Wie Hunde die Innenraumluft verändern – Studie von EPFL-Forscher Dusan Licina

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben festgestellt, dass ein grosser Haushund in Innenräumen in etwa so viel Kohlendioxid freisetzen kann wie ein sitzender Erwachsener.

Damit rücken Haustiere als lebende Quellen in den Fokus, die unauffällig mitbestimmen, welche Luft Menschen in ihren Wohnungen und Häusern einatmen.

Hunde verändern die Innenraumluft

In einer abgedichteten Versuchskammer liess sich die Raumluft jedes Mal messbar verändern, sobald Hunde gemeinsam mit ihren Halterinnen und Haltern darin waren.

Dr. Dusan Licina von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) verfolgte diese Veränderungen systematisch und beschrieb, wie Hunde das Gleichgewicht von Gasen, Partikeln und in der Luft schwebenden Mikroorganismen im Raum verschieben.

Der Vergleich zwischen vier Chihuahuas und drei grossen Hunderassen zeigte zudem, dass die Körpergrösse der Tiere beeinflusst, was in die Luft gelangt – und wie stark sich diese Bestandteile anreichern.

Diese Unterschiede machen deutlich, dass die blosse Anwesenheit eines Hundes die Innenraumluft so umformen kann, wie es in gängigen Haushalts- und Lüftungsmodellen oft nicht berücksichtigt wird.

Gasemissionen von Hunden

Während der Sitzungen mit Hunden stiegen die Werte von Kohlendioxid und Ammoniak – einem stechend riechenden Gas, das die Atemwege reizen kann. Die höchsten Konzentrationen traten bei den grossen Hunden auf.

Kohlendioxid entsteht vor allem durch Atmung, und über die Hautchemie werden geringe Mengen Ammoniak abgegeben, wenn Proteine abgebaut werden.

Im Vergleich zu den Chihuahuas setzten die grossen Hunde Kohlendioxid und Ammoniak deutlich schneller frei – selbst dann, wenn die Menschen im Raum die ganze Zeit sassen.

In einem kleinen, schlecht gelüfteten Raum können sich diese zusätzlichen Gase deshalb rasch ansammeln, besonders wenn mehrere Tiere denselben Innenraum teilen.

Hunde setzen Staubpartikel frei

Die stärksten Ausschläge bei den Partikelwerten traten in Phasen mit Interaktion auf: wenn die Halterinnen und Halter mit den Hunden umhergingen und häufiger streichelten.

Durch Bewegung lösen sich Fell und Staub, zugleich wird Material von Böden und Möbeln aufgewirbelt und gelangt in die Raumluft.

Beide Hundegruppen gaben mehr Partikel ab – von 1 Nanometer bis 10 Mikrometer (etwa 0,001 bis 0,010 Millimeter) – als die sitzenden Menschen in ihrer Nähe.

Da grössere Partikel schneller absinken, kann sich die Luftzusammensetzung von Minute zu Minute verändern, etwa wenn Hunde aufstehen, sich kratzen oder gestreichelt werden.

Hunde tragen Mikroben von draussen hinein

Bei den grossen Hunden nahmen Bakterien und Pilze in der Luft am deutlichsten zu – und diese Mikroorganismen wirkten häufig so, als stammten sie aus der Aussenumgebung.

Langes Fell und grosse Pfoten können Keime ins Haus bringen; durch Bewegung werden sie dann als winzige Teilchen freigesetzt, die in der Luft schweben.

Gegenüber einem sitzenden Erwachsenen setzten die grossen Hunde ungefähr zwei- bis viermal so viele luftgetragene Bakterien und Pilze frei.

Dadurch kann sich die mikrobielle Zusammensetzung der Innenraumluft verändern, auch wenn die Studie diese Mikroben nicht mit konkreten gesundheitlichen Folgen verknüpfte.

Ozon reagiert mit Fell

War in den Versuchen zusätzlich Ozon vorhanden, änderte sich die Raumluft erneut, weil Ozon schnell mit Ölen auf Oberflächen und im Fell reagiert.

Unter diesen Ozon-Bedingungen trugen die Hunde zur Bildung flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) bei – also von Gasen, die bei Raumtemperatur leicht verdampfen – sowie zur Entstehung ultrafeiner Partikel.

Wahrscheinlich gelangten beim Streicheln Hautfette vom Menschen auf das Fell, und das Ozon wandelte diesen Film anschliessend in neue chemische Reaktionsprodukte um.

Zwar erzeugten die Hunde weniger Ozon-Nebenprodukte als Menschen, doch selbst diese Reaktionen bringen zusätzliche Chemie in den Innenraum, die typische Modelle häufig ausblenden.

Hundepartikel setzen sich in Innenräumen ab

Auch bei den Partikelgrössen zeigten sich Unterschiede zwischen Hunden und Menschen: Hunde gaben im Mittel gröberes Material ab als ihre Halterinnen und Halter.

Da die Menschen saubere Kleidung trugen, stammten ihre Partikel vor allem von Haut und Textilfasern, während Hundepartikel aus Fell sowie aus daran haftenden Rückständen bestanden.

Die meisten von Hunden emittierten Partikel lagen im Bereich von 5 bis 10 Mikrometern (etwa 0,005 bis 0,010 Millimeter) – eine Grössenklasse, in der einzelne Partikel mehr Masse mitbringen.

Solch gröbere Partikel können Böden und Möbel überziehen und so die Kontaktexposition erhöhen, wenn Menschen nach dem Spielen mit dem Hund Oberflächen berühren.

Haustiere beeinflussen die Innenraumluft

Ein Leitfaden der US-Umweltschutzbehörde (EPA) weist darauf hin, dass Menschen rund 90 % ihrer Zeit in Innenräumen verbringen, und empfiehlt saubere Aussenluftzufuhr sowie Filtration.

„Indem wir quantifizieren, was Hunde zur Innenraumluft beitragen, können wir realistischere Modelle für Innenraumluftqualität und Exposition erstellen und Lüftungsstrategien besser ableiten, ohne Haustiere zu beschuldigen oder von der Haustierhaltung abzuraten“, sagte Dr. Licina.

Wenn Haustiere bei der Planung von Luftströmen und Luftaustausch ignoriert werden, kann die tatsächliche Belastung unterschätzt werden – besonders in kleinen Wohnungen, in denen die Luftwechselrate niedrig bleibt.

Grenzen der Studie

An der Untersuchung nahmen lediglich sieben Hunde teil; damit lassen sich nicht alle Rassen, Felltypen oder Alltagsroutinen in Haushalten abbilden.

Aus Tierschutzgründen blieben die Halterinnen und Halter im Raum, was eine saubere Trennung von Hunde- und Humanemissionen zusätzlich erschwerte.

In der EPFL-Kammer wurden Temperatur und Luftfeuchtigkeit konstant gehalten, während reale Wohnungen und Häuser durch Kochen, Reinigungsprodukte, Rauch von draussen und wechselnde Luftströmungen geprägt sind.

Deshalb beschreibt die Studie, was Hunde unter kontrollierten Bedingungen zur Raumluft beitragen können – nicht, was in einem конкретen Haushalt tatsächlich gemessen wird.

Zukünftige Forschungsrichtungen

Geplant sind weitere Untersuchungen dazu, wie Katzen, Kaninchen und Nagetiere Emissionen in Innenräumen beeinflussen.

In Folgestudien sollen Tiere in echten Wohnungen beobachtet werden, in denen Teppiche, Heizsysteme und Aussenluft bestimmen, was in der Luft bleibt.

Ausserdem möchten die Forschenden genauer zuordnen, welche Chemikalien von den Hunden selbst stammen und welche über das Fell von Spaziergängen im Freien eingetragen werden.

Mit besseren Schätzungen könnten Ingenieurinnen und Ingenieure Lüftungssysteme so auslegen, dass Haustiere als „Mitbewohner“ berücksichtigt werden – und nicht als unsichtbare Hintergrundfaktoren.