leestijd 10 minuten
De lucht binnen lijkt stil, maar ze is altijd in beweging. In de winter wordt ze verraderlijk droog, een sluipend gevaar dat je luchtwegen opent voor virussen. Je ruikt het niet. Je voelt het nauwelijks. Maar je lichaam merkt het.
In de zomer daarentegen beschermt de vochtige lucht je ongemerkt. Met meer dan twee keer zoveel waterdamp vormt ze een natuurlijke barrière, een onzichtbaar schild in de lucht. Droge lucht maakt je kwetsbaar. Vochtige lucht houdt je veilig.
Om dit beter te begrijpen, kun je de lucht zien als een spons. Warme buitenlucht fungeert als een grote spons die veel water kan opnemen, terwijl koude buitenlucht meer lijkt op een kleinere spons die slechts een fractie van die hoeveelheid kan vasthouden.
Illustratie gegenereerd met AI in 2024.
De rode spons stelt de zomer voor, met zijn grotere capaciteit om waterdamp op te nemen, terwijl de blauwe spons de winter vertegenwoordigt, met zijn beperkte vermogen. Wanneer de kleine spons volledig verzadigd is met water en 100% van zijn capaciteit heeft benut, heeft de rode spons voor dezelfde hoeveelheid water minder dan 40% van zijn capaciteit nodig. In de context van lucht wordt dit percentage de relatieve luchtvochtigheid genoemd. Als we de koude lucht van buiten binnen gaan verwarmen dan daalt de relatieve luchtvochtigheid binnen.
De onderstaande grafiek laat zien dat de buitenlucht in de winter kouder is dan in de zomer (rode lijn). Tegelijkertijd is te zien dat er in de winter meer Covid-19 ziekenhuisopnames waren. Wanneer deze koude lucht wordt gebruikt voor ventilatie, warmt ze binnen op door zonnestraling die via ramen het gebouw binnendringt of door de verwarming (HVAC) die aanwezig is.
Koude buitenlucht in de winter vergroot de kans op luchtweginfecties zoals SARS-CoV-2.
Vergelijk je de grafiek van de hoeveelheid waterdamp in de buitenlucht (witte lijn hieronder) met de warmte-inhoud van de buitenlucht (rode lijn hierboven), dan valt op dat beide grafieken dezelfde eenheid gebruiken (kJ/kg), een maat voor energie. De standaarddeviaties van luchtenthalpie (6,66) en waterdampenthalpie (6,33) liggen dicht bij elkaar, wat laat zien dat beide grootheden een vergelijkbare spreiding en dynamiek hebben. Dit betekent dat zowel temperatuur als vochtigheid een even belangrijke rol spelen in de variatie van het binnenklimaat.
Droge buitenlucht in de winter vergroot de kans op luchtweginfecties zoals SARS-CoV-2.
Toch is er een belangrijk verschil. Waterdamp wordt, in tegenstelling tot warmte, niet aangevuld door zonnestraling of verwarming. Daardoor heeft een tekort aan waterdamp een veel grotere impact op de mens dan een tekort aan warmte. We verwarmen onze ruimtes wel, maar bevochtigen ze zelden. Zodra koude buitenlucht binnen wordt opgewarmd, daalt de relatieve luchtvochtigheid en dat beïnvloedt de luchtwegen negatief.
De grafiek laat zien dat een tekort aan waterdamp in de winter (witte lijn) een belangrijke rol speelt bij de toename van ziekenhuisopnames (gele lijn). Zodra de hoeveelheid waterdamp onder een kritische grens komt, neemt de kwetsbaarheid van de bevolking merkbaar toe, vooral aan het begin van het seizoen wanneer de natuurlijke bescherming van de zomer is verdwenen.
De grafiek hieronder toont een slecht presterend binnenklimaat, waarin de hoeveelheid waterdamp sterk fluctueert onder invloed van het weer. De ruimte beschikt niet over een HVAC-systeem en is slecht geïsoleerd, waardoor buitenlucht via kieren gemakkelijk naar binnen stroomt.
In de onderstaande grafiek zie je een binnenklimaat met een redelijk prestatieniveau, waarbij enige weerstand wordt geboden door waterverdamping in de keuken en de directe omgeving. In de zomer lijkt de situatie echter op die in de bovenstaande grafiek, omdat de deuren naar buiten dan vaak openstaan.
De onderstaande grafiek toont een grafiek van een goed binnenklimaat. Dit betreft een goed geïsoleerde ruimte die dankzij het grote glasoppervlak al bij een beetje zonneschijn goed opwarmt. Bovendien bevindt de ruimte zich boven in het pand, waardoor warme lucht zich daar van nature verzamelt.
De houten vloer en de vele boekenkasten, helpen de luchtvochtigheid deels vanzelf te reguleren door waterdamp op te nemen en weer af te staan. Voor de meest uitdagende dagen van het jaar, met name in het midden van de winter, wordt een Stadler Form Oskar luchtbevochtiger ingezet. Hierdoor beschikt de ruimte over voldoende capaciteit om de luchtvochtigheid op peil te houden, zelfs op de moeilijkste momenten.
Ook na de eerste twee jaar van de coronacrisis, met boosters en een toegenomen immuniteit onder de bevolking, zien we deze patronen terug in de data, zoals hieronder de hoeveelheid RNA virusdeeltjes in het riool. Zelfs de uitbraak in de zomer van 2022 blijkt samen te hangen met weersomstandigheden en het binnenklimaat. Natuurlijk speelt daarnaast ook de wisselwerking tussen virusvarianten en de opgebouwde immuniteit onder de bevolking een belangrijke rol.
Ook het aantal ziekenhuisopnames van patiënten die bij binnenkomst positief testen op SARS-CoV-2 laat zien dat lage specifieke luchtvochtigheid een rol speelt. De pieken in opnames liggen na periodes waarin het aandeel waterdamp in de lucht sterk is afgenomen.
Deze patronen zijn eveneens terug te zien in de sterftecijfers. Alle gegevens zijn afkomstig van betrouwbare bronnen, waaronder het KNMI, RIVM, LCPS en CBS, aangevuld met meetgegevens van drie CO₂-meters uit mijn database.
Soms wijkt een situatie af van het gebruikelijke patroon en juist die afwijking benadrukt de kracht van dat patroon. Dat was het geval in de zomer van 2022. Wie over dezelfde data beschikt als ik, ziet hoe deze uitzondering het onderliggende verband juist bevestigt. Zonder die context lijkt het wellicht alsof er iets totaal anders aan de hand is.
In de zomer deed zich een opvallende virusuitbraak voor. Een analyse van de luchtvochtigheid laat zien waarom. De zomer was uitzonderlijk droog. Op sommige dagen daalde het absolute vochtgehalte bijna tot het niveau dat we normaal gesproken alleen in de winter zien, terwijl de temperatuur opliep tot 28°C. Hierdoor ontstond een lage relatieve luchtvochtigheid, waardoor de binnenomstandigheden verrassend veel leken op die van koude, droge winterdagen. Dit leidde tot een sterke verdamping, gecombineerd met minder ventilatie en airconditioning om de hitte buiten te houden. In Amerikaanse staten Texas, Utah en Nevada leidt dit elke zomer tot een coronagolf.
Ook december 2022 verliep opvallend. De maand begon koud en droog, maar eindigde warm en vochtig.
Dit verklaart de omslag die eind 2022 en begin 2023 werd waargenomen. Zulke uitzonderlijke situaties laten duidelijk zien hoe groot de invloed van droge lucht is op de verspreiding van luchtwegvirussen.