Strömungsexperimente

Covid-19 – Alltagsmasken auch gegen Aerosole wirksam

Robert Klatt

Stoffmasken reduzieren laut Strömungsexperimenten trotz ihr großen Maschenweite das Ansteckungsrisiko bei SARS-CoV-2.

Köln (Deutschland). Social Distancing und die Nutzung eines Mund-Nasen-Schutz (MNS) sind neben einem totalen Lockdown derzeit die einzigen Maßnahmen, um SARS-CoV-2-Infektionen zu verhindern. Laut einer Studie der kanadischen Simon Fraser University reduzieret eine Maskenpflicht im öffentlichen Raum Neuinfektionen um etwa 25 Prozent. Die Schutzwirkung unterschiedlicher Maskentypen unterscheidet sich laut der Florida Atlantic University aber signifikant.

Nun hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) untersucht, ob Alltagsmasken aus Stoff tatsächlich vor einer SARS-CoV-2-Infektion schützen können. Kritiker der Masken behaupten regelmäßig, dass dies nicht möglich sei, weil die Maschenweite herkömmlicher Alltagsmasken so groß ist, dass Aerosole diese problemlos durchdringen sollen.

Strömungsexperimente zeigt Bewegung der Aerosole

Benutzt wurde für das Forschungsprojekt eine zwölf Kubikmeter Kammer, in der sonst Strömungsexperimente der Luft- und Raumfahrt stattfinden. Während des Projekts Aeromask konnten die Wissenschaftler die 3D Particle Tracking-Technologie des Raumes nutzen, um die Verbreitung von potenziell infektiösen Aerosolen und die Schutzwirkung von Alltagsmasken sichtbar zu machen.

In der Kammer wurden dazu winzige Seifenblasen freigesetzt, die mit ihrem Durchmesser von nur 350 Mikrometer Aerosole simulieren. Diese heliumfüllten Bläschen wurden von einer Reihe LEDs beleuchtet und so in der Luft sichtbar gemacht. Eine körperwarme Puppe im Zentrum des Raumes mit einer künstlichen Lunge simuliert während der Messungen einen Menschen und seinen Atemstrom. Dabei wurde aufgezeichnet, welche Auswirkungen die Thermik und der Atem auf die Bewegungen der Aerosole haben. Dank der hochauflösenden Kameras können die Bewegungen der simulierten Aerosole bis auf wenige Millimeter beobachtet werden.

Masken bremsen potenziell infektiösen Aerosolen

Die Aufzeichnungen zeigen, dass Alltagsmasken, obwohl ihr Maschenweite eigentlich zu groß ist, um Aerosole aus der Luft zu filtern, eine Schutzwirkung vor SARS-CoV-2 besitzen. Während der Experimente kam es dazu, dass der ausgeatmete Luftstrom durch den MNS gebremst wurde. Die Aerosole werden zwar immer noch in die Umwelt ausgestoßen, verbreiten sich durch die Maske aber nicht mehr so weit, sondern bilden eine Wolke um die bereits infizierte Person.

In geschlossenen Räumen sorgt die Körperwärme außerdem dafür, dass die ausgeatmete Luft beim Aufsteigen nach oben die durch den MNS abgebremsten Aerosole mitzieht. Diese schweben dann in Richtung Raumdecke und verteilen sich von dort über eine größere Fläche. Die lokale Konzentration potenziell infektiöser Aerosole wird durch einen MNS also reduziert.

Trotzdem sollte auf regelmäßiges Lüften laut den Wissenschaftlern nicht verzichtet werden, um eine Anreicherung virenhaltiger Aerosole zu verhindern. Alternativ kann die Aerosolbelastung auch mit Raumluftreiniger reduziert werden, wenn diese über entsprechend feine Filter verfügen.

Spannend & Interessant
VGWortpixel