Ausbreitung von Aerosolen verhindern - Frau mit Mund-Nasen-Maske und Gesichtsvisier

Seit Monaten gehören Mund-Nasen-Masken zu unserem Alltag. Doch es werden immer mehr Stimmen laut, die das für Unsinn halten. Ein Versuch der TH Gießen zeigt, dass die Schutzmaßnahmen wirkungsvoll sind.

Alle Maskengegner*innen müssen jetzt ganz tapfer sein: Die Studie der Technischen Hochschule Mittelhessen in Gießen zeigt, dass Schutzmasken und -schilde bei der Ausbreitung von Tröpfchenwolken wirkungsvoll sind, sie mindern und andere Personen schützen. Das Fazit der Forscher: "Bereits einfachste Mund-Nasen-Bedeckungen und Face Shields bieten einen guten Basisschutz, wenn sich mehrere Personen in einem Raum aufhalten."

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Video der TH Gießen zur Ausbreitung von Aerolsolen in einem Büro mit unterschiedlichen Schutzmaßnahmen
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Die Gruppe um die Professoren Dr. Henning Schneider und Dr. Keywan Sohrabi vom Gießener Fachbereich Gesundheit hat Untersuchungen mit verschiedenen Maskentypen und Schutzschilden durchgeführt, um die Ausbreitung der Tröpfchen, Aerosole, und damit die Verbreitung von Coronaviren, am besten zu verringern. Sie haben eine Bürosituation als Beispiel genommen.

Für andere ist das Einatmen unserer Aerosole eine Gefahrenquelle. Solche Tröpfchen erzeugen wird beim Atmen, Sprechen, Husten, Niesen oder Singen. Gerade die kleinen Aerolsolteilchen - sie sind kleiner als fünf Mikrometer - können sich gut ausbreiten und bis zu einer halben Stunde in der Luft im Raum schweben. Betreten andere das Zimmer, atmen sie diese Teilchen unwissentlich ein und damit auch mögliche Viren.

Ohne Maske

Ausbreitung von Aerosolen

Die Simulation ohne Maske zeigt, dass die Aerosolwolke sich innerhalb einer Sekunde mehr als zweieinhalb Meter in Niesrichtung verteilt. Sie kann sich maximal bis zu acht Meter ausdehnen.

Mit einfacher Maske aus Baumwolle

Ausbreitung von Aerosolen - mit Mund-Nasen-Schutz

Eine Baumwollmaske verhindert die Ausbreitung über eineinhalb Meter hinaus, reduziert die Ausbreitungsgeschwindigkeit und führt dazu, dass die Partikel schnell absinken. Sie ist ein effektiver Schutz, wenn man die üblichen Abstandsregeln einhält.

Mit FFP2-Maske

Ausbreitung von Aerosolen - Schutz mit FFP-Maske

FFP-Masken, die auch den Träger schützen und eine höhere Dichte besitzen, haben ebenfalls eine gute Wirkung. Durch den hohen Druck auf die Maske während des Niesens entweicht allerdings ein Teil der Aerosole nach oben.

Mit Geschichtsschild

Ausbreitung von Aerosolen - Schutz mit Gesichtsschild

Gesichtsvisiere (Face Shields) sind eine Alternative zu Masken. Sie lenken, so die Untersuchung, das Aerosol vor allem nach unten und seitlich nach hinten ab. Bei einem Abstand von mehr als eineinhalb Metern bieten sie einen guten Schutz.

Beste Wirkung mit Baumwoll-Maske und Gesichtsschild

Ausbreitung von Aerosolen

Am besten schneidet die Kombination aus Gesichtsvisier und Baumwollmaske ab. Allerdings, so schränken die beiden Projektleiter ein, sei das die für den Träger anstrengendste Variante und über einen längeren Zeitraum niemandem zuzumuten.

Ventilatoren vermeiden

Ausbreitung von Aerosolen - mit dem Einsatz eines Ventilators

Als ungünstigstes Szenario erwies sich die in der warmen Jahreszeit beliebte Nutzung eines Tischventilators. Ohne den Schutz durch eine Maske und bei geschlossenem Fenster verbreitet sich die Aerosolwolke in wenigen Sekunden im ganzen Raum.

Methode der Untersuchung

Die Gießener Wissenschaftler haben die Ausbreitung von Aerosolen mithilfe der Methode der numerischen Strömungsmechanik untersucht. Diese Simulation haben sie mit einem Laserbeuger überprüft, der die Verteilung von Partikeln in einem flüssigen oder gasförmigen Medium misst. Simuliert wurde ein einmaliges Niesen an einem Standard-Büroarbeitsplatz mit einem Monitor, der das Strömungsverhalten beeinflusst.

Sendung: hr4, hr4 - Britta am Vormittag, 22.07.2020, 10:00 Uhr

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