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Covid-19Welche Rolle Aerosole bei der Übertragung des Coronavirus spielen

Schilder an einer Einkaufspassage in Düsseldorf weisen auf Verhaltensregeln während der Corona-Krise hin (dpa-Bildfunk / Marius Becker)
Masken helfen, die Verbreitung der Aerosole zu stoppen (dpa-Bildfunk / Marius Becker)

Je länger die Forschung das Coronavirus beobachtet, desto klarer werden auch die Wege, auf denen es sich ausbreitet. Immer mehr rücken dabei die sogenannten Aerosol-Partikel in den Fokus - also mikroskopisch kleine Schwebeteilchen, die durch die Atemluft verbreitet werden.

Inwiefern kann das Coronavirus über Aerosole übertragen werden?

Das Robert Koch-Institut bezeichnet die "respiratorische Aufnahme von virushaltigen Flüssigkeitspartikeln" als Hauptübertragungsweg für SARS-CoV-2. Dabei kann es sich um größere Partikel, also um sogenannte Tröpfchen handeln, die zum Beispiel beim Husten oder beim Niesen entstehen; oder um kleinere Partikel, also Aerosole. Sie entstehen schon beim Atmen und beim Sprechen, insbesondere aber beim Schreien und Singen.

Laut RKI kann der längere Aufenthalt in kleinen oder schlecht belüfteten Räumen eine Übertragung durch Aerosole auch über eine Distanz von zwei Metern hinaus erhöhen. Diese Feststellung spielt zum Beispiel auch eine Rolle bei Überlegungen, wie beispielsweise Klassenräume besser belüftet werden können - denn das scheint ein Schlüssel zu sein, um die Aerosol-Belastung der Atemluft zu verringern.

Das Hermann-Rietschel-Institut der TU Berlin hat sich intensiv mit der Auswirkung von Aerosolen auf das Infektionsgeschehen in der Corona-Pandemie befasst. Fazit: Die Bedeutung der Schwebeteilchen bei der Ausbreitung des Virus ist durchaus hoch.

Es gibt aber auch Stimmen, die Aerosolen eine weniger wichtige Rolle bei der Übertragung des Coronavirus beimessen: Ein Team der Harvard Medical School veröffentlichte eine Analyse, in der argumentiert wird, dass die Virus-Übertragung über Aerosole nicht der dominante Infektionsweg für das Coronavirus sein könne. So stecke ein Erkrankter weniger Menschen an als bei anderen von Aerosolen übertragenen Krankheiten, schreiben sie.

Wie lange bleiben Aerosole in der Luft?

US-Forscher unternahmen ein Experiment, bei dem Testpersonen in einem geschlossenen Raum 25 Sekunden lang den kurzen Satz "Stay healthy!" laut wiederholen sollen. Wegen der dann gezählten Mikro-Tropfen gehen die Wissenschaftler davon aus, dass eine corona-infizierte Person beim normalen Sprechen im Schnitt pro Minute rund tausend virusbelastete Tröpfchen ausstößt, die etwa acht Minuten lang in der Raumluft schweben.

Eine weitere Studie kommt zu dem Ergebnis, dass sich die Partikel bis zu drei Stunden lang in der Luft nachweisen lassen. Allerdings experimentierten die Forscherinnen und Forscher mit künstlich hergestellten Aerosolen, die sich "grundlegend von hustenden/niesenden Patienten mit Covid-19 im normalen gesellschaftlichen Umgang unterscheidet", wie das Robert Koch-Institut hervorhebt. Ob und wie schnell Aerosole absinken, hänge auch von Faktoren wie Raumtemperatur oder Luftfeuchtigkeit ab.

Mit dem Luftreiniger gegen Aerosole?

Ein Forschungsteam der Goethe-Universität Frankfurt hat mittels einer Studie herausgefunden, dass handelsübliche Luftfilter die Aerosol-Belastung deutlich senken können. In einem breitangelegten Experiment stellten die Wissenschaftler in einem Klassenzimmer vier Luftreiniger mit sogenannten HEPA-Filtern auf und bestimmten die Konzentration von Aerosolen in der Luft.

Das Ergebnis: Die Konzentration der Aerosole verringerte sich nach Aussage der Forschungsgruppe innerhalb einer halben Stunde um 90 Prozent. In dem Raum befanden sich 27 Schülerinnen und Schülern, Fenster und Türen seien während der Messung geschlossen gewesen. Als Referenzwert gaben die Wissenschaftler die Konzentration von Aerosolen in einem benachbarten Klassenzimmer ohne Luftreiniger an.

Ein Experiment des Fraunhofer Instituts für Nachrichtentechnik im Dortmunder Konzerthaus lieferte im November zum ersten Mal Ergebnisse über die Aerosol-Verbreitung in Konzertsälen und zeigt: Die Aerosol-Verteilung auf direkten Nachbarplätzen ist minimal. Die Lüftungsanlage im Konzerthaus erzeugte beim Experiment schon auf kurze Distanz erhebliche Verdünnungseffekte von konzentriert eingeleiteten Aerosolen und CO2.

Richtiges Lüften - ist das die Lösung?

Die Effektivität der Fensterlüftung hängt davon ab, wie stark der Wind draußen weht und wie groß die Temperaturdifferenz zwischen drinnen und draußen ist. Generell gilt jedoch: Wenn man das Fenster nur fünf Minuten öffnet, reicht es nicht aus, um die Verunreinigungen in den Innenräumen herauszutransportieren.

Mit Blick auf Schulen empfiehlt Martin Kriegel, der Leiter des Hermann-Rietschel-Instituts der TU Berlin: "30 Minuten Unterricht, 15 Minuten Pause. Die Pause müsste viel länger sein und es sollte kräftiger gelüftet werden. Und die Unterrichtszeiten müssten eigentlich kürzer sein." Ein einziger Infizierter in einem Raum könne alle anderen anstecken, zumal die Verweildauer in den Klassenräumen verhältnismäßig lang und die Belüftungssituation in vielen Fällen unzureichend sei.

Zudem plädiert Kriegel dringend für das durchgehende Tragen einer Maske im Unterricht: "Zwar gehen Aerosole zu 90 Prozent an den Maskenrändern vorbei, allerdings verhindern die Masken, dass mein Gegenüber meinen Atemluftstrom direkt abbekommt. Stattdessen wird der Luftstrom umgelenkt. Die Aerosole gelangen in die Raumluft, aber nicht mehr in hochkonzentrierter Form auf mein Gegenüber."

Wie gefährlich sind Flugreisen?

Im Hinblick auf Flugreisen besteht zumindest aus Sicht von Flugzeugbauern und Airlines für Passagiere kein Risiko. So betont Airbus, dass ein komplexes und geschlossenes Belüftungssystem für eine sehr saubere Luft und ein geringes Infektionsrisiko an Bord sorge. Die Luft in der Kabine werde alle zwei bis drei Minuten erneuert und entspreche der Qualität in einem Krankenhaus. Hinzu komme, dass die Luft permanent von der Decke herabströme und am Boden wieder abgesaugt werde.

Wie hoch die Ansteckungsgefahr in Flugzeugen wirklich sein könnte, ist allerdings umstritten – wegen der Nähe der Passagiere zueinander, weil die Aerosole nicht sofort abgezogen werden und weil die Klimaanlagen nur im Flugbetrieb voll arbeiten.

(Stand: 22.01.2021)

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