Aerosolausbreitung beim Ausatmen durch die Nase: Die Versuchsperson atmet dabei...
Aerosolausbreitung beim Ausatmen durch die Nase: Die Versuchsperson atmet dabei gleichmäßig durch die Nase aus, ohne sich zu bewegen oder zu sprechen.

Foto: Christian Schwarzbauer

Infektionsschutz

Schützen Klarsichtmasken ausreichend vor Corona & Co?

Ein Forscherteam der Hochschule München hat die Eignung von Klarsichtmasken als Mund-Nase-Bedeckung untersucht.

„Mit unserem Versuchsaufbau können wir genau vermessen, wie die Ausbreitung von Aerosolen durch Masken dieser Art beeinflusst wird“, sagt Prof. Dr. Christian Schwarzbauer, Professor für Medizintechnik und Mediziniformatik an der HM und wissenschaftlicher Leiter dieser Pilotstudie. 

Ohne Zweifel sind diese Masken angenehm zu tragen, einen wirksamen Schutz vor Infektionen bieten sie allerdings nicht

Christian Schwarzbauer

Klarsichtmasken erfreuen sich zunehmender Beliebtheit als Alternative zu konventionellen Mund-Nase-Bedeckungen. Gemäß der aktuellen Infektionsschutzmaßnahmenverordnung in Bayern, dürfen Masken dieser Art als Mund-Nase-Bedeckung bezeichnet werden, obwohl auf der unteren Seite ein Spalt von einem bis zu mehreren Zentimetern zwischen Gesicht und Maske frei bleibt. Während die Hersteller vor allem den angenehmen Tragekomfort sowie die gute Erkennbarkeit der Mimik bewerben, stehen viele Experten diesem Maskendesign kritisch gegenüber. 

Im BioMedLab der Hochschule München testete Prof. Dr. Christian Schwarzbauer, Professor für Medizintechnik und Medizininformatik an der Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik, die Klarsichtmaske eines süddeutschen Herstellers. „Wir haben uns für dieses Modell entschieden, weil es sehr verbreitet ist und zunehmend auch in Schulen und Kitas zum Einsatz kommt“, sagt Schwarzbauer. Die Klarsichtmaske wurde unter realistischen und praxisnahen Bedingungen untersucht. Dabei wurden typische Alltagssituationen berücksichtigt, wie man sie häufig in Schulen, Kitas, Büros oder auch in öffentlichen Verkehrsmitteln vorfindet. 

Beispiel 1: Die Versuchsperson sitzt auf einem Stuhl und atmet durch die Nase aus

Die Abbildung oben zeigt die typische Ausbreitung des Aerosols. Zunächst strömt das Aerosol entlang des Körpers nach unten, wie es auch vom Hersteller beworben wird. Kurz darauf wird das Aerosol nach vorne umgelenkt und dehnt sich dann weit in den Bereich vor der Versuchsperson aus. Eine direkt gegenübersitzende Person wäre dadurch dem ausgeatmeten Aerosol direkt ausgesetzt. Gut zu erkennen ist auch, dass das Aerosol während der Ausbreitung zunehmend nach oben steigt, was durch den typischen Temperaturunterschied zwischen ausgeatmeter Luft und Raumluft begünstigt wird. 

Beispiel 2: Die Versuchsperson geht durch den Raum und hustet dabei

Photo
Aerosolausbreitung beim Husten. Die Versuchsperson geht durch den Raum und hustet dabei mehrmals

Foto: Christian Schwarzbauer

In diesem Szenario ist eine besonders stake Ausbreitung des Aerosols zu beobachten (Abbildung links). Durch mehrmaliges Husten entsteht eine ausgedehnte Aerosolwolke (linkes Bild), die sich unmittelbar danach weiter im Raum ausdehnt (rechtes Bild). Die Ausbreitung des Aerosols erfolgt dabei relativ schnell — die beiden Bilder wurden im Abstand von 2 Sekunden aufgenommen. Sitzende Personen auf den Stühlen im Hintergrund wären einer hohen Aerosolkonzentration ausgesetzt, vor allem im Bereich des Gesichts und Oberkörpers. 

Die Ergebnisse dieser Pilotstudie verdeutlichen die Problematik dieses Maskendesigns. „Ohne Zweifel sind diese Masken angenehm zu tragen, einen wirksamen Schutz vor Infektionen bieten sie allerdings nicht“, sagt Schwarzbauer. „Vor allem in geschlossenen Räumen, wie zum Beispiel in Schulen, Kitas, Büros oder öffentlichen Verkehrsmitteln, ist von der Verwendung solcher Masken dringend abzuraten“, ergänzt Prof. Dr. Christian Hanshans, Professor für medizinische Grundlagen und Medizintechnik an der HM, der diese Studie als Mediziner und Projektingenieur begleitete. 


Quelle: Hochschule München

10.12.2020

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