Aerosole sind einer breiten Öffentlichkeit wohl erst durch die Berichterstattung über die COVID-19-Pandemie bekannt geworden. Dass sich Coronaviren über Aerosolpartikel ausbreiten und so zu Ansteckungen führen können, ist mittlerweile durch viele wissenschaftliche Studien bestätigt. Nun hat die Gesellschaft für Aerosolforschung e. V. (GAeF) gemeinsam mit mehr als 185 internationalen Expert*innen den aktuellen Wissensstand zum Thema Aerosole gut verständlich zusammengefasst und Empfehlungen zum Schutz vor dem Virus formuliert.
Eine der Hauptautorinnen des Positionspapiers ist Bernadett Weinzierl, Leiterin der Aerosolphysik und Umweltphysik an der Universität Wien und ehemalige stellvertretende Präsidentin der GAeF. "Das Ziel ist, den derzeit häufig benutzten Begriff 'Aerosol' zu erklären, die wichtigsten Aerosolprozesse anschaulich darzustellen und damit einen Beitrag zur Bewältigung der Pandemie zu leisten", so Weinzierl.
Was ist ein Aerosol?
Als Aerosol bezeichnet man ein Gemisch aus Luft mit festen oder flüssigen Partikeln. Da die Partikel meist sehr klein sind und sich ständig verändern, ist deren Messung und Kontrolle schwierig.
Corona-Virus: Wie es unser Leben verändert
Von neuen familiären Abläufen bis hin zu den Auswirkungen auf Logistikketten: Expert*innen der Universität Wien sprechen über die Konsequenzen des Corona-Virus in unterschiedlichsten Bereichen. (© iXismus/Pixabay)
Was wir über Aerosole wissen und was gegen COVID-19 wirkt
Die wichtigsten Erkenntnisse der GAeF-Expert*innen lassen sich in diesen Punkten zusammenfassen:
Keine Maßnahme kann für sich alleine funktionieren. Das Zusammenspiel der verschiedenen Maßnahmen ist nach derzeitigem Wissensstand der beste Weg zur Minimierung des Infektionsrisikos.
Abstand halten ist wichtig. Mit zunehmendem Abstand werden direkt ausgeatmete Viren verdünnt, und die Wahrscheinlichkeit sich anzustecken sinkt. Zudem gibt man großen Tropfen die Möglichkeit, zu Boden zu sinken. Der vielfach vorgeschriebene Mindestabstand kann als Anhaltspunkt dienen, sollte aber insbesondere bei längeren Zusammenkünften und auch in Innenräumen mit verringerter Luftbewegung vergrößert und durch weitere Maßnahmen ergänzt werden.
Masken helfen, einen Teil der exhalierten Partikel (und Viren) zu filtern. Dadurch sinkt die Konzentration der ausgeströmten Partikel in einem Raum und damit das Infektionsrisiko. Hierbei ist zu beachten, dass die ausgeatmeten Aerosolpartikel durch anhaftende Feuchtigkeit relativ groß sind und somit auch von einfachen Masken effizient zurückgehalten werden können. Da diese Partikel aber mit längerer Verweilzeit in der Raumluft schrumpfen, sind einfache Mund-Nasen-Bedeckungen für den Selbstschutz weniger effizient. Hierfür sind Atemschutzmasken erforderlich, die auch für feine Partikel eine hohe Filterwirkung zeigen, z. B. der Klassen FFP2, N95 oder KN95. Diese sind sowohl für den Selbst- als auch den Fremdschutz effizient, sofern sie über kein Ausatemventil verfügen. Masken mit Ausatemventil dienen hingegen nur dem Selbstschutz und widersprechen daher dem Solidaritätskonzept, dass Mitmenschen durch kollektives Maskentragen geschützt werden.
Die Gesellschaft für Aerosolforschung e. V. (GAeF) wurde 1972 als gemeinnütziger Verein von Pionieren der Aerosolforschung in deutschsprachigen Ländern (Deutschland, Österreich, Schweiz) und darüber hinaus gegründet und hat sich zur Aufgabe gemacht, die wissenschaftliche Aerosolforschung national und international zu fördern.
Helfen Visiere und Luftreiniger?
Gesichtsvisiere sind hinsichtlich Aerosolpartikeln weitgehend nutzlos, wenn sie ohne zusätzliche Verwendung von Masken eingesetzt werden, da die Luft mit Partikeln (und Viren) ungefiltert um die Visiere herumströmt. Gesichtsvisiere werden im klinischen Alltag zusätzlich zu Masken getragen, um Tröpfcheninfektion über die Schleimhäute der Augen zu verhindern. Ebenfalls weitgehend unwirksam gegen die Aerosolverbreitung in Innenräumen sind mobile oder fest installierte Plexiglasbarrieren. Diese können nur kurzfristig die kleinräumige Ausbreitung eines Aerosols, z. B. im Kassenbereich eines Supermarkts, verhindern. Gesichtsvisiere und Plexiglasscheiben dienen im Wesentlichen als Spuck- und Spritzschutz gegenüber großen Tröpfchen.
Im Freien ist das Infektionsrisiko deutlich geringer. Infektionen sind aber nicht auszuschließen – insbesondere in größeren Menschansammlungen bei Missachtung von Mindestabstand und Maskenpflicht. In geschlossenen Räumen ist Lüften unerlässlich, um die ausgeatmete Luft in einem Raum durch frische Luft von draußen zu ersetzen. Stoß- und Querlüften sind dabei vergleichbar effektiv wie dauernd das Fenster vollständig geöffnet zu lassen. Aus energetischer Sicht ist Stoß- oder Quer- lüften insbesondere im Winter allerdings effizienter. CO2-Monitore können bei der Überwachung der Luftqualität in Innenräumen helfen. Sie können jedoch nur als Indikator verwendet werden und verhindern selbst bei Einhaltung der vorgeschlagenen CO2-Grenzkonzentrationen keine direkte Infektion.
Luftreiniger können einen sinnvollen Beitrag leisten, um die Partikel- und Virenkonzentration in einem Raum zu reduzieren. Bei der Beschaffung von Luftreinigern muss darauf geachtet werden, dass diese für den angedachten Raum ausreichend dimensioniert sind, um die Partikel- und Virenlast auch wirklich signifikant zu verringern. Der Luftdurchsatz des Gerätes ist hier wichtiger als die Effizienz des Filters. Fest verbaute Lüftungsanlagen können ebenso sinnvoll sein, sofern sie die Luft filtern, um die Partikel- und Virenlast in einem Raum zu verringern. Hierbei ist es zur Vermeidung von Infektionen sinnvoll, diese möglichst mit 100 % Frischluftzufuhr zu betreiben.
Das vollständige Papier inkl. Abbildungen finden Sie auf der Website der GAeF zum freien Download unter https://www.info.gaef.de/positionspapier
Bernadett Weinzierl ist Professorin für Aerosol- und Clusterphysik an der Fakultät für Physik der Universität Wien. Ihre Schwerpunkte sind u.a. Aerosolphysik, Aerosol-Klima-Wechselwirkungen sowie bodengestützte und flugzeuggetragene in-situ-Messungen.
