Was sagen Strömungsexperimente zur Maskendebatte aus?

idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Thema Corona

Imagefilm
Science Video Project



Teilen: 
08.04.2020 13:49

Was sagen Strömungsexperimente zur Maskendebatte aus?

Michael Brauns Pressestelle
Universität der Bundeswehr München

    Professor Christian J. Kähler hat mit seinem Assistenten Dr. Rainer Hain am Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik der Universität der Bundeswehr München detaillierte Strömungsexperimente durchgeführt, um zu klären, ob die in den Medien kontrovers diskutierten Sicherheitsabstände zwischen Personen aus strömungsmechanischer Sicht sinnvoll sind, inwieweit ein einfacher Mund-Nase-Schutz vor einer Tröpfcheninfektion schützt und ob sich handelsübliche Haushaltsmaterialien eignen, um partikelfiltrierende Schutzmasken zu fertigen, die vor einer Tröpfcheninfektion mit dem Corona Virus SARS-CoV-2 schützen.

    In den Experimenten wurde zuerst der Einflussbereich untersucht, der ohne Mundschutz beim Atmen, Sprechen und Husten durch Viren kontaminiert werden kann. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Sicherheitsabstand von 1,5 Meter in der Regel ausreicht, um sich vor einer Tropfeninfektion durch Atmen, Sprechen und einmaligem Stoßhusten zu schützen. Bei langanhaltendem Reizhusten sollte der Sicherheitsabstand wenigstens 3 Meter betragen. Die Ausbreitung der Viren erfolgt in diesem Fall aber langsam genug, so dass eine zügige Abstandsvergrößerung von 1,5 Meter auf 3 Meter durch ein paar Schritte völlig ausreicht. Zum Vergleich wurde in der Studie auch analysiert, wie stark eine einfache Hygienemaske, ein Mund-Nase-Schutz und eine partikelfiltrierende FFP2 Schutzmaske die räumliche Ausbreitung der Atemluft begrenzen.

    Die Ergebnisse zeigen, dass selbst ein recht einfacher Mund-Nase-Schutz die Ausbreitung der Tröpfchen im Raum stark begrenzt, so dass die allgemein empfohlenen Sicherheitsabstände immer dann deutlich unterschritten werden können, wenn eine infizierte Person einen Mund-Nase-Schutz trägt. Personen die unsicher sind, ob sie infiziert sind, sollten daher unbedingt eine Maske in der Öffentlichkeit tragen, um alle nicht infizierten Mitmenschen zu schützen, die weiter als 0,75 Meter entfernt sind.
    Einer nicht infizierten Person hingegen bietet diese Maske nahezu keinen Schutz, wenn sie sich in einer kontaminierten Umgebung aufhält und einatmet. In diesem Fall kann nur ein hinreichend großer Abstand, der Überdruck der unter einer fest sitzenden Maske beim ausatmen entsteht, oder eine partikelfiltrierende Schutzmaske einen sicheren Schutz bieten.

    Fertigung von Masken in Eigenregie
    Die Fertigung geeigneter Masken ist in Heimarbeit leicht möglich, aber es ist sehr schwierig Materialien zu finden, die einen wirklichen Schutz bieten. Weiterführende Experimente der beiden Forscher zeigen, dass mehrlagige Stoffe, dicker Vlies, Kaffeefilter, Haushaltspapier, Toilettenpapier mit mehreren Lagen, Papiertaschentücher und Mikrofasertücher unter Norm-ähnlichen Prüfbedingungen keine Filterwirkung aufweisen gegenüber typischen Tröpfchengrößen, die beim Atmen, Sprechen und Husten entstehen. Auch die kommerzielle Hygienemaske und der Mund-Nase-Schutz, der in Arztpraxen und Krankenhäusern verwendet wird, bieten keinen wirksamen Schutz vor einer Tröpfcheninfektion. Es wird daher dringend davon abgeraten auf den Schutz dieser Masken zu vertrauen, wenn man nicht infiziert ist.

    Um sich sicher vor einer Tröpfcheninfektion zu schützen und als infizierte Person die Ansteckung der Mitmenschen vollständig zu verhindern, sind partikelfiltrierende Atemschutzmasken ohne Ventil erforderlich. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass Staubsaugerbeutel mit Feinstaubfilter sehr gute Filtereigenschaften haben. Masken können aus dem Material leicht selber hergestellt werden. Die Materialkosten belaufen sich für eine Maske auf rund 50 Cent und die Fertigung kann mit etwas Übung in 5 Minuten erledigt werden.

    Wenn 10% der Bevölkerung in Deutschland bereit wäre eine Stunde zu investieren, um Schutzmasken für sich und die Bevölkerung zu fertigen, dann gäbe es innerhalb kürzester Zeit rund 100 Millionen Stück. Die Versorgung der Bevölkerung könne auf diese Weise in Eigenverantwortung gesichert werden. Das Verteilungsproblem ließe sich durch Verschenken der Masken an Freunde, Nachbarn und Mitmenschen sehr einfach lösen.
    Wenn die umfassenden Beschränkungen der Regierung aufgehoben werden und die Infektionsrate wieder rasant ansteigt, dann sollte diese enorme Fertigungskapazität der Bevölkerung zu ihrem eigenen Schutz mobilisiert werden, bis ausreichend kommerzielle partikelfiltrierende Schutzmasken verfügbar sind. Der Staat müsste aber dafür sorgen, dass die Bevölkerung ausreichend mit geeignetem Filtermaterial versorgt wird.

    Universität der Bundeswehr München
    Michael Brauns
    Pressesprecher
    michael.brauns@unibw.de
    Tel.: 089/6004-2004


    Weitere Informationen:

    http://Ein Video ist hier zu sehen:
    https://youtu.be/SM2QrPFC3MY
    http://Details zu den Experimenten finden Sie unter:
    https://www.unibw.de/lrt7/bericht_atemschutzmaske_unibw_lrt7_06_04_2020.pdf


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    fachunabhängig
    überregional
    Buntes aus der Wissenschaft, Forschungsergebnisse
    Deutsch


    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).

    Cookies optimieren die Bereitstellung unserer Dienste. Durch das Weitersurfen auf idw-online.de erklären Sie sich mit der Verwendung von Cookies einverstanden. Datenschutzerklärung
    Okay