Grafiken zeigen, wie sich Coronavirus über Luft verbreitet – mit und ohne Maßnahmen

Grafiken zeigen, wie sich Coronavirus über Luft verbreitet - mit und ohne Maßnahmen

Amerikanische Forscher haben anhand eines Rechners gezeigt, wie viele Menschen sich mit und ohne Maßnahmen wie Mundschutz und Lüften durchschnittlich in Innenräumen anstecken können. Dabei zeigt sich, das einzelne Maßnahmen alleine keineswegs ausreichen.

Seit Montag befindet sich Deutschland erneut in einem Lockdown – wenn auch mit mehr Freiheiten als es noch im Frühjahr der Fall war. Zwar müssen Hotels und Gastronomie sowie viele Sport- und Fitnesseinrichtungen schließen, aber Schule- und der Kindergartenbetrieb gehen weiter. Lässt sich das Infektionsgeschehen dadurch nicht eindämmen, müssen wir bald mit weiteren und härteren Maßnahmen rechnen.

Umso wichtiger ist es, genau zu verstehen, wie schnell sich Aerosole in Innenräumen verteilen und was Maßnahmen wie Mundschutz, Sicherheitsabstand und Lüften überhaupt bringen. Das hat sich der Forscher José Luis Jiménz von der amerikanischen University of Colorado in Boulder genauer angesehen.

Sars-CoV-2: Einzelmaßnahmen gegen Verbreitung nicht effektiv genug

Der Chemieprofessor und Spezialist für die Dynamik von Luftpartikeln hat dazu ein Tool entwickelt, den sogenannten Covid Estimator, anhand dessen sich zeigen lässt, wie viele Menschen sich durchschnittlich in Innenräumen wie Klassenzimmer, Wohnzimmer und Restaurant anstecken können – mit und ohne Schutzmaßnahmen.

Dabei zeigte sich, dass Einzelmaßnahmen nicht ausreichen, sondern nur eine Kombination von Lüften, das Tragen von Mundschutz und einer reduzierten Aufenthaltsdauer das Risiko, dass andere sich infizieren, deutlich senken können. Die Einhaltung des Mindestabstands von zwei Metern bietet in Räumen dagegen keinen ausreichenden Schutz – vor allem, wenn sie nicht belüftet werden.

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Infektion durch die Luft: Ansteckungsdynamik im Wohnzimmer

Laut RKI steht der bundesweite Anstieg der Infektionszahlen unter anderem auch in Zusammenhang mit vielen Ansteckungen im Familien- und Freundeskreis – vor allem durch private Feiern. So lässt sich anhand des Rechners Folgendes zeigen:

  • Szenario eins: Wenn sich sechs Menschen, einer davon infiziert, für vier Stunden gemeinsam in einem Wohnzimmer aufhalten, ohne eine Maske zu tragen und zu lüften, werden sich fünf davon anstecken.

FOL Eine infizierte Person befindet sich mit fünf weiteren Personen in einem Wohnraum FOL Ohne Schutzmaßnahmen sind um 16 Uhr alle infiziert

  • Szenario zwei: Tragen alle Beteiligten eine Maske in dem selben ungelüfteten Raum, stecken sich vier an.

FOL Tragen alle eine Maske infizieren sich vier Personen  

  • Szenario drei: Tragen aber alle eine Maske, lüften den Raum und begrenzen die Aufenthaltsdauer auf zwei Stunden, dann reduziert sich laut Rechner das Risiko sogar auf weniger als einen Infizierten.

FOL Tragen alle Maske, lüften und halten sich nur zwei Stunden auf, steckt sich maximal eine Person an.

 

Sars-CoV-2: Ansteckungsdynamik in Schulen

Der Präsenzunterricht geht zwar trotz Lockdown weiter, aber dennoch müssen immer wieder Schulen in Deutschland wegen des Infektionsgeschehens schließen – so sollen es bis letzte Woche laut „Welt am Sonntag“ bundesweit 165 Einrichtungen gewesen sein, über 100 davon allein in Bayern. Ganz zu schweigen von unzähligen Schülern und Klassenverbänden, die sich in Quarantäne befinden.

Laut Covid-Estimator stellt sich die Infektionsübertragung im Klassenzimmer mit 24 Schülern so dar:

  • Szenario eins: Am riskantesten ist ein unbelüftetes Klassenzimmer, wenn der Lehrer infiziert ist – weil er am meisten und lautesten spricht. Ohne Mundschutz und Belüftung stecken sich bei einem Aufenthalt von zwei Stunden zwölf Schüler an.

FOL Ausgangssituation: Die Lehrkraft ist infiziert, keiner trägt Maske und der Raum wird nicht belüftet FOL Nach zwei Stunden sind bereits zwöllf Schüler infiziert

  • Szenario zwei: Trägt jeder einen Mund-Nasenschutz infizieren sich nach zwei Stunden in einem unbelüfteten Klassenraum fünf Schüler. Dabei spielt es keine Rolle, wie weit die Schüler vom Lehrer entfernt sitzen.

FOL

  • Szenario drei: Wird der Raum aber während des Unterrichts belüftet und der Unterricht nach einer Stunde beendet, um nochmal richtig durchzulüften, steckt sich maximal ein Schüler an.

FOL Lüftung, Maske und die Verkürzung der Aufenthaltsdauer auf eine Stunde führen dazu, dass sich maximal ein Schüler ansteckt

Ansteckungsdynamik in einer Bar oder einem Restaurant

Locations, an denen viele Menschen zusammenkommen, sind besonders gefährlich – das gilt auch für Restaurants, Bars und Clubs. Diese sind im Zuge des Lockdowns in Deutschland geschlossen. Wie groß das Ansteckungspotential gerade in Nachtclubs ist, zeigt ein Fall aus Spanien: Dort steckten sich laut "El Pais" beispielsweise in einer Discothek in der Stadt Cordoba 73 Menschen allein an einem Abend an.

Laut Berechnungen des Covid-Estimators passiert in einer Bar, in der sich nur 15 Gäste und drei Mitarbeiter aufhalten, Folgendes:

  • Nach vier Stunden sind 14 Personen in der Bar infiziert, wenn keine Schutzmaßnahmen wie Lüften und das durchgängige Tragen von Mund-Nasen-Schutz erfolgt.
  • Nur acht Personen stecken sich an, wenn Gäste und Personal konsequent und durchgängig Masken tragen würden.
  • Wird dagegen die Aufenthaltsdauer nochmal um die Hälfte verkürzt, also auf zwei Stunden, der Mund-Nasen-Schutz getragen und der Raum belüftet, reduziert sich das Infektionsgeschehen deutlich – lediglich eine Person steckt sich laut Rechner unter solchen Bedingungen an.

Aerosole – die unsichtbare Gefahr

Bei der Übertragung von Sars-CoV-2 spielen sowohl Tröpfchen und Aerosole eine Rolle – sie werden beim Husten und Niesen, aber auch beim Sprechen Singen – je lauter, desto mehr – , und beim Sport ausgestoßen.

Während Tröpfchen (Partikel, die größer als 300 Mikrometer sind) schnell zu Boden sinken, können Aerosole (Partikel, die kleiner als 100 Mikrometer sind) stundenlang in der Luft schweben und sich so in geschlossenen Räumen ausbreiten und in der Raumluft anreichern. Ein Mindestabstand von 1,5 Metern kann laut Robert Koch-Institut (RKI) daher helfen, um die Infektionsgefahr über Tröpfchen und Aerosole zu verringern.

Dennoch ist die Übertragung in Innenräumen laut RKI durch Aerosole auch über größer Abstände möglich – und zwar wenn viele Personen in nicht ausreichend belüfteten Räumen zusammenkommen.

So kam es bereits bei Chorproben oder auch bei Fitnesskursen zu sogenannten Superspreading-Events, bei dem viele Personen infiziert wurden. Durch regelmäßiges Lüften oder auch durch Luftfilteranlagen mit hoher Leistung können die Aerosole in der Raumluft deutlich verringert werden. 

 

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