Pandemie

Corona-Aerosole erhöhen Infektionsgefahr in geschlossenen Räumen – trotz Abstand

Marco Krefting

Von Marco Krefting (dpa)

Mo, 24. August 2020 um 05:55 Uhr

Gesundheit & Ernährung

Draußen ist Corona fast kein Problem – davon sind die meisten Forscher überzeugt. Drinnen aber wird es unterschiedlich gefährlich in Büro oder Fitnessstudio, Restaurant oder Flugzeug.

Es ist eines der einfachsten Mittel zum Schutz gegen das Coronavirus: ab an die frische Luft. Im Freien wirbelt – vereinfach gesagt – der Wind die Viren davon. Jetzt im Sommer ist das Draußensein kein Problem. Aber spätestens im Herbst, wenn wir wieder mehr drinnen sind, es kälter wird, Fenster geschlossen bleiben, dürfte das Ansteckungsrisiko steigen. Fragen und Antworten dazu.

Auf welchen Wegen wird Corona hauptsächlich übertragen?
Mittlerweile ist das Gros der Forschergemeinde der Überzeugung, dass neben den Tröpfchen auch die noch kleineren Aerosol-Partikel eine entscheidende Rolle bei der Übertragung von Sars-CoV-2 spielen. Schmierinfektionen spielen wohl nur eine untergeordnete Rolle.

Aerosol-Teilchen können Stunden bis Tage in der Luft schweben. Der frühere Präsident der Internationalen Gesellschaft für Aerosole in der Medizin, Gerhard Scheuch, sagt mit Blick auf symptomlose Infizierte, die nachweislich das Virus übertragen haben: "Ich glaube, dass einfaches Atmen schon genügt." Erst kürzlich haben US-Forscher in Versuchen bestätigt, dass von Corona-Infizierten ausgestoßene Aerosole intakte Viruspartikel enthalten können.

Hilft Abstandhalten gegen Aerosole?
Nicht unbedingt. In einem geschlossenen Raum atmet, hustet, niest ein Erkrankter immer wieder schubweise Virenwolken. Die Viren verteilen sich im Raum, ihre Konzentration steigt mit der Zeit. Daher warnt das Robert Koch-Institut (RKI), bei längerem Aufenthalt in kleinen, schlecht oder nicht belüfteten Räumen erhöhe sich die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung durch Aerosole auch über eine Distanz, die größer als zwei Meter ist.

Eine Rolle spielt dabei auch die Luftfeuchtigkeit, wie ein Forscherteam aus Leipzig und Indien festgestellt hat. "Liegt die relative Luftfeuchtigkeit der Raumluft unter 40 Prozent, dann nehmen die von Infizierten ausgestoßenen Partikel weniger Wasser auf, bleiben leichter, fliegen weiter durch den Raum und werden eher von Gesunden eingeatmet", erläuterte Ajit Ahlawat vom Institut für Troposphärenforschung (Tropos) in Leipzig. Die Empfehlung der Forscher: Eine relative Feuchtigkeit von 40 bis 60 Prozent. Die Erkenntnisse sind besonders für die kommende Wintersaison von Bedeutung.
Was sind Aerosole?

Aerosole sind Mischungen von festen oder flüssigen Partikeln in einem Gasgemisch wie der Luft. Die winzigen Teilchen können längere Zeit darin schweben. In der Medizin spricht man meist dann von Aerosolen, wenn die enthaltenen Teilchen kleiner als fünf Mikrometer groß sind – also um ein Vielfaches kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Tröpfchen werden Partikel genannt, wenn sie größer sind als fünf Mikrometer. Die Grenze ist allerdings fließend.

Jeder Mensch verbreitet mit der ausgeatmeten Luft Aerosolpartikel in seiner unmittelbaren Umgebung. Diese winzigen Teilchen können – im Gegensatz zu den rasch zu Boden sinkenden Tröpfchen – Stunden bis Tage in der Luft schweben. Befinden sich Krankheitserreger wie etwa Sars-CoV-2-Viren in den Atemwegen eines Menschen, können die ausgeatmeten Aerosole diese enthalten. Im Fall des aktuellen Coronavirus ist die Bildung solcher Aerosole besonders problematisch, weil auch infizierte Personen ohne Symptome Viren ausscheiden können.

Wie viel höher ist die Gefahr in Innenräumen als draußen?
Das lasse sich nicht so genau beziffern, erklärt eine RKI-Sprecherin. Scheuch verweist auf eine Studie aus China, nach der von 318 untersuchten Ausbrüchen mit drei oder mehr Infektionsfällen ein einziger im Freien stattgefunden hat. Die Auswertung bezieht sich auf Daten von Januar und Februar – also bei potenziellem Lieber-Drinbleiben-Wetter. Das spricht für eine wesentlich höhere Gefährdung in geschlossenen Räumen.

Scheuch macht eine Beispielrechnung. Er nimmt dafür an, dass in einem Raum 50 Viren pro Liter Luft sind. Würde eine Person in zehn Minuten etwa 150 Liter Luft inhalieren, seien darin rund 7500 Viren enthalten. "Laut meinen amerikanischen Kollegen von der Harvard Uni reichen wahrscheinlich schon 300 bis 1000 Viren aus, um eine Infektion auszulösen", macht Scheuch deutlich. "Das bedeutet: Diese Person hat mindestens das Siebenfache an Grenzdosis abbekommen."

Ist die Gefährdung in allen Räumen gleich?
Nein. Innenraum ist nicht gleich Innenraum, wie Scheuch erklärt: "In Fitnessstudios kann natürlich durch die körperlichen Anstrengungen die Produktion der Aerosole durchs Atmen deutlich erhöht werden." In einem Klassenzimmer mit vielen schreienden, durcheinanderlaufenden Kindern sei die Gefahr auch größer als in einem Büro mit wenigen und still sitzenden Erwachsenen. Im Wirtshaus wiederum könnten lautes Sprechen, Lärmen und Singen die Ausbreitung verstärken.

Was lässt sich gegen Aerosole in der Luft tun?
Die Lösung lautet auch hier: Wind – oder Luftbewegung. Und die Luft sollte am besten so frisch wie möglich sein. Der Leiter des Hermann-Rietschel-Instituts, dem Institut für Energietechnik an der TU Berlin, Martin Kriegel, hat mit seinem Team untersucht, wie sich die Partikel im Raum verteilen. Er kommt zu dem Ergebnis: "Ganz grundsätzlich kann man festhalten, dass bei typischen Luftwechselraten in Wohn- und Bürogebäuden die Erreger über Stunden im Raum verbleiben. Die Sinkgeschwindigkeit und auch die Lufterneuerung dauern sehr lange. Jede Erhöhung der Außenluftzufuhr ist daher generell sinnvoll."

Ähnlich argumentiert Dieter Scholz vom Department Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg. Eine Querlüftung mit geöffneten Fenstern an gegenüberliegenden Seiten einer Wohnung beispielsweise sei das Beste. Auch gekippte Fenster brächten noch mehr als eine eingebaute Lüftungsanlage, betont Scholz. Das Problem dabei sei aber, gerade mit Blick auf den Herbst: Genauso schnell, wie dann mögliche Viren herausgeweht werden, verschwindet auch die Wärme.

Wie ist die Situation in Flugzeugkabinen?
Dieter Scholz hat sich die Situation in Flugzeugen genauer angeschaut. Die Luft in der Kabine werde zwar permanent mit virenfreier Luft von außen und gefilterter Luft in einem Mischprozess gespült, erklärt er. Dadurch bleibe die Corona-Konzentration – im Fall eines Infizierten an Bord – auf einem konstanten Wert, der aber nicht null sei.

Ein Teil der Kabinenluft ströme durch sogenannte Hepa-Filter. Diese Schwebstofffilter können deutlich kleinere Teilchen stoppen als etwa FFP- oder gar selbstgenähte Masken und gelten als sicherste Filtervariante im Kampf gegen Corona-Aerosole. Doch die Kabine sei dann noch nicht komplett frei von Viren, betont Scholz. Die Quelle höre nicht einfach auf, diese auszustoßen: "Ein Kranker hustet, niest oder atmet ja weiter", erläutert Scholz. "Es kommen also immer wieder neue Corona-Viren nach." Hinzu komme, dass die Luft in einer Flugzeugkabine so zirkuliere, dass sich Viren nachweislich nach links und rechts, aber auch mehrere Reihen nach vorne und hinten verteilen.

Können Luftreinigungsgeräte helfen – oder Masken?
Ein Team vom Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik an der Universität der Bundeswehr München hat einen Raumluftreiniger untersucht, mit dessen Filterkombination selbst sehr kleine Aerosol-Partikel zu 99,995 Prozent aus der Raumluft abgeschieden werden. In einem 80 Quadratmeter großen Raum könne die Aerosolkonzentration in sechs Minuten halbiert werden. Weil die Aerosole rausgefiltert werden, würden die Geräte auch nicht zur Virenschleuder, hält das Team um Christian J. Kähler fest. Sie empfehlen Raumluftreiniger etwa für Schulen, Büros, Geschäfte, Wartezimmer, Vereinshäuser, Aufenthalts- und Essensräume.

Doch ein solches Gerät kostet mehrere Tausend Euro. Hinzu kommt in der Regel ja besagte konstante Virenquelle – etwa ein infizierter Kollege. Daher empfehlen auch die Wissenschaftler der Bundeswehr-Uni den Mund-Nasen-Schutz: Raumluftreiniger könnten das Infektionsrisiko durch direktes Anhusten oder beim langen Unterhalten über kurze Distanz nicht verringern. Daher blieben trotz Raumluftfiltern ausreichend große Abstände zu anderen und Mund-Nasen-Bedeckungen oder partikelfiltrierende Atemschutzmasken weiterhin wichtig.

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