Köln – Immer wieder gibt es Diskussionen um die Wirksamkeit von Alltagsmasken gegen eine Infektion mit dem Coronavirus. Vor allem Kritiker der Corona-Maßnahmen stellen die Sinnhaftigkeit des Mund- und Nasenschutzes immer wieder infrage.

Eine neue Untersuchung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) zeigt: Das Tragen von Stoffmasken hat ganz klar positive Effekte zum Schutz vor Infektionen. 

DLR untersucht Wirkung von Masken gegen Corona-Infektion

Das Experiment führt vor, wie beim Tragen einer Maske die Atemluft umgelenkt wird und wohin sich die darin befindlichen Aerosole verteilen (siehe Video oben).

„Die Versuche zeigen deutlich den positiven Effekt von Alltagsmasken und das, obwohl kleine Aerosole den Stoff durchdringen können“, sagt Versuchsleiter Prof. Andreas Schröder vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik. 

Aerosole dringen durch Maschen der Masken, aber...

Ausgeatmete Bioaerosole sind zu einem wesentlichen Anteil kleiner als 5 µm, die Maschenweite von Stoffmasken liegt deutlich darüber. Bioaerosole sind Luftgemische aus festen und flüssigen Partikeln, die Lebewesen enthalten. Sprich: winzige Mikroorganismen, zum Beispiel Bakterien oder Viren.

Die Aerosole kommen zwar fast ungehindert durch die Maschen der Versuchsmasken und folgen im weiteren Verlauf dem Strömungsfeld im Raum.

Stoffmasken schützen aber dennoch. Die Wirkung liegt im Verlangsamen und Umlenken der Atemluft, wie das Video oben verdeutlicht.

Die Laborversuche zeigen, dass die Mund-Nasen-Masken den ausgeatmeten Luftstrom mit den Aerosolen effektiv abbremsen. Ohne Maske verteilt sich die ausgeatmete Luft viel schneller im gesamten Raum, die Konzentration ist höher.

Masken leiten ausgeatmete Luft um

Die Thermik, hervorgerufen durch die Körperwärme, lässt mögliche infektiöse Partikel, die durch die Maskenwirkung bei ruhiger Raumluft in Körpernähe bleiben, nach oben Richtung Zimmerdecke schweben, wo sie der Luftströmung folgen und sich langsam im Raum verteilen. 

Mit Maske jedoch werden die Aerosole bei längeren Wegen durch den Raum und durch die gleichzeitige Durchmischung mit der Raumluft weiter verdünnt, so das DLR. 

Lüften trotz Tragen von Masken wichtig

Die Konzentration der möglichen infektiösen Aerosole sinkt durch die Masken vor allem gegenüber Personen, die sich in der Nähe von einem befinden.

Regelmäßige Lüftung sei laut DLR dennoch wichtig und nötig, um Anreicherungen möglicher Bioaerosole im Raum zu vermeiden.

Und: Es ist ratsam, auch beim Tragen einer Maske die Abstandsregeln einzuhalten.

Methode aus der Luft- und Raumfahrttechnik

Die Methode der Experimente stammt aus der Luft- und Raumfahrttechnik. Mit dem angewendeten Messverfahren wird normalerweise das Strömungsverhalten von Flugobjekten getestet. 

Die Experimente wurden mithilfe von winzigen Seifenblasen umgesetzt, mit denen ein geschlossener Versuchsraum geflutet wurde. „Durch ihre Helium-Luft-Füllung“ schweben diese Bläschen längere Zeit in der Luft und folgen dem „komplexen Strömungsfeld des Raumes“. 

DLR nutzte Testpuppe mit künstlicher Lunge

In dem Versuchsraum saß eine Testpuppe, ausgestattet mit einer künstlichen Lunge. Hochauflösende Streaming-Kameras hielten die Bewegungen der ausgeatmeten Luft fest. Die Verteilung der Luft und der Aerosole wurde mit einem speziellen, vom DLR entwickelten Verfahren rekonstruiert und visualisiert.

In weiteren Untersuchungen wollen die Wissenschaftler die Aussagen über die Infektiosität und Bewegung der Aerosole im Raum vertiefen. Neue Resultate des DLR-Projekts „Aeromask“ soll es im Frühjahr 2021 geben. (jba)