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Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie und des Cyprus Instituts in Nikosia, Zypern entwickeln einen einfachen Tabellenkalkulationsalgorithmus, um das Risiko von Covid-19-Infektionen durch Aerosolübertragung in Innenräumen abzuschätzen. Damit lässt sich beispielhaft das Übertragungsrisiko bei einer hochinfektiösen Person im Raum ermitteln.
>> zum Kalkulator >> Aerosol transmission of COVID-19 and infection risk in indoor environments
Welche Rolle die Übertragung über Aerosole in Büros und Klassenzimmern spielt
Laut einem Modell besteht in geschlossenen Räumen ein erhebliches Risiko, sich mit dem Coronavirus anzustecken
Christian Speicher, NZZ
Es häufen sich die Hinweise, dass Aerosole möglicherweise mehr zur Übertragung des Coronavirus beitragen, als man bisher gedacht hat. Vor allem in geschlossenen Räumen besteht die Gefahr, dass die beim Sprechen oder Singen freigesetzten Schwebeteilchen eine Konzentration erreichen, die für eine Ansteckung genügt – und das, obwohl man Abstand zu potenziellen Virenträgern im Raum hält. Wie hoch das Infektionsrisiko ist, haben Forscher vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz nun mit einem einfachen Tabellenkalkulationsprogramm abgeschätzt. Das Fazit ihrer noch nicht begutachteten Arbeit lautet: Aerosole von hochinfektiösen Menschen können das Virus sehr effizient übertragen, es gibt aber Möglichkeiten, das Ansteckungsrisiko zu reduzieren.
Wie jedes Modell beruht auch das Modell der Mainzer Forscher auf gewissen Annahmen. So hängt das Infektionsrisiko davon ab, wie viele Aerosole ein Infizierter beim Sprechen oder Singen ausstösst, wie hoch die Virenkonzentration in den Aerosolen ist, wie lange die Viren dort überleben und welche Virendosis für eine Ansteckung nötig ist. Diese und andere Parameter haben die Forscher anhand der wissenschaftlichen Literatur eingegrenzt und dann verschiedene Szenarien modelliert.
In einem der Szenarien teilt sich eine noch symptomfreie, aber bereits hochinfektiöse Person mit drei Berufskollegen einen 40 Quadratmeter grossen Büroraum. Laut dem Modell besteht bei jedem Kollegen ein individuelles Risiko von 18 Prozent, sich innerhalb von zwei Tagen anzustecken (danach treten in der Regel die Symptome auf, und der Infizierte begibt sich in Selbstisolation). Dieses Risiko halbiert sich, wenn der Raum regelmässig gelüftet wird. Noch besseren Schutz bietet das Tragen einer Maske. In diesem Fall reduziert sich das Ansteckungsrisiko je nach Qualität der Maske um den Faktor 8 bis 40. Ähnlich wirksam ist eine Belüftungsanlage mit Partikelfilter.
Besonderes Augenmerk gilt gegenwärtig dem Ansteckungsrisiko in Schulklassen. Zwar erkranken Schüler viel seltener und weniger heftig an Covid-19 als ältere Menschen. Sie können sich aber beim Lehrer oder bei Mitschülern anstecken und das Virus weitergeben. In einem 60 Quadratmeter grossen Schulzimmer mit 24 Schülern liegt das individuelle Ansteckungsrisiko laut dem Modell bei unter 10 Prozent. Wie im ersten Szenario lässt es sich erheblich verringern, wenn alle Schüler Masken tragen und das Schulzimmer regelmässig gelüftet wird.
Am schlechtesten kommen in der Untersuchung Chöre weg. Da ein Infizierter beim Singen wesentlich mehr Aerosole ausstösst als beim Atmen oder Sprechen, ist das individuelle Ansteckungsrisiko mit 29 Prozent sehr hoch. Zudem sind Masken hier kaum eine Option. Besonders kritisch wird es, wenn sich unter den Sängern ein Superspreader mit einer aussergewöhnlich hohen Virenlast befindet. In einem geschlossenen Raum ohne Lüftung und Partikelfilter ist eine Ansteckung über Aerosole dann so gut wie unvermeidlich. Zum Beleg verweisen die Autoren auf ein Superspreader-Ereignis bei einer Chorprobe in den USA.
Die Autoren betonen in ihrer Publikation, dass diese Zahlen mit erheblichen Unsicherheiten behaftet sind. Dennoch sind sie davon überzeugt, dass ihre Schlussfolgerungen robust sind.