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Einfache Experimente zeigen: so gut schützen uns Masken und andere Materialien
Spätestens seit Corona ist der Maskengebrauch auch in der Schweiz im Alltag präsent. Doch wie gut können wir uns und andere mit verschieden Materialien vor kleineren und grösseren Partikeln schützen? Das alljährlich durchgeführte PSI Feriencamp bietet Kindern einen spannenden Einblick in die faszinierende Welt der Forschung. In diesem Jahr gingen Kinder an einer Projektstation genau dieser Frage nach. Dabei untersuchten sie, wie gut verschiedene Materialien die im Labor generierten Partikel zurückhalten. Es wurden Textilmasken (im Handel erhältlich, wiederverwendbar, nicht FFP2-zertifiziert), Chirurgenmasken (Einwegmasken, FFP2-zertifiziert), Teefilter, Kaffeefilter, Papiertaschentuch und WC-Papier getestet, und es wurde klar, Maske ist nicht gleich Maske.
In einem ersten Test wurden grössere Wassertröpfchen (Durchmesser > 1 µm) erzeugt, wie man sie etwa beim Husten, beim Niessen oder einer feuchten Aussprache erwarten würde. Der mit Tröpfchen beladene Luftstrom wurde durch verschiedene Materialien geleitet, und es konnte gezeigt werden, dass alle Materialien erfolgreich die Tröpfchen zurückhalten. Im zweiten Teil der Versuche wurden kleinere Tröpfchen (~100 – 500 nm) erzeugt, um die Leistung der Filter bei kleineren Partikeln zu untersuchen. In diesem Durchmesserbereich sind Covid-19 Viren zu finden, wenn sie nicht in grösseren Tröpfchen, sondern in ausgeatmeten Aerosolen eingebettet sind. Bei diesem Experiment wurden die erzeugten Partikel mit einem Luftstrom durch die verschiedenen Materialien geleitet und die Partikelkonzentrationen davor und danach gemessen. Hierbei zeigten sich grosse Unterschiede. Überraschenderweise konnten mit der Textilmaske und dem Kaffeefilter nur rund 10 % aller Partikel zurückgehalten werden. Der Teefilter war nur unwesentlich besser mit rund 15 % herausgefilterter Partikel. Das WC-Papier schnitt schon wesentlich besser ab – es filterte rund 50 % der Partikel aus dem Luftstrom. Wie zu erwarten, schnitt die zertifizierte Chirurgenmaske mit Abstand am besten ab, sie hielt rund 97 % aller Partikel zurück. Zu betonen ist ausserdem, dass diese Zahlen bei einer schlecht sitzenden Maske entsprechend niedriger sein können.
Damit konnten die Kinder mit einfachen Experimenten zeigen, dass Masken generell grosse Wassertröpfchen wie beim Husten oder Niessen gut zurückhalten und daher die Masken einen guten Beitrag zu Eindämmung der Pandemie leisten. Allerdings zeigte sich auch, dass es immer noch sehr wichtig ist, dass die Abstands- und Hygieneregeln auch mit Maske eingehalten und Innenräume regelmässig gelüftet werden, da kleinere Partikel je nach Materialienart nicht vollständig zurückgehalten werden.