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TU Berlin

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Wie gut schützen Mund- und Nasenmasken?

Montag, 27. April 2020

Medieninformation Nr. 70/2020

Wissenschaftler*innen der TU Berlin untersuchen, was herkömmliche Atemschutzmasken leisten

Die Filterwirkung der verschiedenen Masken wird an einem sogenannten Kopfmodell getestet.
Lupe

Die Frage nach dem Sinn und Unsinn von Atemmasken im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie wird derzeit breit diskutiert. Wen schützen die Masken – die*den Träger*in, ihre*seine Umwelt oder beide? Ist eine selbstgenähte Maske genauso gut wie eine zertifizierte? Genau diesen Fragen will Prof. Dr. Christian Oliver Paschereit, Leiter des Fachgebiets Experimentelle Strömungsmechanik an der TU Berlin, jetzt wissenschaftlich auf den Grund gehen.  

„Die Schutzwirkung von zertifizierten Masken der Klassen FFP2 und besser wird nicht in Frage gestellt. Aber die Wirkung von einfachen chirurgischen Masken – den sogenannten OP-Masken – und den selbstgemachten Masken ist weiterhin umstritten“, so Oliver Paschereit. Werden diese Masken von Erkrankten getragen, können sie die Verbreitung der Viren zu einem gewissen Teil verhindern und tragen damit zum Schutz der gesunden Bevölkerung bei. Das wird durch verschiedene Sichtbarmachungsexperimente mit Probanden bestätigt. Nicht zertifizierte Masken zeigen hier jedoch große Unterschiede in Bezug auf ihre Schutzwirkung.

Zu Beginn der Pandemie wurde die Schutzwirkung für die*den Träger*in der Masken vom Robert-Koch-Institut und anderen Institutionen stark bezweifelt. Inzwischen sieht das Meinungsbild differenzierter aus. Beigetragen zu der neuen Einschätzung haben unter anderem verschiedene experimentelle Untersuchungen. Einige der getesteten Materialien zeigten dabei eine sehr gute Filterwirkung in dem für die Ansteckung mit SARS-CoV-2-Viren besonders relevanten Größenbereich von fünf bis 50 Mikrometer.

„Allerdings arbeiteten diese bisherigen Untersuchungen meistens mit einem idealisierten Versuchsaufbau, bei dem die untersuchte Materialprobe über eine Öffnung gespannt wurde, ohne dass Luft an einem Seitenspalt ein- oder ausströmen kann“, weiß Oliver Paschereit. Dabei bleibt unberücksichtigt, dass unter realen Bedingungen bei einer mehr oder weniger gut angelegten Maske, Luft an den Seiten ein- und ausdringt. Die reale Schutzwirkung wird daher nur unzureichend erfasst.

„Im Rahmen unseres Ansatzes wird die Wirkung von einfachen Masken in einem realistischen Versuchsaufbau reproduzierbar untersucht. Zum einen werden keine Probanden untersucht, da deren Husten-  und Niesvorgänge nicht reproduzierbar sind, was die Vergleichbarkeit verschiedener Masken erschwert. Stattdessen verwenden wir Kopfmodelle, die durch eine Düse ‚husten‘ können. Aus dieser Düse stoßen die Kopfmodelle einen Luftschwall mit einer für Husten oder Niesen typischen Geschwindigkeit, Tröpfchenbelastung und Tröpfchengröße aus“, beschreibt Oliver Paschereit das Experiment. Die Verteilung der Tröpfchen wird mit optischen Verfahren ermittelt. Durch einen Vergleich der Tröpfchenverteilung bei einem „hustenden“ Kopfmodell mit und ohne Maske können die Wissenschaftler*innen Rückschlüsse auf die Wirkung der Masken ziehen.

Erste vorläufige Ergebnisse zeigen, dass es signifikante Unterschiede der Filterwirkung unterschiedlicher Mund-Nase-Bedeckungen gibt. Bei Verwendung bestimmter Materialien wird beim Husten oder Niesen der Ausstoß von Tröpfchen deutlich stärker verringert als bei anderen Materialien.

kj

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:

Prof. Dr. Oliver Paschereit
TU Berlin
Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik
Tel.:  +49 (0)30 314-79777

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