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1. Einleitung
Nach gegenwärtigem Stand der Forschung wird SARS-CoV-2 hauptsächlich über Tröpfchen
übertragen, die beim Atmen, Sprechen, Singen, Husten oder Niesen entstehen und über die
Atemluft aus- und eingeatmet werden [1, 2, 3, 4]. Eine direkte Infizierung, bei der viele
emittierte Tröpfchen über kurze Distanz (kleiner 1,5 m) von einer nicht infizierten Person
eingeatmet werden, kann mit Hilfe von partikelfiltrierenden Atemschutzmasken (FFP2/3 oder
besser) wirksam verhindert werden, da diese Atemschutzmasken Tröpfchen beim Ein- und
Ausatmen bis zu einer festgelegten Größenklasse zuverlässig abscheiden [5]. Diese
Atemschutzmasken bieten daher auch ohne Sicherheitsabstand einen sehr guten Selbst- oder
Eigenschutz. Sie bewirken aber auch, dass die von infizierten Personen emittierten Viren kaum
in die Raumluft gelangen. Daher bieten sie neben dem Eigenschutz auch einen Fremdschutz
bzgl. einer direkten und indirekten Infizierung, sofern kein Auslassventil integriert ist.
Größere Tröpfchen werden auch durch einfache Mund-Nasen-Bedeckungen wirksam
abgeschieden. Da größere Tröpfchen statistisch mehr Viren transportieren können als kleine
Tröpfchen, ist dieser Effekt bei Vorgängen, die primär große Tröpfchen produzieren (Husten,
Niesen) bedeutsam. Die kleinen Tröpfchen gelangen jedoch durch Spalte am Rand der Mund-
Nasen-Bedeckungen in die Außenluft, weil diese Bedeckungen einerseits nicht fest genug mit
dem Gesicht abschließen und andererseits die Strömung zum großen Teil dem Weg des
geringsten Strömungswiderstands folgt [5]. Aufgrund des Strömungswiderstands der Mund-
Nasen-Bedeckung und der Umlenkungsverluste verbleiben die kleinen Tröpfchen aber
zunächst in der Umgebung des Kopfes. Dadurch wird die kurzfristige Ausbreitung der
Tröpfchen beim Sprechen, Singen, Husten oder Niesen stark begrenzt und damit wird das
direkte Infektionsrisiko enorm reduziert [5, 6, 7, 8, 9]. Diese Bedeckungen schützen aber nur
dann wirkungsvoll, wenn zusätzlich ein Sicherheitsabstand (mindestens 1,5 m) eingehalten
werden kann. Da bei diesen Mund-Nasen-Bedeckungen die kleinen Tröpfchen freigesetzt
werden, können sie sich mit der Zeit im Raum anreichern und selbst dann zu einer indirekten
Infektion führen, wenn die infizierte Person nicht mehr im Raum ist [8, 10].
Kleine Tröpfchen, die in der Luft über Stunden schweben und mit der Luftströmung über große
Entfernungen transportiert werden können, werden Aerosolpartikel oder Schwebeteilchen
genannt und das Gemisch aus Luft und Aerosolpartikel wird als Aerosol bezeichnet. Es ist
wissenschaftlich erwiesen, dass ein mit infektiösen Viren beladenes Aerosol zu einer COVID-
19 Infektion führen kann, solange die flüssige Phase der Aerosolpartikel nicht vollständig
verdunstet ist [11, 12]. Die Verdunstungszeit wässriger Aerosolpartikel mit einem Durchmesser
von einigen Mikrometern beträgt bei moderater Luftfeuchtigkeit weniger als eine Sekunde [6].
Bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit (ca. 85%) kann jedoch die Verdunstungsrate mit der
Kondensationsrate ins Gleichgewicht kommen und dann bleibt der Flüssigkeitsanteil dauerhaft
erhalten. Die Infektionswahrscheinlichkeit wird dann nur durch die Halbwertzeit der Viren
limitiert. Die SARS-CoV-2 Halbwertzeit beträgt 1,1 ‒ 1,2 Stunden, d.h. nach einer guten Stunde
geht von der Hälfte der Viren in einem Tropfen statistisch gesehen keine Infektionsgefahr mehr
aus [11]. Ob auch Aerosolpartikel nach dem Verdunsten der flüssigen Phase noch infektiös
sind, wird gegenwärtig kontrovers diskutiert [13, 14, 15]. Diese aus Salzen, Virenmaterial und
getrocknetem Schleim bestehenden festen Partikel werden als Tröpfchenkerne bezeichnet. Je
nach Feststoffanteil sind die Tröpfchenkerne sehr viel kleiner als die ursprünglichen Tröpfchen,
aus denen sie hervorgegangen sind. In Kapitel 9 werden wir darauf näher eingehen. Aufgrund
ihrer geringen Größe schweben die Tröpfchenkerne ebenfalls in der Luft und daher bilden sie
selbst bei geringer Luftfeuchtigkeit ein langlebiges Aerosol, das sich im Raum mit der Zeit
anreichern kann, sofern Quellen vorhanden sind und es nicht gefiltert oder abgeführt wird.