Auch wenn sich die Fachwelt noch nicht ganz einig ist, gehen viele Experten davon aus, dass Aerosolpartikel bei der Übertragung von Sars-CoV-2-Viren eine wichtige Rolle spielen. Aerosole entstehen beim Atmen, Husten oder Niesen, aber auch beim Reden und Singen. Anders als Tröpfchen fallen sie nicht schnell zu Boden, sondern können längere Zeit in der Luft bleiben und sich im ganzen Raum verteilen. In Innenräumen, in denen viele Menschen längere Zeit zusammen sind, ist die Gefahr also besonders groß, sich auch über Aerosole mit dem Coronavirus anzustecken.

Doch wie hoch ist das Infektionsrisiko wirklich? Und wie stark lässt es sich durch Maske Tragen, Lüften und Abstandhalten reduzieren? Wie hoch das Risiko ist, sich in einem geschlossenen Raum über winzige Schwebteilchen mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 anzustecken? Das Max-Planck-Institut für Chemie ist dieser Frage nachgegangen und hat einen Corona-Algorithmus erstellt mit dem jede Person sein individuelles Ansteckungsrisiko errechnen kann.

Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie und des Cyprus Instituts, Zypern, haben nun eine Studie veröffentlicht, in der sie einen einfachen Rechenalgorithmus vorstellen, um die Wahrscheinlichkeit von Coronavirusinfektionen durch Aerosole in Innenräumen abzuschätzen. Der Algorithmus beruht unter anderem auf Messdaten zur Virenlast in Aerosolen, zur Menge der Schwebteilchen, die Menschen bei verschiedenen Aktivitäten abgeben, und zum Verhalten der Partikel in Räumen. Eine große Unsicherheit ist dabei die Anzahl an Viren, die Aerosole enthalten, da sie sich zwischen verschiedenen Trägern stark unterscheiden kann. Das Modell ermittelt zudem gezielt das Ansteckungsrisiko über die Tröpfchen und Partikel, die so klein sind, dass sie lange in der Luft bleiben und sich in Räumen verteilen. Zur Gefahr, sich über größere, schnell zu Boden fallende Tröpfchen zu infizieren, wenn man mit Trägern des Virus über kurze Distanz spricht, lacht oder singt, erlaubt es keine Aussagen.

Verschiedene Szenarien wählbar: Klassenraum, Büro, Feier oder Chorprobe

Die Berechnung des Ansteckungsrisikos über Aerosole ist über eine Eingabemaske auf der Webseite des Max-Planck-Instituts für Chemie möglich. Darin kann man verschiedene Parameter wie Raumgröße, Personenzahl und Dauer des Aufenthaltes eintragen. Mit der Annahme, dass eine Person in dem Raum hochinfektiös ist, errechnet der Algorithmus automatisch die Übertragungswahrscheinlichkeit für die vom Nutzer eingestellten Szenarien. Und zwar sowohl die individuelle Ansteckungsgefahr, als auch diejenige für irgendeine Person im Raum. Zudem kann man zwischen verschiedenen Szenarien wählen: einem Klassenraum, einem Büro, einer Feier und einer Chorprobe. Für Experten stehen zudem Felder zur Verfügung, in denen man Angaben wie die Infektionsdosis, die Viruskonzentration des Infizierten und Überlebenszeit des Virus in der Luft variieren kann. Auch die Filtereffizienz von Gesichtsmasken oder die Luftwechselrate sind flexibel einzustellen.

„Wir möchten einen Beitrag leisten, damit zum Beispiel eine Schule oder ein Geschäft selbst ausrechnen kann, wie hoch das Infektionsrisiko in den Räumen ist und wie effektiv welche Sicherheitsmaßnahme ist,“ sagt Jos Lelieveld, Direktor am Max-Planck-Institut für Chemie und Erstautor der in der Fachzeitschrift International Journal of Environmental Research and Public Health veröffentlichten Studie. Darin stellen die Mainzer Wissenschaftler die Berechnungsgrundlage und die Annahmen vor, die der Rechnung zugrunde liegen. So atmet ein Erwachsener durchschnittlich etwa 10 Liter Luft pro Minute ein und wieder aus. Zudem nehmen sie an, dass die infektiöse Dosis, sich mit Sars-CoV-2 zu infizieren, größenordnungsmäßig bei etwa 300 Viren bzw. RNA-Kopien pro Person liegt. Verdeutlicht wird die Berechnung anhand einer Schulklasse, in der keine Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden: Ein 60 Quadratmeter großer und drei Meter hoher Klassenraum mit 25 Schülern älter als zehn Jahre und sechs Stunden Unterricht, in dem ein Schüler zwei Tage lang hoch-infektiös ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich eine bestimmte Person unter diesen Umständen infiziert, liegt laut Rechnung bei knapp 10 Prozent, die, dass sich eine beliebige Person ansteckt, jedoch bei über 90 Prozent. Eine Ansteckung ist also nahezu unvermeidbar. Hoch-infektiös ist eine infizierte Person in der Regel nur wenige Tage. Von den Personen, die positiv auf das Corona-Virus getestet wurden, sind immer etwa 20 Prozent hoch-infektiös. Sie sind nicht zu verwechseln mit den sogenannten Superspreadern, von denen bisher nicht bekannt ist, wie häufig sie auftreten.

Variablen machen das Modell individuell nutzbar

„Unsere Berechnungen zeigen, dass man das Infektionsrisiko durch regelmäßiges Stoßlüften etwa um die Hälfte, durch zusätzliches Maskentragen sogar um einen Faktor fünf bis zehn senken kann“, ergänzt Atmosphärenforscher Lelieveld. Am Beispiel der Schulklasse heißt das: Lüftet die Klasse aus dem Beispiel oben einmal Mal pro Stunde, reduziert sich die Wahrscheinlichkeit auf 60 Prozent. Tragen zudem alle Schüler Masken, sinkt das Infektionsrisiko auf etwa 24 Prozent. Gibt man nun noch in die Eingabemaske ein, dass nur die Hälfte der Schüler am Unterricht teilnimmt, sinkt die Übertragungswahrscheinlichkeit auf 12 Prozent. Das individuelle Risiko, sinkt im gleichen Fall von zehn Prozent auf ein Prozent. Dabei ermittelt das Modell ausschließlich das Ansteckungsrisiko über die Aerosolpartikel, die so klein sind, dass sie lange in der Luft bleiben und sich in Räumen verteilen. Zur Gefahr, sich über größere, schnell zu Boden fallende Tröpfchen zu infizieren, wenn man mit Trägern des Virus über kurze Distanz spricht, lacht oder singt, erlaubt es keine Aussagen.

In ihrer Publikation gehen die Forscher auch darauf ein, welche Unsicherheiten es in den Berechnungen gibt. Diese liegen zum Beispiel in Annahmen wie der Überlebensdauer der SARS-CoV-2 Viren in der Luft oder der Virusmenge, die ein Infizierter abgibt. „Unseren Annahmen liegt der derzeitige Stand der Wissenschaft zugrunde,“ sagt Frank Helleis, Physiker am Max-Planck-Institut für Chemie. „In der Rechnung stecken mehrere Variablen und Annahmen. So machte es einen Unterschied, ob und wie viel Menschen in einem Raum sprechen und singen, wie hoch die Viruskonzentration im Speichel ist und wie die Raumluftwechselrate ist, aber jeder Faktor geht über einen einfachen Dreisatz in die Kalkulation ein“, so Helleis, der die Rechenbasis erstellt hat.

Helleis und seine Kollegen sind überzeugt, dass ihr Algorithmus vielen helfen kann, das Risiko von Infektionen in Innenräumen besser zu verstehen und durch geeignete Maßnahmen zu verringern.

red

Der Algorithmus ist unter nachfolgenden Link verfügbar:
https://www.mpic.de/4747361/risk-calculator

Nach Angaben des RKI ist die Zahl der Corona-Toten binnen 24 Stunden sprunghaft angestiegen und hat einen neuen traurigen Höchstwert erreicht. Insgesamt 590 neue Todesfälle teilte das RKI am Mittwoch mit. Das sind über 100 Tote mehr als beim bisherigen Höchstwert von 487 vom vergangenen Mittwoch.

Binnen 24 Stunden meldeten am Mittwoch die Gesundheitsämter an das Robert-Koch-Institut +20.815 neue Corona-Infizierte. Im Vergleich zum Dienstag vor einer Woche stieg die Zahl der Neuinfektionen um mehr als 3.500. Damals waren 17.270 neue Corona-Infektionen gemeldet worden. Gestern waren es 14.054 Fälle. (Stand: 09.12.)

Insgesamt haben sich seit Beginn der Corona-Krise laut RKI mindestens 1.218.524 Menschen in Deutschland nachweislich mit dem Virus Sars-CoV-2 infiziert. Die Zahl der Todesfälle im Zusammenhang mit einer Corona-Infektion liegt nach RKI-Angaben bei 19.932. Das sind 590 mehr als am Vortag. Rund 902.100 (+20.200) Menschen haben die Infektion nach RKI-Schätzungen überstanden. (Stand: 09.12.)

Am Freitag (20.11.) wurde mit 23.648 Neuinfizierten, der höchste Wert seit Ausbruch der Pandemie gemeldet. Die jetzigen Werte sind allerdings nur bedingt mit denen aus dem Frühjahr vergleichbar, da mittlerweile wesentlich mehr getestet wird und dadurch auch mehr Infektionen entdeckt werden.  

red

Über das Fasten gehen die Meinungen auseinander. Einige halten es für Unfug, andere schwören darauf und sind von der positiven Wirkung überzeugt.

Eine heilende Kraft bescheinigt jetzt jedoch eine aktuelle Studie der Klinik Buchinger Wilhelmi in Überlingen dem freiwilligen Verzicht auf opulente Mahlzeiten. Demnach konnte erhöhter Blutdruck nach durchschnittlich zehn Fastentagen effektiv gesenkt werden.

Insgesamt 690 Personen dieser Gruppe wiesen vor dem Fasten erhöhte Blutdruckwerte auf. Darunter nahmen 377 Personen blutdrucksenkende Mittel, deren Gabe in den meisten Fällen entweder gestoppt oder reduziert werden konnte. Dennoch blieb der Blutdruck im Bereich der Norm und konnte sogar gesenkt werden. Da blutdrucksenkende Mittel häufig erhebliche Nebenwirkungen haben, könnte das Langzeitfasten bei Bluthochdruck als komplementäre Therapie eingesetzt werden. Bei 920 Personen mit normalem Blutdruck reduzierte sich dieser innerhalb des Normbereichs, und niedrige Blutdruckwerte zeigten eine Tendenz zur Erhöhung.

Bluthochdruck ist ein wichtiger und weitverbreiteter Risikofaktor für lebensbedrohliche Erkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall und wird vorwiegend durch einen ungesunden Lebensstil ausgelöst. Zu den Risikofaktoren zählen Übergewicht, Fehlernährung, Bewegungsmangel, Stress, übermäßiger Salz-, Zucker- und Alkoholkonsum sowie Rauchen.

Die positiven Effekte des Fastens auf den Blutdruck lassen sich auch durch die fastenbedingte Gewichtsreduktion, eine Verringerung des Bauchumfangs sowie die Unterbrechung der Salz-, Alkohol- und Kohlenhydratzufuhr und gegebenenfalls des Rauchens erklären, heißt es in der Studie.

Ralf Loweg / glp