Hintergrund
Während der Corona-Pandemie ist das Tragen eines Mund-Nasen-Schutzes (MNS) an vielen Orten unerlässlich. Die verwendeten Varianten sind mannigfaltig. Neben chirurgischen und FFP2-Masken sind selbstgenähte oder selbstgestrickte Modelle beliebt, ebenso Schlauchschals und Halstücher. Doch nicht jedes Material schützt gleichermaßen gut. Forscher von der Duke Universität in Durham entwickelten eine Box, um die Dichtigkeit unterschiedlicher Mund-Nasen-Bedeckungen zu testen.
Schnelltest in der Box
Die Testbox – eine dunkle Schachtel mit zwei gegenüber liegenden Löchern und zwei seitlichen Schlitzen – ist leicht zu bedienen und verhältnismäßig kostengünstig. In die vordere Öffnung hält die Testperson ihr Gesicht, die hintere beherbergt eine Smartphone-Kamera. Durch die Schlitze in der Seitenwand verläuft ein Laserstrahl. Dieser wird erst sichtbar, sobald Tröpfchen das Laserlicht umlenken. Die Streustrahlung kann mit der Kamera gefilmt und über eine App analysiert werden. So untersuchte das Team um Martin Fischer 14 verschiedene MNS, unter anderem N95-Masken mit und ohne Filter, selbstgenähte Masken aus Baumwolle oder Mischstoffen, gestrickte Mund-Nasen-Bedeckungen, Bandana-Tücher und Schlauchschals aus Fleece.
Methodik
Ein Proband spricht durch jeweils eine der zu testenden Mund-Nasen-Barrieren (MNB) fünfmal den Satz „Stay healthy, people.“ in die Testbox. Als Referenz dienen Kontrollversuche, bei denen der Sprecher keine Schutzmaske oder Abdeckung trägt. Das Forscherteam wertet die vom Laser illuminierten Atemtröpfchen aus, die trotz MNS oder MNB in die Umgebung ausgestoßen werden.
Ergebnisse
Wie zu erwarten war, reduziert das Tragen einer Gesichtsmaske die Ausbreitung virushaltiger Tröpfchen. Mit dem besten Ergebnis schnitt die angepasste N95-Maske ohne Ventil ab. Gemäß der Bezeichnung fängt dieser Maskentyp mindestens 95% aller Partikel aus der Umgebungsluft ab. Chirurgische Zellstoff-Masken landeten mit etwa 75%iger Schutzwirkung auf dem zweiten Platz – jedoch nur, wenn sie mit Bändern fest um den Kopf gebunden waren. Mit einem nichtverstellbaren Gummiband hinter den Ohren lag die Schutzwirkung lediglich bei 38%. N95-Masken mit Ventil konnten nicht überzeugen. Sie schützen dem Experiment zufolge nicht besser als einige selbstgenähte Exemplare.
Selbstgenähte Masken möglichst aus Kunststofffasern oder Baumwolle
Bei den selbstgefertigten MNS kommt es entscheidend auf das Material an. Die höchste Dichtigkeit bieten nach Auswertung der Testergebnisse Masken mit einem Kunststofffaseranteil aus Polypropylen und Masken aus mehrlagigen Baumwollstoffen, kombiniert mit einer Lage aus Seide, Chiffon oder Flanell. Die unterschiedlichen Stoffschichten reiben aneinander und laden sich elektrostatisch auf, so die Vermutung der Forscher. Dadurch bleiben mehr Tröpfchen in den Stofflagen gefangen.
Eine mangelhafte Schutzwirkung attestieren die Tester Bandana-Tüchern und Schlauchschals aus Fleece. Bei letzteren wurden sogar mehr Tröpfchen gemessen als beim Sprechversuch ohne MNS. Die Forscher gehen davon aus, dass das Fleece-Material die Tröpfchen fein verstäubt. Die winzigen Partikel könnten länger in der Luft verbleiben und zudem weiter fliegen als größere Tropfen
Deutsches Start-up präsentiert antimikrobielle Masken
Eine neuartige Form von Masken entwickelte ein im Raum Stuttgart ansässiges Startup. Dort produzierte MNS sollen Mikroben, inklusive SARS-CoV-2, zu über 99,9% deaktivieren. Laut Herstellerangaben bieten die antimikrobiellen Mund-Nase-Masken gegenüber herkömmlichen Modellen folgende Vorteile:
- spezielle Beschichtung
- antimikrobielle Wirkung
- 30 Mal waschbar ohne Wirksamkeitsverlust
- gute Passform
- hohe Durchatmung und deshalb auch für Sportler geeignet
Fazit
Die meisten Mund-Nasen-Bedeckungen schützen relativ gut vor potenziell virusbelasteten Tröpfchen. Die Dichtigkeit kann mit einer kostengünstigen Testmöglichkeit auch von Nicht-Experten leicht überprüft werden. Mit einer Box, einer App und einer Handykamera ist eine schnelle Beurteilung der Maskenleistung beim Sprechen, Niesen oder Husten möglich. Denkbare Einsatzorte wären beispielsweise Schulen, Geschäfte, Ämter oder Betriebe.
