Gesundheit
Warum Tröpfchen mit Viren lange in der Luft bleiben
Ausgestoßene Tröpfchen fungieren als SARS-CoV-2-Viren-Träger und erweisen sich in der Umwelt als erstaunlich beständig.
Der ominöse saisonale Effekt bei Coronaviren-Infektionen ist im Pandemieverlauf immer wieder in aller Munde. Stark zusammen hängt dieser mit der Tröpfchenübertragung, die im Sommer durch höhere Temperaturen und mehr Sonneneinstrahlung in der Regel erschwert ist.
Im jetzt beginnenden Herbst wendet sich der saisonale Effekt in den Fallzahlen bereits gut sichtbar leider wieder zu unseren Ungunsten. Auch weil das gesellschaftliche Leben sich in kühleren Zeiten mehr in die Innenräume verlegt, steckt man sich etwa im Winter in der Regel leichter an. Das gilt auch für andere Krankheitserreger, bei denen eine Übertragung über belastete Aerosole geschehen kann.
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Auch kleine Tröpfchen spielen eine Rolle
Bisher ging man vielfach davon aus, dass vornehmlich von größeren Tröpfchen auch größere Ansteckungsgefahr ausgeht. Kleine Tröpfchen hingegen würden relativ schnell verdunsten - ganz so flüchtig präsentieren sich die kleinen Virenvehikel jedoch nicht. Warum dem so ist, haben sich Forscher um Alfredo Soldati vom Institut für Strömungsmechanik und Wärmeübertragung der TU mit italienischen Kollegen genauer angesehen.
Im Fachmagazin "PNAS" berichten sie nun, dass die ausgeatmete Luft und deren Feuchtigkeit selbst dabei eine entscheidende Rolle spielt. Dieser Luft- und Tröpfchenstrom bildet ein eigenes Milieu, wie neu entwickelte Computersimulationen von menschlichen Aerosol-Auswürfen wie etwa Niesen zeigen. Das Zusammenspiel von Gas und Tröpfchen offenbarte tatsächlich eine längere Halbwertszeit von Tröpfchen als oftmals erwartet.
Wie lange Tröpfchen verschiedenster Größe in der Luft bleiben
Zusätzlich brachten die Wissenschaftler eine eigens angeschaffte, einem Menschen nachempfundenen Puppe, in Stellung. In dieser Puppe war ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil integriert. So ließ sich das exakt abgestimmte Gemisch aus Tröpfchen und Gas unter verschiedenen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen versprühen. Mit Hochgeschwindigkeitskameras wurde exakt beobachtet und gemessen, wie lange Tröpfchen verschiedenster Größe in der Luft bleiben.
"Wir haben festgestellt, dass kleine Tröpfchen eine Größenordnung länger in der Luft bleiben als man bisher gedacht hatte. Das hat einen simplen Grund: Für die Verdunstungsrate der Tröpfchen ist nicht die durchschnittliche relative Luftfeuchtigkeit der Umgebung entscheidend, sondern die lokale Feuchtigkeit direkt am Aufenthaltsort des Tröpfchens", sagte Soldati. Da die Ausatemluft feuchter als die Umgebung ist, hat das längerfristige Auswirkungen. Verdunsten nämlich erste kleinere Tröpfchen, schafft dies am Ort des Geschehens eine höhere Luftfeuchtigkeit.
"Kleine Tröpfchen sind länger infektiös als angenommen"
Das wirkt wiederum auf weitere Tröpfchen zurück, die in dem feuchteren Milieu dann weniger schnell verdunsten, so die Forscher. "Das heißt zwar, dass kleine Tröpfchen länger infektiös sind als angenommen, aber das soll kein Grund für Pessimismus sein", so Soldati. Letztlich müsse man auch unter Berücksichtigung der neuen Ergebnisse weiter über sinnvolles Maskentragen und Sicherheitsabstände nachdenken.