Coronavirus: welche Rolle spielen Aerosole bei der Infektion?

Politik & Forschung

Nach wie vor ist die Rolle der Aerosole – also jener kleinen Schwebeteilchen aus festen oder flüssigen Partikelchen, die sich in der Luft befinden – bei der Ansteckung mit dem Coronavirus Sars-CoV-2 wissenschaftlich nicht eindeutig bewertet.

Während bei anderen Infektionskrankheiten etwa Masern (hoch) oder Grippe (mittel) dieser Ansteckungsweg gut erforscht ist, sind beim Coronavirus noch viele Fragen offen.

Zu viele Faktoren machen bisher die Bewertung des Riskos über feinste Tröpfchen schwierig: nicht nur die Größe eines Raumes, auch die Menschendichte, die Aktivität in der Umgebung, die Aufenthaltsdauer und vor allem auch Klimaanlagen machen die Erforschung so schwierig. Als fix gilt mittlerweile lediglich, dass in geschlossenen Räumen die Ansteckungsgefahr weit größer ist als im Freien.

Jüngste wissenschaftliche Untersuchungen (Stand: 07/20) legen aber nahe, dass die Virusübertragung mittels Aerosole zwar geggeben ist, dass dies aber nicht der dominante Weg der Verbreitung sein dürfte. Nach wie vor, gelten Schmierinfektionen als häufigste Ansteckungsursache.

Voraussetzungen für Aerosolübertragung

Durch die Vielzahl der Faktoren, die eine Infektion mit Coronaviren über Aerosole beeinflussen, wird derzeit mit unterschiedlichen Ansätzen & Methoden an der Verweilzeit von Sars-CoV-2 Erregern in der Luft unter den verschiedensten Bedingungen geforscht. Hier der bisherige Wissensstand

  • Sars-CoV-2 überträgt sich jedenfalls (auch) durch Tröpfchen, die vor allem beim Sprechen, Singen, heftigen Ausatmen und natürlich beim Husten und Niesen in die Umgebungsluft geschleudert werden.
  • Je feiner diese Tröpfchen (in feinster Form werde sie eben Aerosole genannt), desto länger und weiter können Sie in der Luft schweben ohne abzusinken.
  • Unumstritten ist mittlerweile, dass beim Aufenthalt in geschlossenen Räumen das Ansteckungsrisko erheblich höher ist (laut eine japanischen Studie um 18,7 mal wahrscheinlicher) als im Freien.
  • Dadurch ergibt sich, dass überall dort, wo mehrere Menschen über einen längeren Zeitraum in geschlossenen Räumen zusammenkommen und sprechen, singen oder stark ein- und ausatmen, Aerosole länger in der Luft schweben und damit auch die Virenlast in der Raumluft höher ist. Nachweislich dann, wenn nicht ausreichend gelüftet wird, also regelmäßig die Raumluft mit Frischluft verdünnt wird.
  • Mund Nasen Schutzmasken (MNS) können die Zahl größerer Tröpfchen gehörig reduzieren, auch die zahl der Aerosole lässt sich damit – wenn uch in weit geringerem Ausmaß – verringern.
  • Klimaanlagen, die die Raumluft nur zirkulieren lassen, verbessern die Luftqualität nicht, weswegen in diesem Fall regelmäßiges Lüften und Frischluftzufuhr unabdingbar sind. Moderne Klimageräte und Lüftungsanlagen in Spitälern, Büros und Flugzeugen tauschen allerdings die Luft ständig aus, weshalb von Ihnen keine gefahr ausgehen dürfte, zumindest wenn der Frischluftanteil korrekt eingestellt ist.

Welche Rolle spielten Aerosloe beim SARS-CoV-2-Ausbruch in deutschem Fleischzerlegebetrieb

In einer gemeinsamen Studie des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI), des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) und des Heinrich-Pette-Instituts, Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie (HPI), wurden die Ursprünge des ersten SARS-CoV-2-Ausbruchs im Mai 2020 bei Tönnies in Rheda-Wiedenbrück, dem größten Fleischverarbeitungskomplex Deutschlands, untersucht. Die Studienergebnisse sind nun auf der Preprint-Plattform „SSRN“ erschienen.

Das Ergebnis kurz zusammengefasst: die Übertragungen durch Aerosole in klimatisierten Arbeitsbereichen erfolgten über große Distanzen – nachgewiesen wurden mehr als acht Meter – dafür scheint die Wohnsituation der Arbeiter offenbar nachrangig.

Studie legt nahe: auf die Umstände kommt es an

Die Ergebnisse rekonstruieren initiale Übertragungsereignisse im Mai 2020: Ausgehend von einem einzigen Mitarbeiter wurde das Virus auf mehrere Personen in einem Umkreis von mehr als acht Metern übertragen. Die hauptsächliche Übertragung fand im Zerlegebereich für Rinderviertel statt, in dem die Luft umgewälzt und auf zehn Grad Celsius gekühlt wird. Demgegenüber spielte die Wohnsituation der Arbeiter während der untersuchten Phase des Ausbruchs keine wesentliche Rolle.

Zudem zeigt eine Auswertung der Virussequenzen, dass sich alle SARS-CoV-2-positiv getesteten Personen aus dem Infektionscluster im Mai 2020 eine neue Kombination von acht Mutationen teilen, die zuvor noch nicht beobachtet worden war.

„Unsere Studie beleuchtet SARS-CoV-2-Infektionen in einem Arbeitsbereich, in dem verschiedene Faktoren aufeinandertreffen, die eine Übertragung über relativ weite Distanzen ermöglichen. Es stellt sich nun die wichtige Frage, unter welchen Bedingungen Übertragungsereignisse über größere Entfernungen in anderen Lebensbereichen möglich sind“, sagt Melanie Brinkmann, Professorin an der Technischen Universität Braunschweig und Forschungsgruppenleiterin am HZI.

„Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Bedingungen des Zerlegebetriebs – also die niedrige Temperatur, eine geringe Frischluftzufuhr und eine konstante Luftumwälzung durch die Klimaanlage in der Halle, zusammen mit anstrengender körperlicher Arbeit – die Aerosolübertragung von SARS-CoV-2-Partikeln über größere Entfernungen hinweg förderten“, sagt Prof. Adam Grundhoff, Mitautor der Studie und Forschungsgruppenleiter am HPI.

„Es ist sehr wahrscheinlich, dass diese Faktoren generell eine entscheidende Rolle bei den weltweit auftretenden Ausbrüchen in Fleisch- oder Fischverarbeitungsbetrieben spielen. Unter diesen Bedingungen ist ein Abstand von 1,5 bis 3 Metern alleine ganz offenbar nicht ausreichend, um eine Übertragung zu verhindern.“

Vorsichtige Prognose für Herbst und Winter

Diese Dynamik lässt vermuten, dass uns im Herbst und Winter insgesamt schwierige Zeiten bevorstehen könnten. Dies weniger aufgrund niedrigerer Umgebungstemperaturen, als vielmehr dem Umstand, dass sich bei schlechterem Wetter die Menschen häufiger in großen Gruppen in geschlossenen Räumen aufhalten, sodass die Viren gut zirkulieren können.

Und natürlich tragen auch vermehrte Verkühlungen und Grippeinfektionen mit dem damit verbundenen Husten und Nießen vor allem in den öffentlichen Verkehrsmitteln und im Büro, dazu bei, dass die Zahl der Infektionen wieder steigen wird.

Für unseren Alltag bedeutet das: Abstand halten, größere Menschenansammlungen in geschlossenen Räumen meiden oder die Verweildauer reduzieren (wobei gilt: im Kino ist etwa das Risko geringer, als in einem vollen Bierlokal). Und neben den bereits gewohnten Physical Distancing Regeln: lüften, lüften, lüften.

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Quellen:

SARS-CoV-2 Steckbrief zur Coronavirus-Krankheit-2019 (COVID-19)
Investigation of a superspreading event preceding the largest meat processing plant-related SARS-Coronavirus 2 outbreak in Germany (T. Günther, M. Czech-Sioli, D. Indenbirken, A. Robitailles et al. in SSR preprint 2020)
– www.deutschesgesundheitsportal.de

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