Schutzmasken noch sicherer vor Corona gestalten? TU-Wissenschaftler Robinson Peric hat den Test gemacht
16.09.2020
Das Tragen einer Schutzmaske ist in Deutschland und vielen weiteren Ländern aufgrund der Corona-Pandemie längst zum Alltag geworden. Doch wie effektiv schützt diese Maßnahme vor der Übertragung des Virus? Dr.-Ing. Robinson Peric vom Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie an der Technischen Universität Hamburg hat das Strömungsverhalten von Luft in Atemschutzmasken untersucht und Lösungen für das sichere Tragen und das verbesserte Design von Masken entwickelt.
Der Mensch atmet täglich im Schnitt 20.000 Mal ein und aus. Beim Ausatmen entweichen dabei je Atemzug durchschnittlich etwa 250 kleinste Wassertropfen aus Mund und Nase. Diese folgen der Luftströmung, schweben in der Luft und können sich in geschlossenen Räumen ansammeln. Da sie zudem Viren transportieren können, können Abstand halten sowie das Tragen von Atemschutzmasken helfen, Infektionen vorzubeugen. Bei der Berechnung des Luftstroms in Atemschutzmasken konnte der TU-Wissenschaftler jedoch feststellen, dass die Mehrzahl der Masken weniger Schutz bieten, als erwartet.
„Das liegt nicht an den verwendeten Filtermaterialien, denn deren Eigenschaften sind gut vorhersagbar“, erklärt Dr.-Ing. Peric seine Forschungsergebnisse. Strömt Atemluft durch das Filtermaterial, entfernen selbstgemachte Stoffmasken zwar nur rund 40 Prozent der Virus-transportierenden Tröpfchen. Aber industrielle Filtermaterialien, wie sie beispielsweise in FFP3 Masken verwendet werden, können zuverlässig 99 Prozent der Tröpfchen abfangen. „Diese Werte werden jedoch nur erreicht, wenn die Maske passgenau am Gesicht sitzt. Weist eine Atemschutzmaske also Lücken an Nase oder Wangen auf, strömen bei einer Spalthöhe von mehr als einem Millimeter bis zu 75 Prozent der Tröpfchen ungefiltert hindurch und die Maske bietet keinen wesentlichen Schutz mehr. Unsere Forschungsergebnisse zeigen, wie die Dichtung der Maske entworfen werden muss, damit diese auch die gewünschte Schutzwirkung bietet“, so Peric weiter.
Der TU-Wissenschaftler hat dafür eine Art Bau-Anleitung für eine Dichtung entwickelt, mit der sich jede existierende Schutzmaske optimieren lässt. Diese Anleitung ist in seinem Forschungsartikel öffentlich zugänglich. „So können interessierte Studierende und Wissenschaftliche Mitarbeitende jederzeit, zum Beispiel in Zusammenarbeit mit der Studierendenwerkstatt FabLab, einen eigenen Prototypen gestalten und produzieren.“
Weitere Informationen im Forschungsartikel von Dr.-Ing. Robinson Peric: https://doi.org/10.15480/882.2775.2
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