Risiko im Klassenraum

Web-App Heads berechnet Infektionsrisiko in geschlossenen Räumen. Dabei spielt die Größe der Areosole eine Rolle.

NRW schickt alle Schüler_innen wieder ins Home-Office. So frustrierend das auch sein mag, es ist vermutlich eine gute Idee. Denn das Risiko, sich in geschlossenen Räumen zu infizieren ist hoch. Das zeigt auch eine neue Web-App, die vom Göttinger Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation und der Universitätsmedizin Göttingen entwickelt wurde.

Die Web-App namens Human Emission of Aerosol and Droplet Statistics, kurz Heads, basiert auf einem statistischen Verfahren, das das Ansteckungsrisiko durch Aerosole berechnet. Dabei werden auch verschiedene Größen der ausgeatmeten Schwebeteilchen und wie sie sich im Raum absetzen berücksichtigt. Sie spielen einen wesentlichen Faktor bei der Verbreitung von Sars-CoV-2 und anderen Krankheitserregern. Die Größe der Tröpfchen variiert dabei typischerweise von rund 100 Nanometern – das ist etwa der Durchmesser eines einzelnen Virus – bis zu rund einem Millimeter. Tröpfchen, die größer als etwa 50 Mikrometer sind, fallen schnell zu Boden, sodass sich das Ansteckungsrisiko durch sie minimieren lässt, indem Personen mindestens 1,5 Meter Abstand voneinander halten. Tröpfchen mit weniger als 50 Mikrometer Durchmesser – das entspricht dem Radius eines feinen Frauenhaars – trocknen schnell, werden zu leichteren Teilchen und bleiben als solche länger in der Luft. Das Göttinger Team fragte sich nun, wie hoch das Infektionsrisiko durch diese Aerosole in einem geschlossenem, gut durchmischten Raum ist, und entwickelte basierend auf eigenen Forschungsergebnissen und Erkenntnissen anderer Gruppen die Heads-App.

Wenige große, viele kleine Aerosole
Das Modell dahinter ist damit auf dem aktuellen wissenschaftlichen Stand und berücksichtigt nun vor allem die Größenverteilung der mit der Atemluft freigesetzten Aerosole. Wie die Forschenden an mehr als 130 Probanden gemessen haben, sind das nämlich sehr viele kleine und wenige große. Auch für die Aerosoltröpfchen mit weniger als 50 Mikrometer Durchmesser gilt dabei: Je größer sie bei der Freisetzung sind, desto problematischer sind sie. Denn sie können mehrere Viren enthalten, was das Infektionsrisiko beim Einatmen erhöht. Durch ein statistisches Verfahren, das diesen Zusammenhang berücksichtigt, ermöglicht die Heads-App jetzt eine besonders zuverlässige Abschätzung der Virenbelastung in geschlossenen Räumen.

Heads könnte in Zukunft dabei helfen, genauer abzusehen, unter welchen Bedingungen welches Ansteckungsrisiko besteht und wie man es reduzieren kann.

Mit der kostenlosen App lässt sich für Innenräume bis zu 100 Quadratmeter berechnen, wie hoch das Infektionsrisiko für eine bestimmte Anzahl von Personen ist. Dazu müssen Nutzer_innen lediglich ein paar Parameter in die App eingegeben, wie etwa die Größe des Raumes, die Anzahl der anwesenden Personen und, ob diese Personen nur atmen, laut sprechen oder vielleicht singen. Dabei muss man auch die geschätze Anzahl der infizierten Personen angeben (tja, wenn man das bloß wüsste). Das Ergebnis kann allerdings ziemlich ernüchternd sein.

Beispiel Klassenzimmer
Für eine Schulklasse mit 15 Schüler_innen in einem normal hohen 50m² Raum, 45 Minuten Aufenthalt und Abstandhalten ergab sich beispielsweise bei einer/einem infizierten Schüler_in ein Risiko von 32%, dass sich mindestes eine weitere Person infiziert. Für jede einzelne Person ergab sich ein individuelles Risiko von 3%.

Wer es ganz genau wissen will und Profi in diesem Thema ist, kann in der erweiterten Ansicht der App zusätzliche Parameter eingeben wie etwa die Schutzklasse und Dichtigkeit getragener Masken, um zu sehen, wie sich das auf das Infektionsrisiko auswirkt. Auch die geschätzte infektiöse Dosis kann eingetragen werden (wie gesagt für Fortgeschrittene ;-)), mit ihr soll den ansteckenderen Virus-Varianten Rechnung getragen werden.

Wenn ihr also auch nächste Woche wieder deprimiert in eurem Homeoffice oder an eurem Home-Schooling-Schreibtisch sitzt, dann führt euch vor Augen, dass das Risiko im Klassenraum oder im Büro vielleicht doch größer ist als gedacht. Aber auch, dass Forscher_innen auf der ganzen Welt fieberhaft daran arbeiten, dieses Risiko zu erkennen und zu minimieren, damit wir in Zukunft mit gutem Gefühl im Klassenraum sitzen können.

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Autorin / Autor: Redaktion / Pressemitteilung