Empfohlene Tragedauer von Schutzmasken Masken gegen Corona – wie oft sie zu wechseln sind

Schutzmasken sind derzeit Pflicht in vielen Bereichen des öffentlichen Lebens. Dabei ergeben sich so manche Fragen, etwa die nach der empfohlenen Tragedauer. Je feuchter die Maske durch das Atmen wird, desto mehr lässt schließlich ihre Schutzwirkung nach. Wie sehr physische Belastung die Lebensdauer einer Maske verkürzen kann, zeigen nun Simulationen von Fraunhofer Forschern.

Kaiserslautern – Im Zuge der Covid-19-Pandemie sind Schutzmasken vor aller Munde. FFP-2 Masken, die oft als Feinstaubmasken verwendet werden, finden nun in der breiten Öffentlichkeit als Eindämmungsmaßnahme des neuartigen Coronavirus Einsatz. Doch auch „selbstgebastelte“ Masken sind weit verbreitet, um der jüngst eingeführten Maskenpflicht in Supermärkten, Bussen und Bahnen nachzukommen. Dabei ergeben sich einige Fragen: Welche Materialien eignen sich für improvisierte Do-it-yourself-Masken? Und wie lange kann eine Maske getragen werden, ehe sie selbst zur Infektionsfalle wird?

Der zweiten Frage ist nun ein Team des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) nachgegangen. Mithilfe von Modellen und Simulationen haben sie die Tragedauer von Schutzmasken untersucht, wobei sie unterschiedliche körperliche Anstrengung der Maskenträger miteinfließen ließen.

Wenn aus dem Virenschutz eine Virenschleuder wird

Entscheidend für einen wirksamen Schutz sind nämlich nicht nur die Filtrationseigenschaften des Materials der Maske, sondern auch deren Feuchte, welche die Filtereffizienz beeinträchtigt. Und bei anstrengender körperlicher Arbeit wie in der Notaufnahme wird die Maske wesentlich schneller durch die Atemluft feucht als bei einem eher geistig fordernden Bürojob.

Ein weiteres Problem neben der nachlassenden Filterwirkung ist die zunehmende Verkeimung auf der Seite des Tragenden, die durch Feuchtigkeit und Körperwärme begünstigt wird. Spätestens bei einer kompletten Durchfeuchtung ist die Maske zu wechseln, denn dann besteht die Gefahr einer Infektionsbrücke zwischen tragender Person und Umgebung. Dies gilt für die effizienten Masken zum Eigenschutz (z.B. FFP-2-Masken), aber noch viel mehr für die einfacheren Varianten zum Fremdschutz. Denn beim Husten oder Niesen können Tröpfchen von der Außenfläche der durchfeuchteten Maske in die Umgebung geschleudert werden.

Physische Anstrengung reduziert Tragedauer der Masken

Wie lange aber kann man eine Schutzmaske am Stück tragen, bevor sie ihre Schutzwirkung verliert und selbst zu Infektionsherd wird? Sofern es eine empfohlene Tragedauer für eine Maske gibt (z.B. vom Hersteller), handelt es sich meist nur um einen Richtwert. Wie die Modellrechnungen der ITWM-Forscher zeigen, kann starke physische Belastung der Tragenden die Nutzungsdauer einer Maske um den Faktor fünf reduzieren.

Eine bessere Vorhersage der Tragedauer, die den Intensitätsverlauf der körperlichen Belastung berücksichtigt, unterstützt den Wissenschaftlern zufolge einen sicheren Einsatz der vorhandenen Masken. Ihre Simulationsergebnisse sollen zu rechtzeitigem Wechseln der Masken führen und zugleich der Verschwendung von Masken durch zu frühes Wechseln entgegenwirken. Dies ermöglicht z.B. Kliniken und Pflegeeinrichtungen eine bessere Bedarfsplanung, die nicht nur die notwendigen Schutzklassen, sondern auch die individuellen Tätigkeitsprofile der Beschäftigten berücksichtigt.

„Diese Entwicklungen sind über die aktuelle Pandemie hinaus für die Produktentwicklung relevant, da wir beispielsweise im Falle von mehrlagigen Filtermaterialien optimale Kombinationen für die jeweilige Anwendung (Schutzklasse, Eigen- oder Fremdschutz) und verschiedene Tätigkeitsprofile vorausberechnen können. Das reduziert die aufwändige Untersuchung von Prototypen enorm“, sagt Dr. Ralf Kirsch vom Fraunhofer ITWM.

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* E. Packullat, Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern

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