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Marburg Krankenhaus-Hygieniker testen fünf verschiedene Mund-Nasen-Masken
Marburg Krankenhaus-Hygieniker testen fünf verschiedene Mund-Nasen-Masken
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10:58 13.03.2021
Medizinische Gesichtsmasken halten im Ernstfall Aerosole besonders gut ab. Das wies jetzt ein Team um den Marburger Medizinhygieniker Professor Frank Günther in einem Praxistest nach. Das Bild zeigt ein Kopf-Modell im Labor mit Dr. Christian Sterr.
Medizinische Gesichtsmasken halten im Ernstfall Aerosole besonders gut ab. Das wies jetzt ein Team um den Marburger Medizinhygieniker Professor Frank Günther in einem Praxistest nach. Das Bild zeigt ein Kopf-Modell im Labor mit Dr. Christian Sterr. Quelle: Thorsten Richter
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Marburg

Medizinische Gesichtsmasken halten im Ernstfall Aerosole besonders gut ab. Das wies jetzt ein Team um den Marburger Medizinhygieniker Professor Frank Günther in einem Praxistest nach.

Die Wissenschaftler hatten für die Tests eigens einen speziellen Versuchsaufbau konstruiert. Dabei ging es darum, zusätzlich zu der sonst bei den Materialtests gemessenen reinen Filterwirkung der im Kampf gegen die Corona-Pandemie genutzten Mund-Nasen-Schutzmasken auch die Passform mit zu berücksichtigen.

3-D-Druck eines Durchschnittskopfes

Und so hatten die Forscher mittels 3-D-Druck ein Kopf-Modell hergestellt, dessen Maße einem in einer US-Studie ermittelten Durchschnittskopf entsprachen. Der Dummy erhielt dann einen Gummiüberzug, um möglichst genau eine hautähnliche Oberfläche zu simulieren. Der Versuchskopf wurde in der Mitte eines Kastens aus Plexiglas montiert und mit 29 Masken unterschiedlichen Typs von medizinischen Masken bis hin zu „Alltagsmasken“ bestückt.

Günther und seine Arbeitsgruppe testeten an den Maskentypen aus fünf Kategorien, wie gut diese jeweils Partikel aus der Atemluft filtern können, wie viel Widerstand sie dem Atmen entgegensetzen und wie die Masken im Alltagsgebrauch wirken, wenn sie auf dem Kopf aufgesetzt sind. In den Plexiglaskasten wurden zu diesem Zweck Aerosole eingeleitet, die Schwebeteilchen von der Größe eines halben Mikrometers enthielten. Diese Teilchen sind zwar größer als ein Virus. Aber weil sich Viren in der Luft zusammenlagern, bieten Partikel dieser Größe nach Günthers Angaben durchaus ein realistisches Größenszenario.

Studie begann zu Beginn der Pandemie

Die Studie begann bereits im März 2020 nach dem Start des ersten Lockdowns, und die ersten Ergebnisse lagen im Sommer 2020 vor. Schon bald danach wurden die von der Abteilung Krankenhaushygiene aufgrund der Studienergebnisse erarbeiteten Schlussfolgerungen auch in den Krankenhausalltag im Uni-Klinikum umgesetzt, erläutert Professor Günther im Gespräch mit der Oberhessischen Presse.

Die Ergebnisse wurden erst jetzt in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift „PLOS One“ publiziert, weil das Team zwischenzeitlich vor allem mit praktischen Fragen rund um die Corona-Pandemie im Klinikum zu tun hatte und die Publikation deswegen zunächst zurückgestellt hatte.

OP-Masken und medizinische Masken am Besten

Und diese fünf Masken-Kategorien wurden untersucht: medizinische OP-Masken nach europäischer Norm, FFP2-Atemschutzmasken, KN95-Atemschutzmasken (chinesisches Zertifikat) sowie Stoffmasken und nicht-zertifizierte Zellstoffmasken.

Die Ergebnisse fielen nach Günthers Angaben eindeutig aus: Am besten schnitten im Praxistest insgesamt die OP-Masken und die medizinischen Masken ab. Und welche sind jetzt besser geeignet in der Frage des Infektionsschutzes? Die übergeordnete Frage für die Forscher war vor allem, welche Masken den Atemschutz und die Sicherheit des Klinikpersonals und der Patienten im Kliniksalltag in Zeiten der Corona-Pandemie am besten gewährleistet werden können. Die Antwort der Hygiene-Experten in der Frage „OP-Masken vs. FFP2-Masken“ fällt differenziert aus.

47 Prozent Filterwirkung bei OP-Masken

So schnitten die FFP2-Masken in Sachen Filterwirkung am besten ab: Beim Test auf dem Kopfmodell filterten sie durchschnittlich 65 Prozent der Partikel heraus (zum Vergleich: Ergebnis im reinen Materialtest: 98 Prozent).

Die OP-Masken filterten zwar nur 47 Prozent der Partikel heraus. Aber der Widerstand, den sie dem Atmen entgegensetzten, wies bei Weitem den niedrigsten Wert aller untersuchten Maskenmodelle auf. Demgegenüber wiesen FFP2-Masken einen zwei- bis dreifach höheren Strömungswiderstand auf. Und die größere Belastung beim Atmen könne wiederum im Alltag dazu führen, dass die Schutzmaßnahmen nicht streng eingehalten werden könnten.

Langzeit-Tragen eher medizinische Maske

„Der optimale Effekt besteht in einer Kombination aus hoher Filterleistung und geringem Widerstand des Materials“, fasst Dr. Christian Sterr zusammen. Der wissenschaftliche Mitarbeiter aus dem Institut für Krankenhaushygiene fungierte als Leitautor der Studie. Das mögliche Problem: ein besonders undurchlässiges Material wie bei den FFP2-Masken führe zu einem höheren Atemwiderstand und unterstütze dabei auch die mögliche Bildung von Leckagen, insbesondere in Kombinationen mit einer locker sitzenden Maske.

Im Klinikum werden die Studienergebnisse in Sachen Infektionsschutz wie folgt umgesetzt: in Hochrisiko-Situationen – also immer wenn beispielsweise bei direktem Patientenkontakt das Risiko der Aerosol-Übertragung besonders hoch sein könnte oder wenn es um medizinische Eingriffe an den Atemwegen geht – ist für die Klinikums-Mitarbeiter das Tragen von FFP2-Masken Pflicht. Ansonsten gilt im sonstigen Arbeitsalltag, dass zum Langzeit-Tragen eher die „medizinische Maske“ zum Einsatz kommen soll.

Masken in Supermarkt und Schulen

Die Erkenntnisse aus der ursprünglich für die Krankenhaus-Situation zugeschnittenen Studie können auch auf den Alltag außerhalb des Klinikums genutzt werden, zumal seit Anfang des Jahres das Tragen von OP-Masken oder FFP2-Masken für die gesamte Bevölkerung in vielen Situationen in Innenräumen vorgeschrieben ist.

Für den Besuch des Supermarktes, aber auch für den Schulalltag ist laut Professor Günther eher das Tragen von OP-Masken besser geeignet, und das aus zwei Gründen:
Einerseits gelte, dass viele Menschen die FFP2-Masken nicht richtig tragen würden. „Wenn man diese Atemschutzmasken richtig anwenden will, dann muss man genau wissen was man tut. Auch das medizinische Personal wird in das Tragen der FFP-2-Masken eingewiesen“, sagt Professor Günther. Und zum Zweiten: das Tragen von OP-Masken ist vor allem auf längere Sicht viel weniger anstrengend. Die Tragedauer sei im Gegensatz zu den FFP2-Masken nicht auf eine Zeitdauer von anderthalb Stunden begrenzt, ab der sonst das Atmen auf Dauer zu beschwerlich werde.

Die Alltagsmasken wiesen übrigens schon in Sachen Filterleistung insgesamt deutlich schlechtere Werte als die standardisierten Maskenmodelle in dem Marburger Praxistest auf und erwiesen sich zudem vor allem als sehr uneinheitlich. „Manche Masken sind besser, manche sind schlechter und manche liegen im Mittelfeld“, fasst Günther zusammen.

Von Manfred Hitzeroth