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Neue Forschungsergebnisse

Welche Masken ihre Träger am besten schützen

Stand: 19. März 2021, 17:06 Uhr

Das Tragen von Masken beziehungsweise einem Mund-Nasen-Schutz zur Eindämmung der Corona-Pandemie ist ein Reizthema: Einige Menschen bezweifeln, dass die Gesichtsbedeckung gegen das Virus hilft - also die Träger oder andere schützt. Doch aktuelle wissenschaftliche Untersuchungen sprechen recht eindeutig dafür, dass bestimmte Masken ihre Träger schützen können. Diese Schutzwirkung variiert aber mit der Maskenart und auch beim idealen Material für Schutzausrüstung gibt es neue Erkentnisse.

Während in Europa die meisten Länder wegen des Sars-Coronavirus-2 einen Lockdown beschlossen haben, ist Schweden einen Sonderweg gegangen: Hier änderte sich nur wenig, das öffentliche Leben lief weitestgehend normal weiter. Und auch in Sachen Maskenpflicht scheren die Schweden aus dem europäischen Kanon aus: Es bleibt freiwillig und Schwedens führender Virologe und Staatsepidemiologe, Anders Tegnell, zweifelt ihren Nutzen öffentlich an. Er begründet das mit seinen Beobachtungen, nicht etwa mit wissenschaftlichen Argumenten. Dabei gibt es mittlerweile sehr wohl wissenschaftliche Evidenz zum Thema Maske.

Masken schützen Träger unterschiedlich gut

Während es beim Tragen von Behelfsmasken oder dem Mund-Nasen-Schutz aus Stoff um den Schutz der Anderen geht, muss es bei medizinischem Personal, das Infizierte behandelt und pflegt, immer auch um den Schutz der Trägerinnen und Träger gehen. Doch an diesen medizinischen Masken mangelte es zu Beginn der Pandemie.

So war es auch in den USA. Deshalb haben Krankenhäuser um Spenden von Schutzausrüstungen und Masken von öffentlichen und privaten Unternehmen gebeten. Das Ergebnis war, dass es zahlreiche unterschiedliche Maskenarten in den Kliniken gab, schreiben Forschende der Medizin-Fakultät an der University of North Carolina (UNC). Die dortigen Fachleute für Infektionsprävention machten sich also daran herauszufinden, wie gut die Filtrationseffizienz dutzender verschiedener Arten von Masken ist. Darunter waren auch zur Wiederverwendung sterilisierte, abgelaufene oder selbstgemachte Masken.

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Mund-Nasen-SchutzMimik in Zeiten der Maske

Das Team um Dr. Emily Sickbert-Bennett und Dr. Phillip Clapp hat in einem speziellen Aerosollabor den Anteil der Mikropartikel gemessen, die in den Atemraum von Probanden mit Maske eindringen, während diese eine Reihe von Aufgaben erledigten, die während der Arbeit im medizinischen Bereich anfallen: Sprechen und verschiedene Tätigkeiten etwa.

Diese unterschiedlichen Masken wurden getestet. Bildrechte: UNC School of Medicine

Das Ergebnis: Bestimmte N95-Masken hatten eine Wirksamkeit von mehr als 95 Prozent, den Träger vor winzig kleinen Aerosol-Partikeln in der Luft zu schützen. Und sie bleiben sogar noch viele Jahre nach ihrem Ablaufdatum ähnlich wirksam, so die Forschenden. Außerdem können sie sogar wiederverwendet werden, wenn sie mithilfe von Wasserstoffperoxid oder Ethylenoxid sterilisiert werden. Und wie sieht das bei den einfachen, chriurgischen Masken aus? Da kommt es auf die Art der Maske an: Chirurgische Masken mit Bändern zum Festbinden konnten etwa 70 Prozent der Partikel herausfiltern, die mit Ohrenschlaufen dagegen nur etwa 40 Prozent.

Einer der Schlüssel zum Schutz ist, wie gut eine Maske sitzt. Eine N95-Maske, die einen dichten Verschluss bildet, bietet die optimale Infektionsprävention.

Dr. Phillip Clapp, University of North Carolina

Aus früheren Studien gehe aber hervor, dass selbst die chirurgischen Masken mit geringerer Filterwirkung eine Infektion mit Coronaviren wirksam verhindern könnten, ergänzt Clapp.

Hier können Sie die Studie nachlesen.

Meta-Studie sieht erheblichen Effekt

Kanadische Wissenschaftler um den deutschstämmigen Forscher Prof. Holger Schünemann von der McMaster Universität haben ebenfalls versucht, mehr wissenschaftliche Belege in die Masken-Diskussion einzubringen. Deshalb haben sie sich auf die Suche nach Studien zur Wirksamkeit von Masken auf ihre Träger gemacht. Insgesamt 29 Studien haben sie in einer Meta-Analyse ausgewertet. Und der große Effekt der Masken habe die Forscher überrascht, so Schünemann.

Nach unserer Analyse senken Masken das relative Risiko, sich zu infizieren, um etwa 80 Prozent. Das bedeutet: Wenn das Basis-Ansteckungsrisiko bei etwa 50 Prozent liegt, wie es etwa für Chorproben beschrieben wurde, dann verringert es sich, wenn ich eine Maske trage, auf 10 Prozent.

Prof. Holger Schünemann, McMaster University

Auch die OP-Masken senken das Ansteckungsrisiko. Bildrechte: imago images/Action Pictures

Diese Ergebnisse bezögen sich auf den einfachen, chirurgischen Mund-Nasen-Schutz, wie es ihn überall zu kaufen gebe, ergänzt der Forscher. Allerdings hatten alle Studien der Untersuchung einen Haken: Keine davon war randomisiert - die Probanden waren also nie zufällig ausgewählt. Das ist eigentich ein Qualitätsmerkmal der evidenzbasierten Forschung. Schünemann hält es aber für schwierig, dass solche Studien in diesem Fall überhaupt umsetzbar wären.

Hier können Sie die Studie nachlesen.

Ist N95 gleich FFP2?

Die Abkürzung N95 steht für einen Masken-Standard aus den USA, in China ist es die Bezeichnung KN95. N95 bzw. KN95-Masken gelten als funktional gleichwertig mit FFP2-Masken und durften im Frühjahr und Sommer auch in Deutschland als Alternative importiert werden, als nicht genug Schutzmasken zur Verfügung standen. Das Deutsche Institut für Normung (DIN) hatte bei einer Untersuchung im März 2020 bestätigt, dass die Masken der Prüfnormen FFP2 und KN95 "für den vorliegenden Fall (SARS-CoV-2) gut miteinander vergleichbar" sind. Die Masken aus China hatten sogar eine leicht bessere Filterleistung.

Weniger Risiko bei Masken für alle

Im US-Bundesstaat Massachusetts hat die Seuchenschutzbehörde CDC ebenfalls die Wirksamkeit von Masken untersucht. Dazu haben sie eine Maskenpflicht in medizinischen Einrichtungen für alle 75.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie alle Patientinnen und Patienten angeordnet, um herauszufinden, ob das SARS-CoV-2-Virus dann weniger gut übertragen wird. Und tatsächlich war der Test erfolgreich.

Waren der Untersuchung zufolge vor Einführung der universellen Maskenpflicht Ende März 2020 die Neuinfektionen bei den Mitarbeitenden im Gesundheitssystem mit (indirektem) Patientenkontakt exponentiell von null auf 21,3 Prozent gestiegen, ging der Anteil der symptomatischen Personen mit positiven Testergbnissen stetig zurück - von 14,7 auf 11,5 Prozent. Aber auch hier betonen die Forschenden, dass es sich nicht um eine randomisierte Studie handelt. Dennoch zeige sie, dass das Maskentragen dazu beitrage, die Übertragung von SARS-CoV-2 zu verhindern.

Hier können Sie das Editorial nachlesen.

Wasseranziehendes Material besser geeignet

Ein Forschungsteam in Indien hat sich indes angeschaut, welche Materialien für Masken und Schutzausrüstungen am besten geeignet wären, damit das SARS-CoV-2-Virus darauf nicht lange überleben kann. Denn das Virus verbreitet sich ja vorwiegend über Atemtröpfchen, die sich auf Masken oder Oberflächen wie Türgriffen oder Smartphone-Touchscreens ablagern können. Je schneller diese Tröpfchen also trocknen, desto besser. Denn Studien hätten bereits zeigen können, dass die Wahrscheinlichkeit einer Infektion nach dem Trocknen erheblich geringer sei, so die Forschenden.

Können die richtigen Materialien also das Infektionsrisiko senken? Die Antwort der Forscher Rajneesh Bhardwaj und Amit Agrawal, Professoren am IIT Bombay, lautet eindeutig: ja! In einer aktuellen Studie zeigen sie, dass Oberflächenbenetzungseigenschaften zur Verkürzung der Trocknungszeit von Tröpfchen beitragen könnten.

Wir wollten die Tropfentrocknungszeit auf verschiedenen Oberflächen quantifizieren und basierend auf der Trocknungszeit eine Empfehlung für die idealen Oberflächentypen für Masken und persönliche Schutzausrüstung abgeben.

Prof. Rajneesh Bhardwaj, IIT Bombay

Dafür haben die Forschenden ein mathematisch-physikalisches Modell entwickelt, anhand dessen sie die Trockungszeit eines Tröpfchens für verschiedene Kontaktwinkel abschätzen können. Das Ergebnis: Tröpfchen trocknen auf einer hydrophilen, also einer Wasser anziehenden Oberfläche schneller als auf einer, die wasserabweisend ist. Die hydrophile Oberfläche verringere die Trockenzeit sogar drastisch, so die Forschenden. Sie empfehlen deshalb für Masken, Schutzausrüstungen und häufig berührte Oberflächen wie etwa in Krankenhäusern auf solche Materialien zu setzen. Das könnte die Wahrscheinlichkeit einer Corona-Ansteckung bei Masken und Schutzbekleidung sogar um die Hälfte reduzieren.

Hier können Sie die Studie nachlesen.

(kie)

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