SARS-CoV-2-Infektionsrisiko in Seilbahn-Gondeln: Offene Fenster helfen viel – was sich daraus für Büros ableiten lässt

Dr. Thomas Kron

Interessenkonflikte

9. Februar 2021

Geöffnete Fenster in Seilbahn-Kabinen können vermutlich das Risiko, sich mit SARS-CoV-2 zu infizieren, deutlich senken. Die Zahl der Luftwechsel pro Stunde ist dort zum Beispiel deutlich größer als in einem Zugwaggon. Und: Wenn die Fenster offenblieben, sei das Ansteckungsrisiko an einem Skitag mit einigen Kabinenfahrten deutlich geringer als an einem Arbeitstag in einem wenig belüfteten Zweierbüro, schreiben Schweizer Forschern um Dr. Ivan Lunati. Sie forschen an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) [1].

Messungen in unterschiedlichen Kabinen

Das Risiko, sich in unterschiedlichen Umgebungen mit SARS-CoV-2 zu infizieren, lässt sich bekanntlich schwer einschätzen. Komplexe mathematische Modelle sind nur Versuche, sich der Realität anzunähern – auch im Fall von Skigebieten. Deshalb begann das Team um Lunati seine Arbeit direkt vor Ort: in Seilbahnkabinen und -gondeln der Bergbahnen Engelberg-Trübsee-Titlis (BET).

Um den Luftaustausch zu untersuchen, bekanntlich ein wichtiger Faktor bei der Verbreitung von SARS-CoV-2, führten die Forscher zahlreiche Messkampagnen durch. Sie untersuchten 3 Kabinentypen: eine kleinere Gondel namens Omega 3 mit einem Volumen von gut 5 Kubikmetern für maximal 8 Passagiere sowie 2 größere Kabinen mit Raum für 80 beziehungsweise 77 Menschen und einem Volumen von knapp 40 beziehungsweise knapp 50 Kubikmetern.

Luftströme durch die Fenster

Wie sich die Luft in Kabinen bewegt, erkundeten die Forscher zunächst mit einem mobilen System. Über Luftdrucksensoren wurde die räumliche Verteilung der Strömung in Echtzeit erfasst. Aus diesen Daten berechneten Lunati und Kollegen Luftaustausch-Raten.

In die gleiche Richtung zielten Messungen des CO2-Gehalts. Bei Fahrten in der kleinsten Kabine von der Talstation zur Bergstation in gut 2.400 Metern Höhe erfassten 2 Sensoren – auf Kopf- und Bauchhöhe – die Konzentration dieses Gases. Waren beide Schiebefenster an der rechten Gondelseite geschlossen, stieg der Wert bis zum nächsten Halt, an dem die Türen öffneten, nahezu linear an. War eines der beiden Fenster geöffnet, fiel der CO2-Anstieg deutlich geringer aus. Und bei zwei offenen Fenstern stabilisierte sich der Wert rasch um 500 ppm – nach einem Anfangswert von 400 ppm, was der Außenluft entspricht.

Die CO2-Bestimmungen dauern zwar noch an, doch sie haben bereits jetzt Resultate der Messungen mit den Luftdrucksensoren bestätigt. In der kleinsten Kabine wurde die Luft 138-mal pro Stunde ausgetauscht, in der mittleren 180-mal – und in der größten nur 42-mal. Als Ursachen nennen die Autoren aufklappbare Fenster im Dach der Gondel: „Im Gegensatz zu den anderen Kabinen ist der Luftstrom durch den Fahrtwind sehr sensibel“, erklärt Lunati. „Dort herrschen kompliziertere Strömungsverhältnisse, die weniger effizient sind.“ 

Auf den ersten Blick erscheinen 42 Luftwechsel pro Stunde gering, doch ein Vergleich mit anderen Innenräumen relativiert die Zahlen. In Zugwaggons finden 7 bis 14 Luftwechsel statt; in durchschnittlichen Büros für 2 Personen ist es im Schnitt sogar nur 1 Luftwechsel pro Stunde. Geöffnete Fenster in Kabinen tragen also klar dazu bei, das Risiko einer hohen Aerosolkonzentration zu verringern.

Ein bisschen Wahrscheinlichkeitsrechnung und viel Spekulation

Doch welche Rolle spielen Infizierte selbst? Ein schwieriger Punkt, so Lunati, weil manche Eigenschaften von SARS-CoV-2 noch ungeklärt seien. Zudem hängt der Ausstoß bekanntlich auch vom Verhalten ab. Atmen Menschen ruhig und langsam oder schnaufen sie nach Anstrengungen stark? Lachen sie, reden sie laut oder leise? Gute Daten dazu seien, wie Lunati erklärt, derzeit rar. Noch dazu sei physikalisch nicht vollständig geklärt, wie sich Tröpfchen und Aerosole in einem Raum exakt ausbreiteten.

Um der Wirklichkeit so nahe wie möglich zu kommen, haben Forscher Rechenmodelle, die zur Abschätzung der SARS-CoV-2-Emission aus dem Körper weiter verbessert. Simuliert wurde, ob sich beispielsweise 1 Infizierter, 2, 3 oder mehr Träger des Virus in der Kabine befanden.

Ein Zahlenbeispiel für 5 Menschen in der Kabine: Bei einer Verbreitung des Virus von 0,1% der Bevölkerung liegt die Wahrscheinlichkeit, dass eine unerkannt infizierte Person anwesend ist, statistisch bei rund 1:200 – und bei 1:10.000, dass 2 Infizierte anwesend sind. Im Falle einer größeren Verbreitung von einem Prozent der Bevölkerung wäre dieses Risiko entsprechend 1:20 für 1 und 1:1.000 für 2 Infizierte.

Dass jede 100. Person infiziert sei, wäre als Spitzenwert während einer Pandemie durchaus realistisch, so Lunati. Das entspreche auch den Resultaten von Massentests in Graubünden. Damit gilt eine vollbesetzte Kabine mit 80 Menschen als heikel. Die Wahrscheinlichkeit, dass 1 Person unerkannt infiziert ist, liegt bei rund 36%, und für 2 Infizierte sind es rund 14%.

Gäste einladen, Büro oder Seilbahn? Risiken im Vergleich

Mit diesen und anderen Faktoren wie etwa der Zeitspanne, bis Erreger inaktiv werden, errechneten die Forscher zunächst Infektionsrisiken für anfällige Personen in der Kabine – und daraus schließlich ein Risiko für sämtliche Passagiere. Wichtigste Parameter sind die Luftaustauschrate, die Anzahl der Infizierten pro Luftvolumen und die gesamte Verweildauer.

Resultate für eine kleinere Seilbahnkabine (8 Personen, offene Fenster) veranschaulicht Lunati mit folgenden Vergleichen: Ein Dinner-Event auf 30 Quadratmetern mit 8 Menschen, die sich laut unterhalten, wäre deutlich riskanter. Das Infektionsrisiko einer 12-minütigen Fahrt in der kleineren Kabine ist zudem deutlich geringer als bei einem 8-stündigen Arbeitstag in einem Zweierbüro mit 20 Quadratmetern Fläche, dessen Luft nur einmal pro Stunde ersetzt wird. Wenn die Fenster also offenbleiben, bedeutet ein Skitag mit mehreren Kabinenfahrten ein deutlich geringeres Ansteckungsrisiko als ein Arbeitstag im schlecht belüfteten Büro.

 
Wir wollten das reine Infektionsrisiko durch Aufenthalte in Seilbahnkabinen ermitteln. Dr. Ivan Lunati
 

Die Abschätzungen gelten für Menschen ohne Mund-Nasen-Schutz. „Wir wollten das reine Infektionsrisiko durch Aufenthalte in Seilbahnkabinen ermitteln“, erklärt Lunati. „Wenn sie richtig getragen werden, reduzieren Masken das Risiko entsprechend ihrer jeweiligen Filterleistung. Sie schützen vor allem vor der größeren Tröpfchen-Übertragung, zum Beispiel durch Sprechen, sehr gut.“

Welche konkreten Empfehlungen leiten sich aus den neuen Erkenntnissen ab? Außer dem naheliegenden Ratschlag „Bitte lüften!“ lohnt es sich auch, die Anzahl der Passagiere pro Fahrt zu begrenzen. „Das wird in Skigebieten ohnehin schon gemacht und ist auf jeden Fall die richtige Strategie“, erklärt Lunati.

Dieser Artikel ist im Original erschienen auf Univadis.de.
 

Kommentar

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