Aerosolen auf der Spur – Das Fraunhofer-Projekt AVATOR

Fraunhofer Ausbreitung von Aerosolen
Abbildung 1: Testumgebung am Fraunhofer IBP für die Validierung von Simulationen und Luftreinigungstechnologien: Klimakammer (Abb. © Fraunhofer IBP)

Eine pandemische Ausbreitung des Corona-Virus kann durch die Unterbrechung von Übertragungsketten und die dadurch verlangsamte Ausbreitung gehemmt werden. Dafür ist es wichtig, zu wissen, wie sich Aerosole verbreiten und wie hoch das Ansteckungsrisiko in Flugzeugen, Supermärkten, Klassenräumen und Co ist. Dies untersuchen Forscher aus insgesamt 15 Fraunhofer-Instituten und -Einrichtungen im Projekt AVATOR.

Anzeige

Eine pandemische Ausbreitung des Corona-Virus kann durch die Unterbrechung von Übertragungsketten und die dadurch verlangsamte Ausbreitung gehemmt werden. Einer der wesentlichen Übertragungswege für Infektionen stellen exhalierte Aerosole mit Partikeln < 10 μm dar. Vor diesem Hintergrund stellen Abstand und eine geringere Anzahl von Personen in Räumen sowie die Innenraumlufthygiene und Lüftung wichtige Bausteine in der Pandemie dar. Speziell Bildungseinrichtungen, Krankenhäuser, Pflegeeinrichtungen, Beherbergungs- und Hotelfachbetriebe, Betreiber von Flugzeugen und Zügen und Büro- sowie Produktionsbetriebe sind auf der Suche nach Antworten in hygienischen Fragestellungen sowie praktischen Lösungen zur Vermeidung der Verbreitung der Aerosolinfektionen. Im Projekt „AVATOR“ mit einer Laufzeit von Oktober 2020 bis September 2021 werden Wege zur Verminderung der Infektionsgefahr durch Aerosol-getragene Viren in geschlossenen Räumen untersucht.

Simulationskette statt einzelner Simulationen

Rechtzeitig zum Sommer sind in Deutschland die Inzidenzen gesunken, allerorts sind Lockerungen spürbar. Viele Menschen nutzen dies, um endlich wieder in den Flieger zu steigen und Urlaub in anderen Gefilden zu genießen. Doch zwingt die Delta-Variante zu erneuter Vorsicht in der Corona-Pandemie. Abstandhalten und Maskentragen sind daher nach wie vor angesagt. Während die Ansteckungsgefahr im Außenbereich recht gering ist, können sich die infektiösen Aerosole aber in Innenräumen leicht ansammeln und zu Ansteckungen führen. Wie verbreiten sich diese Aerosole, und wie hoch ist das Ansteckungsrisiko in Flugzeugen, Supermärkten, Klassenräumen und Co?

Dies untersuchen Forscher aus insgesamt 15 Fraunhofer-Instituten und -Einrichtungen unter der Federführung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) im Projekt „Anti-Virus-Aerosol: Testing, Operation, Reduction“, kurz AVATOR. „Wir simulieren und analysieren, wie sich Viren in Räumen ausbreiten und auf welche Weise man die Raumluft effektiv reinigen kann“, erläutert Prof. Gunnar Grün, stellvertretender Leiter des Fraunhofer IBP und Gesamtprojektleiter, und nennt eine Besonderheit des Projekts: Die Wissenschaftler arbeiten nicht mit einer einzigen Simulationsmethode, sondern erstellen an den beteiligten Instituten Simulationen durch unterschiedliche Verfahren und Detaillierungsgrade über lange Zeiträume. Dies fängt an beim unmittelbaren Nahfeld einer infizierten Person, also nahe am Mund, und geht bis zum Fernfeld, also großen Räumlichkeiten. Wie viele Viren gelangen bei verschiedenen Maskentypen in die Raumluft? Wie verhält sich die Luftströmung in der Nähe einer Person? In welchem Maße verteilen sich eventuell ausgeatmete Viren im Laufe der Zeit im gesamten Raum? „Wir erstellen unterschiedlich skalierte Simulationen, die wir je nach Fragestellung zu einer Simulationskette zusammensetzen können“, so Grün.

Fraunhofer Ausbreitung von Aerosolen Projekt AVATOR
Abbildung 2: Beim Ausatmen und Sprechen werden Tröpfchen und Aerosole unterschiedlicher Größe ausgestoßen. Größere Tröpfchen (rot) sinken nach unten ab. Kleinere Tröpfchen (gelb, grün, blau) steigen zunächst nach oben, denn die Körperwärme erzeugt eine Auftriebsströmung. Verschiedene Schutztypen von Mund-und-Nasen-Bedeckungen verhindern die Ausbreitung in unterschiedlichem Maße. Die Abbildung zeigt die Simulationen im Vergleich – eine partikelfiltrierende Maske (FFP2/N95), eine medizinische Gesichtsmaske (OP-Maske), ein Gesichtsvisier (Faceshield) und ganz ohne Schutz. (Abb. © Fraunhofer ITWM)

cci133728

Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet. Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet.

CCI-MITGLIEDSCHAFT

Lesen Sie weiter mit einer Mitgliedschaft in cci Wissensportal (inklusive cci Zeitung)

  • 24/7 jederzeit präzises und einfaches Auffinden von Fachinformationen online in cci Wissensportal
  • 14 Mal im Jahr schnell und umfassend informiert mit cci Zeitung
  • Im Inland zusammen für 214 Euro /Jahr zzgl. MwSt.

Zugang zu cci Wissenportal kaufen Testen ohne Risiko: Die Schnupper-Mitgliedschaft in cci Wissensportal endet nach 3 Monaten

4 Kommentare zu “Aerosolen auf der Spur – Das Fraunhofer-Projekt AVATOR

  1. Vielleicht noch eine Ergänzung zum Thema Begrifflichkeiten:

    „Abreduktion“ ist keine wirklich glückliche Wortschöpfung, aber aktuell in der Forschung angewandt und leider haben wir nichts besseres, da das Theme aktive Raumluftentkeimung eben nicht in der allgemeinen Warnehmung angekommen ist.

    Abreinigung trifft es nicht, weil eben nicht gereinigt wird, sondern de- oder inaktiviert
    Abscheidegrad trifft es nicht, es wird ja nichts abgeschieden
    Effizienz sagt alleine leider gar nichts aus
    Reduktion alleine bedeutet ja nur Verringerung – von was und wieviel?

    Abreduktion dagegen bezieht sich begrifflich sowohl auf die quantifizierbare Reduzierung luftgetragener Erreger in der Raumluft, wie auch auf deren Restaktivität. Damit ergibt es wieder Sinn, bis uns allen ein besseres Wort dazu einfällt (Inaktivierungsgrad ist auch blöd). Beides kann mittlerweile gemessen werden, seit H. Dr. Dobslaw von der Uni Stuttgart dazu ein Verfahren entwickelt hat.

    So lange sich die LÜKK diesem Thema aber konsequent verweigert, sind solche Begriffsdiskussionen vielleicht aber auch eher unergiebig.

    Und um das noch enmal ganz deutlich zu machen. Ich bin ein ganz großer Anhänger der LÜKK, es gibt schon jetzt eine Vielzahl sinnvoller Konzepte und Produkte, um der Luftbelastung in Innenräumen zu begegnen. Umluftreiniger sind es allerdings nicht.
    Die Entkeimung via Oxidation ist da lediglich das add-on für die Zukunft und aktuell die schnellstmögliche Abhilfe.

    1. Hallo H. Mayer, ich finde den Ausdruck auch gar nicht so klasse, aber er wurde in der Forschung jetzt immer mal wieder verwandt. Er beschreibt, entgegen beispielsweise dem reinen Abscheidegrad von Filtersystemen, sowohl die Reduzierung der luftgetragenen Erreger als auch deren möglich Restaktivität, bei Verfahren der aktiven De- oder Inaktivierung.

      Solange also nichts besseres gefunden wird, nehme ich ihn weiter. Denn der Abscheidegrad hilft da nicht weiter. Aber Danke für die Nachfrage.

  2. Spannenden Studie, wobei ich von OHB und DLR auch schon Untersuchungen gesehen habe, die bei der Wirkung von Masken zu sehr viel schlechteren Ergebnissen gekommen sind.
    Und was ich vermisse ist die Abreduktion, zu der habe ich jetzt noch nicht so viel gesehen.
    Wenn wir die Aerosole und deren Verteilung besser verstehen, dann muss doch das Ziel in deren Inaktivierung oder dem möglichst vollständigen Avbtransport bestehen. Ich hoffe das funktioniert dann auch interdisziplinär weiter mit Toxikologen, Biochemikern und den Spezialisten in der Raumluftführung.

Schreibe einen Kommentar