Die Deutsche Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin e.V. (DGP) begrüßt die Initiative von Bund und Ländern, Mund-Nasen-Bedeckungen als wirkungsvollen Schritt zum Infektionsschutz mit in den Vordergrund zu stellen. Der Beschluss vom 19.01.2021 verpflichtet die Bürger und Bürgerinnen zum Tragen von medizinischen Masken in öffentlichen Verkehrsmitteln sowie in Geschäften. Dazu formuliert die wissenschaftliche Fachgesellschaft folgende Stellungnahme.
Hintergrund:
- Das Sars-CoV-2 Virus wird hauptsächlich durch Inhalation Viren-tragender Partikel übertragen.
- Man geht momentan davon aus, dass in etwa 1000 Viren erforderlich sind, um eine Infektion beim Menschen auszulösen. Diese Zahl kann bei den neu aufgetretenen Virusmutationen ggf. auch niedriger sein.
- Ein Mund-Nasen-Schutz kann in Abhängigkeit von seiner Filterleistung die Anzahl inhalierter und exhalierter Partikel reduzieren. Dies gilt nur für filtrierende Masken, nicht aber für Schutzschilde oder Visiere. Letztere leiten die Luft lediglich um, führen aber zu keiner Abscheidung von Aerosolen. Die Filterleistung einer Maske wird bestimmt durch den Wirkungsgrad (die Filterleistung) des Maskengewebes und den Anteil der Luft, der beim Einatmen das Filtermedium nicht durchströmt (die sogenannte Leckage). Drewnick et al. konnten zeigen, dass eine Leckage, die lediglich 1 % der Filterfläche des Maskentuches ausmacht, die Filterleistung auf etwa 50 % reduziert. Der Luftstrom sucht sich dabei immer den Weg des geringsten Widerstandes. Besteht eine Leckage, so geht umso mehr Luft durch diese Leckage, je höher der Strömungswiderstand der Maske ist, da sich Widerstand und Strömung umgekehrt proportional zueinander verhalten.
Eine ideale Maske hat daher folgende Eigenschaften:
- Hohe Filterleistung des Maskengewebes für respirable Partikel
- Geringer Luftwiderstand des Maskengewebes
- Guter Abschluss am Gesicht mit geringer Leckage bei Ein- und Ausatmung.
Bauart, Funktionsweise, Normierung und Prüfverfahren von FFP-Masken
Vereinfacht betrachtet kommen zwei Mechanismen zum Tragen, die für die Filterleistung einer Maske von Bedeutung sind:
- Die Trägheit der Partikel und Aerosole: Das Maskenvlies von FFP-Masken wird in der Regel im sogenannten Melt-Blow-Verfahren hergestellt. Dabei wird Kunststoffgranulat (Polypropylen) geschmolzen und durch winzige Düsen gepresst. So entstehen feine Kunststofffasern, die durch schnelle, heiße Luftströme zu noch kleineren Filamenten verformt werden. Aus diesen Filamenten bildet sich dann das Vliesmaterial, welches unter dem Mikroskop aus einem dreidimensionalen Gangsystem (vergleichbar mit einem Fuchsbau) besteht. Durchströmt bei der Atmung nun die Luft dieses Vlies, so sind Partikel und Aerosole im Luftstrom schnellen Richtungsänderungen unterworfen. Vor allem die größeren Partikel können aufgrund ihrer Trägheit diese schnellen Richtungsänderungen nicht bewerkstelligen und prallen an die Wand des Gangsystems. Dieser Vorgang wird Impaktion genannt.
- Die Oberfläche des Vliesmaterials ist elektrostatisch aufgeladen, ebenso wie die Oberfläche von Aerosolen und Partikeln. Durch die elektrostatische Wechselwirkung (Anziehung und Abstoßung) werden vor allem die kleineren Partikel und Aerosole mit einer geringeren Masse im Vlies absorbiert. Der zuletzt genannte, elektrostatische Mechanismus betrifft vor allem Partikel mit einer Größe unterhalb von 3 µm, also vor allem die Partikel, die bei der normalen Atmung abgegeben werden und die sich länger im Schwebezustand halten können. (…)
Technische Aspekte bei der Anwendung einer FFP-Maske
Die beim Atmen in der Maske entstehenden Drücke bzw. Unterdrücke sind
deutlich spürbar. Diese hohen Drücke bewirken auch, dass bei nicht dicht sitzender Maske die Leckageflüsse aufgrund der oben beschriebenen physikalischen Gesetzmäßigkeiten sehr hoch sein können. Diese Leckageflüsse entstehen vor allem im Nasenbereich und können die Filterleistung der Maske erheblich reduzieren. Solche Leckagen bei FFP-Masken treten vor allem bei erhöhter Atemanstrengung und erhöhter Atemfrequenz auf. Anders als in den USA und England ist in Europa bei der Benutzung einer FFP-Maske (in den USA N95-Maske) kein Test auf Dichtigkeit vorgeschrieben, lediglich vom Tragen eines Bartes bei der Anwendung von FFP-Masken wird abgeraten. (…) Studien an medizinischem Personal konnten zeigen, dass die Fehlerquote bei der Anpassung der FFP-Masken erheblich ist und durch Schulung verbessert werden kann. Es gab aber Kombinationen von Probanden und Masken, bei denen keine zufriedenstellende Dichtigkeit erreicht werden konnte. Bei der Herstellung der Maskenform können sich Hersteller in den USA an einer Testbatterie von normierten Kunstköpfen orientieren, die durch die Vermessung von tausenden von US Bürgern erstellt wurden. Einen ähnlichen Ansatz gibt es für FFP-Masken in Europa nicht, insbesondere ist die Frage nicht beantwortet, inwieweit die Passform für Nicht-Erwachsene gewährleistet werden kann. FFP-Masken dürfen entsprechend ihrer Norm ein Ausatemventil haben, welches ungefilterte Luft abgibt.
FFP-Masken stellen momentan gemäß den Kriterien ihrer Norm den bestmöglichen Selbstschutz vor der Inhalation virenhaltiger Aerosole dar. Daher begrüßt die DGP die Initiative der Bundesregierung und der Länder, grundsätzlich die Empfehlung zum Tragen von FFP-Masken in der Bevölkerung auszusprechen. Allerdings sieht die DGP das Problem, dass durch inkorrekte Handhabung bzw. Anwendung und mangelhafte Passform keine ausreichende Schutzwirkung erzielt wird. Daher muss mehr Aufklärung in der Bevölkerung erfolgen, wie die Masken zu tragen sind. FFP-Masken mit Ausatemventil bieten keinen Fremdschutz und sollten von der Empfehlung ausgenommen
werden.
Datenlage zum Infektionsschutz durch FFP-Masken
Die klinischen Daten zur Effektivität von FFP-Masken für den Infektionsschutz des Trägers sind durchaus bescheiden. Frühere vergleichende Studien vor der COVID-Pandemie konnten keine Überlegenheit von FFP-Masken gegenüber chirurgischen Mund-Nasen-Masken hinsichtlich der Infektionsrate bei unterschiedlichen Infektionskrankheiten zeigen. Trotzdem soll aufgrund der höheren Filtrationsleistung bei Kontakt mit einer mit SARS-CoV2 infizierten Person in einer medizinischen Einrichtung das Tragen einer FFP-Maske oder eines höherwertigen Atemschutzes erfolgen. Dies entspricht den Vorgaben des RKI. An dieser Stelle sei aber darauf hingewiesen, dass nur geprüfte Masken zur Anwendung kommen sollten. In einer Untersuchung an 15 verschiedenen FFP-Masken, die einer Klinik im Rahmen der Sars-CoV-2 Pandemie zur Verfügung standen, haben 33% der Masken die vorgegebene Filterleistung z.T. deutlich unterschritten, obwohl diese Masken einen Aufdruck der Norm und teilweise auch eine komplette CE Nummer aufwiesen. Dieser Missstand ist
den zuständigen Behörden bekannt.
Die DGP empfiehlt daher zunächst alle, auch die im Rahmen des Sonderzulassungsverfahrens zugelassenen FFP-Masken, nach der gültigen Norm (EN 149) zu überprüfen.
Wiederverwendbarkeit von FFP-Masken
FFP-Masken verlieren ihre elektrostatischen Eigenschaften und somit einen Teil ihrer Filterleistung, wenn sie nass werden. Dies würde z.B. bei einem Waschvorgang passieren. Sars-CoV-2 Viren haben außerhalb ihres Wirtes jedoch nur eine begrenzte Überlebenszeit. Auf festen Oberflächen konnte nach 96 Stunden kein vitales Virus mehr nachgewiesen werden. Eine aktuelle Initiative der Fachhochschule Münster empfiehlt daher das siebentägige Lagern von FFP-Masken an der Luft vor erneuter Wiederverwendung.
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Alternativ schlägt das Gremium eine Trocknung über 60 Minuten bei konstant 80 °C im Backofen vor. Beide Verfahren werden mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit keine vitalen Viren auf der Maske belassen. Jedoch können sich bei der Nutzung der Maske auf deren Oberfläche auch Bakterien ansammeln, die mit den angegebenen Verfahren nicht zuverlässig zu beseitigen oder zu inaktivieren sind. Nach Auffassung der DGP gibt es derzeit keinen hygienisch validierten und in der Breite durchführbaren Aufbereitungsalgorithmus, der eine benutzte FFP-Maske in ihren
Ausgangszustand versetzt. (…)
Aus: Dominic Dellweg, Philipp M. Lepper, Dennis Nowak, Thomas Köhnlein, Ulrike Olgemöller, Michael Pfeifer
Stellungnahme der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und
Beatmungsmedizin zum Tragen von FFP und chirurgischen Masken
für die Bevölkerung, veröffentlicht 26. Januar 2021
Laden Sie die gesamte Stellungnahme hier herunter, die auch den Stand der Forschung zu Community- und OP-Masken vermittelt. Foto: Silke, unsplash
