Aerosolübertragung: Vergleich der Effektivität von Präventivmaßnahmen - Martin Kriegel

Aerosolübertragung:
Vergleich der Effektivität von Präventivmaßnahmen
Martin Kriegel

BMG, 19.07.2021

Klassisches Vorgehen Raumluft-/Reinraumtechnik

Kenntnis über die Last:
 • Wo im Raum tritt sie auf ? Wenn bekannt,
 • Wie stark ist die Quelle (Lasteintrag) ? dann sicheres
 lüftungstechnisches
Schutzziel:
 • Wo befinden sich die zu Schutzkonzept
 schützenden Personen im Raum ? möglich !
 • Wie hoch ist das Schutzbedürfnis ?

 ABER: Wir kennen weder den Ort der infizierten Person im Raum, noch seine
 aktuelle Viruslast. Auch ist die Höhe des Aerosolpartikelausstoßes variabel.
 Der genaue Ort der zu schützen Personen im Raum ist ebenfalls unbekannt.

 BMG | 19.07.2021 2

Viruslast à Partikel à Dosis

 Aerosolisierung in
 den Atemwegen Inhalierte Dosis

 Viruslast
 RNA copies/ml

 Infektiöse Viruslast ≠ infektiöse Dosis
 Dose-Response-Modell à Infektionswahrscheinlichkeit
BMG | 19.07.2021 3

Praktische Effektivität von Maßnahmen
 Risikoreduktion
 Tragen von Masken:
 - Stoffqualität
 50 %
 - Leckage

 Fensterlüften:
 - Stark vom Verhalten der Raumnutzenden abhängig
 - Anordnung der Fenster 50 %
 - Wind & Temperaturdifferenz

 Luftfilter:
 - Förderleistung, Filtertechnologie
 - Dichtsitz Filter 50 %
 - Aufstellort
 - Ausblasrichtung

 Gemeinsam Aufenthaltszeit: Halbierung der Zeit = 50 %
BMG | 19.07.2021 4

Viruslast à Infektionswahrscheinlichkeit

Annäherung von 2 Seiten:

1. Analyse von 25 dokumentierten Ausbrüchen
 • Attack-Raten waren zwischen 4 - 89 %
 • Schulen, Büros, Meetings, Restaurants, Busfahrten, Chöre
 • Retrospektive Bestimmung der Viruslasten der Index-Person

2. Dose-Response-Modell Analyse
 • Parameterstudien zu
 o Viruslasten, erf. Dosis, Aerosolproduktion und Virusmutanten
 o Raumgrößen, Lüftungsraten, Aufenthaltszeiten
 o Tragen von Masken

 BMG | 19.07.2021 5

Viruslast & Ansteckungsrisiko

 Grafik gilt für Wildtyp

 Singen,
 Schreien

Annahme
N0 = 100 Sprechen

 Atmen

BMG | 19.07.2021 6

Viruslast & Ansteckungsrisiko

 Grafik gilt für DELTA

 Singen,
 Schreien

Annahme
 Sprechen
N0 = 44

 Atmen

BMG | 19.07.2021 7

Viruslast à Infektionswahrscheinlichkeit
Erkenntnisse aus diesen beiden Ansätzen:
Präventivmaßnahmen zur Verhinderung von Ansteckungen:
Viruslast Maßnahmen
≤ 108 AHA ausreichend keine besonderen Anforderungen an L
>108 Zusätzliche Maßnahmen notwendig:
≤ 109 - Maske
 - Erhöhte Lüftungsrate
 - Personenanzahl reduzieren
 - Aufenthaltszeit reduzieren
> 109 Durch Maßnahmen „nur“ noch Minderung der Ausbruchsstärke
 möglich

Kein direkter Zusammenhang zw. Viruslast im Sekret/Sputum und aerogener Infektiosität
 BMG | 19.07.2021 8

Testen als Präventivmaßnahme

Antigentests:
- Qualität des Produkts/Fabrikat
- Probennahme Viruslast Erfassungsquote
- Viruslastabhängigkeit
 105 0%
 106 50 %
 107 75 %
 108 90 %
 109 95 %
 1010 95 %
 1011 95 %

BMG | 19.07.2021 9

Viruslast & -verlauf

 Quelle: Jones et. al (2021)
BMG | 19.07.2021 10
 D

Vergleich der Maßnahmen

 100

 80
Risikofaktor

 60

 40

 20

 0
 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08 1,E+09 1,E+10 1,E+11
 Viruslast

 Basis Maske Lüften/Luftfilter Maske+L Maske+L+50 % Zeit Ag-Tests
BMG | 19.07.2021 11

Klassisches Vorgehen bei Schutzkonzepten

Wichtigste Maßnahme: Die infektiöse Quelle gar nicht erst in den Raum
lassen (Ursachenbekämpfung) !
 • Impfen
 Verhinderung von Personen mit hohe Viruslasten
 • Testen

Wenn die Quelle erst einmal im Raum ist, dann wird es umso schwerer, das
Umfeld zu schützen !
 • Maske tragen
 • Lüftung Risiko ist indirekt über CO2 messbar

 • Aufenthaltsdauer
BMG | 19.07.2021 12

Schlussfolgerung

Die Viruslast ist die dominante Größe bei Übertragungen.
Aussagen zur Testsensitivtät über alle Viruslasten sind wenig aussagekräftig
über Wirkung als Präventivmaßnahme.
Die Ursachenbekämpfung sollte oberste Priorität haben – noch vor dem
Schutz des Umfeldes. Deshalb:
 Ø Impfen (auch zur Reduktion der Viruslast)
 Ø Tägliches Testen (nur alle 2 Tage testen == 50 % geimpft)
 Ø AHA+L Regeln beibehalten
 Ø Gute Luftqualität ist Basishygienemaßnahme (CO2 Monitoring)
 Ø Effektivität von Luftfiltereinsatz nicht messbar im Praxiseinsatz
BMG | 19.07.2021 13

Persönliche Empfehlung

 Impfen
 Testen
 Messen (Indoor Air Quality)
 AHA+L
 Aufenthaltsdauer
 ℎ 
 ! ~ , , , 
 ü 
 Rs: situationsbedingter R-Wert (Anzahl der sich ansteckenden Personen im Raum)

 Kategorisieren von typischen Räumlichkeiten + Maßnahmen
BMG | 19.07.2021 14

Vielen Dank für die
 Aufmerksamkeit !
 Welche Fragen haben Sie ?

 https://blogs.tu-berlin.de/hri_sars-cov-2/

Univ. Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel
 kontakt@tu-berlin.de

 www.hri.tu-berlin.de
 15