Aerogene Übertragung als Mehrphasenströmungs-Problem – neue wissenschaftliche Rahmung
Interdisziplinäres Team beschreibt Atem-Aerosole physikalisch als Mehrphasenströmung und leitet daraus wissenschaftlich begründete Abstandsregeln ab
Balachandar, Zaleski und Kollegen – Strömungsphysiker aus mehreren Ländern – analysierten das Problem der atemwegs-assoziierten Partikelausbreitung als Ingenieurproblem.
Das physikalische Rahmenmodell
Atemluft wird als Mehrphasenströmung beschrieben: ein Gas (Atemluft) mit eingebetteten flüssigen Partikeln unterschiedlicher Grösse und darin enthaltenen biologischen Partikeln (Viren). Das Verhalten dieser Mehrphasenströmung hängt ab von:
- Partikelgrösse und -dichte
- Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebungsluft
- Turbulenz der Umgebungsluft
- Raumgeometrie und Lüftungsströmen
Warum 1,5 Meter unzureichend sein können
Die klassische Wells-Kurve, auf der Abstandsregeln basieren, beschreibt Tröpfchen als ballistische Projektile. Sie ignoriert die turbulente Gaswolke, die beim Niesen und Husten entsteht. Physikalisch korrekte Modelle zeigen, dass diese Wolke mittelgrosse Partikel über 6 Meter und Kleinstpartikel theoretisch über den gesamten Raum tragen kann.
Praktische Schlussfolgerung
In Innenräumen ohne mechanische Lüftung sind Abstandsregeln allein kein ausreichender Schutz vor aerogener Übertragung. Die Autoren betonen, dass raumspezifische Faktoren – insbesondere Lüftungsvolumen und -muster – stärker in Schutzkonzepte einfliessen müssen.