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Corona: Wie ansteckend ist Sprechen?

Experiment enthüllt Produktion von Mikro-Tröpfchen beim Reden

Sprechtröpfchen
Beim Sprechen entstehen potenziell virenhaltige Tröpfchen – aber wie lange schweben sie? © paperkites, samotrebizan / iStock

Unsichtbare Übertragung: Auch miteinander reden kann reichen, um das Coronavirus SARS-CoV-2 zu übertragen. Wie viele potenziell virentragende Mikro-Tröpfchen beim Sprechen entstehen und wie lange sie in der Schwebe bleiben, hat nun ein Experiment enthüllt. Pro Sekunde des Redens erzeugen wir demnach rund 2.600 Tröpfchen und diese schweben im Schnitt noch acht Minuten in der Luft umher. Virenhaltig könnten davon rund 1.000 Tröpfchen pro Minute sein.

Ein Faktor, der die Corona-Pandemie so schwer eindämmbar macht, ist die leichte Übertragbarkeit des Virus: Ein mit SARS-CoV-2 infizierter Mensch wird nicht erst mit Beginn der Symptome ansteckend, sondern schon einige Tage davor. Und auch asymptomatische Fälle können den Erreger übertragen – ganz ohne Husten oder Niesen. Aus diesem Grund gilt das Abstandhalten als eine der wichtigsten Maßnahmen gegen die Ausbreitung des Virus.

Eine Wolke aus langsam absinkenden Tröpfchen

Doch wie groß ist die Gefahr, sich beim Reden anzustecken? Zwar weiß man, dass ein Mensch beim Sprechen viele winzige Flüssigkeitströpfchen ausstößt. Aber wie lange diese Tröpfchen in der Luft erhalten bleiben und wie viel Virus in ihnen stecken kann, ist bislang erst in Teilen bekannt. So zeigen Studien, dass diese Tröpfchen relativ schnell austrocknen und dadurch um 20 bis 34 Prozent an Größe verlieren. Dadurch allerdings sinken sie nun langsamer zu Boden.

„In einer Umgebung mit stagnierender Luft bleiben deshalb die Kerne dieser Tröpfchen als langsam absinkende Wolke erhalten, die wie eine Wolke vom Mund des Sprechers ausgeht“, erklären Valentyn Stadnytskyi von den US National Institutes of Health in Bethesda und seine Kollegen. „Die Rate, mit der diese Wolke absinkt hängt dabei vom Durchmesser der dehydrierten Sprechtröpfchen ab.“

2.600 Tröpfchen pro Sekunde

Um herauszufinden, wie viele Tröpfchen beim Sprechen entstehen und wie lange sie in der Luft bleiben, haben Stadnytskyi und sein Team die Laserstreuung zu Hilfe genommen. Dafür erzeugten sie in einer speziellen Testkammer aus einem grünen Laserstrahl ein dünnes, senkrechtes Lichtfeld. Geraten nun Tröpfchen in das Laserlicht, streuen sie es und werden so als helle Pünktchen beobachtbar. Für die Tests sprach ein Proband durch eine Öffnung der Kammer 25 Sekunden lang wiederholt die Phrase: „Stay Healthy“ (Bleib gesund). Im Testraum herrschten 23 Grad und 27 Prozent Luftfeuchtigkeit.

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Das Ergebnis: Videoaufnahmen enthüllten, dass in jedem Testdurchgang rund 66.000 kleine Tröpfchen das Lichtfeld passierten. „Das entspricht rund 2.600 solcher Mikro-Tröpfchen pro Sekunde des Sprechens“, berichten die Forscher. Aus dem Verhalten der Tröpfchen schließen sie, dass diese beim Ausstoß zwölf bis 21 Mikrometer groß waren. Das entspreche einem Flüssigkeitsvolumen von 60 bis 320 Nanolitern pro 25 Sekunden des Sprechens, so Stadnytskyi und sein Team.

Acht Minuten lang in der Schwebe – mindestens

Doch wie lange bleiben diese Tröpfchen in der Luft? Die Laserstreuung ergab, dass die Tropfen mit nur 0,06 Zentimetern pro Sekunde absanken. Sie benötigten daher rund acht Minuten für eine Strecke von etwa 30 Zentimetern. Die Forscher schließen daraus, dass die Sprechtröpfchen nach Verlassen des Mundes sehr schnell eingetrocknet und bis auf rund vier Mikrometer Durchmesser geschrumpft sind.

Das bedeutet: Schon kurzes Sprechen erzeugt eine Tröpfchenwolke, die mehr als acht Minuten lang in der Schwebe bleibt – und daher von nahebei stehenden Menschen eingeatmet werden könnte. „Wenn wir von einer durchschnittlichen Virenlast von sieben Millionen Virionen (einzelne Viruspartikel) pro Milliliter ausgehen, dann erzeugt eine Minute des lauten Sprechens mindestens 1.000 virionhaltige Mikrotröpfchen, die für mehr als acht Minuten in der Luft bleiben“, berichten die Forscher.

Bestätigung fürs Abstandhalten?

Nach Ansicht der Forscher bestätigt dies, dass auch normales Sprechen SARS-CoV-2 übertragen kann, wenn man sich dabei zu nahe kommt. „Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit des Social Distancing und verdeutlicht das Potenzial des Virus, sich in engen Räumen wie Büros oder Fabriken auszubreiten“, kommentiert der nicht an der Studie beteiligte Forscher Lawrence Young von der University of Warwick die Resultate. „Zudem erklärt es die Übertragung von SARS-CoV-2 durch indizierte Personen ohne Symptome.“

Allerdings betonen sowohl Young als auch Stadnytskyi und sein Team, dass ihre Ergebnisse nicht verraten, wie infektiös die in den Sprechtröpfchen enthaltenen Viren noch sind. „Wir benötigen mehr Untersuchungen, um die Lebensfähigkeit von SARS-CoV-2 in Aerosol-Tröpfchen zu verstehen und auch, wie diese von Virenlast und Tropfengröße abhängt“, sagt Young. (Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) , 2020; doi: 10.1073/pnas.2006874117)

Quelle: PNAS, Science Media Centre UK

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