Covid-19: Mit diesem Rechner kann man das Corona-Risiko berechnen

Ob im Büro, beim Einkaufen oder in öffentlichen Verkehrsmitteln – an vielen Orten schwingt die Unsicherheit mit, ob eine Infizierung mit dem Coronavirus aktuell wahrscheinlich ist. 

Verschiedene Faktoren wie das Tragen einer Alltagsmaske, regelmäßiges Lüften, aber auch die Lautstärke, mit der gesprochen wird, können das Ansteckungsrisiko beeinflussen. 

Eine große Rolle bei der Ansteckung spielen nämlich die sogenannten Aerosole. Diese entstehen beim Atmen, Husten oder Niesen, aber auch beim Reden und Singen und können für eine längere Zeit in der Luft bleiben und sich so im Raum verteilen. 
 

Infektionsrisiko per Algorithmus ermitteln

Wie hoch das Risiko ist, sich in einem geschlossenen Raum über diese Schwebteilchen mit SARS-CoV-2 anzustecken, lässt sich jetzt mit einem Algorithmus ermitteln.

Zudem zeigt der Algorithmus an, wie sehr das Infektionsrisiko durch Schutzmaßnahmen im Alltag – wie das Tragen einer Maske oder Lüften – gemindert wird.

Dieser wurde von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Chemie und des Cyprus Instituts entwickelt. Die Ergebnisse einer dazugehörigen Studie haben sie in der Fachzeitschrift ‚International Journal of Environmental Research and Public Health‘ veröffentlicht. 
 

Ansteckungsrisiko für verschiedene Szenarien

In der Eingabemaske zur Berechnung sind verschiedene Parameter wie Raumgröße, Personenzahl und Dauer des Aufenthaltes aufgelistet. Zudem kann zwischen verschiedenen Szenarien gewählt werden: Klassenraum, Büro, Feier und Chorprobe.

Ebenfalls kann man angeben, wie effizient eine getragene Maske schützt und wie gut die Luft an dem Aufenthaltsort zirkuliert. 

Mit der Annahme, dass eine Person im Raum hochinfektiös ist, errechnet der Algorithmus dann automatisch die Übertragungswahrscheinlichkeit für die ausgewählten Szenarien. 

Dabei wird sowohl die individuelle Ansteckungsgefahr berechnet als auch die Wahrscheinlichkeit, dass sich überhaupt jemand im Raum infiziert.

„Wir möchten einen Beitrag leisten, damit zum Beispiel eine Schule oder ein Geschäft selbst ausrechnen kann, wie hoch das Infektionsrisiko in den Räumen ist und wie effektiv welche Sicherheitsmaßnahme ist,“ erklärt Jos Lelieveld, Autor der Studie.
 

Messdaten liefern Basis für Algorithmus

Der Algorithmus beruht auf verschiedenen Messdaten – unter anderem zur Virenlast in Aerosolen, zur Menge der Schwebeteilchen, die Menschen bei verschiedenen Aktivitäten abgeben, sowie zum Verhalten der Partikel in Räumen.

So atmet ein Erwachsener durchschnittlich etwa 10 Liter Luft pro Minute ein und wieder aus. Zudem wird angenommen, dass die infektiöse Dosis, sich mit Sars-CoV-2 zu infizieren, bei etwa 300 Viren beziehungsweise RNA-Kopien pro Person liegt.

„In der Rechnung stecken mehrere Variablen und Annahmen“, erklärt Helleis, der die Rechenbasis erstellt hat. „So machte es einen Unterschied, ob und wie viel Menschen in einem Raum sprechen und singen, wie hoch die Viruskonzentration im Speichel ist und wie die Raumluftwechselrate ist.“

Eine Schwachstelle des Algorithmus stellt allerdings die Anzahl an Viren, die in Aerosolen enthalten sind, dar. Denn diese können sich zwischen verschiedenen Trägern stark unterscheiden. 

Weitere Unsicherheiten in der Berechnung liegen in Annahmen wie der Überlebensdauer der SARS-CoV-2-Viren in der Luft oder der Virusmenge, die eine infizierte Person abgibt. 

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Rechenbeispiel anhand einer Schulklasse

Verdeutlicht wird die Berechnung anhand einer Beispiel-Schulklasse: ein 60 Quadratmeter großer, drei Meter hoher Raum mit 25 Schülerinnen und Schülern im Alter über zehn Jahren, bei sechs Stunden Unterricht, ein Schüler ist dabei zwei Tage lang hoch-infektiös ist.

Die Wahrscheinlichkeit, dass sich eine bestimmte Person unter diesen Umständen infiziert, liegt bei knapp 10 Prozent. Die, dass sich eine beliebige Person ansteckt, jedoch bei über 90 Prozent. Eine Infizierung ist also nahezu unvermeidbar.

„Unsere Berechnungen zeigen, dass man das Infektionsrisiko durch regelmäßiges Stoßlüften etwa um die Hälfte, durch zusätzliches Maskentragen sogar um einen Faktor fünf bis zehn senken kann“, erklärt Lelieveld.

Am Beispiel der Schulklasse heißt das: Wird einmal pro Stunde gelüftet, reduziert sich die Wahrscheinlichkeit einer Ansteckung auf 60 Prozent.

Tragen zudem alle Kinder Masken, sinkt das Infektionsrisiko auf etwa 24 Prozent. Nimmt nur die Hälfte am Unterricht teil, halbiert es sich auf 12 Prozent. 

Das individuelle Risiko sinkt im gleichen Fall von zehn auf ein Prozent.

Quellen

  • Lelieveld, J., et al. (2020): Model Calculations of Aerosol Transmission and Infection Risk of COVID-19 in Indoor Environments, abgerufen am 16.11.2020: https://www.mdpi.com/1660-4601/17/21/8114
  • Max-Planck-Institut für Chemie (2020): Covid-19-Ansteckungsrisiko selbst berechnen, abgerufen am 16.11.2020: https://www.mpic.de/4776598/covid-19-ansteckungsrisiko-selbst-berechnen?c=3477744
  • Max-Planck-Institur für Chemie (2020): COVID 19 Aerosol Transmission Risk Calculator, abgerufen am 16.11.2020: https://www.mpic.de/4747361/risk-calculator

Cornelia Bertram

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