© Bauhaus-Universität Weimar

Science
03/23/2020

Video: So verbreitet sich Atemluft beim Husten

Wie wichtig Abstand halten ist, um andere nicht mit dem Coronavirus zu infizieren, zeigt ein faszinierendes Video.

von Martin Stepanek

Mehrere Meter Abstand halten, in die Armbeuge husten oder eine Gesichtsmaske verwenden, sind derzeit die obersten Gebote, um andere vor dem Coronavirus zu schützen. Wie wichtig das ganze ist und warum man sich mit Husten und Niesen auch innerhalb der eigenen Familie sofort in Selbstisolation begeben sollte, zeigt ein beeindruckendes Video der Bauhaus-Universität Weimar.

Luftströmungen beim Atmen

In einem Experiment wurde die Atemluft einer Person beim Husten gefilmt - und zwar in verschiedenen Ausgangsszenarien. In dem Schwarz-Weiß-Video wird sichtbar, wie sich die Luftströmungen des Atems im Raum verteilen. Gezeigt wird die Situation zunächst ohne Schutzvorkehrungen, dann mit vorgehaltener Hand, in die Armbeuge und schließlich mit verschiedenen Atemschutzmasken.

Während die Atemluft beim Husten ohne Schutz ungebremst in den Raum geschleudert wird, bietet auch die eigene Hand wenig Schutz. Denn die Atemluft und mittels Tröpfcheninfektion auch das Coronavirus wird über die Hand einfach hinweg geschleudert, wie das Video zeigt. Etwas besseren Schutz bietet das Husten in die Armbeuge. Selbst eine Arbeitsmaske gegen Staub und eine Operationsmaske lässt Atemluft sichtbar durch. Hinsichtlich der Tröpfcheninfektion sollten diese zumindest einen gewissen Schutz bieten.

Schlierenspiegel verdeutlicht Luftströme

Um den Weg der Atemluft sichtbar zu machen, griff der Doktorand Amayu Wakoya Gena zu einem kreativen Mittel. Er setzte einen sogenannten Schlierenspiegel ein, der normalerweise am Institut für Bauphysik zur Visualisierung und Messung von Raumluftströmungen in Innenräumen eingesetzt wird - etwa um zu erforschen, welchen Einfluss das Raumklima auf den menschlichen Körper hat.

"Das Prinzip ist ähnlich wie bei einer überhitzten Straße im Sommer, wenn die Luft über dem Asphalt flimmert", erklärt Conrad Völker, Professor der Bauphysik an der Bauhaus-Universität Weimar. "Wie über der Straße hat die warme, feuchte Atemluft eine andere Dichte als die kühlere Raumluft. Diese Dichteunterschiede führen zu einer Ablenkung des Lichtes, was dann als dunkle Flecken in einem Foto oder Videobild sichtbar wird."

Da die Dichteunterschiede bei diesen Luftströmungen extrem gering sind, sind diese nur mithilfe des Schlierenspiegels zu erkennen. Herzstück des Messgerätes ist ein konkaver und extrem fein geschliffener Spiegel mit rund einem Meter Durchmesser. Der Universität zufolge handelt es sich dabei um einen von nur vier Großschlieren-Systemen weltweit, die in unterschiedlichen Forschungsbereichen eingesetzt werden.