Beim Singen verteilen sich sogenannte Aerosole. Das sind sehr kleine Tröpfchen, die längere Zeit in der Luft schweben und so auch Viren wie aktuell das Corona-Virus übertragen können. Der Aerosol-Ausstoß beim Chorsingen hängt laut dem Leipziger Musikmediziner Dr. Lennart Pieper vor allem von der Bewegung der Stimmlippen ab, die je nach Gesangsart unterschiedlich schwingen. Die Konzentration von Aerosolen hängt dabei eng mit der Kohlenstoffdioxid-Konzentration zusammen. „Bleibt die CO2-Konzentration überall im Raum gering, besteht auch kein erhöhtes Infektionsrisiko. Steigt die CO2-Konzentration jedoch im Laufe der Zeit überall oder in bestimmten Bereichen des Saals an, so reichern sich dort auch ausgeatmete Aerosole an, die gegebenenfalls auch Viren enthalten können. Damit würde in diesen Bereichen auch das Infektionsrisiko steigen“, erklärte Prof. Rüdiger Schwarze von der Professur für Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen
Einfluss von Belüftungstechnik auf Aerosol- und CO2-Konzentration bei Chorgesängen
Ob eine raumlufttechnische Anlage eine sichere Probe für den Chor und gegebenenfalls für anwesende Zuschauerinnen und Zuschauer auch über längere Zeiten ermöglicht, untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Prof. Rüdiger Schwarze von der TU Bergakademie Freiberg und Prof. Michael Fuchs von der Universität Leipzig. Um den CO2-Gehalt und damit die Aerosol-Ausbreitung während der Chorprobe zu erfassen, installierte das Freiberger Wissenschaftsteam im Paulinum ein Sensorfeld mit zehn Messständern und je drei Messsonden, mit deren Hilfe sie die Luftqualität auf drei verschiedenen Ebenen – Hüfthöhe, Mundhöhe und Über-dem-Kopf – kontinuierlich überprüften. Dafür wurde die Luft im Paulinum zwischen den Messungen gespült und der Wert des Luftgehalts auf den gleichen Ausgangspunkt gebracht. So können die Messwerte anschließend nebeneinandergelegt und verglichen werden. Um die Messungen nicht zu beeinflussen, hielten sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über den gesamten Zeitraum im Technikraum hinter einer Glasscheibe, abgetrennt vom Probenraum, auf und erhielten die Daten per Bluetooth in Echtzeit auf ihre Monitore.
Detaillierte Auswertung der Messdaten für März geplant
Die Messungen lassen bereits erkennen, dass die CO2-Konzentration bei einem größeren Raumvolumen wie im Paulinum langsamer ansteigt und dass nach dem Einschalten der raumlufttechnischen Anlage die CO2-Konzentration im Probensaal rasch absinkt. In den kommenden Wochen werden die Ergebnisse detailliert ausgewertet und konkrete Handlungsempfehlungen für den Universitätschor aber auch für Kirchenchöre unter Corona-Bedingungen abgeleitet.
Der Ansatz ist zudem auf ähnliche Umgebungen und größere Veranstaltungsräume mit modernen raumlufttechnischen Anlagen übertragbar. „Die von untersuchten Aspekte werden damit auch zukünftig, also beim Übergang von einer pandemischen auf eine epidemische Lage von Bedeutung sein“, fasst Prof. Schwarze zusammen.
Zum Forschungsprojekt
Bereits seit Pandemiebeginn 2020 forschen die TU Bergakademie Freiberg und die Universitätsmedizin Leipzig zu Aerosolen und der damit verbundenen Virenausbreitung – insbesondere beim Singen in geschlossenen Räumen. Gemeinsam wurden dafür bereits erfolgreiche Messungen mit kleineren Chören in kleineren Räumen durchgeführt, wie beispielsweise beim Collegium Musicum der TU Bergakademie Freiberg. Die Ergebnisse sollen in einer wissenschaftlichen Veröffentlichung erscheinen.