Mit zunehmender körperlicher Belastung steigt die Aerosolemission.
Wie sich die Trainingsintensität auf den Ausstoß und die Konzentration von Aerosolpartikeln in der Atemluft konkret auswirkt, war bislang unklar. Mit einem neuen Versuchsaufbau zeigt ein Münchener Forschungsteam, dass die Aerosolemission bei hoher körperlicher Belastung exponentiell zunimmt – und damit beim Sport in Innenräumen auch das Ansteckungsrisiko für Infektionskrankheiten wie Corona steigt.
Bereits vor der Studie war bekannt, dass sich häufig Menschen bei körperlicher Belastung in geschlossenen Räumen mit SARS-CoV-2-Viren angesteckt haben. Bisher unklar war hingegen, wie sich die Intensität körperlicher Belastung auf die Konzentration von Aerosolpartikeln in der Atemluft sowie auf den konkreten Ausstoß von Aerosolpartikeln durch eine Person und damit auch auf das potentielle Ansteckungsrisiko für Infektionskrankheiten wie SARS-CoV-2 auswirkt.
Messbare Aerosolwerte durch neue Untersuchungsmethodik
Ein Team um Henning Wackerhage, Professor für Sportbiologie an der Technischen Universität München (TUM), und Prof. Christian J. Kähler, Leiter des Instituts für Strömungsmechanik und Aerodynamik der Universität der Bundeswehr München, haben für diese Fragen eine neue Untersuchungsmethode entwickelt: In ihrem Versuchsaufbau wurden zunächst bereits vorhandene Aerosole aus der Umgebungsluft herausgefiltert. So gereinigt, wurde diese Luft über eine spezielle Mund-Nasen-Maske von den Proband*innen während des folgenden Belastungstests auf dem Ergometer eingeatmet.
Die Intensität der Belastung wurde hierbei stufenweise gesteigert, von der Ruhe bis zur körperlichen Erschöpfung. Die Maske war an ein sogenanntes Zwei-Wege-Ventil angeschlossen, wodurch nur die tatsächlich ausgeatmete Luft ausströmen kann. Die pro Minute emittierten Aerosolpartikel wurden anschließend gemessen und konnten unmittelbar mit der aktuellen Leistung der gesunden Proband*innen im Alter von 18 bis 40 Jahren abgeglichen werden.
Moderate Aerosolemission bei mittlerer Trainingsintensität
Den Forscher*innen gelang es, erstmals zu untersuchen, wie viele Aerosolpartikel pro Minute von einer Person bei unterschiedlichen Belastungsintensitäten ausgestoßen werden. Die Aerosolemission steigt bei Trainierenden im Durchschnitt bis zu einer Belastung von etwa zwei Watt pro Kilogramm Körpergewicht zunächst nur moderat, darüber jedoch exponentiell an. Der Aerosolausstoß von Sportler*innen war im Vergleich zu Untrainierten bei maximaler Anstrengung aufgrund ihres wesentlich größeren Atemvolumens pro Minute signifikant höher. Einen signifikanten Unterschied in der Partikelemission zwischen den Geschlechtern konnten die Forschenden nicht feststellen.
Empfohlene Schutzmaßnahmen bei hochintensivem Training
Obwohl die Aerosol-Versuche nur indirekt auf die Intensität der Virenemission schließen lassen, liefert die Studie wichtige Anhaltspunkte für den Indoor-Sport, wenn bei einer Infektionswelle bei schlechter Immunisierung der Bevölkerung die Überlastung des Gesundheitssystems droht. „Anhand unserer Versuchsergebnisse unterscheiden wir moderates Ausdauertraining mit einer Intensität von bis zu zwei Watt pro Kilogramm und Training mit hoher bis maximaler Intensität. Aufgrund der stark ansteigenden Aerosolemission bei hochintensiven Belastungen über diesem ersten Richtwert sind bei hoher Gefahr von Infektionen mit schweren Konsequenzen besondere Schutzmaßnahmen wichtig“, erklärt Studienleiter Wackerhage.
Prof. Wackerhage empfiehlt folgende Schutzmaßnahmen bei hochintensivem Ausdauertraining:
- Das Training bestenfalls nach draußen verlegen.
- Beim Sport in Innenräumen sollten jüngere Sportler*innen ggf. einen Mund-Nasenschutz tragen,
- Trainierende sollten Abstand halten, Trainingsintensität und -dauer reduzieren,
- vorab Corona-Tests durchführen und
- Klimaanlagen sollten mit hohem Luftumsatz arbeiten.
Bei moderaten Belastungen, wie leichtem bis mittelintensivem Ausdauertraining sei laut Wackerhage hingegen weniger Schutz erforderlich und das Infektionsrisiko könne durch Abstand und Klimaanlagen kontrolliert werden.
Quelle: Pressemitteilung/Technische Universität München
