Veröffentlicht: März 2020 | DOI: https://news.yale.edu

Yale Universität

Hoffnung auf einen Rückgang der Pandemie im Frühling könnte auch vom Innenraumklima abhängen

Wie sehr sich Frühling und Sommer auf die COVID-19-Pandemie auswirken, könnte nicht nur von der Wirksamkeit des Abstandhaltens, sondern auch vom Innenraumklima in unseren Gebäuden abhängen. Dies ergab eine von Yale-Wissenschaftlern durchgeführte Untersuchung zur Übertragung von Atemwegsviren.

Die Yale-Studie zeigt, dass die kalte, trockene Winterluft eindeutig die Ausbreitung von SARS-CoV2 – das Virus, das COVID-19 verursacht – bei Menschen begünstigt. Mit zunehmender Luftfeuchtigkeit im Frühling und Sommer jedoch sinkt das Risiko für die Virusübertragung über Luftpartikel sowohl im Außen- als auch im Innenbereich, wie zum Beispiel in Büros.

Trockene Luft: dreifache Bedrohung

Die Wissenschaftler vermuten, dass neben dem Abstandhalten und Händewaschen die saisonale Zunahme der relativen Luftfeuchtigkeit zur Verlangsamung der Virenübertragung beitragen könnte.

„In den Industrieländern verbringen wir 90 % unseres Lebens in Gebäuden in unmittelbarer Nähe zueinander“, erklärt die Yale-Immunologin und Hauptautorin Akiko Iwasaki.

„Worüber nicht gesprochen wird, ist die Beziehung zwischen Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Innen- und Außenbereich und der Übertragung des Virus über die Luft.“

Iwasaki ist Waldemar Von Zedtwitz Professorin für Immunbiologie und Professorin für Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie in Yale. Sie arbeitet zudem als Prüfärztin am Howard Hughes Medical Institute.

Iwasaki erklärt, dass schon die alten Griechen die saisonale Charakteristik von Atemwegserkrankungen beschrieben. Sie stellten fest, dass die Zahl dieser Krankheiten im Winter anstieg und im Frühling und Sommer zurückging. Die moderne Wissenschaft konnte die kalte, trockene Luft als Faktor für die Virenausbreitung ausmachen, wie das bei dem neuartigen Coronavirus, das COVID-19 verursacht, der Fall ist. Die Studie, die Iwasakis Labor und andere Kollegen durchgeführt haben, erklärt warum:

Die kalte, trockene Winterluft macht diese Viren zu einer dreifachen Bedrohung: Wenn sich kalte, wenig feuchte Außenluft im Innenraum erwärmt, sinkt die relative Luftfeuchtigkeit auf rund 20 %. Diese vergleichsweise trockene Luft bietet einen offenen Weg für aerogen übertragene Virenpartikel von Viren wie COVID-19.

Ebenso hemmt warme, trockene Luft die Fähigkeit der Zilien, jene Flimmerhärchen der Zellen, die die Atemwege auskleiden, Virenpartikel abzustoßen. Und letztendlich wird die Fähigkeit des Immunsystems, Erreger zu bekämpfen, in trockeneren Umgebungen unterdrückt, wie Iwasaki herausfand.

Luftfeuchte zwischen 40 – 60 % ist optimal

Iwasaki beschäftigte sich im Detail mit den Effekten der relativen Luftfeuchtigkeit. Im Winter ist die relative Luftfeuchtigkeit in den meisten Innenräumen gering. Die kalte, trockene Außenluft wird einfach erwärmt und zirkuliert in den Wohnungen und Büros.

Ihre Studie zitiert Versuche, die zeigen, dass Nagetiere, die mit Atemwegsviren infiziert wurden, Virenpartikel über die Luft an nicht-infizierte Nachbartiere in Umgebungen mit geringerer Luftfeuchtigkeit sehr leicht übertragen können.

„Darum empfehle ich, im Winter Luftbefeuchter in Gebäuden aufzustellen“, erklärt Iwasaki.

In Gegenden mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit jedoch, wie zum Beispiel in den Tropen, fallen infektiöse Tröpfchen in der Luft auf Oberflächen in Innenräumen, wo sie längere Zeit überleben können, erklärt sie.

„Viele Häuser und Gebäude sind schlecht belüftet und Menschen leben oft auf engem Raum zusammen. In diesen Fällen werden die Vorteile einer höheren Luftfeuchtigkeit abgeschwächt“, sagt Iwasaki.

Vor allem fand die Studie heraus, dass es einen optimalen Bereich für die relative Luftfeuchte gibt: Mäuse konnten in Umgebungen mit einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 40 % und 60 % deutlich schlechter Viren auf nicht-infizierte Mäuse übertragen als Mäuse in Umgebungen mit niedriger oder hoher Luftfeuchtigkeit. Iwasaki fand heraus, dass Mäuse bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % zusätzlich in der Lage waren, ein inhaliertes Virus zu eliminieren und robuste Immunreaktionen zu aktivieren.

Sie betont, dass diese Studien nur für die Aerosol-Übertragung gelten: Das Virus kann das ganze Jahr über zwischen Menschen, die engen Kontakt haben, sowie über die Berührung von Oberflächen, die ausreichende Mengen des Virus enthalten, übertragen werden. Darum sind Menschen, die in warmen Ländern leben, und Menschen, die auf engem Raum zusammenarbeiten, weiterhin ansteckungsgefährdet, erklärt sie.

„Es ist egal, ob man in Singapur, Indien oder in der Arktis lebt. Man muss sich trotzdem immer die Hände waschen und Abstand halten“, sagt Iwasaki.

Miyu Moriyama von Yale und Walter J. Hugentobler von der Universität Zürich sind Co-Autoren dieser Arbeit.