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Hintergrund: Aerosole spielen bei der Übertragung und Infektion mit SARS-CoV-2 eine entscheidende Rolle. Die Virus-tragenden Kleinstpartikel werden beim Atmen, Sprechen und Singen in die Luft freigesetzt, schweben und verteilen sich im Raum und können sich in geschlossenen Räumen in einer kurzen Zeitspanne zu einer hochgefährlichen Konzentration verdichten. Dieser Effekt wird beim Singen und Musizieren mit Blasinstrumenten um ein Vielfaches verstärkt, da es zu erheblich höheren Aerosolausstößen kommt. Ziel dieses Projektes ist es, Proben und Auftritte unter kontrollierten Bedingungen in der Pandemie zu ermöglichen und dabei gleichzeitig das Infektionsrisiko von SängerInnen, MusikerInnen und ZuschauerInnen zu minimieren.

Material und Methoden: Hierzu werden Probe- und Auftrittssituationen unter Normalbedingungen untersucht, um anschließend Maßnahmen zur Reduktion des Aerosolausstoßes und Ausbreitung mittels experimenteller Methoden und numerischer Simulationen zu entwickeln und zu evaluieren. Die experimentellen Untersuchungen werden sowohl am Beispiel von Knabenchören und LaienmusikerInnen, als auch mit professionellen MusikerInnen durchgeführt. Dabei kommen unterschiedliche Maskentypen im Hinblick auf das Singen zum Einsatz, von denen einige speziell für das Singen konzipiert wurden. Zudem werden klassische Choraufstellungen wie zu Zeiten vor der Pandemie und spezielle Aufstellungen unter Berücksichtigung der primären Aerosolabstrahlung untersucht. Alle Untersuchungen werden mit Hilfe von Laser-gestützten Methoden der Strömungsvisualisierung und mit Mikrofonen durchgeführt. Ziel ist es, Barrierestrukturen zur Strömungslenkung und schnellen Aerosolabtransport zu evaluieren und die akustischen Auswirkungen dieser Maßnahmen auf die Qualität des Gesanges und der Musik zu beurteilen.

Ergebnisse: Eine erste Studie der LMU München und dem UK Erlangen zusammen mit dem Chor und Symphonieorchester des Bayerischen Rundfunks (BR) hat bereits die Ausstoßweite von Aerosolen bei SängerInnen ohne Maske untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass die Aerosolausbreitung vom Mund der SängerInnen nach vorne größer ist als zu den Seiten. In der Studie wurden auch chirurgische und spezielle SängerInnenmasken analysiert. Die vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass sich die Ausstoßweite nach vorne stark reduziert, während sich die Weite zu den Seiten und nach oben und unten vergrößert. Bei Blasinstrumenten zeigten die Blechblasinstrumente eine sehr kleine Aerosoldynamik, während Klarinetten und Querflöten die Aerosole über größere Distanzen, bei Querflöten bis zu 2m, in den Raum verteilten. Auch in diesen Fällen konnte der Aerosolausstoß durch speziell entwickelte Vorrichtungen erheblich reduziert werden.

Diskussion: Die bisherigen Ergebnisse des Projekts zeigen bereits, dass durch geeignete Lüftungstechniken in Kombination mit Masken oder Vorrichtungen für Instrumente Aerosole effektiv umgelenkt und entfernt werden und somit das Infektionsrisiko senken können.