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Erklärung des Projekts

Schematische Darstellung einer angelegten FFP2 Maske

Warum Wiederverwendung von FFP2-Masken für den Privatgebrauch?

FFP2-Masken werden im Gesundheitswesen in Bereichen mit einem erhöhten Infektionsrisiko eingesetzt. Die als Einmalprodukt konstruierten FFP2-Masken sind nach der Nutzung zur Vermeidung weiterer Infektionsrisiken zu entsorgen. Bei der Nutzung von FFP2-Masken für den Privatgebrauch (z. B. Einkaufen) ist mit einer geringeren Erregerbelastung der FFP2-Masken zu rechnen. FFP2-Masken bieten bei richtiger Anwendung einen besseren Schutz als medizinische Gesichtsmasken (OP-Masken). Allerdings sind sie nur begrenzt verfügbar. Daher kann die Wiederverwendung von FFP2-Masken für den Privatgebrauch eine sinnvolle Ergänzung darstellen.

Die Belastung durch Bakterien und Viren wie SARS-CoV-2 ist ein wichtiger Punkt bei einer Wiederverwendung von Masken. Jeder Träger hinterlässt in der Maske Erreger der eigenen Nasen-, Rachen- und Hautflora. Diese lassen sich mit einfachen Verfahren nicht vollständig inaktivieren. Daher kommt nur eine personenbezogene Wiederverwendung in Betracht. Diese Infobroschüre zeigt die Vor- und Nachteile von zwei Alternativen zur Reduzierung möglicher SARS-CoV-2 Erreger: Verfahren "7 Tage trocknen bei Raumluft" und Verfahren "80 °C trockene Hitze".

Stabilität von SARS-CoV-2 auf/in FFP2-Masken

Gezeichnete Hand vor einer FFP2 Maske mit dem Hinweis

Für eine Zertifizierung als FFP2-Maske werden die Masken über 24 Stunden bei 70 °C gelagert und im Anschluss muss die Funktionsfähigkeit gewährleistet bleiben. Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass SARS-CoV-2 auf und in FFP2-Masken bei 70 °C nach über einer Stunde noch infektiös bleibt. Erst bei 80 °C trockener Hitze sind nach 60 Minuten keine infektiösen SARS-CoV-2 nachweisbar. Im Vergleich zu anderen Oberflächenmaterialen hat das Filtermaterial eine isolierende Wirkung, so dass die Ergebnisse zur Infektiösität auf anderen glatten Oberflächenmaterialien nicht übertragbar sind. Zudem haben die ersten Untersuchungen ergeben, dass SARS-CoV-2 auch bei Raumtemperatur auf dem porösen Maskenmaterial erst nach mehreren Tagen deutlich an Infektiösität abnimmt.

Daher sollte eine FFP2-Maske nicht an aufeinanderfolgenden Tagen getragen werden.

Maskenaufbau und Vielfalt

FFP2-Masken haben unterschiedliche Formen und Haltebänder. Die Masken bestehen aus mehreren Lagen. In der Mitte befinden sich meistens 2-3 Lagen eines Filtervlies (sog. Meltblown Vlies). Das Filtervlies hat eine elektrostatische Ladung. Diese ermöglicht es, feinste Aerosole festzuhalten, die durch die reine Faserdichte des Gewebes nicht aufgefangen werden. Viele Desinfektionsverfahren reduzieren die elektrostatische Ladung und damit die Filterleistung.

Die Masken sind so gestaltet, dass sie an den Rändern dicht dem Gesicht anliegen. Zur Anpassung an die Nasenform ist über dem Nasenrücken ein Bügel angebracht, der vom Tragenden an die individuelle Nasenform anmodelliert werden muss. Ein wesentlicher baulicher Unterschied besteht zwischen Masken mit und solchen ohne Ausatemventil. Masken ohne Ausatemventil filtern sowohl die eingeatmete als auch die ausgeatmete Luft. Masken mit Ventil filtern nur die eingeatmete Luft und bieten kaum Fremdschutz, da die ausgeatmete Luft nicht gefiltert wird.

⇒ Wichtiger Hinweis

Die Masken sollten nicht zum Trocknen auf/über die Heizung gelegt oder gehängt werden. 30 °C bis 40 °C sind für viele Bakterien und Pilze in feuchten Masken optimale Wachstumsbedingungen.

Möglichkeiten und Grenzen einfacher Desinfektionsverfahren SARS-CoV-2 und anderer Erreger

Zeichnung einer FFP2-Maske

 

Unter 70°C

SARS-CoV-2 kann infektiös bleiben und in der Maske befinden sich andere eigene Erreger der Nasen-, Rachen- und Hautflora.

Zeichnung einer FFP2-Maske

 

Bei 80°C

Bei 80°C sind nach 60 Minuten SARS-CoV-2 vollständig inaktiviert, andere Erreger deutlich reduziert. Die Filterleistung bleibt erhalten; die elastischen Haltebänder können an Zugkraft verlieren.

Zeichnung einer FFP2-Maske

 

Über 105°C

Die Filterleistung kann deutlich beeinträchtigt werden und einzelne Kunststoffe können nicht sichtbare Materialschäden erleiden. Formstabile Masken (Körbchenmodelle) beginnen schon ab 90°C, sich zu verformen.

Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass SARS-CoV-2 erst bei Temperaturen von 80°C und einer Einwirkzeit von einer Stunde sicher auf und im Maskenmaterial inaktiviert werden können. Erreger der Nasen-, Rachen- und Hautflora können auf der Maske noch vorhanden sein. Daher darf eine bereits verwendete und erhitzte Maske auch nur von Ihnen selbst erneut getragen werden. Für den gleichen Träger der Maske sind diese (eigenen) Keime im Vergleich zu den (dann inaktivierten) Corona-Viren weitgehend ungefährlich. Um alle Erreger abzutöten, wäre eine höhere Temperatur nötig, was jedoch die Filterleistung und Stabilität der Maske beeinträchtigen kann. Insbesondere formstabile Masken ("Körbchenmodelle") zeigen ab 90°C äußerliche Verformungen.

Die Temperatur von 80 °C trockener Hitze soll daher weder unter- noch überschritten werden.

Desinfektionsverfahren: 7 Tage Trocknen bei Raumluft

Reduzierung von SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 ist auch bei Raumtemperatur über einen langen Zeitraum auf Maskenmaterialien infektiös. Unter der Annahme, dass eine Reduktion um über 95% das mögliche Risiko einer Infektion auf ein vertretbares Maß minimiert, sollten FFP2-Masken frühestens ab dem siebten Tag wieder getragen werden. Gleichzeitig ist nach sieben Tagen eine Reduktion der vom Träger aufgebrachten Erreger (Nasen-, Rachen- und Hautflora) festzustellen.

8 kleien Zeichnungen, die verdeutlichen, wie die Virusmenge während des Troknens einer FFP2 Maske bei Raumpemperatur abnimmt.

Vorbereitung

Aufhängen an Nägeln oder Haken: Legen Sie pro Aufhängungsreihe (pro Person) sieben Nägel/Haken bereit. Suchen Sie einen trockenen, von weiteren Gegenständen freien Platz, der von der Breite und Höhe für sieben nebeneinander hängende Masken ausreicht (z. B. Flur, Wohnzimmer, Büro - nicht Küche oder Bad wegen der Luftfeuchtigkeit). Halten Sie mit der ersten 7er-Reihe für die erste Person genügend Abstand zu der Reihe für die nächste Person. Kennzeichnen Sie die Person und Wochentage. So können Sie immer genau sehen, welche Maske als nächste getragen werden darf. Wenn Sie ohne Haken und Nagel arbeiten möchten, können Sie z. B. auch eine Wäscheleine spannen und die Masken dort mit genügend Abstand zueinander mit Klammern aufhängen. Achten Sie darauf, dass der Aufbewahrungsort unzugänglich für Kinder ist. Die Inaktivierung der Viren braucht einige Zeit und die Masken können in dieser Zeit infektiös sein.

Trocknen bei Raumluft

Nehmen Sie Ihre FFP2-Maske (z.B. die "Montags-Maske") nach dem Tragen vorsichtig ab - ohne die Vorderseite zu berühren. Hängen Sie diese zum Trocknen an den ersten Haken (z. B. an den "Montags-Haken"). Die Maske muss nun bis zum nächsten Montag dort hängen bleiben und trocknen, bis sie von Ihnen wieder getragen wird. Am nächsten Tag verwenden Sie eine neue Maske, welche Sie im Anschluss an den zweiten Haken - den "Dienstags-Haken" zur 7-Tages-Trocknung hängen. So verfahren Sie eine ganze Woche - also sieben Tage - bis Sie am darauffolgenden "achten" Tag (hier der Montag) wieder die "Montags-Maske" tragen können. Danach verfahren Sie wie in der Woche zuvor weiter. Diesen "Trockenzyklus" sollten Sie nur fünf Mal wiederholen. Entsorgen Sie die jeweils zum fünften Mal getragene Maske im Hausmüll. Auch wenn Sie merken, dass eine Maske defekt ist, Sie direkt angehustet wurden oder eine Maske besonders beansprucht ist, raten wir zur direkten Entsorgung auch vor Ablauf der fünf Trockenzyklen.

Zeichnung von je sieben FFP2-Masken, die nebeneinander an einer Wäscheleine hängen.

Desinfektionsverfahren: 80°C trockene Hitze

Vorbereitung

Wenn Sie Masken unterschiedlicher Träger gleichzeitig im Backofen aufbereiten, sind diese für jede Person eindeutig an den Haltebändern zu kennzeichnen (z. B. farbige Markierung oder Transparentklebeband mit Beschriftung). Hängen Sie diese nun an einem Platz auf, an welchem nichts Weiteres hängt und keine andere Person mit der Maske in Berührung kommt. Vor der Desinfektion im Ofen durch Hitze, muss die Maske mindestens bis zum nächsten Tag an der Luft trocknen!

⇒ Wichtiger Hinweis

Probemessungen in verschiedenen Backöfen zeigen bei der Einstellung von 80°C zeitliche Temperaturschwankungen zwischen 65°C und 135°C. Daher ist vor der Anwendung die richtige Temperatureinstellung für eine mittlere Temperatur von 80°C mit einem Braten- bzw. Backofenthermometer zu ermitteln (Temperaturen von über 100°C sind auch kurzfristig nicht zu überschreiten).

Trocknen im Ofen bei 80°C bei Ober- und Unterhitze

Mit dem Verfahren "Trockene Hitze 80°C für 60 Minuten" kann SARS-CoV-2 vollständig inaktiviert werden. Außerhalb des Backofens ist das saubere Backofenrost/Gitter mit Backpapier zu belegen. Legen Sie die trockene Maske und ein Braten- bzw. Backofenthermometer auf das Backpapier, belassen es aber noch außerhalb des Ofens. Stellen Sie den Backofen auf 80°C Ober- und Unterhitze (es ist nicht bekannt, ob sich bei Umluft/Heißluft Erreger von der Maske lösen können) ein.

Nach der Vorheizzeit schieben Sie das Rost samt Maske(n) in den Ofen. Achten Sie auf ausreichend Abstand der Masken zu Ober- und Unterboden des Ofens (ca. 10 cm; kleine Öfen sind ungeeignet). Belassen Sie die FFP2-Maske 60 Minuten im geschlossenen Ofen, öffnen Sie diesen bitte nicht zwischendurch. Stellen Sie den Ofen nach 60 Minuten ab und lassen die Maske anschließend auf dem Rost außerhalb des Backofens abkühlen. Die Maske sollte auf diese Art nur fünf Mal wieder aufbereitet und dann im Hausmüll entsorgt werden.

Aufgrund der unerwartet großen Temperaturschwankungen untersuchen wir derzeit alternative Methoden zur Behandlung der Masken mit "Haushaltsmitteln". Sobald verlässliche Ergebnisse vorliegen, werden wir diesen Leitfaden aktualisieren.

 

 

Die FFP2-Maske vor der Ofentrocknung mindestens bis zum nächsten Tag an der Luft trocknen lassen.

 

Mit Hilfe eines "Bratenthermometers" ist die richtige Einstellung für 80°C zu ermitteln.

 

Nicht unbeobachtet lassen. Nach jeder Behandlung ist die Maske auf sichtbare Schäden und Funktion der Haltebänder zu prüfen.

 

Dieses Verfahren ist ungeeignet für formstabile FFP2-Masken (Körbchenmodell) und Masken mit Atemventil.

Hinweise zu anderen Verfahren

Was sind Grenzen anderer Verfahren?

In der Literatur werden zahlreiche Wiederaufbereitungsverfahren für den professionellen Einsatz diskutiert. Für die vollständige Inaktivierung aller Erreger sind wesentlich höhere Temperaturen, Dampf-/Vakuumverfahren und/oder der Einsatz von Chemikalien erforderlich. Bei diesen Verfahren ist für jedes Produkt eine individuelle Überprüfung der Filterleistung, der Material-Degradation und eine Untersuchung der inneren Filterschichten erforderlich. Dieser Leitfaden richtet sich nur an den Privatgebrauch; es sollen Risiken durch Chemikalien etc. vermieden werden.

Warum nicht mit ...

... dem Kochtopf / Wasserdampf?

Die Materialien werden häufig geschädigt. Die Nasenschaumstoffpolster können sich lösen, vorgeformte Masken (Körbchenmodelle) zerstört werden und die Haltebänder deutlich an Elastizität verlieren. Momentan verfügen wir über keine gesicherten Erkenntnisse und können dieses Verfahren daher nicht empfehlen.

... der Mikrowelle?

Die Wirkung der Mikrowelle hängt davon ab, wie feucht die Maske ist. Sie erzeugt unterschiedliche Temperaturen in unterschiedlichen Materialien und Lokalisationen. Daher ist eine gleichmäßige Desinfektion nicht gewährleistet. Zudem können nicht sichtbare Materialschäden verursacht und die Filterleistung beeinträchtigt werden.

... der Waschmaschine?

In der Waschmaschine werden die Masken sehr stark mechanisch belastet und kommen mit Waschmittel in Kontakt. Diese beiden Einflüsse können die Maske beschädigen oder die Filterleistung des Filtervlieses beeinflussen.

... der Spülmaschine?

Auch in der Spülmaschine sind die mechanischen und chemischen Belastungen groß. Es können sich Schaumstoffpolster lösen sowie die Elastizität der Haltebänder und die Filterleistung beeinträchtigt werden.

... der UV-Lampe?

UV-Licht inaktiviert zwar das SARS-CoV-2, es wirkt aber nur bei direkter Lichteinstrahlung und daher nur auf der Maskenoberfläche. Viren, die sich in der Maske befinden, werden kaum inaktiviert. Zudem kann das UV-Licht negative Auswirkungen auf die Kunststoffe der Maske haben.

Prüfung und Tragen der FFP2- Maske: Anlegen und Ablegen

Waschen Sie vor dem Anlegen der Maske Ihre Hände gründlich mit Seife. Legen Sie die Maske beim Anbringen so dicht wie möglich an die Haut an. Damit die Maske auch über dem Nasenrücken dicht anliegt, müssen Sie den Nasenbügel an den Nasenrücken anmodellieren. WICHTIG: Wenn die Maske nicht dicht sitzt, bietet sie keinen Schutz! Nach dem Tragen nehmen Sie Ihre FFP2-Maske immer vorsichtig ab - ohne die Vorderseite zu berühren und hängen Sie diese, wie zuvor beschrieben, an einem freien, trockenen Platz auf. Wollen Sie die Maske bis zum Trocknen für den Transport verstauen, so packen Sie diese vorsichtig in einen verschließbaren Gefrierbeutel (o.ä.), den sie jedoch nach dem Gebrauch entsorgen sollten.

Unter folgendem (gekürztem) Link des RKI finden Sie Hinweise zum korrekten Auf- und Absetzen von FFP2-Masken:

Auf Abstand und Lüften achten

Sollte die FFP2-Maske bei Kontakt zu Personen eines anderen Hausstandes nicht getragen werden (z.B. Mahlzeiten) ist auf einen ausreichenden Abstand und bei Innenräumen ausreichende Lüftung (alle 20 Min. für mind. 5 Min. Querlüften) zu achten. Eine FFP2-Maske schützt auch vor Aerosolen, die bei (lautem) Sprechen in hoher Konzentration ausgestoßen werden. In der kalten Jahreszeit herrscht in vielen Innenräumen eine niedrige Luftfeuchtigkeit, so dass die Aerosole noch weiter verbreitet werden. Ohne Maske ist der Abstand von 1,5 m unbedingt einzuhalten bzw. zu erweitern.

FAQ: Häufig gestellte Fragen zu den hier dargestellten Verfahren

Sind Ihre Hinweise zur Wiederverwendung von FFP2-Masken auch auf den beruflichen Kontext übertragbar?

Die Hinweise für die Desinfektion von FFP2-Masken basieren auf wissenschaftlichen Erkenntnissen. Sie sind geeignet, das Risiko für eine Infektion mit dem SARS-CoV-2 durch wiederholtes Tragen einer Maske außerhalb von Risikobereichen deutlich zu verringern. In Risikobereichen, in denen mit erhöhten Aerosolkonzentrationen oder Kontakt zu Covid-19 Patientinnen und Patienten zu rechnen ist, ist von einer Wiederverwendung dringend abzuraten.

Grundsätzlich ist eine unbenutzte Maske immer einer aufbereiteten Maske vorzuziehen. Die Hinweise gelten ausschließlich für den privaten Bereich, also für Personen, die sich eigenverantwortlich entscheiden ein Einmalprodukt wiederzuverwenden. Vielfach werden FFP2-Masken im Privatbereich ohne Maßnahmen unmittelbar wiederverwendet. Für diese Zielgruppe soll eine Hilfestellung zur Reduzierung des Infektionsrisikos mit SARS-CoV-2 gegeben werden.

Nach den Regelungen des Arbeitsschutzes sind FFP2-Masken entsprechend der Vorgaben der Hersteller zu nutzen. Die meisten Masken sind als Einmalprodukte ausgelegt. Mit der Wiederverwendung der FFP2-Masken erlischt das CE-Zertifikat von Einmalprodukten und die Hersteller können nicht haftbar gemacht werden. Dann sind die Arbeitgeber für die technische und hygienische Sicherheit verantwortlich. Daher ist bei Einmalprodukten nur eine eigenverantwortliche Wiederverwendung für den Privatbereich möglich.

(Stand: 14.01.2021)

Wie können FFP2-Masken SARS-CoV-2 filtern und wie wird dies getestet?

Das SARS-CoV-2 hat einen Durchmesser von ca. 0,10 µm - 0,16 µm (Mikrometer; je nachdem, ob man die sog. "Spikes" mitrechnet oder nicht). Tatsächlich ist das Virus beim Verlassen des Körpers zusätzlich in eine Flüssigkeitshülle (sog. Aerosol) eingebettet. Diese Aerosole werden von dem Filtermaterial der FFP2-Masken gebunden. Es gibt keine Hinweise, dass Aerosole kleiner als 1,0 µm zu einer Infektion mit COVID-19 führen. Davon unabhängig zeigt die folgende Abbildung, dass FFP2-Masken auch noch kleinere Aerosole filtern.

Weder bei den Prüfungen gem. der DIN EN 149:2001+A1:2009 noch in unseren Untersuchungen wird die Filterleistung mit echten Viren getestet. Es wäre mit virushaltigen Aerosolen sehr gefährlich und ist daher unzulässig. Dies ist auch nicht erforderlich, da die Filterleistung von Masken mit einem NaCL-Prüfaerosol (Medianwert der Partikelgrößenverteilung zwischen 0,06 µm und 0,1 µm) getestet werden kann. Auf die Infektionsschutzwirkung wird anhand der Partikelfilterleistung rückgeschlossen.

Mit unserer Abbildung zeigen wir, dass SARS-CoV-2 Aerosole von der FFP2-Maske herausgefiltert werden. Die Sorge, dass FFP2-Masken nicht vor SARS-CoV-2 schützen würden, hat vermutlich folgenden Hintergrund: FFP2-Masken entstammen einem Industriestandard, der vor allem darauf ausgelegt ist, die Maskenträger vor Stäuben und öligen Nebeln zu schützen. Es gibt Viren, bspw. das Parvovirus (Auslöser der "Ringelröteln") mit einem Durchmesser von 0,01 µm, welche deutlich kleiner sind als das SARS-CoV-2 und unter Umständen nicht von FFP2-Masken gefiltert werden.

(Stand: 25.01.2021)

Können Coronaviren sich im Backofen/beim Trocknen am Haken/Nagel von der Maske lösen?

Zu dieser Fragestellung sind uns keine Studien bekannt. Es ist davon auszugehen, dass sich bei unseren Verfahren unter den von uns getesteten Bedingungen keine infektiösen SARS-CoV-2 "einfach herauslösen" können.

Dieser Annahme liegt folgende Überlegung zugrunde: Durch das Trocknen der Masken vor der setzen sich die Aerosoltröpfchen auf den Fasern der Vliese ab. Untersuchungen zu wässrigen Tröpfchen mit SARS-CoV-2 auf Oberflächen (Bhardwaj & Agrawal, 2020; He et al., 2021) zeigen, dass zu einem zunehmenden Eintrocknen der Aerosoltröpfchen auf der jeweiligen Oberflächen kommt. Die Oberflächenbeschaffenheit der FFP2-Masken sowie deren elektrostatische Ladung begünstigen das "Festhalten" der Viren auf dem Fasermaterial. Zudem wären abgelöste "freie" Viren nicht stabil und würden durch Zerstörung der Virushülle ebenfalls inaktiviert.

Für die Backofenmethode gilt zusätzlich: Durch die Verwendung der Einstellung von Ober- und Unterhitze im Vergleich zum Heißluft/Umluftverfahren wird darüber hinaus das Risiko minimiert, dass potentiell noch vorhandene größere Tröpfen, die noch nicht so stark eingetrocknet sind, durch den Druck eines hohen Luftstroms als Tröpfchen von der Oberfläche wieder abgetragen und in die Luft gelangen können.

Bei Ober- und Unterhitze ist das Verdampfen des Wassers aus den Oberflächen anhaftenden Tröpfen der primäre physikalische Vorgang. Die Viren und Mikroorganismen sind im Vergleich zu Wasser so schwer, dass Sie bei diesen Temperaturen nicht verdampfen und auf der Oberfläche verbleiben. Das Mikroorganismen selbst bei noch weitaus höheren Temperaturen nicht einfach von Oberflächen verdampft werden können, ohne eine thermische Zersetzung zu erfahren, zeigen Untersuchungen zur Charakterisierung von Mikroorganismen mittel Thermodesorption und/oder Massenspektrometrie (vgl. hierzu: Madonna, Voorhees, Hadfield & Hilyard, 1999; Fenselau, 1994). Hinzu kommt, dass bei einer Behandlung von 80°C für 60 min auch potenziell von den Masken abgelöste Viren inaktiviert würden.

(Stand: 25.01.2021)

Gilt diese Infobroschüre auch für KN95-Masken?

Wegen des Versorgungsmangels mit Masken im Frühjahr befinden sich derzeit noch importierte Masken auf dem deutschen Markt, die nicht nach dem europäischen Standard einer FFP2-Maske geprüft wurden. Sie kommen überwiegend aus China und entsprechen der dortigen Norm GB 2626-2006 oder dem neuen Standard GB 2626-2019 und enthalten ein Filtervlies des Typs KN95. Dieser Standard unterscheidet sich nur unwesentlich: Zwar ist die europäische Prüfung für FFP2 Masken nach DIN EN 149:2009-08 (Deutsche Fassung EN 149:2001+A1:2009) umfassender als die Prüfungen nach chinesischem Standard, aber für den Einsatz im Rahmen des Infektionsschutzes bieten die KN95 Masken einen vergleichbaren Schutz zu den FFP2-Masken.

Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass FFP2-Masken auch nachweislichen Schutz vor fettigen Aerosolen bieten, der aber für den Infektionsschutz ohne Bedeutung ist. Bitte lassen Sie sich nicht von dem Aufdruck "Not for Medical Use" bei chinesischen Masken irritieren. Dieser Hinweis hat rechtliche Gründe für den Export aus China, wenn die Masken nicht in China, sondern von anderen Ländern zertifiziert wurden.

Wenn die Masken ein gültiges CE-Zertifikat haben, ist die Schutzwirkung der Masken im Rahmen der Coronapandemie ausreichend. Wir haben keine KN95-Masken getestet. Es ist anzunehmen, dass auch die KN95-Masken mit den in der Infobroschüre beschriebenen Verfahren eigenverantwortlich für den Privatgebrauch wiederverwendet werden können.

(Stand: 20.01.2021)

Können Medizinische Gesichtsmasken (OP-Masken) und Mund-Nasen-Bedeckungen (Stoffmasken) auch mit den Verfahren wiederverwendet werden?

Medizinische Gesichtsmasken (OP-Masken) sind Einmalprodukte, die im professionellen Bereich häufig gewechselt werden. Sie enthalten zwar ein hochwirksames Filtervlies, der Aufbau der Masken ist jedoch in den meisten Fällen einfach gestaltet und wenig widerstandsfähig. Da sie sehr preiswert sind und derzeit in sehr großem Umfang zur Verfügung stehen, haben wir auf die Untersuchung dieser Masken verzichtet und empfehlen, diese nach einmaliger Verwendung zu entsorgen. Mund-Nasen-Bedeckungen (Stoffmasken) sind meistens aus widerstandsfähigen Stoffen genäht und können bei mind. 60° C mit Waschpulver in der Waschmaschine gewaschen werden, sodass sich eine Desinfektion mit den genannten Verfahren nicht anbietet.

(Stand: 12.01.2021)

Können auch FFP2-Masken mit "NR"-Kennzeichnung wiederverwendet werden und welche Tragedauer wurde untersucht?

Die Untersuchungen, die der Infobroschüre als Grundlage dienen, beziehen sich auf den Privatgebrauch (z.B. Einkauf, Arztbesuch, etc.). Die Masken sind zwei Stunden getragen und danach entsprechend behandelt worden. Im Anschluss wurden die Masken hinsichtlich Infektionsrisiko, Materialveränderungen und Filterleistung untersucht. In diesem Kontext ist keine Beeinträchtigung der Filterleistung festzustellen.

Nach der DIN EN 149:2001+A1:2009 werden FFP2-Masken mit "NR" (non reusable/nicht wiederverwendbar) für den Einsatz in einer Arbeitsschicht und mit "R" (reusable/wiederverwendbar) für die Wiederverwendung in mehreren Arbeitsschichten zertifiziert. Diese Angaben beziehen sich auf den Industrieeinsatz. Nach der DGUV-Regel 112-190 sind in einer Arbeitsschicht fünf Arbeitseinsätze zulässig, unabhängig davon, ob die Maske mit "R" oder "NR" gekennzeichnet ist. Bei FFP2-Masken ohne Ausatemventil wird dort die Einsatzzeit auf 75 Minuten beschränkt. In einer Stellungnahme der DGUV vom 7.10.2020 wird bei leichter Arbeit die Verlängerung dieser Zeit auf 3 Stunden erläutert. In der DIN EN 149:2001+A1:2009 sind keine konkreten Angaben zu Tragedauer und Zahl der Einsätze innerhalb einer Arbeitsschicht enthalten.

Für den Privatgebrauch wurden für eine Tragedauer von zwei Stunden und fünf Zyklen das Infektionsrisiko mit SARS-CoV-2, Materialveränderungen und die Filterleistung untersucht. Während im Arbeitsschutz fünf Einsätze der FFP2-Maske an einem Tag zulässig erscheinen, haben wir einen Trageeinsatz an fünf unterschiedlichen Tagen untersucht. Unter der Annahme, dass "Durchfeuchtung" die Filterleistung beeinträchtigen kann, ist dieses Risiko für die von uns beschriebenen Methoden für den Privatgebrauch geringer einzuschätzen. Bei einem Einkauf oder Arztbesuch ist die körperliche Belastung und damit die Durchfeuchtung niedriger. Des Weiteren sind die Masken vor dem nächsten Trageeinsatz getrocknet.

Die Behandlung mit trockener Hitze von 80 °C erfolgt im Privatgebrauch eigenverantwortlich, da diese nach den Herstellerangeben nicht vorgesehen ist und die Masken damit die CE-Zertifizierung verlieren. Bitte beachten Sie unsere Hinweise in der Infobroschüre zur "Backofen-Methode", da es in einigen Öfen aufgrund der starken Temperaturschwankungen zu Materialschäden kommen kann. Während bei der Backofenmethode Materialschäden nicht ausgeschlossen werden können, können bei einem unmittelbar aufeinanderfolgenden Einsatz ohne Behandlung Infektionsrisiken nicht ausgeschlossen werden. Den besten Schutz bietet jeweils eine neue Maske für jeden Trageeinsatz. Die hier beschriebenen Methoden sollen im Privatgebrauch den bestmöglichen Infektionsschutz bieten, wenn nicht für jeden Trageeinsatz eine neue Maske verfügbar ist, oder sich der oder die Tragende eigenverantwortlich dazu entschieden hat, eine FFP2-Maske mehrfach zu verwenden. Da bei jeder Nutzung Feuchtigkeit, Speichel, etc. in die Maske eingetragen werden, sollte die Maske, in Analogie zur Regel der DGUV, nicht mehr als fünf Zyklen genutzt werden.

Eine detaillierte Beschreibung der Untersuchung zur Filtrationsleistung erscheint demnächst im Bereich "Wissenschaftliche Hinweise" unten auf dieser Homepage

(Stand: 26.01.2021)

Warum sind für beide beschriebenen Verfahren nur fünf Zyklen vorgesehen?

Das Forschungsprojekt ist bereits in der Beantragung auf fünf Zyklen beschränkt worden. Nach fünf Zyklen haben wir nur geringste Änderungen der Filterleistung festgestellt. Mehr Zyklen müssten separat untersucht werden; dies hätte die Projektdauer verlängert.

In den Masken bilden sich durch die Atmung und Sprache, aber auch Kosmetika (wie bspw. Makeup), Ablagerungen. Wir gehen davon aus, dass diese Ablagerungen je nach Träger und Produkt irgendwann das Filtergewebe "verstopfen". Damit steigt dann die Wahrscheinlichkeit, dass mehr Luft ungefiltert an den Maskenrändern angesogen wird. Des Weiteren sollten die als Einmalprodukt hergestellten Masken aus unserer Sicht nicht "überstrapaziert" werden und spätestens nach fünf Zyklen entsorgt werden.

(Stand: 18.01.2021)

Können Masken auch im Außenbereich (z.B. überdachter Balkon, Garage, Auto) bei kälteren Temperaturen getrocknet werden?

Unsere Untersuchungen beziehen sich auf Raumtemperaturen (ca. 19 bis 21 Grad). Es ist jedoch davon auszugehen, dass feuchte Kälte das Überleben der Viren verlängert. Einige Zellkulturen werden sogar tiefgekühlt um sie zu lagern, da sie nach dem Wiederaufwärmen wieder "aktiv" werden.

(Stand: 18.01.2021)

Es gibt Quellen, nach denen eine 72-Stunden-Trocknung hygienisch ausreichend ist. Wieso empfehlen Sie statt der 3-Tage- eine 7-Tage-Trocknungszeit?

Es gibt Quellen zu SARS-CoV-2 auf glatten Materialien, aber nur sehr wenige Studien zur SARS-CoV-2 auf/in Masken. Je nach Oberflächenbeschaffenheit kann es mehrere Tage dauern, bis das SARS-CoV-2 soweit inaktiviert ist, dass keine Infektiösität mehr vorliegt. Unsere Untersuchungen zu FFP2-Masken zeigen, dass SARS-CoV-2 auf und im Maskenvlies über mehrere Tage infektiös bleibt. Diese Untersuchungen haben mit FFP2-Masken und Coronaviren im S3-Hochsicherheitslabor stattgefunden. Weitere Details dazu finden Sie auch in unseren wissenschaftlichen Hinweisen am Ende dieser Seite.

(Stand: 19.01.2021)

Inwiefern ließe sich der 7 Tage trocknen Zyklus durch direkte Sonneneinstrahlung (UV-Licht) verkürzen?

Die Intensität der Sonneneinstrahlung ist für uns wenig kontrollierbar/beeinflussbar (bei Bewölkung ist die UV-Strahlung geringer als bei wolkenfreiem Himmel). Eine kontinuierliche Einwirkung von UV-Strahlen ähnlicher Intensität auf die Masken ist daher unwahrscheinlich. Deshalb können wir hierzu keine Aussage treffen und keine Untersuchungen durchführen. Sollten die FFP2-Masken draußen in die Sonne gehängt werden, gilt zusätzlich: Die momentan niedrigen Außentemperaturen (feuchte Kälte) sind eher förderlich, das Überleben von SARS-CoV-2 zu verlängern.

(Stand: 18.01.2021)

Bei kalten Temperaturen sehe ich meine Ausatemluft durch die Maske strömen. Werden dabei virenhaltige Aerosole ausgeatmet bzw. ist die Filterleistung meiner Maske ungenügend?

Grundsätzlich ist die sichtbare Atemluft kein Indikator/Anzeichen dafür, dass virenhaltige Aerosole ausgeatmet werden. Bei einer Erkrankung wird ausgeatmetes, keimbeladenes Aerosol von der angelegten FFP2-Maske entsprechend der angegebenen Filtereffizienz ausgefiltert. Dass Atemluft überhaupt aus der Maske herauskommt zeigt, dass mit der/durch die Maske geatmet werden kann. Dies sind aber die allerkleinsten Luft-Wassermoleküle ohne die herausgefilterten, virenhaltigen Aerosole.

Der Vorgang im Detail: Die Ausatemluft wurde vom Atemtrakt angefeuchtet und aufgewärmt. Hierbei erreicht die Luftfeuchtigkeit etwa 95 % bei einer Temperatur knapp unterhalb der Körpertemperatur. Luftfeuchtigkeit wird stets als relative Luftfeuchtigkeit angegeben, da die Wassermenge, die von Luft gehalten werden kann, temperaturabhängig ist. Mit zunehmender Temperatur können immer größere Mengen Wasser von der Luft aufgenommen werden. Wenn die Ausatemluft nach dem Verlassen des Atemtrakts stark abkühlt, ist sie nicht mehr in der Lage die ursprüngliche Menge Feuchtigkeit (d.h. Wasserdampf in Gasform) zu halten. Deshalb kondensiert der Wasserdampf zu Wassertröpfchen, was als "Nebel zu sehen ist.

Ein alltägliches Pendant kann beim Kochen von Wasser auf dem Herd beobachten werden: Solange der Deckel aufgesetzt ist, ist der Wasserdampf im Topf kaum zu sehen, da die Temperatur zwischen Deckel und Wasser ausreichend hoch ist. Liegt der Deckel schräg auf, kann man Wasserdampf beobachten, sobald er den Topf verlässt und bei Raumtemperatur abkühlt.

(Stand: 25.01.2021)

Sind die dargestellten Verfahren zur Wiederverwendung auch gegen die neuen SARS-CoV-2 Varianten (z.B. die "Großbritannien-Variante") wirksam?

Die dargestellten Verfahren eignen sich auch für sämtliche "neuen" SARS-CoV-2 Varianten gleichermaßen. Bei den Mutationen des SARS-CoV-2 handelt es sich um unterschiedliche Veränderungen der sog. "Spike-Proteine". Diese Proteine sind für das SARS-CoV-2 der Schlüssel zu den menschlichen Zellen. Unsere dargestellten Verfahren zielen aber auf ein Beschädigen/Zerstören der Virenhüllen ab, welche bei allen aktuellen und höchstwahrscheinlich auch bei allen zukünftigen Mutationen gleich bleiben.

(Stand: 22.02.2021)

FAQ: Häufig gestellte Fragen zu anderen Verfahren der Wiederverwendung

Was können Sie uns zu Verfahren mit anderen Haushaltsgeräten (bspw. Reiskocher, Dampfsterilisator für Babyflaschen oder Dörrgerät) bei trockener bzw. feuchter Hitze sagen?

Wir haben zunächst Verfahren untersucht, die in möglichst vielen Haushalten ohne großen Zusatzaufwand umgesetzt werden können. Deshalb haben wir uns mit der Reiskocher-Methode u.ä. nicht selbst auseinandergesetzt. Wir können daher keine Aussage dazu machen, ob die Filtrationsleistung der FFP2-Masken nach Anwendung der jeweiligen Methode nachlässt.

Die Studienlage zu diesem Thema ist begrenzt: Li, Redmond, Jones und Donskey (2020) zeigen in ihrem Versuch, dass im Vergleich zu trockener Hitze (100 °C für 15 Min.), feuchte Hitze aus dem Reiskocher (5-8 Min. Aufheizphase, dann 5 Min. im Dampf) eine deutlich größere Keimreduktion auf Masken bewirkt. Allerdings wurden bei dieser Studie zum einen die Keimbelastung nur auf der Vorder- und Rückseite der Masken gemessen und nicht in deren inneren Schichten. Zum anderen wurde im Anschluss an die Behandlung nicht geprüft, ob sich durch die Behandlung Veränderungen der Filtrationsleistung ergeben haben.

Ähnlich sieht es bei der zweiten Studie aus: Bei einer 2017 in Taiwan veröffentlichten Studie (Lin et al.) wurden die Masken (in diesem Fall u.a. N95-Masken) im Reiskocher ausschließlich trockener Hitze ausgesetzt (149 - 164 °C für 3 Min.). Die im Anschluss gemessene Filtrationsleistung blieb zwar annähernd gleich. Allerdings hat die Forschungsgruppe um Lin die Masken bereits vor Behandlung mit trockener Hitze im Reiskocher in Stücke geschnitten - eine Vergleichbarkeit mit der Behandlung einer intakten Maske ist also nicht gegeben. Zusätzlich wurden in dieser Studie die Masken nicht mit Viren oder Bakterien versehen. Dementsprechend konnte die keimreduzierende Wirkung der Methode nicht verifiziert werden.

Die Kolleg*innen der TU Freiberg haben sich in ihrem Blogbeitrag (https://blogs.hrz.tu-freiberg.de/numerikundco/2020/08/21/wie-sterilisiert-man-masken-die-man-nicht-waschen-kann/) mit einer dritten Studie zum Thema Reiskocher kritisch auseinandergesetzt: Die Studie von Oh et al. (2020) - hier merkt die Forschungsgruppe an, dass es fraglich ist, ob die Reiskocher den Vorgang mit trockener Hitze mehrmals aushalten (Details siehe TU Freiberg).

(Stand: 14.01.2021)

Ist eine Aufbereitung mit Ozon möglich?

In diesem Projekt wurden Verfahren untersucht, die mit einfachen Mitteln in fast jedem Privathaushalt durchzuführen sind. Wir haben bis jetzt keine Desinfektion der Masken mit Ozon untersucht, da Ozon giftig ist und es dazu spezieller Vorrichtungen bedarf, um das Ozon herzustellen und in hinreichender Konzentration und für eine näher zu bestimmende Dauer auf und in die Maske zu bringen. Problematisch ist außerdem, dass Ozon den Materialabbau beschleunigt und es zur forcierten Alterung und Bildung von bspw. kritischen Aldehyden kommen kann.

Wir sind uns bewusst, dass es verschiedenste Ozon-Sterilisatoren für den Privatgebrauch gibt (bspw. für Smartphones). Aufgrund der Vielzahl verschiedener Geräte können wir zu diesen keine Hinweise geben und haben in diese Richtung nicht getestet. Wir beschränken uns auf Verfahren mit einfachsten Haushaltsmitteln.

(Stand: 15.01.2021)

Ist es möglich, FFP2 Masken durch UV-C Sterilisatoren (aus z.B. Nagelstudios, Friseursalons oder Tattoostudios) sicher wiederzuverwenden?

Der Anwendungsbereich von UV-C Desinfektion mittels UV-Sterilisator erstreckt sich auf die Desinfektion von Werkzeugen aus Kunststoff oder Metall. Mit dem Thema UV-Lampen haben wir uns in unserer Infobroschüre sowie unseren wissenschaftlichen Hinweisen auseinandergesetzt. Sie finden unsere wissenschaftlichen Hinweise weiter unten auf unserer Homepage.

(Stand: 14.01.2021)

Was passiert, wenn ich die FFP2-Maske mit Haut- oder Flächendesinfektionsmittel (respektive "Maskendesinfektionsspray") besprühe?

Voraussetzung für jede Desinfektion ist, dass die zu desinfizierende Oberfläche ausreichend benetzt wird. Grundsätzlich haben alle Sprays den Nachteil, dass die behandelte Oberfläche ungleichmäßig befeuchtet wird. Dies hätte eine unvollständige mikrobiozide Wirkung zur Folge.

Für Flächen- und Hautdesinfektionsmittel sind Zusatzstoffe zugelassen, für deren Anwendung zur Behandlung von FFP2-Masken wir ohne genauere Untersuchungen keine Aussage machen können. Für diese Desinfektionsmittel sind auch solche Stoffe zugelassen, die durch Behandlung von FFP2-Masken auf die Schleimhäute der Augen und der oberen Atemwege (unangenehm) wirken könnten. Des Weiteren basieren die meisten Desinfektionsmittel auf Alkohol, was die Filtrationsleistung beeinträchtigen kann (siehe dazu nächste FAQ).

(Stand: 19.01.2021)

Warum sollten FFP2-Masken nicht mit Alkohol (Ethanol, Isopropanol, etc.) behandelt werden?

Bei Benetzung der FFP2-Masken mit Alkohol (Ethanol/Isopropanol/Propanol) wird die elektrostatischen Ladung abgetragen und damit die Filterleistung verringert. Mit Isopropanol kann die elektrostatische Ladung vollständig abgetragen werden und es bleibt nur die rein mechanische Filterleistung der Masken. Wir haben entsprechende Versuche mit Ethanol und Isopropanal durchgeführt und die Filterleistung ist deutlich beeinträchtig worden. Fischer et al. (2020) unterstützen diese Ergebnisse mit ihren Untersuchungen: Bereits nach der zweiten Behandlung mit 70%igem Ethanol nahm die Filterleistung der Masken deutlich ab - ohne dass sichtbare Schäden an der Maske erkennbar waren. Dies muss nicht bedeuten, dass die FFP2-Maske dann keinen Schutz bietet. In Abhängigkeit von den jeweils verwendeten Produkten ist die verbleibende mechanische Filtereffizienz (d.h. nur Gewebstruktur ohne elektrostatische Ladung) in den meisten Fällen höher als die von Alltagsmasken/Stoffmasken.

Auch eine Erhöhung der Konzentration auf nahezu 100 % (respektive 99,9 % - eine lupenreine Ethanol/Isopropanol/Propanol-Lösung ist schwierig herzustellen) sorgt weiterhin für das "Entladen" der elektrostatischen Filterleistung der Masken.

Zu einer anderen Methode unter Zuhilfenahme von Ethanol geben wir folgende Einschätzung: Bei dieser Methode werden die Masken in einem Behälter (z.B. Kochtopf) unter den Deckel gehängt. Auf dem Boden des Gefäßes befindet sich eine ausreichende Menge 70%iges Ethanol. Die Maske wird - ohne das Gefäß zu erhitzen - für eine noch zu ermittelnde Zeit bei Raumtemperatur belassen. Da bei dieser Methode die Masken nicht mit Ethanol benetzt werden, sondern das Ethanol im gasförmigen Zustand die Masken durchströmt, könnte das eine Alternative sein. Wichtig dabei wäre, dass Flüssigkeit, Topf etc. die gleiche Temperatur haben. Sollte die Maske kälter sein als der Gasraum in dem Topf käme es zur Kondensation, welche möglicherweise die elektrostatische Ladung und damit die Filterleistung beeinträchtigt. Uns liegen keine Erkenntnisse zur Desinfektionswirkung vor.

(Stand: 22.01.2021)

Was halten Sie davon, die FFP2-Maske in warmes Wasser mit einem Spritzer Spülmittel einzulegen, ein paar Mal vorsichtig auszudrücken und dann zum Trocknen aufzuhängen? Was ist mit Seife?

Bei der Verwendung von Spülmittel oder Seife ergibt sich hinsichtlich der Filterleistung der FFP2-Masken folgendes Problem:

Grundsätzlich würde sich die Maske aufgrund der hydrophoben Eigenschaften der Maskenkunststoffe (Polypropylen, Polyethylen) beim Eintauchen in das Wasser nicht mit Wasser durchtränken. Ähnliches passiert auch, wenn über längere Zeit in die Maske ausgeatmet wird: Die Feuchtigkeit der Ausatemluft durchdringt die Maske aufgrund ihrer Hydrophobie nicht als kondensiertes Wasser, sondern in der Gasphase. So bleibt die elektrostatische Aufladung des Filtervlies erhalten.

Wird die Maske allerdings in Wasser mit Spülmittel eingelegt oder mit Seife gewaschen, sorgen die Tenside des Spülmittels/der Seife dafür, dass die Faseroberfläche der Maskenkunststoffe (Filtervliese) sich verändert. Das Spülmittel/die Seife öffnet sozusagen die "Tore" der Filtervliese und ermöglicht damit, dass die Maske mit Wasser durchtränkt wird. Diese Benetzung der Filtervliese mit Wasser führt wiederrum zu einem Verlust der elektrostatischen Ladung und damit zur Reduktion der Filterleistung der Maske.

Problematisch ist dabei vor allem, dass die beschriebene Veränderung der Faseroberfläche im molekularen Bereich passiert und somit für den Anwender nicht mit dem bloßen Auge zu erkennen ist. Die Masken sehen also augenscheinlich unbeschädigt aus, die Filterleistung ist aber reduziert.

(Stand: 18.01.2021)

Kann ich FFP2-Masken mithilfe eines Bügeleisens behandeln?

Das Bügeln der FFP2-Masken haben wir hinsichtlich der erfolgreichen Inaktivierung von SARS-CoV-2 und auch dem Verlust der Filtrationsleistung der Masken nicht untersucht.

Folgende Gründe haben uns zu dieser Entscheidung bewogen: Die Temperaturen am Bügeleisen erreichen auf kleinster Stufen (Symbol "ein Punkt") bereits ca. 80-115 °C, bei der Stufe 2 (Symbol "zwei Punkte") bereits über 160 °C. Hohe Temperaturen (insbesondere über einen längeren Zeitraum) hatten bei unseren ersten Versuchen - mit unterlegtem Backpapier - bereits Materialschäden bei den FFP2-Masken zur Folge.

Für die erfolgreiche Inaktivierung der SARS-CoV-2 in FFP2-Masken benötigen Sie bei 80 °C eine Zeit von 60 Minuten. Diese Temperaturen würden beim Bügeln an den direkten Auflageflächen zum Bügeleisen sofort und konstant überschritten. In anderen, dem Bügeleisen fernen Bereichen der Maske würden die Temperaturen u.U. unterschritten. Eine exakte Temperaturkontrolle ist für den Laien kaum möglich. Bei Temperaturen von 100 Grad ist von einer deutlich kürzeren Behandlungsdauer auszugehen. Allerdings können wir hierzu derzeit keine Angaben machen.

(Stand: 26.01.2021)

Können FFP2-Masken mit Wasserstoffperoxid (H2O2) desinfiziert werden?

Wir beschränken uns bei den Hinweisen für den Privatgebrauch auf Methoden, die in den meisten Haushalten umsetzbar sind. Ohne entsprechende Expertise sollten keine Chemikalien verwendet werden. Wir haben mit 6% H2O2 (Einwirkzeit 30 Minuten) Untersuchungen durchgeführt und konnten danach in dem Filtervlies noch Erreger nachweisen und die Filterleistung wurde deutlich reduziert.

(Stand: 18.01.2021)

Warum sollte eine FFP2-Maske nicht in den Gefrierschrank gelegt werden?

Eine Maske in den Gefrierschrank zu legen führt nicht zur Desinfektion von Erregern. Einige Zellkulturen werden tiefgekühlt um sie zu lagern, da sie nach dem Wiederaufwärmen wieder "aktiv" werden. Weiterhin gibt es einige Kunststoffe die im Gefrierschrank bereits "einfrieren" und somit zu "Sprödbruch", d.h. Materialschäden neigen können.

(Stand: 14.01.2021)

Nach Ankunft in der Wohnung lege ich die FFP2-Maske in eine Kunststoff-Mülltüte und verschließe diese. Dann warte ich 4 Wochen bis zur Wiederverwendung. Ist dies ebenfalls ein sicheres Verfahren?

Wir raten von dieser Methode aus folgenden Gründen dringend ab: Nachdem die Masken über längere Zeit getragen wurden (insbesondere bei kälteren Außentemperaturen) sammelt sich Feuchtigkeit der Ausatemluft in der Maske. Die Maske sollte nun, bevor sie einem Verfahren zur Wiederverwendung unterzogen wird, bis zum nächsten Tag an der Luft trocknen. Dabei sollte die Maske nicht zum Trocknen auf/über die Heizung gelegt oder gehängt werden. 30 °C bis 40 °C sind für viele Bakterien und Pilze in feuchten Masken optimale Wachstumsbedingungen. Ein längeres Verstauen der Maske über mehrere Tage unmittelbar nach dem Tragen in einer Plastiktüte schafft aufgrund der Feuchtigkeit ein Milieu mit guten Wachstumsbedingungen für Bakterien und Pilze.

Es gibt Quellen zu SARS-CoV-2 auf glatten Materialien, aber nur sehr wenige Studien zur SARS-CoV-2 auf Masken. Je nach Oberflächenbeschaffenheit kann es mehrere Tage dauern, bis das SARS-CoV-2 soweit inaktiviert ist, dass keine Infektiösität mehr vorliegt. Unsere Untersuchungen zu FFP2-Masken zeigen, dass SARS-CoV-2 auf und in Maskenvlies über mehrere Tage infektiös bleibt. Diese Untersuchungen haben mit FFP2-Masken und Coronaviren im S3-Hochsicherheitslabor stattgefunden. Weitere Details dazu finden Sie auch in unseren wissenschaftlichen Hinweisen am Ende dieser Seite.

(Stand: 14.01.2021)

Wissenschaftliche Hinweise

Erfahrungsgemäß nimmt der Prozess bis zu einer Publikation in einer Fachzeitschrift eine längere Zeit in Anspruch. Durch die Interdisziplinarität und Größe unseres Teams (über 20 Personen) dauert es wahrscheinlich mindestens 2-4 Monate. Vor dem Hintergrund der Dringlichkeit des Themas hat sich das "Team Wiederverwendung FFP2-Masken" in Abstimmung mit dem Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte dazu entschieden, die Ergebnisse der Untersuchungen vorab in Form einer allgemeinverständlichen Infobroschüre zu veröffentlichen. Wir führen derzeit noch Untersuchungen zu anderen Möglichkeiten der Wiederverwendung durch und bereiten eine wissenschaftliche Publikation vor. Mit der Rubrik "Wissenschaftliche Hinweise" werden wir sukzessive fachliche Informationen zu unseren Untersuchungen und entsprechende Literaturverweise geben.

Untersuchung der Zeit- und Temperaturstabilität von SARS-CoV-2 auf/in FFP2-Masken

Im S3-Sicherheitslabor des Instituts "Virologie" der WWU-Münster wurden experimentelle Protokolle zur Präparation von FFP2-Masken mit SARS-CoV-2 etabliert. Das Maskenmaterial wird zunächst mit einer Virusmenge von 1-5 x 104 infektiösen Partikeln aufgetragen und nach kurzem Antrocknen der Virussuspension dann bei verschiedenen Testtemperaturen (Raumtemperatur, 70°C, 80°C, 90°C) für verschiedene Zeiträume inkubiert. Danach wurden die potenziell verbliebenen Viruspartikel nach Inkubation mit Pufferlösung aus dem Maskenmaterial heraussuspendiert. Die Menge an infektiösen Viren wurde dann mit einem sogenannten Plaque Assay ermittelt. Hierzu werden Verdünnungsreihen der Virussuspension hergestellt und zur Infektion von Zellen benutzt. Zur Immobilisierung des Infektionsgeschehens wird der infizierte Zellrasen mit Agar überschichtet. Da SARS-CoV-2 ein lytisches Virus ist, kann die Zerstörung der Zellen, die sich in diesem Assay als Loch (Plaque) im Zellrasen, ausgehend von der Infektion durch ein einzelnes Virus, manifestiert, als Maß für die ursprüngliche Menge infektiöser Viren herangezogen werden. Die Plaques werden ausgezählt und damit die Virustiter ermittelt. In einigen Experimenten wurde zusätzlich noch die Menge an viraler RNA als Äquivalent der infektiösen Partikel mit Hilfe der RT-PCR bestimmt.

In den beschriebenen Experimenten zeigte SARS-CoV-2 eine unerwartet hohe Stabilität, selbst bei höheren Temperaturen (70°C) und längeren Zeiträumen. Während nach einer Behandlung mit trockener Hitze von 70 °C nach 60 und 80 Minuten immer noch 1-2% der infektiösen Virusmenge im Vergleich zur Kontrolle auf der Maske vorhanden war, reichten 80 °C für 60 Minuten und 90 °C für 30 Minuten aus, um infektiöse SARS CoV-2 Erreger auf und in dem Maskenmaterial vollständig zu inaktivieren. Bei der Untersuchung der zeitlichen Stabilität bei Trocknung bei Raumtemperatur wurden Proben nach 5, 7 und 10 Tagen analysiert. Selbst nach 10 Tagen konnten noch infektiöse Erreger in geringer Menge nachgewiesen werden. Nach einigen Tagen ist jedoch eine deutliche Reduktion der potentiell infektiösen Virenlast des Maskenmaterials festzustellen und nach 7 Tagen sind im Mittelwert weniger als vier Prozent der aufgebrachten Viren noch infektiös. Es ist zu beachten, dass es sich um experimentelle Untersuchungen mit einer relativ hohen Virenkonzentration handelt. Dies ist nötig, um zu verlässlichen Aussagen zu kommen. Es ist zwar nicht vollständig geklärt, ob im Privatgebrauch (z.B. beim Einkauf) mit einer viralen Belastung in dieser Größenordnung zu rechnen ist, man kann aber eher nicht davon ausgehen.

Unsere Erkenntnisse kommen zu vergleichbaren Ergebnissen anderer Studien (Fischer et al. 2020, Chin et al. 2020), auch wenn dort teilweise mit unterschiedlichen Nachweismethoden, anderen Masken oder anderen Virusmengen gearbeitet wurde.

Untersuchungen zu den Materialveränderungen

Auf materialwissenschaftlicher Ebene kann man zwischen unterschiedlichen Problemen bei der Erhitzung von Kunststoffen und insbesondere Kunststoffvliesen (aufgrund der hohen Oberfläche) differenzieren. Hierzu gehören sowohl oxidative Degradationsprodukte, die zur Bildung von gesundheitsbeeinträchtigenden leichtflüchtigen Verbindungen führen können, wie auch sogenannte volatile organische Komponenten die durch die thermische Behandlung gebildet oder aus dem Material freigesetzt werden können. Unser Team hat Vliesproben unterschiedlicher Masken auf die Bildung und Freisetzung dieser Stoffe hin untersucht und konnte bisher keine negative Beeinflussung durch das Aufheizen der Masken beobachten.

Untersuchung der Filterleistung

Für die Untersuchung der Filterleistung haben wir unterschiedliche Prüfverfahren genutzt. In der für den Industrieeinsatz vorgesehenen EN149 :2001+A1:2009 erfolgt die Bestimmung des Filterdurchlasses mit Natriumchlorid und Paraffinöl als Prüfaerosol. Masken der Klassifikation FFP2 dürfen dabei maximal 6% des Prüfaerosols durchlassen, der Abscheidegrad beträgt also mindestens 94 %. Die Größenverteilung der Prüfaerosole ist vorgegeben, das Ergebnis wird als Gesamtdurchlass in % ermittelt. Die in der Norm vorgesehene Paraffinölprüfung ist für den Einsatz von Masken in der Pandemiesituation wenig geeignet, da es sich bei der Übertragung von SARS-CoV-2 nicht um ölhaltige Aerosole handelt.

Zur Beurteilung der Filterleistung der FFP2-Masken wurden andere Verfahren genutzt, die die Filterleistung für einzelne Partikelgrößen darstellen. Dabei ist grundsätzlich festzustellen, dass das Filtermaterial Schwankungen unterliegt - selbst bei neuen Masken eines Produkttyps. Die Prüfung der Filtereffizienz erfolgte mit ISO-Feinprüfstaub, Luftpartikeln der Raumluft und DEHS-Partikeln (Di-Ethyl-Hexyl-Sebacat) jeweils für die Größen 0,3 μm, 0,5 μm, 1,0 μm und 3,0 μm. DEHS-Partikel können einen Durchmesser zwischen 0,03 bis 2,0 µm besitzen. Der Median liegt in etwa bei 0,2 bis 0,3 µm. Typischerweise werden die DEHS-Partikel zur Durchführung von Filtertests bzw. Abnahmen reinraumtechnischer Anlagen (z.B. Filteranlagen im OP-Saal) verwendet.

Hinsichtlich der Filterleistung liegen die ermittelten Werte/Ergebnisse (die Messungenauigkeit des Partikelzählers betrug bei den Versuchen 5 %) sehr nah beieinander. Die ermittelten Ergebnisse liegen bei allen Prüfaerosolen innerhalb der Messungenauigkeit des Partikelzählers und können damit als gleichwertig angenommen werden. Zu beachten ist allerdings, dass eine konstante Prüfumgebung vornehmlich mit DEHS und NaCl erreicht wird. Da die Messungen mit diesen Aerosolen in einer Messbox durchgeführt worden sind, unterliegen sie weniger Schwankungen als die Prüfung mit der Rohluft. Wird die Prüfung mit Luftpartikeln der Raumluft durchgeführt, so ist streng auf konstante Umgebungsbedingungen (Fenster und Türen schließen, konstante Anzahl von Personen, etc.) zu achten.

Bei der Partikelprüfung wird der Abscheidegrad der Masken für die aufgeführten Partikelgrößen vor und nach den Wiederverwendungsmethoden ermittelt und verglichen. Für die Bewertung der Ergebnisse im Kontext der Anforderungen des Infektionsschutzes gibt es keine normativen oder andere regulativen Grundlagen. Anstelle einer Gesamtfilterleistung von 94 % ist aus unserer Sicht für alle untersuchten Partikelgrößen ein Abscheidegrad von mind. 94 % zu erzielen.

In der Ausatemluft sind auch noch kleinere Partikel festzustellen. Von diesen geht nach derzeitigem Wissenstand kaum eine Infektionsgefahr aus: SARS-CoV-2 ist beim Ausatmen, Sprechen etc. immer in eine wässrige Hülle eingebunden. Je nach Größe der Aerosole sinken diese entweder sofort zu Boden oder verbleiben aufgrund des Evaporierens ihres Wasseranteils in der Luft. In einer Modellrechnung von Lee (2020) wird von einer kleinstmöglichen infektiösen Aerosolgröße von 0,4 μm ausgegangen. Madas et al. (2020) und Anand & Mayya (2020) sehen in Partikeln ab 1 bis 2 μm ein relevantes Infektionsrisiko.

Aus epidemiologischer Perspektive bieten die FFP2-Masken, unabhängig einer theoretischen Diskussion der Partikelgrößen, einen guten Schutz vor SARS-CoV-2: Auf vielen Covid-Intensivstationen haben sich trotz intensivem Patientenkontakt keine Mitarbeiter*innen angesteckt. Im Fall der Infektion von Mitarbeiter*innen innerhalb der Klinik können diese häufig auf Infektionen im Pausenraum zurückgeführt werden.

Im Rahmen dieses Projektes zeigt sich, dass die EN-149 Norm und die zugehörigen Prüfverfahren zu den FFP2-Masken keine geeignete Aussage zu den Einsatzmöglichkeiten in einer Pandemiesituation ermöglichen. Die Masken sind für den Industrieeinsatz konzipiert und sollen dort kleinste (auch ölhaltige) Aerosole filtern, die in der gegenwärtigen Situation kaum eine Relevanz haben. Des Weiteren ist die Funktion des Ausatemventils vielen Nutzern nicht bekannt; das Ausatemventil wird häufig fälschlicherweise für einen "besonderen Filter" gehalten. Auch die Kennzeichnung "NR" für die Begrenzung der Nutzung auf eine Schicht und "R" für die Wiederverwendung bezieht sich auf den Industrieeinsatz und ist nicht auf den Einsatz im Rahmen des Infektionsschutz übertragbar. So sind beispielsweise FFP-Masken für die Wiederverwendung zertifiziert, die lediglich eine abwischbare Dichtlippe haben.

(Stand: 05.02.2021)

UV-Lampen und deren Anwendung

Obwohl die generelle desinfizierende Wirkung von UV-Lampen im Rahmen von sytematic reviews (bspw. Jacobs et al., 2020; Paul et al., 2020; Yang et al., 2020; O'Hearn et al., 2020)) untersucht wurde, bleiben Versuche mit dem SARS-CoV-2 die Ausnahme (Fischer et al., 2020): Diese Versuche konnten zeigen, dass UV-Licht im Vergleich zur Behandlung mit Hitze nach ca. 60 Minuten noch eine infektiöse Virenzahl auf den Masken zurücklässt. Zusätzlich erfordert die Methode einen erheblichen Aufwand im Aufbau der Gerätschaften: Der in Studien dargestellte Versuchsaufbau (Schnell et al., 2020; Dunn et al., 2020) ist für den Laien nicht umsetzbar und sollte dem professionellen Anwender vorbehalten bleiben. Simulationen der Durchdringung des Maskengewebes mit UV-Strahlen (Baluja et al., 2020) zeigen, dass es sehr stark vom korrekten Versuchsaufbau abhängt (Art, Größe, Stärke der UV-Lampe, Distanz zur Maske, verschiedene Maskentypen).

Neueste Untersuchungen von Doughty, Hill und Mackowski (2021) bestätigen, dass Viren wie bspw. das SARS-CoV-2 teilweise nicht von UV-Strahlen in ausreichendem Maß erreicht werden, wenn sich diese Viren in Aerosolen (generiert durch bspw. Husten, Niesen, Sprechen, etc.) befinden.

(Stand: 02.02.2021)

Literaturverzeichnis

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Baluja, A., Arines, J., Vilanova, R., Cortiñas, J., Bao-Varela, C. & Flores-Arias, M. T. (2020). UV light dosage distribution over irregular respirator surfaces. Methods and implications for safety. Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 390-397. https://doi.org/10.1080/15459624.2020.1786576

Chin, A. W. H., Chu, J. T. S., Perera, M. R. A., Hui, K. P. Y., Yen, H.-L., Chan, M. C. W. et al. (2020). Stability of SARS-CoV-2 in different environmental conditions. The Lancet Microbe, 1(1), e10. https://doi.org/10.1016/S2666-5247(20)30003-3

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