Wirkung der Masken auf die CO2-Konzentration der eingeatmeten Luft bei Kindern

Von | November 6, 2020

Von M. Garcia

Testaufbau

Mit einem CO2-Messgerät, das einen Messbereich von 0-9.999 ppm (max. Anzeige 10.000 ppm) hat und eine Genauigkeit von +/- 40 ppm (rd. 10%) werden 4 verschiedene Maskentypen an einem 13-jährigen Jungen ohne Vorerkrankungen in Ruheposition getestet. Mir ist bewusst, dass diese Testreihe keine Ergebnisse wie die einer klinisch durchgeführten Studie liefert, sehr wohl kann sie aber ein Anhaltspunkt dahingehend sein, ob von den Masken eine Gefahr für Kinder in diesem Alter und evtl. andere Altersgruppen ausgeht oder nicht.

Maskentypen

  1. Vollständige, einfache, blau-weiße medizinische Gesichtsmaske
  2. Stoffmaske von Albstoffe
  3. Medizinische Gesichtsmaske ohne die beiden weißen Fließschichten, d. h. nur der blauen Schicht
  4. Kinn-Schild

Beschreibung der Masken:

Die blau-weiße medizinische Gesichtsmaske besteht aus 2 Lagen Zellulosestoff ähnlich einer sterilen Kompresse und einer etwas festerem Schicht aus blau gefärbtem Material. Das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) beschreibt diese wie folgt: Der primäre Zweck einer MNS ist zu verhindern, dass Tröpfchen aus der Atemluft des Behandelnden in offene Wunden eines Patienten gelangen. Medizinische Gesichtsmasken bieten dem Träger kaum Schutz gegenüber erregerhaltigen Aerosolen.

Die Stoffmaske von Albstoffe wird unter dem Motto „Schütze dich und andere. Gemeinsam die Pandemie bekämpfen.“ beworben. Diese Maske besteht aus einem textilen Schlauch, der über den Kopf gezogen wird und über Nase und Mund gestülpt getragen wird. Zwei gegenüberliegende Schlitze am oberen Rand ermöglichen es, die Maske an den Ohren einzuhaken. Diese Art Maske bezeichnet das BfArM als modischen Gesichtstextils. Der Hersteller weist darauf hin, dass es sich dabei nicht um ein Medizinprodukt handelt. Stattdessen bewirbt Albstoffe diese Maske mit dem Begriff Hygiene-Artikel, was ich persönlich sehr verwirrend finde, da ich bisher immer dachte Hygiene-Artikel seien so etwas wie Toilettenpapier, Damenbinden, Putzlappen, Reinigungsmittel, Desinfektionsmittel u. ä. Obwohl, einige Kollegen sprechen auch immer von Gesichtswindel, wodurch die Eingliederung in den Bereich Hygieneartikel wohl doch passend ist.

Die Masken werden nach eigenen Angaben der Firma in Deutschland hergestellt, die Web-Seite vermutlich nicht, denn sie enthält zahlreiche Rechtschreibfehler

Über das Material ist zu erfahren, der Artikel besteht zu 93% aus einer antimikrobiellen High-Tech-Faser, in die Silberionen eingeschmolzen sind, die das Wachstum von Mikroorganismen, z. B. Bakterien verhindern und damit einer Geruchsentwicklung entgegenwirken. Diese Eigenschaft wird als Schutz ausgegeben, der dauerhaft sei und auch nach dem Waschen zu 100% erhalten bleibe. Auch wenn es dem aufmerksamen Leser eindeutig erscheint, worauf sich der Begriff Schutz bezieht, so könnte es beim Überfliegen der Seite doch zu einer Verwechslung kommen, derart, dass der Maske eine Schutzfunktion gegen Viren angedacht werden könne. Angesichts dessen, dass das Ziel der Fa. Albstoffe primär monetär und in der heutigen Zeit das Überleben in Krisenzeiten sein dürfte, kann ihnen diese Verkaufsstrategie m. E. nicht zum Vorwurf gemacht werden.

Die tägliche Wäsche bei hohen Temperaturen wird empfohlen. Woraus die restlichen 7 % des Materials bestehen, bleibt unerwähnt. Sie erweckt bei mir vom taktilen Gefühl her den Eindruck, zu 100% aus Synthetikfaser hergestellt zu sein.

Der Loop verringere die Tröpfchenverteilung beim Husten, Niesen und Sprechen, das setzt allerdings voraus, dass auch tatsächlich geniest, gehustet oder gesprochen wird, bei aufgesetzter Maske. Da die Maske eng am Gesicht anliegt, ist allerdings fraglich, ob überhaupt viel gesprochen wird, wenn sei einmal aufgesetzt ist, denn es kann beim Träger leicht der Eindruck entstehen, der Mund werde ihm verschlossen.

Die Seriosität des Artikels und seine Sinnhaftigkeit in Corona-Zeiten sollen durch den Satz „Führende Virologen und die Bundesärztekammer empfehlen einen zusätzlichen Schutz durch ein über Nase und Mund gespanntes Textil, z.B. ein Tuch.“ Hier taucht das Wort Schutz erneut auf. Es wird zwar anderen in den Mund gelegt, es wird der angebotenen Maske hierdurch m.E. aber eine Schutzfunktion ausgelobt, was lt. BfArM nicht sein dürfte. Als Virologen wird auf Christian Drosten und Alexander Kekulé verwiesen. Wenn sich demnächst herausstellen sollte, dass Christian Drosten keinen Doktortitel hat, könnte es „eng“ werden, zumal der Präsident der Bundesärztekammer, Dr. Klaus Reinhardt, sich am 21.10.2020 in der ZDF-Sendung Markus Lanz bereits sehr kritisch geäußert hatte und Zweifel daran äußerte, ob der großflächiger Einsatz von Alltagsmasken ein wirksames Instrument zur Eindämmung der Corona-Pandemie sei. Die Alltagsmasken überzeugen ihn nicht, „weil es auch keine tatsächliche wissenschaftliche Evidenz darüber gibt, dass die tatsächlich hilfreich sind, schon gar nicht im Selbstschutz und wahrscheinlich auch nur ganz wenig im Schutz, andere anzustecken.“

Des weiteren verbreitet die Fa. Albstoffe die bereits Anfang Juni von der WHO zurückgenommene Hypothese, Symptomfreie könnten ansteckend sein und es wird an den Helferinstinkt appelliert, indem aufgefordert wird: „Helfe mit das Risiko zu verringern Andere anzustecken!“[1]

Darüber, wie stark oder weniger Stark die Atmung behindert wird, sind keine Angaben zu finden, dafür wird versucht, einen hippen Eindruck zu erwecken und den Naturstoff Baumwolle abzuwerten.

Das Kinnvisier besteht aus einer transparente Kunststoffplatte, die, in ein Gestell verankert und mit Gummibändern an der Seite versehen, auf dem Kinn aufgesetzt und an den Ohren eingehängt wird und den Mund- und unteren Nasenbereich bedeckt.

Testdurchführung

Es wird zunächst der CO2-Gehalt der Raumluft gemessen, dann der CO2-Gehalt, der in ca. 3 cm Entfernung vor Mund und Nase aus dem Kind ausströmt. Danach wird bei den verschiedenen Masken jeweils gemessen, wie sich der CO2-Gehalt im Abstand von ca.

3 cm Entfernung vor der Maske verhält und der CO2-Gehalt im Totraum zwischen Mund und Maske.

Der CO2-Gehalt im Raum beträgt zu Beginn des Experiments bei den Masken 1-3 995 PPM, bei dem Kinnvisier 1010 ppm.. Die Dauer jeder Messung beträgt rd. 3 Min. Es wird nach jedem Maskenwechsel eine Maskenpause von mind. 5 Min. eingelegt.

Die Differenz zwischen der Ausatmung und des Raum-CO2-Gehalts gibt annährend Aufschluss darüber, wie viel CO2 ausgeatmet wird.

Die Differenz zwischen dem CO2-Gehalt vor der Maske und dem Raum CO2 gibt an, wie viel CO2 durch die Maske hindurchdringt.

Der ohne Maske ausgestoßene CO2-Gehalt verändert sich je nach Form der Ausatmung, beim Sprechen u.ä. Insg. sind in der Luft 1.725 PPM CO2, abzgl. des Raum-CO2s entstehen durch die Ausatmung also durchschnittlich 730 PPM.

Testauswertung

Messung ohne Maske

Die Höhe des ausgestoßenen CO2 korreliert positiv mit der Aktivität und der Atemtiefe des Kindes, d. h. bewegt es sich und/oder atmet tief ein, so ist die Menge des ausgeatmeten CO2 größer, je höher die Aktivität bzw. je tiefer die Atmung ist. Der Mittelwert wurde ermittelt und mit den Ergebnissen der Messungen mit den verschiedenen Masken verglichen.

Medizinische Gesichtsmaske im Originalzustand

Der CO2-Gehalt vor der Maske liegt mit 1038 ppm zu Beginn der Testung um 293 ppm niedriger als der ohne Maske. Er steigt während der Testung fast über den gesamten Zeitraum kontinuierlich an und pendelt sich gegen Ende bei einem Wert von rd. 1.182 ppm ein. Das bedeutet, die Durchlässigkeit der Maske nimmt mit der Zeit in einem gewissen Maße zu. Ursache hierfür könnte der hinter der Maske steigende Druck sein, denn die CO2-Konzentration hinter der Maske steigt ebenfalls kontinuierlich. Bereits nach wenigen Atemzügen liegt der CO2-Gehalt hinter der Maske bei 6000 ppm und steigt dann kontinuierlich bis zu einem Wert von 8596 ppm an. Danach sinkt der CO2-Gehalt, bis er am Ende der 3-minütigen Testung bei 5137 ppm liegt. Das Sinken des Wertes verläuft weniger steil als der Anstieg, erfordert also eine deutlich längere Zeit. Eine Erklärung könnte sein: Der Anstieg des CO2-Gases hinter der Maske sorgt dafür, dass die Maske sich mit der Zeit aufbläht. Dadurch weiten sich die Poren der Maske, die Durchlässigkeit steigt und dadurch kommt es zu höheren CO2-Werten vor der Maske. Die Testdauer war zu kurz, um beobachten zu können, ob es hier zu einer Wellenbewegung im Zeitablauf kommt.

Meine Vermutung ist, dass der CO2-Pegel hinter der Maske mit der Zeit wellenförmig ansteigt, weil die Maske sich zwar immer wieder aufbläht, es nach einem Druckausgleich aber wieder zu einer teilweisen Verengung der Poren kommt. Wenn die Maske über einen längeren Zeitraum nicht abgenommen wird, steigt der CO2-Gehalt wieder an, bevor er den ursprünglichen Ausgangswert erreicht hat, weil hinter der Maske auch immer mehr CO2 hinzukommt.

Die Kumulation des CO2 hinter der Maske bedingt, dass die durch das Kind eingeatmete Luft immer schlechter wird, daher ist zu erwarten, die CO2-Konzentration steigt nach einem längeren Zeitraum sogar über den Messbereich des Messgeräts von 10.000 ppm an.

Stoffmaske von Albsee

Die CO2-Konzentration im sehr kleinen Totraum steigt während der ersten Atemzüge langsam an, was sich dann jedoch drastisch ändert. Unter dieser Maske steigt der CO2-Gehalt hinter der Maske in ca. 2,5 Min., d.h. noch vor dem geplanten Ende der Testzeit, auf über 10.000 ppm an! Obwohl die Maske eng anliegt und ich vermutet hatte, dieser Maskentyp könnte aufgrund des kleinen Totraums am besten abschließen, hat das Messergebnis genau das Gegenteil gezeigt. Die Dichte des Stoffs halte ich nach nähergehender Betrachtung als Ursache hierfür.

Im Gegensatz zur originalen medizinischen Maske sinkt die CO2-Konzentration bei dem Albsee-Modell vor der Maske kontinuierlich, d.h. mit der Zeit wird hier immer weniger CO2 durchgelassen. Hierfür habe ich verschiedene Erklärungen, die auch in Kombination wirken könnten:

a) Es sammelt sich in dieser Maske mehr Feuchtigkeit, die zu einem Verschluss der Poren führt.

b) Durch das enge Anliegen der Maske wird diese stärker durch die Ausatmung erwärmt als Maskentyp 1. Der Temperaturanstieg der Faser bewirkt dessen Ausweitung, was wiederum eine Verengung der Poren mit sich bringt.

Beide Effekte führen zu einer geringeren Luft- und damit CO2-Durchlässigkeit der Albsee-Maske.

Medizinische Gesichtsmaske nur noch mit blauer Schicht

Wie zu erwarten, ist der CO2-Rückhalt durch die Maske nun nicht mehr so stark. Auch hier kann beobachtet werden, wie die Konzentration in einem kurzen Abstand vor der Maske mit der Zeit zunimmt, und zwar deutlich stärker als bei der Originalmaske (Typ 1). Dies ist wie bei der ersten Maske zu erklären. Die damit verbundene Hoffnung meinerseits, die CO2-Konzentration hinter der Maske könne dadurch so geringgehalten werden, dass ein Tragen dieser zumindest aus respiratorischer Sicht tolerierbar sein könnte, hat sich jedoch keinesfalls erfüllt! Hier wurde zum Ende der 3-minütigen Testzeit der Alarm des Messgeräts ausgelöst, als die 10.000 ppm-Grenze erreicht wurde.

Da dieser Zustand bei Maskentyp 1 nicht erreicht wurde, gehe ich davon aus, dass bei der Testung dieser die Maske nicht so eng anlag wie bei der nun deutlich dünneren Maske. Daher müsste der Test diesbezüglich wiederholt werden. Da aber mit einer Verschlechterung zu rechnen ist, möchte ich meinen Probanden nicht weiter damit belasten, zumal die ersten Ergebnisse ohnehin schon inakzeptabel waren.

Kinn-Schild

Diese Maske lässt die Ausatmung nicht durch, sondern leitet sie an den Seiten und über der Maske aus. Die CO2-Konzentration hinter der Maske steigt zunächst ausgehend von 1.030 ppm kontinuierlich stark, z. T. exponentiell, an, bis sie ab einem Wert von rd. 3.800 ppm langsamer ansteigt und bei einem Wert von 4.272 ppm ein Maximum aufweist. Schwankungen in diesem Bereich führe ich auf ungenaues Messen zurück. Dabei ist jedoch festzuhalten, dass die Werte hierdurch nur niedriger, niemals aber höher als die gemessenen sein können.

Die Öffnung der Maske an den Seiten und nach oben lässt offensichtlich einen deutlich höheren Austausch mit der Umgebungsluft zu, als dies die anderen Masken vermögen. Dadurch kann ein bestimmter Wert nicht überschritten werden.

Abschließende Beurteilung

Auch wenn das Kinn-Schild im Vergleich zu den anderen Masken der Testreihe mit Abstand am besten abgeschnitten hat, bedeutet dies nicht, dass es die Mindestanforderungen erfüllt, die ich daran stelle! Diese Erwartungen sind nicht einfach so aus der Luft gegriffen, sondern basieren auf einer Bekanntmachung des Umweltbundesamtes unter dem Titel Gesundheitliche Bewertung von Kohlendioxid in der Innenraumluft. Mitteilungen der Ad-hoc-Arbeitsgruppe Innenraumrichtwerte der Innenraumlufthygiene-Kommission des Umweltbundesamtes und der Obersten Landesgesundheitsbehörde, veröffentlicht im Bundesgesundheitsbl – Gesundheitsforsch – Gesundheitsschutz 11 -2008. Offensichtlich ging es damals wirklich noch um Gesundheit.

Bei Werten, die um mehr als 1.000 ppm höher liegen als die Außenluft (um 400 ppm[2]), wird von einer niedrigen Raumluftqualität gesprochen. Anhand mehrerer Studien zeigt das Umweltbundesamt die negative Korrelation zwischen CO2-Konzentration in Innenräumen mit Denkleistung, Wahrnehmung, Leistungsfähigkeit, Komfort und Wohlbefinden, Konzentrationsfähigkeit, mentales Leistungsniveau und vor allem aber auch eine deutliche Zunahme von Auswirkungen auf das zentrale Nervensystem, die sich durch Kopfschmerzen, Müdigkeit, Schwindel und Konzentrationsschwäche bei CO2-Konzentrationen von über 1.500 ppm zeigen. Auch nennt das Bundesumweltamt eine Studie, aus der hervorgeht, wie die Krankheitsrate mit zunehmender CO2-Konzentration in Schulen steigt. In Bürogebäuden wurde festgestellt:

Für Schleimhaut- und respiratorische Symptome fand sich eine signifikante Zunahme pro Anstieg der CO2-Konzentrationsdifferenz um 100 ppm. Eine signifikante und deutliche Dosis-Wirkungs-Beziehung des Anstiegs der CO2-Differenz konnte für die Symptomgruppen Halsschmerzen und pfeifendes Atemgeräusch nachgewiesen werden.“[3]

Andere Studien stellten einen Zusammenhang zwischen der CO2-Konzentration und Asthmaanfällen bei Probanden mit asthmatischen Erkrankungen in der Anamnese fest und auch eine signifikante Assoziation von Atemwegsinfektionen mit der durchschnittlichen CO2-Konzentration in Wohnungen.[4]

Ein weiterer Aspekt, der in dieser Empfehlung nicht erwähnt wird, sind die Auswirkungen der durch die hohe CO2-Konzentration ausgelöste Übersäuerung des Körpers, das sind nicht nur Müdigkeit, Übergewicht, schlechte Haut und Zahnprobleme, weil sich die Bakterien im Mund in einem sauren Milieu besonders wohl fühlen. Um die Säuren zu neutralisieren, entzieht der Körper den Knochen Calcium.[5] Der dadurch mögliche Calciummangel (Hypokalzämie) hat wiederum zahlreiche unerwünschte Folgeerscheinungen, darunter Herz- und Kreislaufprobleme, Karies, Parodontose, psychische Störungen, grauer Star, Osteoporose und Rachitis, um einige zu nenne.[6] Angesichts dessen, dass Herz-Kreislauf-Erkrankungen die häufigste und Atemwegserkrankungen nach Krebs die dritthäufigste Todesursache in Deutschland sind, müsste dies bei der Entscheidung, ob eine Maskenpflicht erlassen werden sollte, eine entscheidende Rolle spielen.

Fazit

Das Bundesumweltamt kommt zu dem Schluss:

  • Bei Überschreitung eines Wertes von 1.000 ppm CO2 soll gelüftet werden.
  • Bei Überschreitung eines Wertes von 2.000 ppm CO2 muss gelüftet werden!

Die CO2-Konzentration hinter egal welcher Maske liegt bereits nach wenigen Sekunden über 1.000 ppm und in weniger als einer Minute bei mehr als 2.000 ppm! Die Maske müsste dann sofort abgenommen werden.

Jedes Mal, wenn Kinder ihrer Schulpflicht nachgehen, sind sie gezwungen, sich selbst zu vergiften, auch wenn sie dies nicht sofort merken. Das bedeutet für unsere Kinder und uns alle eigentlich, dass die Verpflichtung zum Tragen einer solchen Maske von Staats wegen nichts anderes ist als eine Verpflichtung zur kollektiven Selbstvergiftung und damit Selbsterkrankung!

Diese Masken, egal welcher Art, sind und bleiben ein Verbrechen an der Menschheit, wenn deren Tragen zur Pflicht erklärt wird.

————–

[2] Bekanntmachung des Bundesumweltamtes, Gesundheitliche Bewertung von Kohlendioxid in der Innenraumluft. Mitteilungen der Ad-hoc-Arbeitsgruppe Innenraumrichtwerte der Innenraumlufthygiene-Kommission des Umweltbundesamtes und der Obersten Landesgesundheitsbehörden, Bundesgesundheitsbl – Gesundheitsforsch – Gesundheitsschutz 2008 · 51:1358–1369 DOI 10.1007/s00103-008-0707-2,© Springer Medizin Verlag 2008, S. 1358

[3]  Ebenda, S. 1365

[4] Ebenda.

[5] S. https://www.memon.eu/blog/uebersaeuerung-besten-tipps/#:~:text=Wenn%20der%20K%C3%B6rper%20%C3%BCbers%C3%A4uert%20ist,Prozess%20f%C3%B6rdert%20eine%20innere%20Unruhe., Stand: 5.11.2020, 00:38 h

[6] S. https://www.doppelherz.de/gesundheitsratgeber/calciummangel-hypokalzaemie/, Stand: 5.11.2020, 00:43 h

 

5 Gedanken zu „Wirkung der Masken auf die CO2-Konzentration der eingeatmeten Luft bei Kindern

  1. R. Lehmann

    Falsche Messmethoden und falsche Messgeräte führen zu falschen Ergebnissen. Bitte auf die aktuellen Veröffentlichungen des Bundesumweltamtes verweisen:
    Mund-Nasen-Schutz führt nicht zu erhöhtem Einatmen von CO2:
    https://www.umweltbundesamt.de/themen/mund-nasen-schutz-fuehrt-nicht-zu-erhoehtem

    Außerdem gibt es bereits eine 3 Wochen alte Stellungnahme zur Doktortitel-vergebenden Universität:
    Falschbehauptungen zum Promotionsverfahren von Prof. Dr. Christian Drosten:
    https://aktuelles.uni-frankfurt.de/aktuelles/falschbehauptungen-zum-promotionsverfahren-von-prof-dr-christian-drosten/

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    1. admin Beitragsautor

      Schon der erste Satz unter dem ersten Link ist Unsinn.

      “Mund-Nasen-Bedeckungen, wie Alltags- oder OP-Masken, leisten einen wichtigen Beitrag, um die Ausbreitung von COVID-19 zu reduzieren.”

      Es gibt keinen wiss. Nachweis, für diese Behauptung. Sie wird auch durch beständiges Wiederholen nicht richtiger. Und wenn Masken zur Eindämmung von SARS-CoV-2 funktionieren würden, frage ich mich, warum die Zahl der “Neuinfektionen” gerade “explodiert”. Und warum Asiaten, welche die Gesichtswindeln schon seit >10 Jahren regelmäßig tragen, immer die ersten sind, von denen eine entsprechende “Epidemie” ausgeht. Sie merken etwas?

      Zur “Causa Drosten”: Drosten hat seine Diss. auf zuvor veröffentlichten Artikeln basiert an denen er nicht alleine beteiligt war. Nach Auffassung von Wissenschaftlern ist das zumindest zweifelhaft. Zweitens zeigt sich die “herausragende” wiss. Qualifikation von Herrn Drosten u. a. in seinen Zukunftsvorhersagen für die “Schweinegrippe-Epidemie” 2009 und SARS-CoV-2 im Frühjahr 2020. Bei letzterer Gelegenheit hat er postuliert, es gäbe bis zu 274.000 Tote in Deutschland aufgrund von Covid-19. Den anderen Unsinn den der Mann im Laufe dieses Jahres noch veröffentlicht hat, muss man nicht weiter kommentieren.

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  2. R.Niesche

    Sollten Sie mal zu einer OP ins Krankenhaus müssen, dann nehmen Sie bitte Ihr CO2-Messgerät auch unbedingt mit und weisen das OP-Team auf die Schädlichkeit ihrer Masken hin. Wundern Sie sich aber dann nicht, wenn es auf Grund Ihrer Argumentation keine OP geben wird.

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    1. admin Beitragsautor

      Ja, so viel Verstandesleistung beeindruckt. Vielleicht refkektieren Sie mal, dass am OP-Tisch nur in sehr seltenen Fällen Kinder stehen. Und dass jene, die dort arbeiten, sich diesen Arbeitsplatz freiwillig ausgesucht haben, ist Ihnen auch schon mal in den Sinn gekommen?

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  3. Pingback: Wirkung der Masken auf die CO2-Konzentration der eingeatmeten Luft bei Kindern – Lehrer für Aufklärung – Kon/Spira[l]

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