So wirken FFP2-Masken, Community-Masken und OP-Masken

Bauart, Funktionsweise, Normierung und Prüfverfahren

Zwei Mechanismen kommen bei der Filterleistung zum Tragen:

1. Die Trägheit der Partikel und Aerosole: Das Maskenvlies von FFP-Masken wird in der Regel im sogenannten Melt-Blow-Verfahren hergestellt. Dabei wird Kunststoffgranulat (Polypropylen) geschmolzen und durch winzige Düsen gepresst. So entstehen feine Kunststofffasern, die durch schnelle, heiße Luftströme zu noch kleineren Filamenten verformt werden. Daraus bildet sich dann das Vliesmaterial, das unter dem Mikroskop aus einem dreidimensionalen Gangsystem - vergleichbar mit einem Fuchsbau - besteht. Atmet man durch das Vlies, sind Partikel und Aerosole im Luftstrom schnellen Richtungsänderungen unterworfen. Vor allem die größeren Partikel können aufgrund ihrer Trägheit diese schnellen Richtungsänderungen nicht bewerkstelligen und prallen an die Wand des Gangsystems. Dieser Vorgang wird Impaktion genannt.

2. Die Oberfläche des Vliesmaterials: Sie ist elektrostatisch aufgeladen, ebenso wie die Oberfläche von Aerosolen und Partikeln. Durch die elektrostatische Wechselwirkung (Anziehung und Abstoßung) werden vor allem die kleineren Partikel und Aerosole mit einer geringeren Masse im Vlies absorbiert.

FFP-Masken sind per Definition filtrierende Halbmasken, die sowohl feste Partikel als auch Aerosole abscheiden.

Technische Aspekte bei der Anwendung

Die beim Atmen in der Maske entstehenden Drücke bewirken auch, dass bei nicht dicht sitzender Maske die Leckageflüsse sehr hoch seinund die Filterleistung erheblich reduzieren können - vor allem im Nasenbereich. Solche Leckagen bei FFP-Masken treten vor allem bei erhöhter Atemanstrengung und erhöhter -frequenz auf. Anders als in den USA und England ist in Europa bei FFP-Masken (in den USA N 95-Masken) kein Test auf Dichtigkeit vorgeschrieben, lediglich vom Tragen eines Barts wird abgeraten. FFP-Masken dürfen entsprechend ihrer Norm ein Ausatemventil haben, das ungefilterte Luft abgibt.

FFP-Masken stellen momentan gemäß den Kriterien ihrer Norm den bestmöglichen Selbstschutz vor der Inhalation virenhaltiger Aerosole dar. Mit Ausatemventil bieten sie aber keinen Fremdschutz und sollten laut DGP von der Empfehlung ausgenommen werden.

Datenlage zum Infektionsschutz

Klinische Daten zur Effektivität von FFP-Masken für den Infektionsschutz des Trägers sind rar. Frühere vergleichende Studien vor der COVID-Pandemie konnten keine Überlegenheit von FFP-Masken gegenüber chirurgischen Mund-Nasen-Masken hinsichtlich der Infektionsrate bei unterschiedlichen Infektionskrankheiten zeigen. Trotzdem soll aufgrund der höheren Filtrationsleistung bei Kontakt mit einer mit SARS-CoV2 infizierten Person in einer medizinischen Einrichtung das Tragen einer FFP-Maske oder eines höherwertigen Atemschutzes erfolgen. Dies entspricht den Vorgaben des RKI.

Allerdings sollten nur geprüfte Masken zur Anwendung kommen. In einer Untersuchung von 15 verschiedenen FFP-Masken, die einer Klinik im Rahmen der Sars-CoV-2 Pandemie zur Verfügung standen, unterschritten 33 Prozent die vorgegebene Filterleistung teils deutlich , obwohl sie einen Aufdruck der Norm und teilweise auch eine komplette CE Nummer aufwiesen.

Dieser Missstand ist den zuständigen Behörden bekannt. Die DGP empfiehlt daher zunächst alle, auch die im Rahmen des Sonderzulassungsverfahrens zugelassenen FFP-Masken, nach der gültigen Norm (EN 149) zu überprüfen.

Wiederverwendbarkeit

FFP-Masken verlieren ihre elektrostatischen Eigenschaften und somit einen Teil ihrer Filterleistung, wenn sie nass werden. Dies würde zum Beispiel beim Waschen passieren. Sars-CoV-2 Viren haben außerhalb ihres Wirts jedoch nur eine begrenzte Überlebenszeit. Auf festen Oberflächen konnte nach 96 Stunden kein vitales Virus mehr nachgewiesen werden. Experten der Fachhochschule Münster empfehlen daher das siebentägige Lagern von FFP-Masken an der Luft vor erneuter Wiederverwendung. Alternativ schlagen sie eine Trocknung über 60 Minuten bei konstant 80 °C im Backofen vor. Beide Verfahren werden mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit keine vitalen Viren auf der Maske belassen, jedoch können sich bei der Nutzung der Maske auf ihrer Oberfläche auch Bakterien ansammeln, die so nicht zuverlässig zu beseitigen oder zu inaktivieren sind.

Nach Auffassung der DGP gibt es derzeit keinen hygienisch validierten und in der Breite durchführbaren Aufbereitungsalgorithmus, der eine benutzte FFP-Maske in ihren Ausgangszustand versetzt.

Im Gegensatz zu FFP-Masken unterliegen die in der Regel aus textilen Stoffen gefertigten Mund-Nasen-Masken (Community-Masken) keiner Normenvorgabe. Eine Stichprobe der Filtrationsleistung von Community-Masken großer Hersteller im Frühjahr 2020 zeigt daher Filtrationsleistungen zwischen 35 und 89 Prozent. Die Filtrationsleistung kann aber durch weitere Lagen gesteigert werden.

Verwendet man elektrostatisch aktivierte oder aktivierbare Stoffe, lassen sich Masken herstellen, die waschbar sind und nach der Trocknung durch einfaches Reiben der Membranen gegeneinander elektrostatisch aufgeladen werden können. So erreichen diese Masken eine Filterleistung, die im Bereich von FFP-Masken liegt. Masken dieser Bauart befinden sich gerade kurz vor der Markteinführung.

Für Community Masken gilt,wie für alle anderen Maskentypen auch, dass die Leckage zwischen Maskenstoff und Gesichtshaut so gering wie möglich zu halten ist, da jede Leckage die Filterleistung reduziert. Von der Bauart beziehungsweise Form unterscheidet man Community-Masken, die einen glatten, zweidimensionalen Zuschnitt haben, der dem einer chirurgischen Maske gleicht, und Masken, die sich durch ihre vorgeformte Trichterform, ähnlich einer FFP-Maske, den Konturen des Gesichts annähern und somit einen besseren Abschluss finden.

Vorgeformte Maskendesigns haben in der Regel eine bessere Passform und somit eine geringere Leckage - sie sind daher zu bevorzugen.

Chirurgische Masken wurden ursprünglich entwickelt, um das Operationsfeld vor einer bakteriellen Verunreinigung durch den Operateur zu schützen. Man unterscheidet drei Klassen mit unterschiedlicher Leistungsanforderung.

Durch den zweidimensionalen Zuschnitt der chirurgischen Masken entsteht in der Regel eine unsichere Abdichtung zum Gesicht hin. Die einzige während der aktuellen Corona-Pandemie durchgeführte randomisierte Interventionsstudie zur Effektivität von chirurgischen Masken konnte keine Reduktion der Infektionsrate durch chirurgische Masken feststellen.

Chirurgische Masken sind nach Einschätzung der DGP daher weniger gut geeignet, die Übertragung von Sars-CoV-2 von Mensch zu Mensch zu unterbinden.

Besondere Betrachtung im Kontext einer viralen Pandemie

Die Masken nach EN 14683 dienten ursprünglich dem Fremdschutz, die  Normen messen daher die bakterielle Filterleistung. Sie sind somit für den Selbstschutz ungeeignet. Im Unterschied dazu sind FFP-Masken der EN 149 Norm keine Medizinprodukte, sondern zählen zur persönlichen Schutzausrüstung und werden durch die EU-Verordnung 2016/425 geregelt.

Nach EN 149 zugelassene Halbmasken dienen zum Schutz sowohl gegen Stäube und Aerosole. Es wird lediglich die nach innen gerichtete Leckage überprüft. Somit stellt das Prüfverfahren nur den Selbstschutz des Trägers sicher und lässt den Fremdschutz außer Acht.

Entscheidend sind die hohe Filterleistung des Maskengewebes für respirable Partikel, ein geringer Luftwiderstand des Maskengewebes und ein guter Abschluss am Gesicht mit geringer Leckage bei Ein-und Ausatmung.

Die derzeitige Pandemiesituation zeigt, dass die aktuellen Methoden zur Prüfung der Masken nicht allen Anforderungen gerecht werden. Daher ist es aus Sicht der DGP sinnvoll, die Prüfmethoden anzupassen. Unter anderem sollte dabei auch der ökologische Aspekt (Wiederverwendbarkeit der Masken) mitberücksichtigt werden.

1.Die DGP begrüßt grundsätzlich die Initiative der Regierung, den Infektionsschutz durch das Tragen qualitativ guter Masken zu verbessern.

2. FFP-Masken und chirurgische Masken wurden zu anderen Zwecken entwickelt und stellen für den Eigen-und Fremdschutz der Bevölkerung gegenüber infektiösen Aerosolen einen Kompromiss dar.

3. Community-Masken mit elektrostatischen Filtereigenschaften können die Filtrationsleistung einer FFP-Maske erreichen und könnten so eine wiederverwendbare Alternative darstellen.

4. Alle Masken können bei falscher Handhabung (unzureichende Anpassung) und daraus resultierenden Leckagen erheblich an Filterleistung verlieren. Deshalb müssen Masken eng auf der Gesichtshaut anliegen. Auf Masken mit Exspirationsventil sollte verzichtet werden.

5 .Die dauerhafte Wiederverwendung und Wiederaufbereitung von FFP-Masken durch Ablagern oder Erhitzen auf 80 °C verhindert nicht die bakterielle Besiedlung und kann daher nicht als sichere Hygienemaßnahme empfohlen werden.

6. Die DGP begrüßtdie Neuentwicklung von Masken, die den Erfordernissen des Infektionsschutzes gerecht werden und für den breiten Einsatz in der Bevölkerung geeignet sind.

7. Patienten mit Herz-und/oder Lungenerkrankungen sollten in Einzelfällen in Abhängigkeit vom Erkrankungsstadium mittels einer Blutgasanalyse oder Belastungsuntersuchung mit Maske evaluiert werden.