Campus Brugg-Windisch

FHNW testet Schutzmasken auf ihre Filterwirkung: die Hälfte bietet ungenügenden Virenschutz

Nadine Karlen und Tobias Rüggeberg wollen die Filterqualität von Schutzmasken verbessern und so die Pandemie eindämmen.

Nadine Karlen und Tobias Rüggeberg wollen die Filterqualität von Schutzmasken verbessern und so die Pandemie eindämmen.

Die Fachhochschule Nordwestschweiz testet am Campus Brugg-Windisch Schutzmasken auf ihre Filterwirkung. Dabei zeigte sich, dass nur rund die Hälfte der Masken den Qualitätsansprüchen genügen.

Spätestens seitdem sie seit letztem Montag im ÖV schweizweite Pflicht sind, sind Schutzmasken wieder in oder besser gesagt vor aller Munde. Aufgrund der Coronapandemie hat die Nachfrage nach Ein- und Mehrwegschutzmasken weltweit stark zugenommen. Wegen beschränkter Produktionskapazitäten der existierenden Hersteller haben auch branchenfremde Firmen ihr Sortiment um Schutzmasken erweitert.

Im Auftrag der Schweizer Armee und diverser einheimischer Textilhersteller, die mit Corona neu in das Maskenbusiness eingestiegen sind, hat das Institut für Sensorik und Elek­tronik der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) in Brugg-Windisch innert weniger Wochen einen Teststand entwickelt, um die Abscheideeffizienz von unterschiedlichen Materialien abzuschätzen, die bei Schutzmasken zum Einsatz kommen. «Es ging darum, diverse Stoffe und Vliese auf ihr Filtrationsverhalten zu prüfen zwecks einer Notproduktion von Masken», sagt Professor Ernest Weingartner, der für das Projekt zuständig ist.

Ungenügender Virenschutz bei Hälfte der Materialien

Zusammen mit Masterstudentin Nadine Karlen und dem wissenschaftlichen Mitarbeiter Tobias Rüggeberg hat Weingartner seit März rund 100 Masken von sechs verschiedenen Herstellern, darunter zwei aus dem Ausland, getestet. Aus den Masken oder Vliesmaterialien wird eine Testrondelle ausgeschnitten. Unter definierten Bedingungen wird danach gemessen, wie gut Aerosolpartikel und Tröpfchen vom Material zurückgehalten werden. Auch der Druckabfall, der ein Mass dafür ist, wie gut man durch die Maske atmen kann, wird bestimmt. Die Messresultate des Druckabfalls und der Filtereffizienz gelten, wenn die Masken dicht am Gesicht anliegen. Ist dies nicht der Fall, nützt auch ein gutes Filtermaterial nichts, da die Atemluft mit den Viren von der Seite ungefiltert eingeatmet wird.

Zu den konkreten Testresultaten will Weingartner nichts sagen. Auffällig sei jedoch, dass nur rund die Hälfte der Masken die geforderte Qualität aufweisen:

Getestet wurden dabei auch Masken aus Stoff. «In der Regel schneiden diese schlechter ab, da sie zwar grosse Tröpfchen auffangen, aber keine Viren», sagt Weingartner.

Der Test ersetzt keine Zertifizierung

Die Messapparatur der FHNW ist kein Testgerät gemäss europäischer Norm und ersetzt somit weder eine Zertifizierung noch einen Nachweis für klinische Schutzmasken. Die Herausforderung liegt in der Wahl der richtigen Porengrössenverteilung der Fasermaterialien. Kleine Aerosole in der Grösse von Coronaviren werden durch Diffusion an den Filterfasern abgeschieden, während sich die grösseren Tröpfchen aufgrund ihrer Trägheit daran festsetzen.

Einen Gewinn erzielt das Institut für Sensorik und Elektronik mit seinem Teststand nicht: «Wir verrechnen lediglich die direkten Aufwendungen», sagt Weingartner. Die Dienstleistung richtet sich an Unternehmen, die eine schnelle und kostengünstige Einschätzung darüber erhalten wollen, wie gut die gewählten Filtermaterialien Tröpfchen und Viren abscheiden. Mit ihrer Arbeit wollen Weingartner und sein Team so einen Beitrag zur Verbesserung der Filtermaterialien im Kampf gegen die Pandemie leisten.

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