Schlechte Luft hinter der Maske?

Die Scheffold-Schülerinnen Sophia Fileva und Timea Hartmann gewinnen den zweiten Preis beim Wettbewerb „Jugend forscht“.

Mit einem hochaktuellen Thema befassten sich Sophia Fileva und Timea Hartmann aus der Klasse 10c des Scheffold-Gymnasiums. Im Rahmen eines „Jugend forscht“ Projekts untersuchten sie die CO2-Konzentration in der eingeatmeten Luft unter verschiedenen Masken.

Nachdem in den vergangenen Jahren die CO2-Konzentration in Klassenräumen im Zusammenhang mit der Virenlast und dem Lüftungsverhalten öffentlich diskutiert wurde, gingen die beiden einer naheliegenden Frage nach: „Wie groß ist eigentlich die Konzentration an Kohlenstoffdioxid in der Luft, die man unter einer Maske einatmet?“.

Diese Forschungsfrage untersuchten sie in einem ausgeklügelten Experiment. Dazu nutzten sie eine Frisierpuppe, die sie modifizierten. Sie führten Schläuche durch den Kopf bis zur Nase der Puppe, der sie dann verschiedene Masken aufsetzten.

„Mit zwei Pumpen, deren Volumen dem eines durchschnittlichen Atemzuges entsprach, beförderten wir „synthetische Atemluft“ zunächst durch die Nase der Puppe unter die Maske“, erklären die beiden. Danach „atmete die Puppe ein“ und diese Luft wurde einem CO2-Sensor zugeführt. So simulierten sie den menschlichen Atmungsvorgang ziemlich genau und erzielten in umfangreichen Messungen überraschende Ergebnisse: Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre beträgt etwa 400 ppm. Oberhalb von 1400 ppm gilt eine Raumluftqualität als niedrig, in Klassenräumen wurden aber auch schon Werte über 2000 ppm nachgewiesen. „Wir konnten zeigen, dass die CO2-Konzentration in der eingeatmeten Luft zwischen 5000 ppm unter einer medizinischen Maske und bis zu 11.000 ppm unter einer FFP2-Makse liegt“, berichten die Schülerinnen. Ihre Recherchen ergaben, dass ein so hoher CO2-Gehalt in der eingeatmeten Luft zu nachlassender Konzentrationsfähigkeit bei Versuchspersonen geführt hat. „Wir haben auch das Luftvolumen zwischen Maske und Gesicht bestimmt und konnten so zeigen, dass die CO2-Konzentration in der eingeatmeten Luft sinkt, wenn weniger Luft unter der Maske ist.“

Für ihr gründlich durchgeführtes Projekt wurden die beiden Nachwuchsforscherinnen beim „Jugend forscht“ Regionalwettbewerb in Salach mit dem 2. Platz ausgezeichnet. Auch der begleitende Lehrer, Dr. Holger Fleischer, freute sich über diesen Erfolg.

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