Was man über Schutzmasken in Zeiten von Corona wissen muss

Lange war die Studienlage zur Wirksamkeit von Masken gegen die Ausbreitung des Coronavirus dünn. Mittlerweile gibt es eine ganze Reihe neuerer Studien und Meta-Analysen, die untersuchen, ob und wie gut Masken vor dem Coronavirus schützen. Zeit also für ein Update. Wir schauen uns an: Welche Art von Studien gibt es – und was zeigen sie?

Ein kurzer Blick zurück: Während einige Experten das Tragen von Schutzmasken von Anfang an empfahlen, hielt die Weltgesundheitsorganisation (WHO) lange daran fest, dass zunächst nur medizinisches Personal, Pflegepersonal und kranke Personen einen Mund-Nasen-Schutz tragen sollten. Der Massengebrauch wurde nicht empfohlen.

Später änderte die WHO ihre Empfehlungen zum Tragen von Masken vor allem aufgrund einer von ihr selbst in Auftrag gegebenen und im Juni 2020 im Fachmagazin „The Lancet“ veröffentlichen Metaanalyse. In der wurden 172 Studien ausgewertet, die das Ansteckungsrisiko durch verschiedene Viren wie MERS, SARS, aber auch SARS-CoV-2 untersuchten.

Das Fazit war: Zusätzlich zum Abstandhalten könnte das Tragen von Masken sowohl Mitarbeitende des Gesundheitswesens als auch die Allgemeinheit vor einer Infektion mit Coronaviren schützen – wobei FFP2-Masken besser abschnitten als einfache OP-Masken. Einen vollständigen Schutz vor Infektionen habe man aber durch keine der untersuchten Maßnahmen.

Die kanadischen Forscher:innen der WHO-Studie beklagten allerdings die Qualität und damit die mangelhafte Vergleichbarkeit der Studien, auf denen ihre Metaanalyse basiert. Die Bewertung sei deshalb eine vorläufige Orientierung und dringend seien weitere – gut designte – Studien nötig, um die Evidenz für alle Schutzmaßnahmen zu verbessern.

In neueren Studien haben Forscher:innen seitdem auf verschiedenen Wegen versucht, mehr über die Wirksamkeit von Masken herauszufinden. Es gibt neue Modellierungen, Feldstudien und Metastudien. Wir schauen uns drei näher an.

Experiment mit echten Coronaviren

Japanische Forscher bauten zum Beispiel in eine kleine Kammer zwei Modell-Köpfe ein, mit denen hustende, infektiöse Menschen simuliert werden konnten – und zwar mit echten infektiösen Coronaviren.

Aus dem einen Kopf wurde Virusmaterial ausgeatmet bzw. ausgehustet – der andere Kopf atmete ein. Wie viele Viren beim nicht infizierten Kopf ankamen, ermittelten die Forscher dann mit einem PCR-Test. Und zwar sowohl für verschiedene Schutzmasken, als auch für unterschiedliche Trage-Szenarien (beide Köpfe tragen Maske, nur einer trägt Maske.)

Die Ergebnisse: FFP2-Masken schützen besser als OP-Masken. Und diese wiederum besser als Stoffmasken. Und: Wenn beide eine Maske tragen, sinkt die Virenlast beim „Empfänger“ stärker.

Ob durch das Maskentragen jedoch auch eine Ansteckung verhindert werden kann, konnten die Forscher mit diesem Experiment nicht zeigen. Denn ein PCR-Test misst nur, wie viele Viren vorhanden sind, nicht ob sie den Menschen tatsächlich infiziert hätten. Und: Es handelt sich um einen Versuch mit Modellen – Begegnungen zweier oder mehrerer Menschen im realen Leben bildet das nur bedingt ab.

Modellierungsstudie mit verschiedenen Masken-Szenarios

Eine weitere Modellierungsstudie führten Forscher:innen am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation im Jahr 2021 durch.

Mit Daten von Versuchspersonen modellierten sie verschiedene Szenarien, etwa wie sicher Abstand halten und das Tragen unterschiedlicher Arten von Masken vor einer Infektion mit SARS-CoV-2 schützen kann. Konkret wurden verschiedene Masken getragen, unterschiedlicher Abstand gehalten, nur geatmet oder miteinander gesprochen – auch wurde die Maske teils falsch aufgesetzt und die Dauer des Kontakts variiert.

Für alle Parameter nahmen die Autor:innen der Studie den „Worst Case“ an: Sie rechneten zum Beispiel mit einer extrem hohen Ansteckungswahrscheinlichkeit, wenn ein Corona-Infizierter sich mit einem nichtinfizierten Menschen in rund drei Metern Abstand unterhält – im echten Leben wäre die Wahrscheinlichkeit, sich anzustecken, in den meisten Fällen vermutlich deutlich geringer (je nach Variante, Viruslast, Situation, etc.).

Doch selbst unter diesen Annahmen kommen sie zu dem Fazit: „Wir stellen fest, dass das Infektionsrisiko sehr gering ist, wenn jeder eine Gesichtsmaske trägt, auch wenn diese nicht perfekt auf dem Gesicht sitzt.“ Das Risiko einer Ansteckung wurde hier insbesondere durch das Tragen von FFP2-Masken deutlich reduziert.

„Wir wissen, dass Atemschutzmasken physikalisch gesehen Aerosole sehr gut herausfiltrieren“, sagt Eberhard Bodenschatz. Der Physiker ist Direktor am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation und ist Mit-Autor der Studie.

Das Filtrieren geschehe über drei Wege:

• Große Tröpfchen blieben allein wegen ihrer Größe im Maskenvlies hängen wie in einem Sieb.
• Mittlere und kleinere Tröpfchen hingegen würden sich im Gewebe entsprechend ausgestatteter FFP2-Masken verfangen – aufgrund von elektrostatischen beziehungsweise molekularen Wechselwirkungen.

Bodenschatz sagt: „Mit unseren Messungen konnten wir die Ergebnisse zahlreicher anderer Studien zur Schutzwirkung von Masken bestätigen.“

Das Dilemma von Modell- und Modellierungsstudien: Sie geben zwar wichtige Hinweise darauf, wie dicht Masken unter Laborbedingungen sind oder wie sich Aerosole und Tröpfchen ausbreiten. Der Faktor Mensch kommt allerdings nur am Rande vor. Wie hoch genau das Risiko unter realen Bedingungen ist, sich trotz Maske mit dem Coronavirus anzustecken, lässt sich aus Studien wie dieser daher nicht einfach ableiten.

Warum gute Masken-Studien mit Menschen aber generell schwierig sind – dazu gleich mehr.

Riesige Studie in echtem Umfeld

Diese Lücke schloss eine Gruppe von 22 Wissenschaftler:innen und veröffentlichte ihre Ergebnisse Anfang 2022 im Fachmagazin Science.

Die Forscher:innen untersuchten von November 2020 bis April 2021 im ländlichen Bangladesch, ob sie die Anzahl der Menschen, die regelmäßig Masken tragen, erhöhen können – und wie sich das auf die Infektionszahlen auswirkt. Wichtigste Maßnahme: In 300 Gemeinden verteilten sie einfache OP-Masken kostenlos an Haushalte, in Moscheen und auf Märkten.

Als Kontrollgruppe nutzten die Forscher:innen weitere 300 Gemeinden, in denen sie keine Masken verteilten. Insgesamt nahmen mehr als 340.000 Menschen teil.

Ergebnis: In den Dörfern mit den kostenlos verteilten OP-Masken trugen 42 Prozent der Menschen eine Maske, in den anderen Dörfern 13 Prozent. Gleichzeitig lagen die Erkrankungen mit Covid-19-ähnlichen Symptomen in den Dörfern mit Maskenverteilung bei 7,6 Prozent, während es in den Kontrolldörfern ohne Maskenverteilung 8,6 Prozent waren.

Als Ergebnis hielten die Autoren fest, dass OP-Masken symptomatische Erkrankungen mit Corona reduzieren. Bei Menschen über 60 war der Effekt besonders deutlich und betrug minus 35,5 Prozent.

Diese Studie ist aus wissenschaftlicher Sicht klug konzipiert: Während in großen Teilen der Welt das Maskentragen schon üblich war – und Masken auch in ausreichender Zahl verfügbar waren –, war das besonders im ländlichen Bangladesch nicht der Fall: Dort hat kaum jemand Masken getragen. Und deshalb konnte diese riesige Studie in 600 Dörfern überhaupt funktionieren. Dies und die große Zahl der beteiligten Menschen macht es aus, dass diese Studie zurecht als aussagekräftig eingestuft wird.

Aber was heißt das konkret?

Bisherige Studien haben zuverlässige Hinweise darauf gefunden, dass Masken einen Schutzeffekt haben. Klar ist, dass sie die Viruslast reduzieren, die auf den Schleimhäuten landet – sollte man sich trotz Maske anstecken, könnte das zu einem milderen Verlauf der Erkrankung führen. Wie hoch genau der Schutzeffekt davor ist, sich überhaupt mit dem Virus anzustecken, lässt sich nicht so einfach quantifizieren. In der Modellierungsstudie konnten insbesondere FFP2-Masken das theoretische Infektionsrisiko immerhin sehr deutlich senken.

Um die Studienlage über verschiedene Einzelstudien hinweg zu bewerten, nutzt die Wissenschaft Metastudien. Forscher:innen sammeln viele Studien rund um die Frage, die sie beantwortet wissen möchten, und vergleichen deren Ergebnisse miteinander. Je mehr Studien vergleichbare Antworten geben, umso wahrscheinlicher ist diese Antwort korrekt.

Das bringt uns zur Frage:

In den sozialen Medien wurde immer wieder darüber diskutiert, ob das Atmen durch die Masken ungesund sei. Dabei geht es vor allem um die sogenannte CO2-Rückatmung. Die Luft, die wir einatmen, besteht zu etwa 21 Prozent aus Sauerstoff. Die Luft, die wir ausatmen, also die „verbrauchte“ Luft, enthält nur noch etwa 17 Prozent. Etwa 4 Prozent wurden zu CO2, also Kohlenstoffdioxid, umgesetzt.

Unsere Zellen benötigen Sauerstoff, um Energie zu erzeugen. Bekommen wir zu wenig Sauerstoff, nimmt unsere Leistungsfähigkeit ab. Manche glauben, dass die Luft, die wir durch eine Maske einatmen, weniger Sauerstoff und einen höheren CO2-Gehalt enthält und deshalb auf Dauer ungesund ist.

Missverständliche Videos

Das konnte man in Videos sehen, in denen der Sauerstoffgehalt unter Masken gemessen wurde und vermeintlich gesundheitlich bedenklich niedrig war. Nur: Solche Werte zu messen, ist nicht besonders aussagekräftig.

Sie spiegeln zwar die Werte in der ausgeatmeten Luft wider, nicht aber die Luft, die tatsächlich unter der Maske eingeatmet wird. Denn der Luftsauerstoff kann ohne Probleme durch den Maskenstoff eingeatmet werden. Ebenso entweicht das Kohlenstoffdioxid der ausgeatmeten Luft durch die Maske.

Hinzu kommt: Würde man die Ausatemluft ohne Maske messen, enthielte sie ebenfalls viel CO2. Der Gehalt an Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid in der ausgeatmeten Luft sagt also erst einmal nichts darüber aus, wie viel dieser beiden Gase in der Luft sind, die wir erneut einatmen.

Zu der vermeintlichen Gefahr der CO2-Rückatmung gibt es zudem kaum verlässliche wissenschaftliche Untersuchungen. US-amerikanische Forscher:innen maßen in einer Studie aus dem Jahr 2022 CO2-Konzentrationen unter Stoff-, OP- und FFP2-Masken, die als gesundheitsgefährdend gelten.

Die Autor:innen schreiben aber auch, dass das Luftvolumen zwischen Mund, Nase und Maskenstoff deutlich geringer sei als jedes, das Menschen mit jedem Atemzug ein- und ausatmen. Es käme dadurch automatisch zu einem Austausch mit der Umgebungsluft, sodass mögliche toxische CO2-Gehalte verdünnt würden.

In einer Doktorarbeit von 2005 wurde untersucht, ob der CO2-Gehalt unter chirurgischen OP-Masken erhöht ist und wie der Organismus darauf reagiert. Das Ergebnis: Der CO2-Gehalt unter den Masken war tatsächlich höher und auch der CO2-Gehalt im Blut der Probanden.

Aus verschiedenen Studien wird teils in Social-Media-Kanälen interpretiert: Schutzmasken seien gesundheitsschädlich und führten zu gesundheitlichen Problemen wie Konzentrationsschwäche und Atemnot – und das, obwohl die Autorin der Dissertation zu dem Ergebnis kommt, dass es keine signifikanten Veränderungen der Atemfrequenz gab.

Das bestätigt auch Dr. Peter Walger, Pressesprecher der deutschen Gesellschaft für Krankenhaushygiene: Ein gemessener erhöhter CO2-Gehalt bedeutet nicht, dass er auch Auswirkungen haben muss.

Auf das Körpergefühl vertrauen

Fakt ist: Die Studienlage zu diesem Thema ist unbefriedigend. Bislang gibt es kaum wissenschaftliche Evidenz dafür, dass Masken gesundheitliche Probleme verursachen – zumindest nicht bei Menschen mit einer normal funktionierenden Lunge.

Wenn man das Gefühl hat, zu wenig Sauerstoff zu bekommen, sich benommen fühlt oder Luftnot unter der Maske verspürt, sollte man sie abnehmen, sagt der Intensivmediziner und Infektiologe Walger. Das individuelle Empfinden sei entscheidend, denn in der Theorie gebe es bislang keine Evidenz dafür, dass ein vorübergehender erhöhter CO2-Gehalt zu gesundheitlichen Problemen führen kann.

Immerhin hat der FFP2-Maskentest der Stiftung Warentest ergeben, dass viele Masken eine hohe Filterwirkungen haben – aber einige das Atmen erschweren.

Mehr zur Frage, ob Masken gefährlich sind – hier in unserem Podcast "Science Cops"

Im ersten Pandemie-Jahr hatten viele Menschen selbst gebastelte Masken oder nutzten gekaufte Stoffmasken, andere haben sich OP-Masken oder FFP2-Masken zugelegt. Damals kursierten viele Hinweise, wie man Masken desinfizieren könne, um sie mehrfach zu nutzen.

Aber: Viele der Tipps von damals bezogen sich auf Stoffmasken – daher sollte man jetzt auf folgende Prozeduren verzichten:

• Waschen in der Waschmaschine
  OP- und FFP2-Masken lassen sich nicht in der Waschmaschine waschen! Die Schutzfunktion wird zerstört.
• In einem Topf mit Wasser aufkochen
  Das Aufkochen soll das Virus zerstören. Allerdings werden Viren gegebenenfalls über den Dampf in der Küche verteilt, bevor sie durch die Hitze inaktiviert werden. Das Kochen zerstört außerdem die Schutzfunktion der Masken.
• Erhitzen im Backofen
  Trockenes Erhitzen ist eigentlich eine gute Möglichkeit, Viren zu zerstören. Für das Coronavirus SARS-CoV-2 etwa gilt: Bereits nach rund 35 Minuten bei 54,5 °C waren 90 Prozent der Viren nicht mehr infektiös. Jedoch leiten Backöfen auch Luft nach außen. Insbesondere bei Umluft könnten darin auch Viren enthalten sein, die noch nicht inaktiviert sind. Weil es aber keinen Mangel mehr an günstigen Masken gibt, sollte man auf diese – zumal energieverschwendende Möglichkeit – verzichten.
• Auch Mikrowelle, Desinfektionsmittel, Einfrieren oder UV-Lampen sind keine guten Ideen, um die Maske zu desinfizieren. Denn sie greifen im Zweifelsfall nicht nur Viren, sondern ebenso das Maskenmaterial an. Das wiederum zerstört die Schutzfunktion der Masken.

Aufhängen und abwarten

Wer seine Maske nur kurz im Bus oder beim Arzt trägt, muss diese danach natürlich nicht wegwerfen. Aber zuhause sollte man sie dann doch irgendwo zum „Auslüften“ aufhängen. Klar sollte aber sein: OP- und FFP2-Masken sind Einmal-Produkte. Wenn man sie über viele Stunden getragen hat, sollte man sie besser wegwerfen – und zwar in die graue Mülltonne mit dem Hausmüll.

Autor: Axel Bach, Sigrid März

Diesen Text haben wir zuerst im April 2020 veröffentlicht. Wir passen ihn immer wieder an die aktuellen Erkenntnisse der Wissenschaft an. Daher beziehen sich ältere Kommentare eventuell auf Textabschnitte, die heute nicht mehr existieren. Zuletzt aktualisiert wurde der Text im Dezember 2023.