Corona: Gefahrenzone Urinal?

Oft eklig – aber auch ansteckend? Schon länger ist bekannt, dass das Spülen von Toiletten eine ganze Wolke von Aerosolen freisetzt. Jetzt belegt eine Modellsimulation, dass Urinale sogar noch größere Aerosolschleudern sind: Ihre Tröpfchen sind schneller und werden höher geschleudert als bei der Toilette. Die Forscher raten daher, in öffentlichen Toiletten und vor allem bei der Nutzung von Urinalen einen Mund-Nasen-Schutz zu tragen.

Öffentliche Toiletten sind schon per se nicht gerade ein Wohlfühlort – und das durchaus zu Recht. Denn trotz regelmäßiger Reinigung wimmelt es dort an Türklinken, Wasserhähnen und anderen Objekten oft vor Keimen. Einer Studie zufolge könnten deshalb Flughafentoiletten geradezu Hotspots für die Weitergabe multiresistenter Bakterien sein.

Klospülung als Aerosolschleuder

Doch die Gefahr lauert nicht nur auf den Oberflächen: Bei jedem Spülen setzen Turbulenzen in der Kloschüssel ganze Wolken von Aerosolen frei. Sie können im schlimmsten Fall ebenfalls Erreger in sich bergen – beispielsweise, wenn der Vorgänger nicht korrekt abgezogen hat. Im Zuge der Corona-Pandemie stellt sich daher die Frage, ob einer Übertragung von SARS-CoV-2 durch öffentliche Toiletten möglich oder wahrscheinlich ist.

Schon vor einigen Wochen ergaben erste Studien, dass eine Ansteckung durch die beim Spülen erzeugten Aerosole zumindest nicht ausgeschlossen werden kann. „Noch schlimmer ist, dass zwei Covid-19-Fälle in Peking sich in einer öffentliche Toilette infiziert haben sollen – was im Prinzip beweist, dass solche Orte zumindest eine potenzielle Gefahr darstellen“, sagen Ji-Xiang Wang von der Universität Yangzhou und seine Kollegen.

Kürzlich haben Forscher zudem Virenpartikel von SARS-CoV-2 aus dem Urin von Covid-19-Patienten isoliert. „Das bedeutet, dass eine urinbasierte Übertragung durchaus einen Infektionsweg darstellen könnte“, so Wang und sein Team.

Urinal-Aerosole im Physikmodell

Aber wie akut ist die Gefahr? Um das herauszufinden, haben die Wissenschaftler die Aerosolausbreitung bei Urinalen untersucht – den von Männern in öffentlichen Toiletten meistgenutzten Einrichtungen. „Ähnlich wie beim Spülen der Toilette führt das Spülen im Urinal zu Wechselwirkungen zwischen Flüssigkeit und Luft“, erklären Wang und sein Team. Wie weit die Tröpfchen dabei fliegen und wie hoch, wurde aber bislang kaum untersucht.

Für ihre Studie bildeten die Forscher die Interaktionen von Wasser und Luft in einem physikalischen Modell nach. „Wir haben dafür eine Methode aus der computergestützten Fluiddynamik verwendet, mit der wir die Bewegungen von Partikeln beim Spülen modellieren konnten“, erklärt Wangs Kollege Xiangdong Liu.

„Alarmierender Aufwärtsstrom“

Das Ergebnis: Die beim Spülen im Urinal entstehende Aerosolwolke breitet sich stärker als gedacht aus. Wie das Modell enthüllte, bilden sich am Grund des Beckens starke Wirbel, die einen aufsteigenden Sog erzeugen. Dieser reißt Tröpfchen von Urin und Wasser mit sich in die Höhe. „Unsere Resultate zeigen, dass die Turbulenzen einen alarmierenden Aufwärtsstrom erzeugen“, sagen die Forscher.

Mehr als 57 Prozent der Aerosoltröpfchen könnten dadurch beim Spülen über das Urinal hinausgelangen – und dies in hohem Tempo: Der Simulation zufolge steigen die Partikel mit einer kurzzeitigen Maximalgeschwindigkeit von bis zu 4,6 Meter pro Sekunde in die Höhe. Sie erreichen damit in Sekundenschnelle die Höhe der Hände oder sogar des Gesichts.

„Die Aerosole im Urinal zeigen eine deutlich größere Tendenz zum Aufsteigen als bei einer Toilette – und sie sind viel schneller“, erklärt Liu.

Maske auf in öffentlichen Toiletten

Nach Ansicht der Forscher könnten öffentliche Urinale demnach durchaus eine potenzielle Ansteckungsquelle für Covid-19 sein. „Aus unserer Arbeit geht hervor, dass das Spülen des Urinals die Verteilung von Bakterien und Viren im Raum begünstigt“, sagt Liu. Und von SARS-CoV-2 ist bekannt, dass es über Tröpfchen und Aerosole verbreitet wird.

Er und seine Kollegen empfehlen daher, in öffentlichen Toiletten eine Maske zu tragen. „Außerdem sollten dringend Maßnahmen ergriffen werden, um die Diffusion von Aerosolen beim Spülen möglichst zu minimieren“, so die Forscher. (Physics of Fluids, 2020; doi: 10.1063/5.0021450)

Quelle: American Institute of Physics