Aerosolübertragung beim Singen

Inhalt dieses Menüpunkts

  1. Die anfängliche Zurückweisung der Aerosolübertragung in Chören
  2. Warum wir sicher sein können, dass Chöre sich primär über die Luft angesteckt haben
  3. Der besondere Ansteckungsmechanismus 1: Singen als effektive Tröpfchenvernebelung
  4. Der Ansteckungsmechanismus 2: Die sängerische Atmung als Begünstigungsfaktor
  5. Zusammenfassung

Ist mit den beiden Menüpunkten zuvor (Aerosolübertragung Indizien und Tabelle Vergleich Ansteckungswege nicht schon alles zur Wichtigkeit gesagt, auf die Luftübertragung durch geeignete Schutzmaßnahmen zu reagieren? Nein. Weltweit haben sich immer wieder Singgruppen in auffällig starkem Maß mit Corona infiziert – zum Teil mit Angriffsraten bis zu 90 % oder vielleicht sogar darüber. Immer wieder wurde versucht, das Phänomen klassisch via Tröpfchen- und Schmierinfektionen zu erklären. Diese Ereignisse haben aber zu Recht entscheidend dazu beigetragen, dass die Luftübertragung als mögliche Variante der Corona-Übertragung erst ernst genommen wurde. Ich möchte zeigen, warum die Situation beim Singen in mehrerlei Hinsicht noch einmal spezieller ist und sich durch eine besonders hohe Aerosolproduktion durch das Singen selbst sowie die erleichterte Virenaufnahme durch das sängerische Atmen eine besondere Angriffsfläche für Ansteckungen aktuell gibt.

Ich muss gestehen, dass ich Skrupel hatte und habe, dies so ungeschminkt darzustellen. Singen ist außerordentlich gesund und stärkt die Abwehrkräfte (vgl. Menüpunkt Singen heilt). Singen verdient den Imageschaden nicht, den es aktuell erlitten hat. Auch will ich den Teufel nicht an die Wand malen: In sehr vielen Singsituationen wird natürlich auch ohne besonderen Schutz nichts passieren. Das ist abhängig davon, ob es überhaupt Infizierte im Chor gibt und wie hoch deren Viruslast ist (siehe Menüpunkt Aerosolübertragung Indizien). Aber nichts zu unternehmen wäre eine Lotterie – und es kann lange gut gehen, und dann nicht. Uns sollte klar sein, dass wir uns beim Singen besonders schützen sollten, weil hier eine Corona-Infektion sehr viel leichter geschieht als in den meisten anderen Situationen, in denen wir stehen, und weil wir durch das Singen sehr wahrscheinlich auch verletztlicher getroffen werden können. Warum, das erkläre ich in diesem Menüpunkt. Die besondere Ansteckungsfähigkeit beim Singen verlangt wenigstens vorerst noch nach besonderen Schutzvorkehrungen und nach einem besonderen Maßnahmenpaket, dem ich mich an anderer Stelle widme, um die chorische Sicherheit weitgehend gewährleisten zu können, so lange die Pandemie durch Impfung und Medikamente noch nicht ihre Zähne verloren hat. Wir sollten uns auch klar machen, dass wir diese Schutzmaßnahmen noch eine Weile brauchen werden – auch wenn bereits ein Teil der Bevölkerung durch Impfung immun ist und auch wenn die Ansteckungszahlen im Sommer zurückgehen. Sonst wird es immer wieder zu stärkeren Coronaausbrüchen in Singgruppen kommen, vor allem dann, wenn die nächste kalte Jahreszeit das Virus erneut aufleben lässt.

Wer nicht so tief in die Details einsteigen möchte, die ich hier versuche gründlich darzustellen, der kann auch die Zusammenfassung unter 5. zur Kenntnis nehmen.

1. Die anfängliche Zurückweisung der Aerosolübertragung in Chören

In der Anfangszeit der Pandemie hat die WHO wie gezeigt (s. Menüpunkt Aerosolübertragung Indizien) in Berufung auf klassische Annahmen die Aerosolübertragung als unhaltbar zurückgewiesen und den Fokus ganz auf die Vermeidung von Tröpfchen- und Schmierinfektionen gelegt. Es ist also kein Wunder, wenn anfänglich auch im Bereich des Chorgesangs die Antworten zur Ansteckungsvermeidung hier gegeben wurden. Als dann die ersten Stimmen aufkamen, Corona könne in Chören über die Luft übertragen worden sein, gab es Widerstand von Fachleuten und Politikern gegen diese Annahme. Chorische Risikoeinschätzungen und Studien wiesen den Verdacht ebenfalls zunächst zurück. Während sich in der Wissenschaft mehr und mehr die Einsicht breit macht, dass die Luftübertragung – zumal in Chören – eine gewichtige Rolle spielt, legen leider nach wie vor noch Hygienekonzepte für Chöre und Singgruppen nicht das nötige Augenmerk auf entsprechende Wege zur Ansteckungsvermeidung.

Eine Stimme, die in der Anfangszeit der Pandemie und noch bevor die Massenansteckungen überhaupt bekannt waren, die Frage nach der Möglichkeit, ob man sich im Chor anstecken kann, noch klassisch beantwortete, war etwa Dr. Stefan Langenegger, langjähriger Redaktionsleiter von Puls beim Schweizer Fernsehen SRF. Ende Februar glaubte er in einem Experteninternetchat zur besonderen Lage noch guten Gewissens dann Entwarnung gegeben zu können, wenn man die klassisch kommunizierten Schutzmassnahmen einhält, die die Möglichkeit einer Luftübertragung noch nicht einbezogen hatten:

„Wenn die Probe länger als 15 Minuten dauert und die Person nebenan (näher als 2 Meter) selbst krank ist. Beim Singen werden generell keine Tröpfchen ausgeschieden, dies geschieht nur beim Niesen oder beim kräftig Husten.”

(Dr. med. Stefan Langenegger, Chefredakteur Puls SFR)

In ihrer ersten Fassung stand die Risikoeinschätzung für Musiker des Freiburger Instituts für Musikermedizin der Luftübertragung noch kritisch gegenüber, wobei andererseits bereits zu einer hohen Lüftungsfrequenz aufgerufen wurde, die die Aerosolübertragung doch eigentlich als verhinderungswürdige Möglichkeit voraussetzt. In der nachfolgenden Fassung fand sich die Skepsis dann aufgeweicht und in der bisher letzten Fassung werden nun vermehrt wissenschaftliche Stimmen und Quellen zitiert, die die Luftübertragung verteidigen (Richter und Spahn 2020).

Im Mai erschien eine Studie der Bundeswehruniversität zum Musizieren während der Pandemie von Prof. Dr. Christian Kähler, der darin wertvolle Tipps zur Vermeidung von Ansteckungen in Chören oder Blasmusikgruppen erteilt (Kähler und Hain 2020). Eine ansteckende Virusausbreitung allein übers Singen über 0,5 m hinaus erschien Kähler “äußerst unwahrscheinlich” zu sein. Stattdessen suchte er die Erklärung bei den traditionellen Übertragungswegen, und hat Ähnliches mehrfach in den Medien wiederholt:

“Bei Berichten, die das Singen als Erklärung für die Infektion großer Teile eines Chores anführen, sollte hinterfragt werden, ob nicht das Sozialverhalten der eigentliche Ursprung der Infektion ist. Wenn besonders kontaktfreudige Menschen andere Chormitglieder mit Umarmung und Küsschen begrüßen, sich in der Pause angeregt unterhalten, nach der Probe noch in geselliger Runde abendessen oder einen Wein.”

(Prof. Dr. Christian Kähler, Aerodynamikexperte)

In einem Interview mit BR Klassik schätzte Kähler das Sprechen sogar als ansteckungsgefährdender ein als das Singen:

“Das Singen ist weniger ansteckend als das Spielen von Blasinstrumenten oder das Sprechen. Hier wird häufig Korrelation mit Kausalität verwechselt. Die Fehler werden im Sozialverhalten untereinander gemacht.” Prof. Christian Kähler

Im Hinblick auf den bekannten Coronaausbruch im Skagit Valley Chorale schlägt auch ein Schweizer Expertenteam in einer Risikoabschätzung der Aerosolübertragung und Nutzen von Maskentragen noch im Juli eine Alternativerklärung zur Aerosolübertragung vor (Sommerstein et al. 2020):

“…Umwelt- und Verhaltensfaktoren können zu Superspreading-Ereignissen führen, was zu einer effektiven Reproduktionsnummer führt, die ähnlich ist wie bei aerosolübertragenen Krankheitserregern beobachtet. Aber das unterstützt nicht unbedingt die Aerosolübertragung: Singen im Chor kann mit einem massiven Ausstoss von Tröpfchen verbunden sein. Verknüpft mit dem engen Abstand zwischen Sängern und schlecht belüfteten Räumen kann dies zu einem R0 führen, der die Aerosolübertragung imitiert.”

(Schweizer Expertenteam um PD Dr. med. Rami Sommerstein)

In dem letzten mir bekannten grösseren Versuch, die Bedeutung der Aerosolübertragung in ihrer Relevanz zu leugnen, widerspricht der Harvard-Mediziner Michael Klompas immerhin nicht mehr der Annahme, dass die Aerosolübertragung zumindest in Chören für die dortigen Ansteckungscluster verantwortlich war (Klompas et al. 2020):

“Die Befürworter der aerosolbasierten Übertragung zitieren gut dokumentierte Infektionscluster unter Chorteilnehmern, Restaurantpaten und Büroangestellten, die geschlossene Innenräume teilen. Basierend auf der Reproduktionsnummer für SARS-CoV-2 scheinen diese Ereignisse jedoch eher die Ausnahme als die Regel zu sein.” (Prof. Dr. med. Michael Klompas)

Nichtsdestotrotz haben viele Länder und die WHO (in einem ersten Schritt im Juli noch zögerlich) den Ansteckungsweg über Aerosole erst spät oder noch gar nicht in ihrem Maßnahmenkatalog zur Ansteckungsvermeidung aufgenommen (die Schweiz nach langem Zögern am 4. 11. 2020).

Viele Hygienekonzepte, die fürs Chor- und Gruppensingen erstellt wurden, basierten von Anfang an und zum Teil bis heute noch ausschließlich oder hauptsächlich auf der Vermeidung von Schmier- und Tröpfcheninfektionen. Dabei sollten die Massnahmen besser den Fokus auf die Vermeidung von Aerosolansteckungen legen, wie ich nun zeigen möchte.

2. Warum wir sicher sein können, dass Chöre sich primär über die Luft infiziert haben

Ich habe in den beiden letzten Menüpunkten dargelegt, warum immer mehr Indizien dafür sprechen, dass die Luftübertragung eine entscheidende Rolle bei der Ausbreitung der Pandemie spielt und dass für sie in der Gesamtheit bessere Argumente sprechen als für die Tröpfchen- und die Schmierinfektion. Die Massenansteckungen in Chören mit Angriffsraten von über 80 % waren dabei ein wichtiger Baustein, dass der Aerosolinfektion eine grössere Aufmerksamkeit zuteil und das Paradigma von Tröpfchen- und Schmierinfektionen als Hauptverantwortliche Infektionsquellen bei Corona hinterfragt wurde. Ohne wie im Menüpunkt Vergleich Ansteckungswege die Gesamtheit allgemeiner Argumente anzuschauen, die überhaupt für die Luftübertragung von Covid-19 sprechen, bieten viele Ansteckungsfälle in Chören schon selbst genug Indizien, dass hier zumindest der Großteil der Ansteckungen über die Luft stattgefunden haben muss (wenn dadurch natürlich nicht der Einzelfall einer direkten Übertragung über Tröpfchen oder verseuchte Oberflächen ausgeschlossen ist).

  • Zu wenig Möglichkeit zur Ansteckung: Die traditionell vermuteten Ansteckungswege bieten keine glaubhafte Erklärung, wie es zu vielen der mittlerweile bekannten Chor-Superspreadingevents kommen konnte. Dass ein einziger infizierter Sänger (oder auch zwei) mit einer solchen Wucht seine Tröpfchen gleich in einem solchen Ausmaß auf alle anderen Sänger gleichzeitg ergießt und auch im Verlauf der Probe seinen Kopf beim lauten Gesang in alle Richtungen streckt, anstatt zum Chorleiter nach vorne zu singen, so dass sich infolgedessen fast alle gleichzeitig anstecken, klingt nicht gerade plausibel und widerspricht den Erkenntnissen zur Reichweite grosser Tröpfchen beim Singen, Sprechen oder Schreien. Auch ein Dominoprinzip der Form ist ausgeschlossen, dass innerhalb einer Probe ein 2. Bass seinen Nachbarn ansteckt und der wiederum seinen Nachbarn, bis am Ende der Probe der letzte Sopran 1 an der anderen Ecke des Raums angesteckt ist. Das widerspricht schlicht dem Wissen über die Inkubatonszeit und der Latenzzeit (Zeit von der eigenen Ansteckung bis zur Infektiosität) nach der Infektion mit dem Virus von mehreren Tagen. In einer Chorprobe, anders als etwa beim Gruppentanz, kommen sich nie alle Chorsänger nahe. In vielen Chören hatte man im März – für den Skagit Valley Chorale ist dies bezeugt – bereits ziemlich Respekt vor der Möglichkeit einer Corona-Infekton und versuchte sich dementsprechend vorsichtg zu verhalten (vgl. z. B. Miller et al. 2020). Auch nachdem in etlichen Ländern im Sommer Chöre wieder die Arbeit unter Einhaltung von Maßnahmen aufgenommen haben, ist es immer wieder zu Ausbrüchen gekommen, wo die Beteiligten betonen, sich an Abstands- und Hygieneregeln gehalten zu haben (vgl. Betroffene Singgruppen). In vielen Chorproben, wo es zu Ausbrüchen kam, gab es schlicht zu wenig Möglichkeit, sich innerhalb einer Chorprobe auf den traditonell vermuteten Ansteckungswegen zu infizieren. So sieht es auch Aersolforscher Jose Jimenez (s. Aerosolübertragung Indizien). Er sagt, es sei höchst unwahrscheinlich, dass die umfangreiche Ausbreitung des Virus bei der Probe nur durch engen Kontakt und berührende Oberfächen stattgefunden haben könnte. Andere Erklärungen als die Übertragung in der Luft seien unwahrscheinlich. Zu Recht fragt Jimenez rhetorisch:

“Wie kann ein Kranker lange genug in der Nähe all dieser Menschen sein, um alle zu infzieren?”

(Prof. Dr. Jose-Luis Jimenez, Aerosolforscher)

  • Zu hoher Infektonsgrad: Aufällig ist auch der massiv hohe Ansteckungsgrad bei vielen Chören. Prof. Raina MacIntyre, australische Seuchenforscherin und Professorin für globale Biosicherheit und Verantwortliche für eine australische Studie zum Singen unter Corona-Bedingungen (Bahl et al. 2020) nannte bereits im Mai zwei charakteristische Beispiele für Corona-Lufübertragungen, Schlachthäuser mit einer hohen Aerosolrate und Chöre. Im Hinblick auf die berühmten Beispiele von Masseninfektionen in Chören kommentierte sie:

„Die Ansteckungsrate, die Prozentzahl, die unter der Gesamtzahl derer, die dort waren, krank wurden, ist unglaublich hoch…70 Prozent plus haben sich angesteckt. Und das ist viel höher, als man es erwarten würde. Selbst in Familien würde man mit höchsten 25 Prozent rechnen, die sich infizieren. Das also legt mir nahe, dass hier durch Aerosole infiziert wurde.”

Prof. Dr. med. Raina MacIntyre (Seuchenexpertin)

  • „Chor auf Chor auf Chor“: Immer wieder ist argumentiert worden, die berühmt gewordenen krassen Fälle seien Ausnahmefälle. Als Schauergeschichten hat sie der Musikredakteur Jan Brachmann, der schon früh für Maßnahmenlockerung bei Chören plädiert hat, in der FAZ bezeichnet. Aber wenn die Wahrscheinlichkeit schon so verschwindend gering ist, dass einer allein fast alle Chormitglieder durch seine Nähe anstecken kann oder dass sich die Chormitglieder alle über Berührung einer verseuchten Oberfäche anstecken, dass außerdem der hohe Prozentsatz der Infektionen unwahrscheinlich ist, wie sehr würde man dann erwarten, dass eine Massenansteckung in dem Ausmaß dann auch noch bei einer erklecklichen Anzahl von Chören gleichzeitig aufgetreten ist? Genau darauf macht Prof. Jimenez aufmerksam, wenn er seinen gerade ziterten Erklärungen noch hinzufügt: „vor allem, wenn es Chor auf Chor auf Chor passiert.“ Nicht nur im Frühjahr vor der 1. Welle wiesen Chöre Angriffsraten von über 80 % Infizierten auf, sondern auch nach dem Sommer 2020, wo viele Chöre wieder zu proben begannen (vgl. Menüpunkt Betroffene Singgruppen).
  • Der Probenrhythmus vieler Chöre spricht anteilig auch für Luftübertragung: Es ist vermutet worden, dass die Chöre sich schleichend infiziert haben. Das mag im Einzelfall stimmen, wenn etwa ein Chor in einer Konzertphase steckt und mehrere Proben nacheinander hatte. Vielleicht war das so bei dem Gemengd Koor Amsterdam, der auf eine Auführung der Johannespassion von Bach hin probte. Insofern sind Laienchöre in ihrer Konzertphase besonders gefährdet. Profichöre, die täglich proben, sind dies ohnehin. Die (unvollständige aufgelistete) Serie der Profichöre, die sich allein von August bis Oktober 2020 zum Teil in hohem Maß infiziert hat, dokumentiert dies eindrücklich (siehe Betroffene Singgruppen). Aber der normale Probenrhythmus vieler Laienchöre macht eine umfassende Erklärung durch die traditonell genannten Übertragungswege unwahrscheinlich, denn in der Regel sehen sich die meisten Chorsänger nur einmal die Woche in der Chorprobe. Man müsste sich vorstellen, dass in einer ersten Probe zunächst ein einziger Infizierter einen kleinen Kreis von weiteren Sängern angesteckt hat, die dann bei der nächsten Probe den Rest so flächendeckend infiziert häten, dass, wie es bei den genannten Chören der Fall war, am Ende ein großer Teil aus allen Registern das Virus eingefangen hate. Dafür müsste Patient Zero aber das Virus sofort in der ersten Probe ausgewogen verteilt haben. Alle in der ersten Woche Angesteckten, sowie auch Patent Zero, der vor seiner Ansteckung bereits mehrere Tage Inkubationszeit seit seiner eigenen Ansteckung hinter sich hatte, müssten auch in der nächsten Woche noch keinerlei verdächtige Anzeichen entwickelt haben, wo doch die mittlere Inkubationszeit der Krankheit bei 5-6 Tagen liegt und bei manchen schon nach 1 bis 2 Tagen Symptome (im anderen Extremfall freilich auch erst nach 24 Tagen) aufreten. Auch wenn sich manche der betroffenen Chöre mehr als einmal die Woche getroffen haben und in einer Konzertphase steckten, ist die Erklärung über viral verseuchte Luft bei den Choransteckungen ungleich eleganter.
  • Wo sind die wirklichen Parallelfälle bei nichtsingenden Gruppen?: Ein äußerst gewichtiges Argument gegen die normale Ansteckung via Sozialkontakte oder Kontakinfektonen ist die Frage, wo denn eigentlich die wirklichen Parallelfälle zu den Masseninfektionen in Chören sind. Keine der sonstigen üblichen Cluster, die nicht mit Singen zu tun haben: Infektionen in Krankenhäusern, in Alten- und Flüchtlingsheimen, in Minen, in Bars, in überfüllten Bürohäusern, auf Kreuzfahrtschifen, auf Flugzeugträgern usw. bildet auch nur annähernd eine vergleichbare Situation ab. In den meisten der Cluster hatten die Menschen ungleich länger Kontakt zueinander als in den Chören (auch wenn hier in mehreren Fällen ebenfalls Indizien auf Luftübertragung hinweisen). Warum hat es keine Masseninfektionen solcher Dimension, wie sie von Chören berichtet werden, in wöchentlichen Universitätsseminaren, in Mensen oder sonstigen Kantinen, in Gruppenschlafsälen oder in mit Chören besser vergleichbaren nichtsingenden Gruppen wie Streichorchester, Kegelclubs, Theater-, Zeichen-, Landfrauengruppen, Schützen- oder Politkvereinen usw. gegeben, wo die Menschen weder gesungen oder übermäßig viel gleichzeitig gesprochen und auch nicht viel berührt haben? Oder warum sollten Massenausbrüche in diesen Gruppen, wenn sie denn analog zu denen in Chören stattfanden, nicht mit gleicher Aufmerksamkeit bedacht worden sein? Warum waren es immer wieder ausgerechnet Gesangsgruppen, über die berichtet wurde, außer vielleicht noch in bescheidenerem Ausmaß über Bläsergruppen, wo die Tröpfchen- und Aerosolprodukton ebenfalls eine starke Rolle spielt, oder über Fitnessstudios oder Tanzgruppen, wo viele Aerosole durch Schwitzen entstehen und Menschen und wo Berührungen untereinander oder gegebenenfalls auch mit verseuchten Flächen eine Rolle spielen könnten? Oder fehlen uns hier nur die entsprechenden Informationen? Dann wäre es aber bemerkenswert, dass in Österreich, wo offenbar im Gegensatz zu vielen anderen Ländern eine flächendeckende Analyse zum Beginn der Masseninfektionen gemacht wurde, ausgerechnet die Chöre den 2. Platz der anfänglichen Corona-Hotspots belegen. Auffällig ist auch, dass nach Wiedereröffnung der Opernhäuser und Theater nach den Lockdownpausen der verschiedenen Länder Coronaausbrüche signifikant häufiger und stärker von Opernhäusern als von Theatern berichetet wurden (vgl. Betroffene Singgruppen).

Die besonders gut dokumenterten Corona-Ausbrüche in den genannten Chören in den gerade beschriebenen Konstellationen stellen also (über die im letzten Menüpunkt genannten Indizien) zu Recht das alte Paradigma von der Tröpfchenübertragung auf eine harte Probe. Hier ist nicht die Erklärung, dass Tröpfchen beim Singen besonders weit fliegen, die zielführendste Erklärung, auch nicht, dass alle die gleichen verseuchten Flächen berührt und die Hände dann zu den anfälligen Schleimhäuten im Gesicht geführt haben, sondern die generelle virale Verseuchung der Luft vermittels Aerosole. Dass sich Chorsänger*innen in Chören auf diese Weise zu einem hohen Prozentsatz mit Corona infziert haben, lässt also befürchten, dass sie es weiter tun können, wenn nicht Bedingungen geschaffen werden, die die Chance einer Luftübertragung im Chor minimieren.

Die Frage ist, wie oft es zu solchen chorischen Superspreadingevents kommen kann und welche Bedingungen dafür erfüllt sein müssen. Mitunter von denen, die möglichst schnell einfach wieder zur Tagesordnung übergehen möchten, wird eingewendet, letztlich sei die Zahl der infizierten Chöre weltweit überschaubar gewesen (Kennen wir diese auch nur annähernd?). Tatsächlich aber bilden die bislang international bekannt gewordenen „Schauergeschichten“ von Masseninfektionen in Chören nur die Spitze eines Eisbergs ab. Selbst krassere Fälle wurden nicht allgemein bekannt und von vielen Mehrfachinfektonen in Chören, die sich im März und dann nach Öffnung der Chöre in verschiedenen Ländern im Sommer infziert haben, werden wir wohl nie erfahren. Hinzu kommt noch, dass sich die meisten der oben genannten Chöre in einem Zeitraum von überhaupt nur 1 bis 2 Wochen infiziert haben. Über bekannt gewordene Corona-Ausbrüche in Singgruppen informiere ich im Menüpunkt Betroffene Singgruppen.

Wenn Corona in weiteren Wellen wiederkehrt oder wir uns dauerhaft irgendwie auf die Krankheit einstellen müssten, und solange uns nicht irgendwann die Herdenimmunität via Impfung oder geeignete Medikamente vor der Krankheit schützt, stehen wir vor der existenziellen Frage, wie schnell, wie leicht und wie häufg es zu Parallelsituationen wie den oben beschriebenen kommen kann, wie sich das übers Jahr oder gar über die Jahre verteilt auswirken würde und bis zu welcher Grenze wir uns mit unserem Tun in den Chören vortasten können, ohne zu sehr in Gefahr zu geraten – und wann die altbekannte Musikpraxis, die bis zum März normal war, so wie wir sie kannten und wie wir sie wieder ausüben wollen, wieder möglich sein wird. Man kann nur hoffen, dass Impfungen und Medikamentenentwicklung den Zustand eines freien Gruppensingens bald wieder ermöglichen werden.

3. Der besondere Ansteckungsmechanismus 1: Singen als effektive Tröpfchenvernebelung

Das Singen selbst gerät also in den Verdacht, die Ansteckung zu vereinfachen und für Massenansteckungen besonders prädestiniert zu sein. Aber warum das?

a) Die These von der Singstimme als besonders effektivem Aerosolvernebeler

Bereits zu früheren Zeiten, als die Tuberkulose in unseren Breiten noch ein größeres Problem war als heute, fiel auf, dass immer wieder Mehrfachansteckungen in Singgruppen vorkamen. Erstmals wurde wohl von einer Forschungsgruppe um Joseph H. Bates, der als Forscher zu einem dramatischen Paradigmenwechsel des Verständnis von Tuberkulose beigetragen hatte, der spezielle Verdacht artikuliert, dass der Vorgang des Singens selbst seinerzeit die Ursache für die Bakterienübertragung gewesen sein könnte (Bates et al. 1965). Das Team um Bates hatte bei der Auswertung eines Massenausbruchs von Tuberkulose an einer Schule 1965 zuvor festgestellt, dass die signifkant meisten Ansteckungen im Chor stattgefunden hatten, lange vor Kantine und vor Teilung eines gemeinsamen Schlafsaals. Bates vermutete im Abschlussbericht, dass der Vorgang des Singens eine besonders effektive Form einer Tröpfchenvernebelung sein könnte:

“Die höhere Infektionsrate unter den Chormitgliedern in der Schule legt nahe, dass Singen sehr effektiv bei der Herstellung eines feinpartikeligen infektiösen Aerosols sein kann… Es kann sein, dass ein vibrierender Stimmakkord, gebadet in einer Lösung mit Tuberkel-Bacilli, als ausgezeichneter Generator von feinen Partikeln fungiert. Wenn eine konstante Schwingungsfrequenz für mehrere Sekunden aufrechterhalten wird, könnte ein Aerosol mit vielen Partikeln von ungefähr der gleichen Größe entstehen. In diesem Moment können Mund und Zunge so positioniert sein, dass Partikel austreten mit einem Minimum an Interferenz. Es scheint durchaus möglich, dass der kräftige Gesang ein effektiver Generator von feinsten Partikeln in großer Menge sein könnte. (Prof. Dr. med. Josef Bates, Tuberkulose-Forscher)

b) die Entdeckung, dass die Grösse der durch Singen generierten Aerosole entscheidend für die Fähigkeit einer Luftübertragung sein könnte

Da auch wie schon gesagt auffällige weitere Tuberkuloseausbrüche in Chören dokumentiert waren, untersuchten der Medizinprofessor Robert Loudon und die Medizintechnikerin Rena M. Roberts den Tröpfchenpartikelausstoß beim Singen mit seinerzeit modernsten Mitteln (Loudon und Roberts 1967) kam zu dem Ergebnis, das Singen in der Quantität der Tröpfchenkerne, die nach der Verdunstung der Flüssigkeit in Aerosolen noch in der Luft zurückbleibt), der des Hustens ähnlich war. Bezug nehmend auf die Tröpfchenverneblungstheorie von Bates und unter explizitem Verweis auf seine Messtechnik schreibt Loudon:

„Unsere Beobachtung würden diese These unterstützen. Die Anzahl der Tröpfchen, die während des Singens entstand, war zwar geringer als die Zahl, die während des lauten Sprechens ausgestoßen wurde, aber die Größe der Tröpfchen, die während des Singens vertrieben wurden, deutete auf ein größeres Potenzial ihrerseits für eine anhaltende Luftübertragung hin. Darüber hinaus würden die kleineren Mengen der erzeugten Tröpfchen bei einem Einatmen eher eine Infektion auslösen… Singen erzeugte Tröpfchenwolken, die der Größe beim Husten ähneln, der wohl wichtigste Mechanismus bei der Übertragung von Tröpfchen mit infektiösem Potenzial. Die während des Singens aufgezeichneten Luftdurchflussraten waren niedriger als die, die während des lauten Sprechens oder Schreiens der beiden Probanden, die kein Stimmtraining hatten, aufgezeichnet wurden; die Raten während des Singens durch das Subjekt, das Gesangstraining hatte, waren gleich oder höher als die während des lauten Sprechens…” (Loudon und Roberts 1967)

Wichtig war die Erkenntnis, dass Singen offenbar sehr viele kleine Aerosole generierte: Aerosole unter 2,9 Mikrometer Durchmesser machten bei den Messungen von Loudon und Roberts beim Singen mehr als ein Drittel der gesamten Tröpfchenverteilung aus, beim Husten nur ein Viertel und beim Sprechen gerade einmal 4,4 %. Loudon und Roberts machten die wichtige Beobachtung, dass sich der prozentuale Anteil der Tröpfchenkerne, die sich nach 30 Minuten noch in der Luft fanden, 6-mal höher war als beim Sprechen und annähernd so hoch wie beim Husten.

Aufgrund der Beobachtungen waren Loudon und Roberts geneigt, der These von Bates von der Stimme als effektivem Vernebeler von Aerosolen, die besonders geeignet für Krankheitsübertragung über die Luft sein soll, zuzustimmen, betont aber, dass sie mit der Erkenntnis das Singen aufgrund von dessen großem Wert nicht verhindern möchten:

Die anwesenden Autoren möchten nicht, dass ihre Erkenntnisse so ausgelegt werden, dass sie vorschlagen, das Singen zu verbieten… Besser, dass Menschen sich versammeln, um zusammen zu singen als einander anzuschreien, auch wenn die produzierten Tröpfchen kleiner und daher gelegentlich gefährlicher sind.

Dieser Aussage möchte ich mich unbedingt anschließen. Möglichst effektive Schutzkonzepte sollten Verbote nicht nötig machen, und wenn denn Verbote ausgesprochen werden, dann sollten dies allenfalls eine befristete situationsbedingte Ultima ratio sein.

c) Weitere vorpandemische Indizien, dass die Aerosolmenge beim Singen grösser ist als beim Sprechen

Loudon hatte wie gerade beschrieben 1967 zwar die Feinverneblung von Tröpfchen durch Gesang festgestellt sowie auch, dass prozentual beim Singen vielmehr Tröpfchenkerne in der Luft verbleiben als beim Sprechen. Insgesamt maß er aber wenigere Tröpfchen und Aerosole beim Singen. Andere Messungen aus jüngster Zeit relativerten diese Aussage jedoch, und mehrere Messungen ergaben eine deutlich erhöhte Aerosolemission beim Singen gegenüber dem Sprechen. Demnach wäre die Ursache nicht nur in der Qualität (der Größe) der Aerosole zu suchen, sondern auch in der Quantität dieser kleinen Teilchen.

Eine Untersuchung australischer Forscher ergab 2009, dass es eine Assymmetrie bei Ein- und Ausatmung gibt, was die Geschwindigkeit anbelangt: Die Atmung, wie sie beim Singen besonders häufig vorkommt, schnelle Einatmung (Faktor 2 bis 3) von gefolgter langsamer Ausatmung (Faktor 6) generierte erheblich mehr Aerosole als die Umkehrung: langsame Einatmung und schnelle Ausatmung (Morawska et al. 2009). Auf diese relevante Beobachtung komme ich unten in einem anderen Zusammenhang noch zurück.

Eine Untersuchung von 2011 zur Größenabmessung von Aerosolen (Johnson et al. 2011) die beim Atmen und Sprechen entstehen, von Wissenschaftlern aus Australien, Honkong und Israel dokumentierte, dass im Vergleich zwischen Atmen, Sprechen, einer Vokalisation eines immerwiederkehrenden gestreckten Vokals “a” und eines freiwilligen Hustens die Vokalisation des Vokals, die dem Singen am nächsten kommt, die größten Mengen von Aerosolen produzierte (doppelt so viel wie Husten).

d) Entdeckung, dass die Aerosolmenge mit der Lautstärke einer Lautäußerung in aller Regel zunimmt

Eine interdisziplinäre Studie an der University of California um Medizinerin PD Dr. Sima Asadi und Chemieprofessor William Ristenpart, die sich mit der Aerosolproduktion beim Sprechen und Husten befasste, lieferte 2018/19 einen weiteren Baustein zur Unterstützung der These, dass Gesang die Stimmbänder zu besonders effektiven Tröpfchenvernebelern werden lässt (Asadi et al. 2019). Die Forscher interessierte an erster Stelle in Ergänzung zu älteren Aerosolmessungen der Einfluss von Lautstärke. Hier stellten sie fest, dass die Aerosolproduktion desto höher war, je lauter gesprochen wurde.

Im Wesentlichen die gleichen Wissenschaftler fanden sich danach und noch ohne den Hintergrund der Pandemie noch einmal zu einer ergänzenden Studie zusammen zusasmmen, bei der sie den Einfluss von verschiedenen Konsonanten und Vokalen auf die Aerosolproduktion beim Sprechen untersuchten (Asadi 2020). Die Studie zeigt erneut wie effektiv die Stimmbänder in der Lage sind, Aerosole zu vernebeln. Erwartungsgemäß erzeugte der Vokal / i / (“n ee d”, “s ea “) mehr Teilchen als / ɑ / (“s a”)w“ , ‚h o t‘) oder / u / (‚bl ue ‘ , „m ood ”). (Franziska Mathissen-Lohmann griff etwa als Gesangspädogogin bereits auf diesen bereits gefühlt nachvollziehbaren Effekt zurück, in dem sie die Vokale i und u bzw. auch nur das intensive Denken an sie zur Anspannung bzw. zur Entspannung der Stimmbänder während des Singens einsetzte, Matthiesen-Lohmann, Der wissende Sänger, 1963). Hier findet sich dieser pädagogische Ansatz also indirekt physikalisch bestätigt. Bei den Konsonanten zeigte sich auch, dass stimmhafte plosive Konsonanten (z. B. / d /, / b /, / g /) mehr Partikel emittieren als Wörter mit stimmlosen Reibungselementen (z. B. / s /, / h /, / f /).

Als die Pandemie ausbrach wendete sich das Team an die Öffentlichkeit, legte nahe, warum sich die Krankheit aufgrund der Sprache über die Luft ausbreiten kann (Asadi et. al 2020). Prof. Ristenpart empfahl später im Interview, im Kampf gegen die Pandemie am Besten seine Bibliotheksstimme zu benutzen, um die Übertragung des Virus durch Aerosole auszubremsen.

Mehrere der im Folgenden als Reaktion auf den Ausbruch der Pandemie angestellten Studien zum Singen bestätigen die Zunahme der Aerosolproduktion bei anwachsender Lautstärke – allerdings nicht ohne Ausnahme. Im professionellen Gesang scheint (nur) mitunter die Aerosolmenge bei Steigerungen im hohen Lautstärkebereich zu stagnieren (Mürbe et al. 2020) und zum Teil sogar zurückzugehen (Eiche 2020). Das könnte daran liegen, dass die höhere Lautstärke nicht durch eine noch stärkere Schwingung der Stimmbänder, sondern durch bewusste Schließung der Stimmbänder und eine bessere Ausnutzung von Resonanzen erzeugt wird. Laut und laut ist demnach nicht das gleiche, wenn man die Lautstärke beim professionellen Gesang mit einer ähnlichen Lautstärke im nichtprofessionellen Bereich vergleichen würden, wo unausgebildete Laiensänger*innen beim lauten Singen schon einmal zum schreien neigen.

d) Messungen infolge der Pandemie dokumentieren grosse Aerosolproduktion beim Singen und bestätigen die Venebelungsthese von Bates

Im Zuge der Pandemie und der Notlage im Musikbereich haben sich im Verlauf des Jahres 2020 gleich mehrere Forscher international – ihren Abschlussberichten zu entnehmen wohl mehrheitlich ohne Wissen voneinander – an die Arbeit gemacht, die Aerosolproduktion beim Singen zu messen. Für klare Aussagen leider zum Teil mit schwer harmonisierbaren oder nicht leicht nachvollziehbaren Widersprüchen:

  • In der Schweiz hat der Arbeitshygieniker Dr. Thomas Eiche zwei Aerosol- und Tröpfchenmessreihen im Zuge der Schutzkonzepterstellung der Schweizer Bühnen bei Profisängern, Chorsängern und Bläsern vorgenommen (Eiche 2020).
  • In Deutschland erforschte ein interdisziplinäres Team um die Prfs. Dirk Mürbe, Audiologe von der Charité, und Martin Kriegel, Aerosolforscher vom Hermann-Rietschel-Institut der TU Berlin, die Partikelproduktion bei Profisängern des RIAS Kammerchors sowie beim Kindergesang (Mürbe et al. 2020; Mürbe et al. 2020)
  • Ebenfalls in Deutschland machte Prof. Eberhard Bodenschatz in Göttingen Messungen zur Aerosolproduktion bei unterschiedlichen Tätigkeiten. Im September und im November wurde ein Zwischenbericht abgegeben, eine Publikation der Daten steht aktuell (Dezember 2020) noch aus. Es gibt jedoch bereit die App Heads auf der Grundlage der Daten, nach der ein Raumansteckungsrisiko berechnet werden kann.
  • In den USA hat eine interdisziplinäres Team Prof. Shelly Miller der University of Colorado Boulder und der University of Maryland im Auftrag und unter finanzieller Förderung von mehr als 125 kulturellen Institution die Risikobedingungen beim Musizieren, insbesondere beim Singen und beim Blasen – inklusive Aerosolmessungen in verschiedenen Situationen – erforscht und die Ergebnisse in drei Etappen von Juli bis November 2020 veröffentlicht. Umfangreiches Material dazu findet sich hier. Im Rahmen einer mehrstufigen Untersuchung zur Gefährdung von Musikern wurde die Aerosolproduktion beim Singen und Blasen unter verschiedenen Bedingungen gemessen.
  • In England untersuchte ein interdisziplinäre Wissenschaftlerteam um den Aerosolforscher Prof. Jonathan Reid 25 professionelle auf ihre Aerosolproduktion beim Atmen, Singen und Sprechen (Watson et al. 2020).
  • In Schweden hat sich ein Wissenschaftlerteam der Universität Lund der Messung und Auswertung der Aerosolemission bei 12 Sänger*innen, darunter 7 professionelle Opernsänger*innen gewidmet (Alsved et al. 2020).
  • In Norwegen hat die größte Wissenschaftsorganisation des Landes, die SINTEF, anlässlich der Pandemie eine Aerosolmessung bei Sänger*innen vorgenommen und die Unterschiede bei der Aerosolemission zwischen Singen, Rezitieren, Sprechen und Lachen gemessen (Dunker et al. 2020).

Nicht oder wenig berücksichtigt sind hier Studien, die dem Einfluss der Aerosolbildung im unmittelbaren Umfeld von Sänger*innen nachspüren (Prof. Fritz Sterz für den Chorverband Österreichs an der Universität Wien, Sterz 2020; Team um Prof. Matthias Echternach mit dem Bayrischen Rundfunkchor, Echternach et al. 2020; Team um Prof. Bernhard Richter mit Sängern und Instrumentalisten in Bamberg Nusseck et al. 2020; Prof. Christian Kähler an der Bundeswehruniversität München Kähler und Hain 2020; australische Aerosolstudie unter Prof. Raina MacIntyre Bahl et al. 2020). Auf diese Studien werde ich bei der Diskussion von Schutzmaßnahmen eingehen. Was sich in den oben zitierten Messungen (Johnson et al. 2011) im Hinblick auf eine deutlich erhöhte Aerosolproduktion bei der gleichmäßigen Vokalisation beobachten ließ, wird zumindest von den meisten unmittelbaren Studien zum Gesang bestätigt.

Die deutlichsten Unterschiede zwischen Singen und Sprechen streichen die Forscher der Aerosolmessungen bei Sänger*innen initiiert von TU und Charité Berlin heraus. Prof. Martin Kriegel, Aerosolforscher und Leiter des Hermann-Rietschel-Instituts der TU Berlin, äußerte in einem Interview mit dem Spiegel-TV seine anfängliche Überraschung bei der Messreihe über die massiv höhere Aerosolproduktion beim Singen:

“Das war ganz erstaunlich, dass beim Singen deutlich, deutlich mehr Partikel abgegeben werden, als beim normalen Sprechen. Wir haben gesehen, dass wir einen Faktor 50 haben, dass wir 50-mal mehr solche Partikel abgeben in die Raumluft als beim normalen Sprechen. Und vielleicht ist das auch eine Erklärung dafür, dass es bei den in der Öffentlichkeit genannten Chorevents zu erhöhten Infektionszahlen gekommen ist, weil man einfach beim Singen Unmengen mehr an solchen Aerosolen generiert.“

Nach der Auswertung zweiter Messreihen, eine mit Sängern des RIAS-Kammerchors und eine mit einem Kinderchor stand dann das durchschnittliche Verhältnis der Aerosolproduktion zwischen Atmen-Sprechen-Singen fest: 1 zu 10 zu 300. Die Forschergruppe schreibt dazu aktuell (im Dezember 2020) im Deutschen Ärtzeblatt:

“Während beim Atmen durch die Nase nur sehr geringe Quellstärken, im Mittel 23 Partikel/s, gemessen werden, werden bei einem einzelnen Hustenereignis im Mittel 13 709 Partikel/Hustenereignis abgegeben. Beim Sprechen werden mit 195 Partikel/s knapp 10-mal so viele Partikel gemessen wie beim Atmen durch die Nase, und beim Singen ist die Emission von Aerosolpartikeln gegenüber dem Sprechen 30-fach erhöht.”

Die Wissenschaftler berufen sich darauf, über ein besonders genaues Messequipment zu verfügen. Die auswertende Graphik (Achtung: Darstellung nicht linear!) zeigt die großen Unterschiede auch über die einzelnen Stimmregister hinweg.

Quelle: Berliner Aerosolstudie zum professionallen Chorgesang, Mürbe et al. 2020

Bei der Auswertung von Kinderstimmen gelangen die Berliner Forscher im Rahmen einer weiteren Studie zu ähnlichen Relationen im Hinblick auf die Aerosolproduktion:

Quelle: Berliner Aerosolstudie zum Kindergesang, Mürbe et al. 2020

Zu ähnlichen Ergebnissen scheint eine aufwändige Aerosolmessung an der Universität Göttingen unter Prof. Eberhard Bodenschatz zu kommen. Die Untersuchungsdaten sind noch nicht veröffentlicht (Dezember 2020), aber eine App unter dem Titel Heads (Human Emission of Aerosol and Droplet Statistics) besteht auf der Grundlage dieser Daten, bei der das Ansteckungsrisiko bei unterschiedlichen Tätigkeiten berechnet werden kann. Aus dieser App habe ich, wenn hier keine Fehlüberlegung zugrunde liegt, folgendes Verhältnis bei der Aerosolproduktion herausgelesen. Eventuell sind in die Daten auch Mischüberlegungen eingeflossen, sodass das reale Verhältnis im Einzelfall auch anders aussehen könnte. Erscheinen die Daten, möchte ich dies anpassen.

Atmennormales Sprechenlautes Sprechen Singen Blasinstrument spielenSchreien
13,79,722,886,5873

Lautes Sprechen ergibt demnach eine Erhöhung um den Faktor 9,7 gegenüber dem Atmen, entspricht also in etwa dem, was Johnson et al. 2011 und das Berliner Team (Mürbe et. al 2020) auch angeben. Einfaches Singen, dass hier für die Berechnung einer Chorprobe angenommen wurde, weist nur einen gut 20-fachen Wert des Atmens und gut doppelten Werts des lauten Sprechens auf. Bedenkt man aber, dass lautes Singen, vor allem wenn es mit viel Kraft und Impetus geschieht, mitunter in die Nähe des Schreiens kommen kann, so ahnt man, dass der Berliner Wert (300-mal mehr als beim Atmen) auf dem Weg zum Göttinger Wert beim Schreien (873-mal mehr als beim Atmen) liegt.

Auf diesem Hintergrund erstaunt dann als Pol am anderen Ende die englische Studie eines Forscherteams um den Aerosolwissenschaftler Prof. Jonathan Reid. Die Wissenschaftler haben die Aerosolemission bei 25 professionellen Sänger*innen beim Atmen, Sprechen, Singen abhängig von absoluten Lautstärken vermessen und kommen zu dem Schluss, dass der Unterschied zwischen Singen und Sprechen bei der Aerosolproduktion marginal ist und Unterschiede vielmehr von der Dynamik abhängen. In der Presse wurde das dann verkauft unter dem Motto: Singen ist nicht gefährlicher als Sprechen – Musik in den Ohren all derer, die gegen Einschränkungen beim Singen protestierten. In England war der Gruppengesang seinerzeit im Gegensatz zu anderen Ländern noch verboten. Prof. Reid äußerte sich tatsächlich im besagten Sinne nivellierend:

„Unsere Studie hat gezeigt, dass die Übertragung von Viren in kleinen Aerosolpartikeln, die erzeugt werden, wenn jemand singt oder spricht, theoretisch gleichermaßen möglich ist, weil beide Aktivitäten eine ähnliche Anzahl von Partikeln erzeugen“ Prof. Jonathan Reid (Aerosolforscher)

Beides, das Ergebnis der Berliner Studie und das der englischen, kann doch wohl ohne weitere Modifikationen nicht gleichzeitig stimmen. Ganz so wie es Prof. Reid sagt, gibt es die Studie aber auch nicht her. Die auswertende Graphiken zeigt beim Singen immer noch eine größere Aerosolproduktion als beim Sprechen. Besonders beim Singen eines einzelnen Tons ist der Ausschlag deutlich höher beim Singen gegenüber dem Sprechen des Geburtstagslieds. Es ist aber wohl beinahe davon auszugehen, dass die professionell ausgebildeten Sänger das Happy Birthday auch deutlich sonorer und gestützter gesprochen haben werden, als wenn das Gleiche eine stimmlich unausgebildete Gruppe getan hätte. Kommt zum gesprochenen Text Ton dazu, d. h. schwingen die Stimmbänder noch gleichmäßiger, ist der Ausschlag auch hier höher und Aerosole scheinen besser vernebelt zu werden. Auffällig bei der Studie ist auch die Beobachtung, dass der Atem einen vergleichbar hohe Aerosolemission bewirken soll wie das Sprechen bei 50 – 60 dB. Wie wurde hier geatmet? Die oben zitierte Beobachtung von Morawska et al. 2009 eines Verhältnisses von 1:10 zwischen Atmen und Sprechen bei der Aerosolproduktion, die genau so auch das Berliner Team gemessen hatte, wird hier also nicht bestätigt.

Quelle: Englische Aerosolstudie, Watson et al. 2020

Die Aerosol-Studie der norwegischen Wissenschaftsorganisation SINTEF zeigt dagegen wieder einen großen Unterschied zwischen Singen und einfachem Sprechen, wobei es keine Dezibel-Angaben dazu gibt, und nähert sich den Ergebnissen der Berliner Messungsserie an (Dunker et. al 2020):

Quelle: Norwegische Aerosolstudie, www.sintef.no

Man sieht in der linken Graphik bei der Auswertung der Aerosolemission einer Sängerin deutlich den starken Ausschlag beim Singen (rot), beim Einsingen (blau) ist der Ausschlag nur etwa halb so groß, aber auch hoch, während das theatralische Rezitieren (also das vermutlich laut gestützte Sprechen, grau) dem Singen gegenüber bereits weit abgeschlagen ist (max. ein Fünftel im Spitzenwert). Einfaches Sprechen (Anfang der gelben Linie links) generiert – wieder analog zur Messung der oben beschriebenen Berliner Forschung – im Verhältnis zum Singen sehr wenig Aerosole, während Lachen (Ende der gelben Linie) in den Bereich des Singens kommt.

Singen führt auch bei der schwedischen Aerosolstudie zum Singen und Sprechen an der Universität Lund die Aerosolproduktion an, allerdings wieder näher an der englischen Studie. Auffällig ist die Beobachtung, dass auch hier der Unterschied zwischen lautem Singen und Atmen nur etwa um den Faktor 10 und drunter liegt, während das Berliner Team einen Wert um 300 bereits beim einfachen Singen ermittelt hatte. Des weiteren ist auffällig dass die unterschiedlichen Tätigkeiten alle eine ähnliche Größenverteilung aufweisen, nur dass sie beim Singen eben größer ist als beim Atmen oder Sprechen.

Bei der Schweizer Aerosolmessung für das Schutzkonzept der Schweizer Bühnen durch Dr. Thomas Eiche wurde nicht die absolute Partikelzahl gemessen, sondern nur das Volumen der Aerosole bestimmt. Da dies wie auch beim normalen Sprechen sehr klein war und sich kaum von dem Basisvolumen an Partikeln im Messraum unterschied, und der Messingenieur (wohl fälschlicherweise, s. u.) die Ansicht vertritt, dass kleine Aerosole unter 3 μm keine Viren tragen können (Eiche 2020), wurde die Aerosolproblematik in der Empfehlung für die Schweizer Bühnen vernachlässigt. Dennoch lassen sich indirekt Rückschlüsse über die Menge der Aerosole machen. Die erste im Schutzkonzept der Schweizer Bühnen veröffentlichte Graphik zeigt sowohl für das normale Sprechen als auch für das Singen ein scheinbar vernachlässigbares Volumen an Aerosolen. Die zweiten Graphik zeigt jedoch bei ähnlicher Menge von Aerosolen eine deutlich unterschiedlich Qualität (Größe der Aerosole). Die beim Singen generierten Aerosole haben einen viel höheren prozentualen Anteil im Bereich unter 2 μm und noch einmal mehr unter 1 μm. Das kann dann durchaus nahe legen, dass die Anzahl der beim Singen generierten Aerosole insgesamt um einiges höher sein muss als die beim Sprechen produzierten.

Graphik: Th. Eiche – aus dem Schutzkonzept der Schweizer Bühnen www.svtb-astt.ch

Graphik: www.thomaseiche.ch

(Die Darstellung der amerikanischen Studie fehlt hier noch)

Wie auch immer die einzelnen Messungen auf einen Nenner zu bringen sind, und wie sich die Ausreißer nach oben und nach unten erklären lassen, der Befund auf der Grundlage mehrerer Forschungen dürfte klar sein: Singen produziert deutlich mehr Aerosole als Sprechen, auch wenn die englische Studie hier das “deutlich” wegnehmen möchte. Die von vielen als Reaktion auf die englische Studie postulierte Analogie zwischen Singen und Sprechen lässt sich nicht halten. Bereits Loudon und Roberts hatten nach einer halben Stunde 6 x soviele Tröpfchenkerne in der Luft gemessen. Ich versuche bei diesem wirklichen verwirrenden Punkt in den nächsten Wochen und Monaten noch mehr Klarheit zu bekommen, und werden den Punkt weiteren Erkenntnissen folgend gegebenenfalls anpassen.

Warum beim Singen mehr Aerosole gemessen werden als beim Sprechen, wird zum Teil auch durch die folgenden Punkte erhellt.

d) Statisch offener Mund und statische Zungenstellungen lassen beim Singen besser Aerosole durch den Mund nach draußen als beim Sprechen

Es liegt wohl nicht nur an einer besseren oder gleichmäßigeren Schwingung beim Singen, dass beim Singen mehr Aerosole gemessen werden als beim Sprechen, sondern auch ganz banal an dem Umstand, dass zumindest beim langsamen Singen oder beim Singen langer Töne der Mund offen bleibt und die Zungenstellung einigermaßen gleich bleibt und dadurch Aerosole recht ungehindert nach außen austreten können. Dieser Umstand unterscheidet wohl das meiste Singen im Chor essenziell vom Sprechen. Beim Sprechen und auch beim schnellen Singen klemmt eine schnelle Zungen- und Mundbewegung, die den Anforderungen eines sehr schnellen Wechsels von Konsonanten- und Vokalbildung folgt, schlicht einfach immer wieder bzw. viel häufiger den Luftstrom ab, auf dem die Aerosole nach außen transportiert werden. Das könnte z. B. neben einer kontinuierlicheren Schwingung bei längeren Tönen gegenüber einem schnellen Wechsel von Lauten auch den Unterschied in der Aerosoleproduktion zwischen dem gleichlauten langen Ton und dem gesungenen Happy Birthday in der englischen Studie um Prof. Reid erklären (s. o.)

Entsprechendes zur Mund- und Zungenstellung hielt schon der oben zitierte Tuberkulose-Forscher Joseph Bates in der oben dargestellten These von der Aerosol-Vernebelung durch die Singstimme für erwähnenswert:

“In diesem Moment können Mund und Zunge so positioniert sein, dass Partikel austreten mit einem Minimum an Interferenz.” Prof. Joseph Bates

e) Singen ist in der Regel lauter als die nicht erhobene Sprechstimme

Richtig haben verschiedene Studien den kontinuierlich starken Anstieg der Aerosolproduktion bei wachsender Lautstärke gleich welcher Lauttätigkeit herausgehoben (mit den genannten Ausnahmen im oberen Bereich des Gesangs bei Profisänger*innen, Eiche 2020 und Mürbe 2020). Wer Sprechen und Singen miteinander auf eine Stufe stellt, um das Singen gegenüber dem Sprechen als ähnlich ansteckungsgefährdend zu verteidigen, dürfte sich bereits bei der Grundlautstärke irren. Ein tragender Ton ist von sich aus wohl lauter als mit ähnlichem körperlichen Aufwand gesprochene Sprache.

Wenn nicht gerade vorsichtige Anfänger beim Chorsingen zusammenkommen, ist auch in aller Regel die Grundlautstärke beim Chorgesang gegenüber einer normalen Konversation deutlich höher. Ausnahmen stellen hier allenfalls lautes Reden in Bars bei großem Geräuschpegel, gestütztes Reden durch einen Lehrer oder Vortragenden, beseelte Diskussion am Stammtisch, Anfeuern bei sportlichen Wettkämpfen u. ä. m. dar. Ansonsten reden die meisten Menschen wohl leiser als sie natürlicherweise singen. Und so werden wohl selbst dann weit überdurchschnittlich mehr Aerosole beim Singen produziert, wenn es stimmen würde, das Sprechen und Singen bei gleicher Lautstärke gleichviele Aerosole produzieren.

f) Es sprechen in der Regel nicht so viele gleichzeitig, wie beim Chorgesang gesungen wird

Ein weiterer Punkt, der das Singen zumindest im Chor oder einer sonstigen Singgruppe fundamental von normalen Sprechsituationen unterscheidet, ist der banale Umstand, dass in aller Regel in Sprechsituation kaum je so viele Menschen zusammen gleichzeitig, wie im Chor Menschen gleichzeitig singen. Hierdurch werden in aller Regel viel mehr Aerosole produziert als in normalen Sprechsituationen. D. h. das potenzielle Risiko, sich im Chor anzustecken ist leider im Chor schon allein deshalb viel höher. Und wenn Menschen doch gemeinsam sprechen, wie etwa in der Kirche bei der Liturgie, dann sprechen sie zumeist sehr viel leiser als eine singende Gruppe singt. Natürlich gibt es auch gemeinsame Sprechsituation, wo es viel lauter zugeht, etwa beim gemeinsamen Skandieren von Parole bei Demonstrationen (Diese finden zumeist im Außenbereich statt, wo die Aerosole sofort verdünnt werden). Auf das fast geschriene Sprechen in Bars und Diskotheken beruft man sich besser nicht (auch hier gibt es immerhin noch in der Regel Zuhörer und es sprechen nicht alle gleichzeitig). Auch hier hat es viele Ausbrüche gegeben, die oft aber kaum mehr zu rekonstruieren sind. Eine in Nature erschienene Studie aus Amerika anhand von 100 Mio. Mobilfunkteilnehmern und 5,4 Mrd. Bewegungsdaten pro Stunde hat gezeigt, dass hier Restaurants an erster Stelle der Superspreadingereignisse standen gefolgt von Kirchen (Chang et al. 2020).

4. Der Ansteckungsmechanismus 2: Die sängerische Atmung als Begünstigungsfaktor

Bei der bloßen Gefährdung einer viel höheren Aerosolproduktion beim Singen als beim Sprechen bleibt es leider in Sachen Ansteckungsgefahr beim Singen nicht stehen. Es treten noch Mechanismen dazu, die mit der Qualität der beim Singen produzierten Aerosole und der besonderen Atemsituation beim Singen zu tun hat, welche eine Aufnahme dieser Aerosole erleichtert und bei der leider gegenüber einer ruhigen Nasenatmung auch ein wichtiger Teil des Immunschutzes aufgegeben wird.

a) Singen produziert viel mehr lungenbläschengängige Aerosole als Sprechen

Loudon und Roberts hatten mit ihren Messgeräten des 1960er Jahre noch nur beim Singen (Tabelle rechts) den grössten Prozentanteil (34,1 %) der Flüssigkeitspartikel im Bereich von Kleinstpartikeln unter 2,9 μm gemessen, während beim Sprechen nur 4,4 % auf diesen Bereich entfielen. Spätere Messungen bereits beim Sprechen in Studien, die ich hier nicht bespreche, zeigten, dass Loudon und Roberts mit ihrem Messequipment der 60er-Jahre offenbar Teilchenpartikel im unteren Bereich entgangen sind und der Anteil der Kleinstaerosole auch beim Sprechen höher ist. Die oben gezeigt Graphik der Aerosolmessung von Lund scheint dies auch nahe zu legen (hierunter nochmals abgebildet).

Graphik: Alsved et al 2020

Die bereits oben abgebildete Graphik der Schweizer Aerosolmessung von Eiche (nochmals rechts) hat gezeigt, dass der absolute Anteil kleiner Aerosole unterhalb von 2 μm, anders als beim Sprechen auch volumenmäßig den größten Teil ausmachen. Wenn Sprechen und Singen zur Emission eines ähnlich großen Flüssigkeitsvolumens führen, dann ist wie bereits gesagt unmittelbar einsichtig, dass es beim Singen zahlenmäßig viel mehr Partikel in einem Bereich unter 3 μm, unter 2 μm und auch unter 1 μm geben muss als beim Sprechen.

In der Wissenschaft ist schon länger bekannt, dass Aerosole, die direkt die Lungenbläschen erreichen können, nicht größer als 1 bis 2 μm sind. Manchmal wird der Wert auch etwas höher angegeben. Jedoch gilt wohl, dass die Aerosole je größer sie sind, desto schwerer die Lungenbläschen erreichen können. Bei respiratorischen Tätigkeiten wie Atmen, Sprechen, Singen, Lachen, Schreien werden Aerosole auf dreierlei Weise produziert. Kategorie 1 und 2 sind wohl die für die Übertragung von Covid-19 viel wichtigeren Aerosole.

  1. Aerosole durch Atmung: Ein Teil der Aerosole wird durch einen Sogprozess von den Bronchien in die Lungen hergestellt (Morawska et al. 2009). Diese Aerosole sind unter 0,8 μm gross. Die Atemaerosole dieser 1. Kategorie sind bei allen respiratorischen Tätigkeiten dabei, jedoch sind es beim Singen mehr als bei den anderen Tätigkeiten, da die sängerische Schnappatmung die Zahl dieser Aerosole verdoppelt bis verdreifacht und die langgestreckter Ausatmung versechsfacht (Morawska et al. 2009). Diese Aerosole sind alle lungenbläschengängig und können Viren direkt aus der Tiefe der Lunge abholen und nach außen transportieren. Der Mechanismus der sängerischen Atmung kann also besonders viel Viren und besser als das Sprechen aus den infizierten Lungenbereichen nach außen tragen (und auch wieder einatmen lassen s. u.).
  2. Aerosole durch Stimmbandverneblung: Ein sehr großer Teil der Aerosole wird durch Vernebelung von Flüssigkeit auf den Stimmbändern hergestellt, was wohl am besten geht, wenn diese durchgehend schwingen wie beim Singen, Schreien und eventuell Lachen. Viele dieser offenbar im Durchschnitt etwa 1,8 μm großen Aerosole (Morawska et al. 2009) sind auch um, unter oder etwas über 1 μm groß. Auch von diesen Aerosolen wird angenommen, dass viele von ihnen lungenbläschengängig sind und Viren direkt tief in die Lunge befördern können
  3. Aerosole und Tröpfchen durch Mund- (Zunge- und Lippen-)tätigkeit: Ein dritter Teil der Aerosole (Tröpfchen bekanntlich ohnehin = feuchte Aussprache) wird im Mund bei der Artikulation verschiedener Konsonanten hergestellt. Diese entstehen wohl mehrheitlich ab einer Größe von 3,5 bis 5 μm und sind damit wohl nicht mehr unmittelbar lungenbläschengängig. Diese Art von Aerosolen entsteht bevorzugt beim Sprechen und Schreien, während die meisten Aerosole der Erkenntnis aus den Studien oben folgend wohl der zuvorgenannten Kategorie 2 zu verdanken ist. Das folgende Youtube-Video, das im Zusammenhang mit der oben erwähnten australischen Tröpfchen- und Aerosolstudie beim Singen um Prof. Raina MacIntyre steht, kann einen Eindruck dieser Produktion dieser größeren artikulatorisch generierten Aerosole der 3. Kategorie (vermischt mit größeren Tröpfchen) beim Singen geben.

b) Partikel unter 5 μm werden von den Immunabwehrsystemen der Nase und Bronchien nur noch schwer aufgefangen und können so in die Lunge eingeatmet werden

Atemaerosole (unter 1 μm Durchmesser) und Stimmbandverneblungsaerosole (viele unter 1 bis 2 μm), die beim Singen beide besonders gehäuft auftreten, können leider recht unmittelbar in die Lunge und je nach Größe auch in die Lungenbläschen eingeatmet werden. Größere Tröpfchen ab etwa 2,5 μm fängt die Nase recht effektiv ab und, sollten hier Viren oder Krankheitskeime mitfliegen, werden diese von der Immunabwehr der Nasenschleimhaut an Ort und Stelle abgefangen. Der Körper verfügt ja nicht nur über Möglichkeiten einer pauschalen Immunabwehr, sondern auch über weitere Abwehrsysteme. Als solche fungieren auch Nase und Bronchien. Sie verhindern, dass krankheitserregerbeladene Partikel in die Lunge geraten, wo sie viel größeren Schaden anrichten können. Die Lungenbläschen selbst, in der die kleinsten Aerosole unter 1 bis 2 μm gelangen können, verfügen über kein solches gesondertes Immunabwehrsystem mehr. Über die Funktion der Nase als Filter klärt etwa die Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren in einer Broschüre auf:

Bei der Nasenatmung filtern die Schleimhäute der Nase vor allem grobe Partikel, die größer als 2,5 Mikrometer sind, effektiv aus der Atemluft. Die Trägheit ihrer Masse lässt die Partikel in den kurvigen Atemwegen gegen die Wände prallen und die Schwerkraft bewirkt, dass sie sich auf dem Nasenschleim und den Epithelzellen ablagern. Nur wenige Partikel dieser Größegelangen daher auf diesem Wege in die Lunge.

Gelangen also SARS-CoV-2-Viren über Aerosole unter 2,5 μm, wie sie beim Singen in großer Zahl produziert werden in die Lunge, können sie das dortige Gewebe unmittelbar infizieren.

c) Lungenbläschengängige Aerosole scheinen mehr SARS-CoV-2-Viren zu tragen

Rein intuitiv würde man vielleicht denken, dass in größeren Tröpfchen und Aerosolen rechnerisch viel mehr Viren des SARS-CoV-2-Virus zu finden sein sollten, wenn man die im Speichel vorhandene Virenlast anteilig auf große und kleine Aerosole verteilt. Das würde dazu führen, dass man eher den Tröpfchen oder größeren Aerosolen, wie sie beim Sprechen zu entstehen scheinen, zutraut, infizieren zu können. In einer früheren Arbeit stellte ich selbst diese Rechnung an. Die Rechnung wird aber durch die Realität überholt, die dokumentiert, dass Krankheitheitserreger, Bakterien wie Viren leider auch noch bevorzugt in Aerosolen zu finden sind und dort die Gesamtmenge der Krankheitserreger bzw. der viralen DNA die in größeren Aerosolen und Tröpfchen zum Teil deutlich überwiegt. Ich habe bereits im Menüpunkt Aerosoleübertragung Indizien (Punkt I 11) darauf hingewiesen und entsprechende Graphiken abgebildet. Bei der Influenza wurde sogar festgestellt, dass 87 % der Viren in Aerosolen kleiner als 1 μm zu finden sind (Fabian et al. 2008). Und selbst bei den sehr viel größeren Tuberkulose-Bazillen wurden 59 % der Erreger in Aerosolen unter 3,3 μm nachgewiesen.

Singen produziert also offenbar nicht nur sehr viel mehr Aerosole im niedrigen Größenbereich als Sprechen. SARS-CoV-2-Viren in der Luft haften auch noch dummerweise bevorzugt an diesen kleineren Aerosolen. Ein nennenswerter Anteil von ihnen kann die tiefen Lungenbläschen also problemlos erreichen und dort sehr vermutlich besonders schwere Infektionen auslösen. Leider könnte eben genau das ein gewichtiger Grund für die dokumentierte Schwere von Corona-Ansteckungen im Chor sein, wo es verschiedentlich unmittelbar zu Todesfällen (bis zu 6 Todesfällen nach einer Probe sind mir bekannt) und wenn nicht zu Infektionen mit nötiger Intensivpflege gekommen ist (vgl. Betroffene Singgruppen). Ich wünschte sehr, ich könnte hier Positiveres vermelden. Jedoch erscheint es mir fair, nicht mit solchen Informationen hinterm Berg zu halten, damit Chorleiter*innen und Chor*sängern die Verantwortung für ihr Tun und nötige Schutzmaßnahmen besser einschätzen können.

Es ist daher leider nicht richtig, wenn der Messingenieur der Schweizer Aerosolmessung Dr. Eiche davon ausgeht, dass Aerosole unter 3 μm keine Viren tragen können (Eiche 2020). Diese offenkundige Fehleinschätzung hat dazu geführt, dass die Aerosolproblematik im Schutzkonzept der Schweizer Bühnen, das auch den Schweizer Chorverbänden bei der Erstellung ihrer Schutzkonzepte als Vorlage diente, bis heute vernachlässigt wird und Lüftungsfrequenzen, Abstände und Raumbelegungszahlen zu großzügig empfohlen werden. Eiche und Partner führen den Fehler weiter in einer im November 2020 veröffentlichten Berechnung zur Ansteckungsfähgigkeit via Aerosole im medizinischen Fachjournal International Journal of Environmental Research and Public Health (Eiche und Kuster 2020).

d) Kombinierte Mund-Nasen-Atmung setzt Immunfilter Nase außer Kraft

Damit hört das Problem leider noch nicht auf. Denn die spezielle sängerische Atmung weist Besonderheiten auf, die für die Virenaufnahme noch einmal begünstigend sind, und auch für größere Aerosole das Tor zur Lunge öffnen. Denn in der Regel besteht die sängerische Atmung aus einer kombinierten Mund-Nasenatmung. D. h. ein Teil der Luft wird dabei durch den offenen Mund aufgenommen. Dadurch wird der Virenfilter der Nase, der Partikel ab 2,5 μm Größe abfangen kann, ausgehebelt und auch größere Partikel (wohl bis 10 μm) können in die Lunge gelangen. Viele der größeren Partikel werden durch die Mundschleimhäute noch einmal durch die Bronchien auf ihrem Weg in die Lunge aufgehalten. Die folgende Graphik zeigt die Wahrscheinlichkeit, nach der bei der Mundatmung Partikel sortiert nach Größe aufgehalten werden bzw. den Weg bis in die Lunge schaffen – dabei noch einmal aufgesplittet nach Art des Hindernis (Mundraum, Bronchien, Bronchiolen und peripheren Lufträume).

Graphik: Prof. Joachim Heyder nach http://www.helmholtz-muenchen.de

e) Tiefatmung erleichtert Lungengängigkeit für Aerosole

Die sängerische Tiefatmung stellt die tiefen Lungenbereiche für die Atmung viel mehr zur Verfügung als die Normalatmung. Somit können Aerosole besser direkt bis in die Lunge eingeatmet werden. Die zitierte Broschüre der Helmholtz-Gemeinschaft klärt auf:

Atmet man flach – und damit ein geringes Luftvolumen – ein, bleibt die Luft hauptsächlich im sogenannten anatomischen Totraum, also in der Mundhöhle oder der Nase, dem Rachenraum und dem Bronchialbereich – und nur wenig Luft erreicht die Lungenperipherie… Atmet ein Sportler während großer Anstrengung tief durch den Mund ein, gelangen wesentlich mehr Partikel in tiefe Lungenregionen als bei flachen Atemzügen durch die Nase.

Was für Sportler*innen gilt, gilt auch für Sänger*innen. Sänger*innen weiten zudem bewusst der Lungenraum, um besser tief atmen und die sängerische Spannung besser halten zu können. Es ist, glaube ich, gut nachvollziehbar, dass daher die Luft und damit auch die virenangereicherten Aerosole in sehr viel besserer Weise als in normalen Sprech- oder Atemsituation die Tiefen der Lunge erreichen können, wo man eine Corona-Infektion nach Möglichkeit vermeiden sollte.

f) Schnappatmung erleichtert Lungengängigkeit für Aerosole

Bedenken sollte man auch noch, dass beim Singen der Lungenraum nicht nur absichtlich geweitet und tief in die Lunge geatmet wird. Eine sehr charakteristische Art der Atmung, vor allem zwischen den Phrasen, ist die schnelle sängerische Schnappatmung. Hierdurch entstehen nicht nur 2- bis 3-mal so viele Lungenaerosole. Es werden auch mit größerer Energie Aerosole durch den offenen Mund in den Lungenraum bis zu den Lungenbläschen eingesogen, wo eben keine gesonderte Immunabwehr mehr stattfindet.

5. Zusammenfassung

Ich wünschte, ich könnte mit besseren Nachrichten aufwarten als mit dem, was ich in diesem Menüpunkt dargestellt habe. Ich denke aber, dass man erst angemessen auf etwas reagieren kann, von dem man weiß, wie und was es ist, als sich eine Wunschrealitität zu gestalten, die nicht mit wissenschaftlichen Erkenntnissen übereinstimmt. Dann kann man den nächsten Schritt tun und sich überlegen, wie man auf den Ist-Zustand reagieren kann.

Nach der anfänglichen Zurückweisung der These, dass Gruppen sich aufgrund des Singens selbst angesteckt haben könnten, haben viele Beobachtungen und Indizien gezeigt, dass es doch gute Gründe gibt, genau das anzunehmen. Singgruppen, die oft über das Singen hinaus keine allzu grossen sozialen Kontakte gepflegt haben, haben sich zu oft und zu umfassend angesteckt, als dass dies nur zufällig geschehen sein könnte und als dass dies durch die traditionell propagierten Ansteckungswege erklärt werden könnte. Für diese gab es schlicht zu wenig Berührungspunkt zwischen den Sängern. Zudem fragt es sich, warum im Zusammenhang mit größeren Corona-Ausbrüchen nur über so viele singende (auch tanzende und Sport treibende) Indoorgruppen berichtet wurde, nicht aber über unmittelbar vergleichbare adäquat viele nichtsingende oder schweigende Gruppen. Corona scheint zudem signifikant häufiger und stärker an Opernhäusern (sprich im Gesangs- und Tanztheaterbereich) ausgebrochen zu sein als an reinen Sprechtheatern oder bei Kombinationstheatern vorwiegend im Bereich des Singens und des Tanzens (vgl. Menüpunkt Betroffene Singgruppen).

Uns Ensemblesänger*innen, Choristen und Chorleiter*innen vereint alle das gleiche Ziel, dass wir uns möglichst schnell wieder den Möglichkeiten zu singen vor der Pandemie annähern wollen. Meines Erachtens ist es aber nicht damit getan, das Singen einfach aufgrund von einer Minderheit an Studien oder auch, wie Journalisten darüber berichtet haben, als ungefährlich oder gleich oder weniger gefährlich als Sprechen zu verteidigen und die besondere Ansteckungsgefährdung beim Singen damit abzutun, sondern zu fragen, was tatsächlich ist, um dann auf der Grundlage dessen geeignete Schutzmaßnahmen zu ergreifen (die ich an anderer Stelle bespreche), die uns das Singen wieder ermöglichen.

Solange Impfungen und Medikamente uns nicht schützen, gilt es noch zu bedenken – und ich halte es nur für fair gegenüber Chorsänger*innen und Chorleiter*innen, solche Kenntnisse nicht unter den Teppich zu kehren: Das Gruppensingen erweist sich aufgrund mehrerer Beobachtungen als erheblich ansteckungsgefährdender als Sprechen. Die Begründung dafür ist mehrschichtig:

1. Viel größere Aerosolmenge beim Singen als beim Sprechen: Die gemessenen Werte weichen hier wie gezeigt zwar bei verschiedenen vorgenommenen Messungen voneinander ab: Dennoch zeichnet sich unterm Strich der verschiedenen Studien der deutliche Trend ab, dass Singen signifikant mehr Aerosole produziert als das Sprechen, und der einzelne Sänger sowie Singgruppen in den meisten Fällen viel mehr Aerosole produzieren als einzelne Sprecher oder Sprechgruppen. Die Gründe für all das sind diese:

  • Tröpfchen werden durch die gleichbleibende Schwingung der Stimmbänder ideal zu Aerosolen vernebelt: Eine Reihe von Studien hat gezeigt, dass durch die blosse Vokalisation offenbar durch eine effektive Tröpfchenvernebelung durch die Stimmbänder weit mehr Aerosole entstehen als beim Atmen und Sprechen. Gleiches wird bei gezielt lang gesungenen Tönen beobachtet.
  • Die Art der sängerischen Atmung produziert viel mehr Aerosole kleiner als 1 bis 2 μm: Wissenschaftler haben festgestellt, dass eine Assymmetrie der Aerosolproduktion bei verschiedenen Atmungsarten gibt. Die häufige sängerische Normalatemsituation produziert dabei die größte Aerosolmenge: Die schnelle Einatmung (der sängerische Schnappatem) erhöht die Aerosolmenge gegenüber der Normaleinatmung um den Faktor 2 bis 3, die langsame Ausatmung um den Faktor 6 gegenüber der Normalausatmung.
  • Die beim Singen geöffnete Mundstellung lässt Aerosole besser austreten: Die gleichbleibende Mundöffnung, Zungen- und Lippenstellung bei längeren Tönen begünstigt den Austritt von Aerosolen durch den Mund gegenüber dem Sprechen enorm. Wenn nicht gerade schneller Text gesungen wird, unterscheidet sich das Sprechen im Hinblick auf die Aerosolabgabe durch viel häufigeres Abklemmen des aerosoltragenden Luftstroms aufgrund einer schnellen Folge von Zungenbewegungen und von Mundverschluss.
  • Gesangsgruppen singen meistens lauter als Sprechende oder Sprechgruppen sprechen: Bei mehreren Studien wurde festgestellt, dass die Menge der Aerosole der Tendenzen mit der Lautstärke massiv ansteigt (Ausnahmen bei Profis im hohen Lautstärkebereich bestätigen die Regel). Sprechen und Gruppensingen lässt sich schon deshalb schwer miteinander vergleichen, weil das Grundniveau der Lautstärke bei den Teilnehmern einer singenden Gruppe in aller Regel lauter ist als in den meisten Sprechsituationen.
  • In der Regel singen viel mehr gemeinsam als sprechen: In der Chorsituation singen oft alle gemeinsam, in Sprechgruppen ist Vergleichbares eher die Ausnahme. Je näher es auf ein Konzert zugeht, desto größer wird die Zeit des gemeinsamen Gesangs, desto größer wird auch die Aerosolproduktion.

2. Sängerische Atmung und Aerosolaufnahme: Punkt 1 betraf die Gründe für die erhöhte Aerosolproduktion beim Gruppengesang. Punkt 2 betrifft die Qualität der Aerosole für die Virenübertragung und die Begünstigung einer Ansteckung durch den sängerischen Atem. Die Gründe dafür sind diese:

  • Singen produziert lungenbläschengängige Aerosole: Singen produziert viel mehr als das Sprechen Aerosole von einer Größe (kleiner als 1- 2 μm) und damit einer Qualität, die bis tief in die Lungenbläschen eingeatmet werden kann, wo es kein gesondertes Immunabwehrsystem mehr gibt, wie dies etwa die Nase, die Bronchien und die Bronchiolen zur Verfügung stellen. Ein viel größerer Anteil des durch das Sprechen produzierten Partikelvolumens (größer als 2 μm) ist rein technisch nicht in der Lage dazu und/oder wird durch diese Immunabwehr der Nasenschleimhäute, der Bronchien und der Bronchiolen abgefangen.
  • Großer Teil der Singaerosole lungenbläschengängig: Die Aerosole, die bis in die Lungenbläschen gelangen können, machen einen nennenswerten Anteil der beim Singen produzierten Aerosole aus.
  • Lungenbläschengängige Aerosole scheinen mehr SARS-CoV-2-Viren zu tragen: SARS-CoV-2-Viren in der Luft haften dummerweise bevorzugt an kleineren Aerosolen, wie Untersuchungen gezeigt haben, von denen ein nennenswerter Anteil die tiefen Lungenbläschen erreichen kann, wo sie besonders Schaden anrichten können.
  • Kombinierte Mund-Nasen-Atmung setzt Immunfilter Nase außer Kraft: Die kombinierte Mund- und Nasenatmung sorgt dafür, dass bei der Atmung das natürliche Immunabwehrsystem der Nasenschleimhäute stärker umgangen wird. Grössere Aerosole ab 5 μm aufwärts werden in der Regel, aber auch ein Teil der kleineren Aerosole wird durch das Immunfiltersystem der Nase abgefangen.
  • Tiefatmung erleichtert Lungengängigkeit für Aerosole: Die sängerische Tiefatmung stellt die tiefen Lungenbereiche für die Atmung viel mehr zur Verfügung als die Normalatmung. Somit können Aerosole besser direkt bis in die Lunge eingeatmet werden.
  • Schnappatmung erleichtert Lungengängigkeit für Aerosole: Die sängerische Schnappatmung zieht Kleinaerosole zudem energisch und verbessert bis tief in die Lungenbläschen, wo keine gesonderte Immunabwehr mehr stattfindet.

Schlussfolgerung: Die Menge der dargestellten Faktoren erklärt, meine ich, hinreichend, warum es gerade bei Singgruppen immer wieder zu größeren Corona-Ausbrüchen kommen konnte. Es zeigt, dass Gruppengesang nicht mit normalen Sprechsituationen verglichen werden kann und dass es zur Ansteckungsvermeidung in Chören eines besonderen Schutzes bedarf, der mit Nachdruck gesagt über die allgemein empfohlenen Maßnahmen hinausgehen muss. “Singen ist maximal infektiös” bringt es der Chefarzt der Infektiologie am Unispital St. Gallen Prof. Pietro Vernazza auf den Punkt, den viele Corona-Skeptiker als Lichtgestalt hochhalten, weil Vernazza für die natürliche Erreichung der Herdenimmunität plädiert hatte. Ob und wie oft es tatsächlich zu Coronainfektionen über den Chorgesang kommt, hängt natürlich von der allgemeinen Ansteckungssituation im Umfeld eines Chores ab, von der möglichen Menge von Infizierten im Chor oder von dem Pech ab, ob ein Superspreader oder infizierter Superemitter im Chor mitsingt. Nur jeder 5. Infizierte ist höher infektiös, und jeder 100. bis 1000. vielleicht ein Superspreader mit sehr hoher Virenlast – wobei man annehmen muss, dass die beschriebenen Mechanismen beim Singen auch niederinfektiösen Menschen ein stark erhöhtes Potenzial geben, trotz geringerer Virenlast durchs Singen infizieren zu können, was noch einmal dadurch begünstigt wird, dass man wie dargestellt beim Singen einen Teil seines Schutzes aufgibt und umso anfälliger für virenbeladene Kleinaerosole ist. Auf weiterführende Schutzmaßnahmen zu verzichten gleicht auf diesem Hintergrundwissen meines Erachtens einer Lotterie und würde wohl immer wieder zu scheinbar zufällig auftretenden Corona-Gruppeninfektionen beim Singen führen, solange Impfung und geeignete Medikation das Problem nicht reduziert oder beseitigt haben. Bloßes Abstandhalten, Kontaktvermeidung und Händewaschen – Maßnahmen, die bislang in vielen Ländern propagiert wurden – lösen das Problem jedenfalls nicht.

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