Konkrete Studien zum Singen

Inhalt dieses Menüpunkts:

  1. Studien zur Tröpfchen- und Aerosolproduktion (auch beim Singen)
  2. Studien, die den sicheren Abstand beim Singen und Sprechen betreffen
  3. Risikoeinschätzungen zum Thema Singen und Gruppensingen

An dieser Stelle möchte ich eine Reihe Studien vorstellen und gegebenenfalls auch kritisch besprechen, die sich mit dem Thema Singen und Gruppengesang in Relation zur Ansteckungsgefahr mit Corona direkt oder im weiteren Sinne befassen (die Studien zum positiven gesundheitlichen Effekt des Singens finden sie hier). Da auch Studien zum Atmen und zum Sprechen Belange des Singens berühren, werden ich auch solche in Maßen hier vorstellen. Die Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, und ich versuche sie fortlaufend zu erweitern. Für Hinweise auf ganz neue Studien und für allfällige Korrekturanregungen bin ich dankbar.

1. Studien zur Tröpfchen- und Aerosolproduktion (auch) beim Singen

Aerosolmessung zum Singen, Sprechen und Husten Singing and the Dissemination of Tuberculosis (Loudon und Roberts, Dezember 1967)

Nachdem ein Team um den Tuberkulose-Forscher Joseph Bates 1965 den Tuberkulose-Ausbruch an einer Industrial School untersucht und festgestellt hatte, dass die Ansteckungen massiv häufiger im Chor als in anderen Situationen geschehen waren, formulierte es den damals noch unbestätigten Verdacht, dass speziell die Singstimme ein besonders effektiver Generator von besonders kleinen Aerosolen sein könnte, auf der Tuberkulose-Bazillen leichter durch die Luft reisen können. Da es auch weitere auffällige Ansteckungscluster ums Singen gab, wollten der Medizinprofessor Robert G. Loudon und die Medizintechnikerin Rena Maria Roberts die These von Bates überprüfen und maßen bei 3 Laiensänger (2 ohne Gesangsuntericht, einer mit) mit der seinerzeit noch bescheideneren Medizintechnik die Aerosolproduktion beim Sprechen, Singen und Husten. Die Probanten sprachen und sangen dabei die Zahlen von 1 bis 100. Die Forscher schlüsselten die Grösse der gemessenen Teilchen von unter 2,9 μm bis über 1470 μm auf.

Die Messung ergab, dass beim Singen zwar in der Gesamtheit aller weniger Tröpfchen als beim Sprechen und beim Husten gemessen wurden. Auffällig war jedoch, dass die Tröpfchen beim Singen am feinsten vernebelt wurden. Schwerelose Aerosole kleiner als 2,9 μm machten beim Singen 34,1 %, beim Husten 26,0% und beim Sprechen nur 4,4 % der emittierten Tröpfchen- und Aerosolmenge aus. Die Forscher stellten auch fest, dass der Anteil der Tröpfchenkerne, die nach der Verdunstung der Flüssigkeit noch in der Luft zurückbleiben, nach 30 min fast 6 x höher war als beim Sprechen und bald so gross wie beim Husten war (35,7, 6,4 und 48,9 für Singen, Sprechen und Husten).

Die Forscher waren geneigt, dem Verdacht von Bates von der Singstimme als besonders effektivem Aerosolvernebeler zuzustimmen, betonten aber, dass sie ihre Forschung nicht dazu benutzt sehen wollten, dass Gesang verboten würde.

The mechanism of breath aerosol formation – Aerosolmessung beim Atmen mit wichtigen Aussagen für die chorische Atmung an der University of Queensland, Australien (Johnson und Morawska, Sept. 2009)

Die australischen Aerosolwissenschaftler Prof. Dr. Graham R. Johnson und Prof. Dr. Lidia Morawska widersprechen mit dieser Studie einer bis dahin vertretenen Auffassung, dass Aerosole, die beim Atmen emittiert werden, infolge von Turbulenzen in den den Atemwegen entstehen. Als Gegenargument führen sie an, dass diese Überzeugung nicht in Einklang zu bringen ist mit Assymmetrien zwischen der Aerosolproduktion beim Ein- und Ausatmen.

Die Forscher untersuchten zu diesem Zweck die Aerosolproduktion während verschiedener Atemweisen inklusive unterschiedlicher Atemgeschwindigkeiten und Atemstillstandszeiten. U. a. stellten sie fest, dass schnelles Einatmen von gefolgtem langsamen Ausatmen wesentlich mehr Aerosole produzierte als langsames Einatmen gefolgt von einem schnellen Ausatmen. Das tiefe Ausatmen führte zu einem vier- bis sechsfachen Konzentrationsanstieg von Aerosolen, und das schnelle Einatmen führte zu einem weiteren zwei- bis dreifachen Konzentrationsanstieg. Im Gegensatz dazu hatte ein schnelles Ausatmen wenig Einfluss auf die gemessene Konzentration. Die Assymmetrie der Atemaerosolproduktion bei unterschiedlichen Formen der Ein- und der Ausatmung führte das Team zu der Erkenntnis, dass die beim Atmen emittierten Aerosole offenbar bereits bei der Einatmung durch einen Flüssigkeitsfilm in den Bronchien gebildet werden, dann in die Lungenbläschen gezogen werden (wo sie sich bei Covid-19 mit dort hoch konzentriert vorkommenden Viren anreichern können), um danach ausgeatmet zu werden.

Diese Entdeckung ist für den Gesang wie den Gruppengesang hochrelevant, stellt dort die schnelle Einatmung (Vervier- bis Versechsfachung der Aerosolkonzentration), der Schnappatem also, mit nachfolgender langgestreckter Ausatmung (Verzwei- bis Verdreifachung der Aerosolkonzentration) während des Singens fast den Normalzustand dar. Die sängerische Atmung kann daher logisch nachvollziehbar zu einem höheren Ansteckungsrisiko beitragen, ganz abgesehen davon, dass eingeatmete Kleinstaerosole mit Viren dadurch überhaupt viel besser in die Lungenbläschen gezogen werden und dort ein Infektionsgeschehen beginnen können.

Johnson und Morawska stellten als Nebeneffekt ihrer Untersuchung übrigens auch fest, dass es offenbar eine Korrelation zwischen der Atemaerosolkonzentration und dem Alter der Probanten gibt: Altere Menschen emittieren im Schnitt mehr Atemaerosole.

Modality of human expired aerosol size distributions – Aerosolmessung bei Atmung, Sprechen und Vokalisation durch ein internationales Wissenschaftlerteams aus Australien, Hongkong, China und Israel (Johnson et. al. August 2011)

Diese internationale Studie zur Aerosolgröße die von Menschen bei Lautäußerungen und beim Atmen berührt am Rande auch Belange, die für die Einschätzung der Ansteckungsgefährdung beim Singen relevant sind. Bei Probanten wurde dabei die Aerosolproduktion bei folgenden Versuchsanordnungen gemessen:

  • 3 sek tiefes Einatmen + 3 sek tiefes Ausatmen (2 min wiederholt)
  • 10 sek Zählen + 10 sek Durchatmen (2 min wiederholt)
  • 10 sek gehaltene Vokalisation auf “a” + 10 sek Durchatmen (2 min wiederholt)
  • 30 sek andauernder Husten
  • Atmen weg vom Partikelzähler

Es stellte sich heraus, dass 2 min Zählen halb so viele Partikel freisetzten wie 30 sek Husten, die langgestreckte Vokalisation aber auf “a”, die dem Singen am nächsten kommt, nach einer halben Mintute doppelt so viele Partikel wie 30 sek ununterbrochenen Hustens. Was den Ansteckungsweg über Aerosole anbelangt so hätte Singen demnach ein größeres Infektionspotenzial als Husten. Die Studie zeigt, dass Lautäußerungen generell mit der Zeit realistischerweise wesentlich mehr Partikel freisetzen, die virenbeladen und infektiös sein können, als Husten, der in der Regel nicht ununterbrochen erfolgt, und erklärt somit schlüssig, wie asymptomatisch Infizierte eine Krankheit (wie das damals noch unbekannte Covid-19) über die Luft weitergeben können.

Die Wissenschaftler unterschieden bei ihren Ergebnissen nach drei Quellen der Aerosolproduktion und versuchten auch eine Aufspaltung ihrer Messungen der Aerosole nach diesen unterschiedlichen Quellen:

  • Ein Teil der Aerosole entsteht in den Lungen bereits beim normalen Atmen
  • Ein weiterer Teil der Aerosole wird durch die Kehle generiert: hauptsächlich bei der Vokalisation und beim Husten
  • Ein dritter Teil entsteht im Mundraum beim Sprechen (etwa bei der Artikulation) und beim Husten

Forschungsreihe: Aerosolmessungen beim Atmen, Sprechen, Schreien und Vokalisieren samt Risikoeinschätzungen eines interdisziplinären Wissenschaftlerteams um PD Dr. med Sima Asadi und Prof. Dr. William Ristenpart (Chemiker): Aerosol emission and superemission during human speech increase with voice loudness (Februar 2019)
The Impact of Vocalization Loudness on COVID-19 Transmission in Indoor Spaces (September 2020)

Ein interdisziplinäres Wissenschaftler-Team (Asadi et al. 2019) hauptsächlich von der University of California Davies machten 2019 noch vor der Pandemie durch eine Studie mit dem Titel Aerosol emission and superemission during human speech increase with voice loudness auf sich aufmerksam, die anders als vorangegangene Studien, die sich auf Messung von Partikelemissionsraten beim Atmen, Sprechen, Schreien oder Vokalisieren beschränkten, bewusst dem Faktor Lautstärke bei der Aerosolproduktion nachspürte. Die Studie umfasste unterschiedliche Versuchsanordnungen, die zum Teil mehrmals wiederholt wurden: Sprechen des Vokals “a” 10 sek lang (was dem Singen am nächsten kommt) gefolgt von 15 sek Nasenatmung, Lesen eines Textes, unterschiedliche Formen der Atmung (Nasenatmung, Mundatmung, langsame Einatmung gefolgt von einer schnelle Ausatmung, schnelle Einatmung gefolgt von eine langen Ausatmung).

Die Forscher glaubten zeigen zu können, dass es einen strengen Zusammenhang zwischen anwachsender Lautstärke und verstärkter Aerosol- und Tröpfchenemission gibt (Der Tendenz nach haben andere hier ebenfalls aufgeführte Forschungen das zwar bestätigt, jedoch auch gezeigt, dass es Abweichungen von der Regel zu geben scheint). Die Forscher zeigten, dass ein Anstieg der Lautstärke um 35 Dezibel vom Flüstern bis zum Schreien die Aerosolemission ca. um den Faktor 50 erhöht. Die Verteilung der Partikelgrössen bei den unterschiedlichen Sprachtätigkeiten war dabei unabhängig von der Lautstärke und von der gewählten Sprache.

Das Team beobachtete, dass sich unter den Probanten eine Reihe von Superemittern (8 von 40 Probanten) befanden. Das sind Personen, die durchweg eine Größenordnung mehr Partikel emittierten als ihre Kollegen. Beim Singen emittierten 15 % der Teilnehmer 32 % aller Teilchen, beim Lesen sogar 12,5 % der Teilnehmer 40 % aller Teilchen. Die Wissenschaftler zeigten, dass dieses Phänomen nicht durch die Sprachstruktur noch durch die Amplitude der Sprache hinreichend erklärt werden kann, sondern bisher unbekannte Erklärungen dafür verantwortlich sein müssen. Sie mutmaßten, dass Superemitter verantwortlich für Superspreader-Events – sprich: die Massenübertragung infektiöser Krankheiten über die Luft – sein könnten.

Im September 2020 veröffentlichte das Team auf der Grundlage der eigenen Studien eine Risikomodulation mit dem Titel The Impact of Vocalization Loudness on COVID-19 Transmission in Indoor Spaces, bei der die Lautstärke der Vokalisation gegen die Lüftung eines Raums aufgerechnet wurde. Dort heißt es über das vorliegende Berechnungmodell:

“Das Modell zeigt eine Reduzierung um 6 Dezibel an bei durchschnittlicher Vokalisierungsintensität ergibt sich eine Verringerung des Äquivalents der Aerosolübertragungswahrscheinlichkeit zur Verdoppelung der Raumlüftungsrate.”

Mit anderen Worten: Eine Verdopplung der Lautstärke (10 Dezibel mehr) soll mehr als das doppelte an Belüftung benötigen, um Ansteckungen zu vermeiden. Infolge ihrer Berechnungen fordert das Team Ruhezonen in Hochrisikobereichen wie Krankenhäusern. Kein Wunder also, dass William Ristenpart im Sommer in einem Interview empfahl, seine Bibliotheksstimme einzusetzen. Gegenüber der NY-Times stimmte er der Einschätzung zu, dass derzeit unter Coronabedingungen Singen eine schreckliche Idee sei.

Untersuchung über Aerosole durch Sprechen, Singen als Chor oder Solo, und Spielen von Blasinstrument Tröpfchen und Aerosolmessung im Auftrag der Schweizer Bühnen (Eiche, Mai 2020)

Im Auftrag der Schweizer Bühnen zwecks Erstellung eines Schutzkonzepts hat der Arbeitshygieniker Dr. Thomas Eiche Tröpfchen- und Aerosolausstoss beim Gesang und unterschiedlichen Blasinstrumenten gemessen und ausgewertet. Eiche widmete sich dabei Aspekten wie Tröpfchen- und Aerosolmenge und Mengenunterschieden, Luftbewegungsmessungen, Abstandsunterschieden, Lautstärkeeinfluss, Vokalisationsunterschiede oder Effekten zur Seite hin. Eiche ging dabei über die veraltete Annahme hinaus, dass Tröpfchen grösser als 5 μm innerhalb von 1 m auf den Boden sinken hinaus und hat die Verteilung der Aerosole bis zu 32 Mikrometer gemessen und aufgeschlüsselt – allerdings in Nanolitern und nicht in absoluten Zahlen. Eine auswertende (hier zu sehende) Graphik zeigt sehr schön, wie sich die Aerosole, die bei Gesang und Blasinstrumenten entstehen, in ihrer viel kleineren Grösse von denen, die beim Sprechen entstehen, unterscheiden. Das weist auf eine grösserer Vernebelung der Aerosolmenge hin, die vom Gesamtvolumen gegenüber dem Sprechen kaum voneinander abwich.

Quelle: Eiche 2020

Eiches Messungen fördern einiges von Interesse zu Tage. Sie zeigen etwa, dass Singen im Fortissimo offenbar auf 2 m Entfernung noch einen deutlich messbaren Effekt in der nl-Konzentration der Aerosole hat. Sie dokumentieren auch, dass die Gleichung „je lauter, desto mehr Aerosole und Tröpfchen“ zu einfach gestrickt ist. So nahm bei Profisängern ab einer gewissen Lautstärke die Tröpfchenproduktion wieder ab, was vermutlich mit den stärker verschlossenen Stimmbändern zu tun hat, die weniger Luft durchlassen. Eiche gelang es auch (wie Asadi al. 2019, s. o.) zu zeigen, dass verschiedene Sänger unterschiedlich viele Aerosole emittieren und dass es unter ihnen Superemitter gibt (bei Eiche 3 von 40 Sänger*innen), die mehr als eine Grössenordnung mehr Aerosole absondern können.

Obwohl Eiche am Schluss seiner Studie für eine Belüftung mit Klimaanlage bei hohem Luftaustausch plädiert, um Aerosole abzuführen, misst er ihnen offenbar nur eine vergleichsweise geringe Bedeutung bei, Ansteckungen auszulösen. Hier liegt eine Fehlannahme zugrunde. Eiche schreibt nämlich explizit, dass er Aerosolen unter 3 µm keine Bedeutung beimisst, da nachgewiesen sei, dass sie keine Viren tragen könnten. Er beruft sich bei dieser Information auf eine Studie von Valentyn Stadnytskyi et al. 2020, die ich bereits an anderer Stelle angeführt habe („Stay healthy“), wo ich aber keine entsprechende Einschränkung finden konnte.

Eiches Annahme war zu dem Zeitpunkt denn auch bereits vielfach widerlegt. Das Gegenteil ist sogar wahr: Tatsächlich reisen Krankheitserreger sogar bevorzugt auf Kleinstaerosolen unter 3 µm durch die Luft, überraschenderweise viel mehr als auf grösseren Partikeln. SARS-CoV-2-Viren (0,1 µm Durchmesser) wurden mittlerweile in Aerosolen aller Grössen ab 0,25 µm nachgewiesen, bevorzugt in Grössen unter 2,5 µm, viele unter 1 µm. Nur diese kleinen Aerosole sind in der Lage, mit den an ihnen haftenden Viren die Immunabwehrsysteme der Schleimhäute in Mund, Nase und Bronchien auszutricken und unmittelbar die Lungenbläschen zu erreichen, wo sie großen Schaden anrichten können. Auch andere Viren nutzen die kleineren Aerosole als bevorzugten Übertragungsweg. So war etwa die Anzahl gemessener Influenzaviren, die mit um 0,08 bis 0,12 µm eine ähnliche Grösse wie das SARS-CoV-2-Virus (0,12 µm) besitzen in Aerosolen unter 5 µm 8,8-mal grösser als die Gesamtzahl aller nachgewiesener Influenzaviren in allen grösseren Aersolen und Tröpfchen zusammengenommen (Gralton et al., 2013). Eine Gruppe um Prof. Dr. Donald Milton, den die amerikanischen Chor- und Gesangslehrerverbände zu einer Risikoeinschätzung zur Zukunft des Singens befragt hatten, fand bei Untersuchungen zur Influenza 87 % der Virenpartikel in Aerosolen kleiner als 1 Mikrometer. Selbst bei dem vergleichsweise grossen Tuberkulosebazillus (0,2 bis 0,5 mal 2 bis 5 μm) stellte sich bei Messungen heraus, dass erstaunlicherweise 59 % dieser Krankheitserreger auf Aerosolen unter 3,3 µm übertragen wurden (Patterson et al, 2018).

Virologen hätten ansonsten auch keinen Grund anzunehmen, dass nur virenbeladene Kleinaerosole unterhalb von 1 Mikrometer die Lungenbläschen erreichen können. Hätte Eiche Recht, so könnten Coronaviren nicht über den Atem übertragen werden. Denn die bei der Atmung entstehenden Aerosole haben etwa einen Durchmesser von durchschnittlich 0.4 bis 0,6 μm. Dann wären Masken überall dort, wo nicht gesprochen wird, auch unnötig. Tatsächlich sind es aber wohl gerade solche Kleinaerosole, die beim Singen entstehen und an denen eben doch Viren haften können, die dadurch, dass sie unmittelbar zu den Lungenbläschen vordringen können und damit die wichtige Immunabwehr der Schleimhäute in Nase und Bronchien umgehen können, besonders effektiv infizieren können.

Das Schutzkonzept der Schweizer Bühnen wurde auf der Grundlage von Eiches Messungen, Einschätzungen und Empfehlungen angepasst. Die ursprünglich vorgesehenen 10 m2 Platz für Sänger und Bläser wurden danach auf 4 m2, und später noch einmal auf 2,25 m2 pro Person reduziert. Da Eiche bei seinen Messungen den Fokus nicht auf die Partikelzahl, sondern auf das Volumen der Aerosole legt, findet sich im Bühnenkonzept der Satz:

„Ausser ,lautem Schreien’ und ,wütend lautem Sprechen’ liegen alle Messwerte im sehr tiefen Bereich von rund einem Nanoliter pro Kubikmeter. Das heisst, im Schauspiel, beim Gesang sowie bei den Blasinstrumenten kann die Einhaltung der Abstandsregel* des BAG als ausreichende Massnahme betrachtet werden.“

Dabei ist, auch wenn die kleinen Aerosole in ihrer Gesamtheit auch nicht mehr Viren tragen mögen als grössere Tröpfchen, die Partikelanzahl und Grösse bei der Übertragung von Corona entscheidend, wie ich an anderer Stelle darlege, und nicht per se das Volumen.

Droplets and Aerosols Generated by Singing and the Risk of Coronavirus Disease 2019 for Choirs – Australische Studie der University of New South Wales Sydney zur Tröpfchenmenge beim Singen bei unterschiedlichen Vokalen und Konsonanten (September 2020)

Einen im Umfang nur kleinen Beitrag zum Aerosol-Puzzle beim Singen liefert eine im September erschienene Studie australischer Wissenschaftler von der University of New South Wales Sydney unter Prof. Dr. Rainer MacIntyre, die bereits im Mai als Fachexpertin in einem Webinar der australischen Chorverbände zur Zukunft des Singens befragt worden war. Die Wissenschaftler machten die Tröpfchenbildung beim Gesang einer solmisierten Tonleiter (also gesungen auf do-re-mi-fa-sol-la-ti-do) mit Laserlicht sichtbar und maßen deren Geschwindigkeiten bzw. Geschwindigkeitsreduktion. Die Aufnahmen zeigen, dass mache Konsonanten wie d in do oder f in fa mehr Tröpfchen bilden, die nach Entstehung vielfach nicht einfach sofort zu Boden sinken, sondern in der Luft verharren, mit der Raumluft davon getragen werden oder langsam zu sinken beginnen.

Interessant ist die Beobachtung, auf die die Wissenschaftler aufmerksam machen, dass die Tröpfchen nicht einfach alle nach vorne in die gleiche Richtung abgegeben werden, sondern je nach Konsonant in verschiedene Richtungen triften können. Auf diese Weise können sanfte Luftströmungen im Raum angekurbelt werden. Schade ist nur, dass die Studie hier gestoppt hat und die Wissenschaftler nicht die Erkenntnis des unterschiedlichen Tröpfchendrifts und der unterschiedlichen Verwirbelung der Tröpfchenwolken aufgegriffen haben, um dieses Phänomen bei jedem einzelnen Konsonant systematisch zu vermessen.

Exhaled respiratory particles during singing and talking – Aerosolmessung an der Universität Lund (Schweden)

Ein Team (Alsved et al., 2020) von Naturwissenschaftlern und Medizinern der Universität in Lund, Schweden, hat in einem Reinraum (22° und 40% Luftfeuchtigkeit) bei 12 Sängern aller Register, darunter 7 professionelle Opernsänger und 5 Amateursängern, die Emission von Aerosolen zwischen 0,5 und 10 zwischen bei verschiedenen Tätigkeiten vermessen. Die Forscher registrierten einen signifikanten Unterschied bei der Artikelproduktion zwischen Atmen, Sprechen und Singen, allerdings nicht in dem Maße, das etwa Morawska et al. 2009 im Unterschied zwischen Atmen und Sprechen und Mürbe et al. 2020 im Unterschied zwischen Atmen, Sprechen und Singen gemessen haben.

(Die Darstellung der Studie wird noch erweitert)

Weitere Beschreibungen sollen folgen.

2. Studien, die den sicheren Abstand beim Singen und Sprechen betreffen

“Musizieren während der Pandemie – was rät die Wissenschaft?” – Studie an der Bundeswehruniversität München (Kähler und Hain, Mai 2020)

Eine Studie zum Musizieren während der Pandemie der Bundeswehruniversität in München unter Leitung von Prof. Dr. Christian Kähler hat viel Aufmerksamkeit erregt und für Kontroversen gesorgt. Prof. Kähler und sein Institut haben sich im Hinblick auf Covid-19 nicht nur mit der Gefährdung beim Musizieren beschäftigt, sondern sich auch anderweitig sehr löblich und gleich auf mehreren Ebenen bei der Erforschung verschiedener Schutzmaßnahmen wie Maskenmaterial oder Luftfiltertechniken und der Ansteckungsvermeidung an Schulen verdient gemacht. Seine Studie zum Musizieren enthält viele kompetente und nützliche Anweisungen, die (vermutlich) bei Befolgung vieler seiner Empfehlungen ein Übertragungsrisiko im Chor stark minimieren können.

Die Studie Kählers zu Gesang und Blasinstrumenten hatte wohl ihren konkreten unmittelbaren Anlass in der Reaktion auf übertriebene Anweisungen der deutschen Verwaltungs-Berufsgenossenschaft, die zu Beginn der Pandemie einen Abstand von 6 m beim Singen und 12 m bei Blasinstrumenten zwecks Vermeidung des Tröpfchenflugs beim Singen und Blasen gefordert hatte, und des Instituts für Musikermedizin, das Sicherheitsabstände beim Singen und Blasen zunächst vorsichtshalber auf 3 bis 5 m beziffert hatte, bevor dies dort auf der Grundlage eigener Messungen mit den Bamberger Sinfonikern zurückgenommen bzw. relativiert wurde. Kähler hält hier mit eigenen Messungen bei Profisängern entgegen, dass beim Singen vielfach bereits nach einem halben Meter keine Luftbewegung mehr nachweisbar sei. Er verweist dabei selbst zu Recht auf die von alten Gesangslehrern empfohlene Praxis, eine Kerze, die man beim Singen vor den Mund hält, solle nicht flackern. Kähler hat zur Veranschaulichung seiner Studie auch ein Video beigefügt:

Allerdings hat Kählers Methodik eine Schwachstelle, auf die der Rundfunkchorsänger David Stingl, der die Materialsammlung zu Singen und Corona unter http://www.aerosole.net ins Leben gerufen hat, zu Recht aufmerksam macht: Kähler griff nur auf professioneller Sänger zurück, die sehr kontrolliert und nicht verhaucht singen können, die italienische Arien sangen. Dass beeinflusste das Ergebnis von vornherein in Richtung geringer Luftbewegung beim Singen. Das Besondere des Italienischen gegenüber etwa dem Deutschen oder Englischen ist nämlich, dass Konsonanten dort nicht aspiriert werden. D. h. man schiebt nicht wie im Deutschen oder Englischen ein h nach dem Konsonanten ein. Tut man dies und mit Impetus wird die Luft viel weiter verwirbelt. Selbst demonstrierte Stingl dies in einem YouTube-Video mit einem gut gesprochenen Schluss-t. Es sind eben nicht die Vokale und die sanglichen italienische Vokale, die mindestens bei guten Sängern die Luft kaum verwirbeln, sondern Zisch- und Explosivlaute unter den Konsonanten.

Leider haben Kähler und seine Studie, so wertvoll vieler seiner Aussagen sind, auch zur vorübergehenden Verunklarung der Aerosol-Problematik beim Singen beigetragen. Nicht nur meines Erachtens hat Kähler vorschnell eine Übertragung des Virus bei vier damals bekannten Superspreading-Ereignissen in Chören (Berlin D, Mount Vernon US, Amsterdam NL, Haute FR) allein aufgrund des Singens für „höchst unwahrscheinlich“ erklärt und mit seiner Aussage „Singen ist weniger gefährlich als Sprechen“, die mittlerweile weitläufig widerlegt ist, Bewegung in die zum Schweigen verdonnerte Chorszene vieler Länder gebracht, die seine Aussagen – allzu verständlich – dankbar aufgegriffen haben. Kähler hielt seinerzeit Schmier- und Tröpfcheninfektion noch für die vorherrschende Übertragungsart, etwa wenn es etwa im Begleitfilm heisst:

„In einem Chor sollte trotzdem ein Sicherheitsabstand von mindestens 1,5 m eingehalten werden, um sich auch dann wirksam vor einer Tröpfcheninfektion zu schützen, wenn gehustet oder stark gelacht wird“

In der Studie selbst heisst es:

„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.“

Ich weiss nicht, ob Prof. Kähler mittlerweile seine Haltung korrigiert hat, nachdem sich nun bis heute die Erkenntnis des Superspreadings über die Luft in Chören und anderen Singgruppen immer mehr als wissenschaftliches Ergebnis etabliert und die dahinter stehenden Ansteckungsmechanismen heute viel bekannter sind als noch im Mai 2020. Zumindest rechnet er in neueren Medienbeiträgen selbstverständlich mit der Möglichkeit, dass sich Räume viral anreichern können und hat sogar eigene Studien zur Luftreinigung mit Hepafiltern durchgeführt, die nur auf dem Hintergrund einer viralen Kontaminierung der Luft überhaupt Sinn haben.

Ungeachtet seiner damals wohl nicht richtigen Einschätzung, dass Singen weniger gefährlich sei als Sprechen, die mittlerweile von immer weniger Wissenschaftlern geteilt wird, sollte sein fachliches Knowhow und die praktischen Tipps, die Kähler von Seiten seiner Fachrichtung, der Aerodynamik, beisteuert, bei Chören Beachtung finden. In Konflikt mit Empfehlungen anderer Wissenschaftler gerät höchstens sein Plädoyer gegen Durchzug während des Singens, das primär der Vermeidung von Tröpfcheninfektionen geschuldet ist. Aerosol-Forscher schätzen hier jedoch die Gefahr fehlender Frischluftzufuhr für eine Luftinfektion beim Singen viel höher ein und plädieren im Zweifelsfall eher doch für viel Frischluft und, wenn es sein muss, auch für Durchzug.

Viele haben Kählers entwarnende Aussagen seinerzeit nach der Veröffentlichung aus dem Kontext gerissen und darauf basierend gefordert, dass man beim Singen wieder zum Normalzustand übergehen könne. Gegen ein solcher Vorgehen wehrt sich Kähler jedoch selbst vehement, gehört er doch mitnichten zu den Verharmlosern der Pandemie, sondern hat stets mit Nachdruck auf den Ernst der Lage verwiesen und zur Etablierung geeigneter Schutzmaßnahmen gedrängt. In der englischen Version der vorliegenden Musiker-Studie (leider nur dort) schreibt Kähler deutlich, dass seine Einschätzungen nur im Gesamtpaket der empfohlenen Schutzmaßnahmen zu haben sind:

„We would like to point out that we consider compliance with all recommendations to be important in order to minimize the probability of infection. If individual recommendations cannot be followed, e.g. because no suitable room is available, what should be done? It is better to find another room that meets the requirements or to stop singing in the choir than to do without individual protective measures.“

Untersuchung und fotografische Dokumentation von Aerosol- und Kondenswasseremission bei Chor Mitgliedern an der Medizinischen Universität Wien durch Prof. Dr. med Fritz Sterz

Durch den Österreichischen Chorverband veranlasst wurde im Mai 2020 an der Medizinischen Universtität Wien unter Leitung von Prof. Dr. med. Fritz Sterz bei 4 Chorsängern, darunter 2 Amateuren und 2 semiprofessionellen Sängern mit Gesangsvorbildung, die Aerosol- und Kondenswasseremission beim Singen und Atmen vermessen. Dazu wurde den Probanten eine zerstäubte 0,9-prozentige Kochsalzlösung in die Nase verabreicht, deren Austritt vermessen und fotographisch festgehalten wurde. Ziel der Untersuchung war es zu sehen, in welchem Volumen und Ausmaß sich ähnlich verhaltende Aerosole, die beim Atmen und Singen entstehen, unmittelbar ausbreiten können und welchen Einfluss hierauf Masken und Gesichtsschilde haben.

Ruhiger Atem führte zu einer Nebelwolke um die Sänger von 0,5 m. Beim Bass erreichte sie jedoch beim heftigen Ausatmen 1,5 m nach vorne. Beim Singen waren maximal 0,9 m vor den Probanten nur noch minimale Spuren von Aerosolen zu sehen. Die Aufnahmen zeigten, dass sowohl durch Masken als auch durch Gesichtsschilde die Ausbreitung der Nebelwolke signifikant eingeschränkt wurde.

Sterz schlussfolgerte, dass eine Ausdehnung der Ausatemluft bei Chorsänger*innen von über 1 m nicht zu erwarten sei, dass auf heftiges Ausatmen während des Gruppensingens verzichtet werden sollte und empfahl, das Tragen von Masken während des Singens in Erwägung zu ziehen. Auf der Grundlage dieser Studie wurde der Abstand beim Singen im Schutzkonzept des Österreichischen Chorverband auf 1,5 m festgelegt.

Wohl konnte die Studie die unmittelbare Ausbreitung der Aerosole dokumentieren und zeigen, wo zunächst einmal die grösste Ansteckungsgefährdung stattfindet – das ist ihr großes Plus. Es ist jedoch fraglich, ob die Länge der Sichtbarkeit der Kochsalzlösung, bevor der Nebel nicht mehr in der Luft erkenntbar ist, gleichbedeutend damit ist, wie weit die beim Singen produzierten Aerosole tatsächlich unmittelbar wandern. Andere Studien und Simulationsberechnungen zeigen oder legen nahe, dass die Aerosole vor allem nach vorne noch in konzentrierter Form beim Sprechen oder Singen durchaus die 2-m-Marke überschreiten können (vgl. Aerosol-Studie im Bayrischen Rundfunkchor von Prof. Matthias Echternach – Beschreibung soll unten noch folgen), und dort bei einem längeren Sprech- oder Singakt kulminieren, bevor sie sich in der allgemeinen Raumluft verteilen. Das aber könnte für ein Infektionsgeschehen durchaus von Bedeutung sein. Auch demonstrieren die Bilder der Studie zwar gut, wie Aerosole durch Masken abgebremst werden. Jedoch ist die Grösse der Partikel der zerstäubten Kochsalzlösung nicht angegeben worden und somit nicht bekannt, ob sie mit den sehr kleinen Aerosolen (siehe unten), die beim Singen überwiegend entstehen unmittelbar vergleichbar sind. Alles in allem gibt es auch keinen Hinweise auf die besondere Problematik, dass sich potenziell virenbeladene Aerosole in der Raumluft so stark anreichern können, dass sie zu Infektionen führen können. Die Grenzen der Studie hätten deutlicher gezeigt werden können.

Weitere Beschreibungen sollen folgen.

3. Risikoeinschätzungen zum Thema Singen und Gruppensingen

“What Do Science and Data Say About the Near Term Future of Singing” – Webinar amerikanischer Chor- und Gesangslehrerverbände mit Anhörung von Fachleuten zur chorischen Sicherheit (Mai 2020)

Organisiert durch amerikanische Chor- und Gesangslehrerverbände sprechen Fachleute unterschiedlicher Disziplinen in einem Webinar zu verschiedenen Themen hinsichtlich der Zukunft des gemeinsamen Singens. Was die Frage der Sicherheit anbelangt so erklärt Virologe und SARS1-Forscher Prof. Dr. med. Donald Milton von der University of Maryland, warum die Gefahr einer Luftübertragung von Corona im Chor besonders groß ist. Milton ist einer der beiden hauptverantwortlichen Autoren des bekannten Briefs, worin im Juli 2020 239 Wissenschaftlern weltweit die WHO zur Akzeptanz des Luftübertragungswegs und zur Implementierung diesbezüglicher Sicherheitsmaßnahmen aufgefordert haben. Prof. Dr. med. Lucinda Halstead, Stimmärztin und Medizinische Direktorin der MUSC Evelyn Trammell Institute for Voice and Swallowing, nimmt im weiteren Verlauf des Webinar Stellung zu den verschiedenen vorgeschlagenen Schutzmaßnahmen. Sie kommt aber zu dem Schluss, dass nicht genügend Kenntnisse da sind, um wirklich sichere Empfehlungen abzugeben und fordert die Chorszene vorerst zur Geduld auf, bis Impfung und Medikation das Gruppensingen wieder ermöglichen:

“Es gibt keinen sicheren Weg für Sänger, gemeinsam zu proben, bis es einen COVID-19-Impfstoff und eine 95% wirksame Behandlung gibt.“

(Stimmärztin Prof. Dr. med. Lucinda Halstead)

Singen sei allenfalls dann sicher, “wenn es sich um eine kleine Gruppe handelt, die draussen und ohne Rückenwind singt.”

Das Webinar löst einen Schock in Amerikas Chorszene aus, die befürchtet, dass Chorgesang das Letzte sein könnte, was wieder möglich sein wird. Auch in anderen Ländern wurden Chorleiter durch die zwei Expertisen stark verunsichert (so auch ich). Eine Gruppe von Wissenschaftler, die zwar die Erklärung der Luftübertragung ernst nahmen, aber nicht den Aufruf zur Passivität, wendeten sich mit dem Vorschlag einer evidenzbasierten Probe an die Öffentlichkeit (siehe unten) und reagierten auf das Credo von Lucinda Halsteads mit eigenen Empfehlungen. Amerikanischen Verbände initiieren in der Folgezeit eine grösser angelegte Serie interdisziplinärer Studien zu aerosollastigen musikalischen Tätigkeiten Singen und Blasen unter Leitung von Prof. Dr. Shelly Miller (siehe oben), die weitere Klarheit brachte und zum Aufzeigen von Lösungen führte.

“COVID 19 & the Future of Choral Singing” – Australisches Webinar initiiert von Gondwana Choirs und UNSW Sydney zur Risikoeinschätzung des Gruppengesangs (Mai 2020)

“Chorsingen und Corona: Ein Crashkurs mit Prof. Michael Fuchs” – kurze Youtube-Erklärung zu Risikominimierung beim Singen unter Corona-Bedingungen (Juli 2020)

Prof. Dr. med Michael Fuchs, Leiter der Sektion Phoniatrie und Audiologie und des Cochlea-Implantat-Zentrums am Universitätsklinikum Leipzig, erklärt in einem Youtube-Video bündig und zielgerichtet, warum und worauf Chorleiter*innen und Chorsänger*innen aus Sicherheitsgründen aktuell Wert legen sollen. Das Video ist als Einstieg in die Thematik sehr geeignet. Die für die Durchführung von Gruppengesangsverantstaltungen Verantwortlichen sollten sich meines Erachtens allerdings ausführlicher darein einarbeiten.

“Musizieren während der SARS-CoV-2-Pandemie – Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Musikphysiologie und Musikermedizin (DGfMM)zum Infektionsschutz beim Musizieren” Mai 2020 (aktualisiert August 2020)

Empfehlungen und Erklärungen zur Risikominimierung beim Musizieren, darunter auch zum Gesang und zum Gruppengesang, gibt auch eine sehr verständlich verfasste Schrift der Deutschen Gesellschaft für Musikphysiologie und Musikermedizin ab. Diese Schrift sollten Chorverantwortliche meines Erachtens aktuell mindestens berücksichtigen. Neben für alle Musikergruppen gültige Empfehlungen geht auch ein Abschnitt gesondert auf Erkenntnisse zum Gesang einzeln wie in Gruppen ein. Die Aerosolübertragung wird neben den klassische propagierten Ansteckungswegen via Tröpfchen oder Kontakte ernst genommen und sinnvolle Schutzmaßnahmen hierzu besprochen. Die Schrift bezieht bis zum Sommer 2020 gewonne Erkenntnisse mit ein.

Weitere Beschreibungen sollen folgen

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