Aerosole und Feinstaubpartikel gehören zu den tückischsten Gesundheitsrisiken im Arbeitsumfeld, denn in der Atemluft sind sie nahezu unsichtbar. Noch kleiner und gefährlicher sind Viren und Bakterien, die unbemerkt über die Atemluft in unseren Organismus landen und im schlimmsten Fall zum Tod führen können. Das Tragen von Atemschutzmasken gehört daher in vielen Arbeitsbereichen zum Alltag. Doch wie genau funktionieren Atemschutzmasken eigentlich und vor was schützen sie? Diese Frage klären wir in diesem Blogbeitrag.
Die Funktion von Atemschutzmasken
Atemschutzmasken schützen vor wässrigen und öligen Aerosolen, Rauch, Feinstaub, Viren und Bakterien bei der Arbeit* – ihre Schutzfunktion ist dabei europaweit nach EN149:2001+A1:2009 genormt und in die drei Klassen FFP1, FFP2 und FFP3 unterteilt. Bezeichnet werden sie als partikelfiltrierende Halbmasken oder Feinstaubmasken.
Die gefährlichsten Partikel können krebserregend oder radioaktiv sein, andere das Atmungssystem des Körpers über Jahrzehnte hinweg schädigen und langfristig zu schweren Erkrankungen oder sogar zum Tod führen
*vor dem Einsatz von Atemschutzmasken ist die Eignung zu überprüfen und durch eine Gefährdungsbeurteilung abzusichern.
Um sich vor diesen Partikeln zu schützen, ist ein Atemschutzgerät in vielen Arbeitsbereichen schon lange Bestandteil der persönlichen Schutzausrüstung (PSA). Wir möchten nun genauer wissen, wie Atemschutzmasken funktionieren und wie genau Partikel gefiltert werden.
Partikelfiltrierende Atemschutzmasken schützen vor Partikeln, nicht jedoch vor Gasen und Dämpfen. Die Masken bestehen üblicherweise vollständig aus Filtermaterial (auch Spinnvlies (spun bond) und Schmelzblas-Vlies (melt blown) genannt) in mehreren Lagen und sind optional mit einem Ausatemventil ausgestattet. Die unterschiedlichen Lagen dienen verschiedenen Zwecken wie der Optik, Haptik, Formstabilität, Reißfestigkeit und natürlich Filterung.
Eines der wichtigsten Komfortmerkmale bei Atemschutzmasken ist der Atemwiderstand – der Widerstand, den der Träger beim Ein- und Ausatmen spürt und der ihn dabei belastet. Um den Atemwiderstand möglichst gering zu halten, muss das Filtermaterial einerseits luftdurchlässig sein, andererseits aber auch die Partikel filtern. Aus diesem Grund wird das Filtermaterial mit einer elektrostatischen Ladung versehen. Diese sorgt dafür, dass Partikel, die aufgrund ihrer kleinen Größe eigentlich durch das Filtermaterial hindurchfliegen würden, am Material haftenbleiben.
Am besten lässt sich das mit Hilfe eines Luftballons und gemahlenen Pfeffers nachvollziehen: Bläst man den Luftballon auf und reibt ihn an ein Stück Stoff, so lädt er sich elektrostatisch auf. Bringt man den geladenen Luftballon nun in die Nähe des Pfeffers, wird der feine Pfefferstaub bereits in einem Abstand von mehreren Zentimetern vom Luftballon angezogen – das ist genau der Effekt, der bei einer Atemschutzmaske dafür sorgt, dass die Luft durchströmen kann, während die Partikel hängenbleiben.
Die Schutzklassen: FFP1, FFP2 und FFP3
Es gibt drei Schutzklassen, nach welchen die Atemschutzmasken eingestuft werden. Doch worin genau unterscheiden sich die drei Schutzklassen?
Sie unterscheiden sich nicht nach der Größe der gefilterten Partikel, sondern nach der Anzahl der gefilterten Partikel.
FFP1 Atemschutzmasken
FFP1 Atemschutzmasken weisen ein Filtervermögen von mind. 80 % auf und filtern bis zu einem 4-fachen des jeweiligen Grenzwertes (AGW*). Atemschutzgeräte dieser Schutzklasse schützen den Träger vor ungiftigen und nicht-fibrogenen Stäuben. FFP1 Masken werden deshalb in Bereichen eingesetzt, in denen Partikel in der Atemluft vorhanden sind, durch die der Arbeiter bei Einatmung in der Regel nicht erkrankt, die jedoch eine Geruchsbelastung darstellen oder die Atemwege kurzzeitig reizen können.
FFP2 Atemschutzmasken
FFP2 Masken filtern mindestens 94 % der in der Luft befindlichen Partikel und schützen bis zu einem 10-fachen des jeweiligen Grenzwertes (AGW*). Atemschutzmasken dieser Schutzklasse schützen den Träger vor festen und flüssigen Partikeln, Staub, Rauch und Aerosolen, die für die Gesundheit schädlich sind. FFP2 Atemschutzmasken werden in Bereichen eingesetzt, in denen fibrogene Partikel vorkommen, die kurzfristig zur Reizung der Atemwege führen und langfristig dem Lungengewebe schaden können.
FFP3 Atemschutzmasken
Atemschutzmasken der FFP3 Schutzklasse filtern mindestens 99 % der Partikel bis zu einem 30-fachen des Grenzwertes (AGW*). Sie schützen den Träger vor Staub, Rauch und Aerosolen, die giftig und gesundheitsschädlich sind. FFP3 Masken werden in Arbeitsbereichen eingesetzt, in welchen mit krebserregenden oder radioaktiven Stoffen gearbeitet wird. Dies können Krankheitserreger wie Viren, Bakterien und Pilzsporen sein.
*AGW = der Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) ist die durchschnittliche Konzentration eines Stoffes in der Atemluft am Arbeitsplatz, bis zu der keine Schädigungen (chronisch oder akut) zu erwarten sind, wenn der Beschäftigte dort an fünf Tagen der Woche jeweils acht Stunden arbeitet.
Je mehr Partikel gefiltert werden müssen, desto mehr Lagen an Filtermaterial kommen zum Einsatz – damit werden die Masken in den höheren Schutzklassen immer dichter und haben folglich auch einen höheren Atemwiderstand.
Um den Atemwiderstand bei FFP2- und FFP3-Masken zu verringern, hat uvex die einzigartigen High-Performance-Masken entwickelt, die neben dem geringeren Atemwiderstand auch für ein besseres Klima in der Maske sorgen: die uvex silv-Air e 7333 FFP3.
Sie haben weitere Fragen zum Thema Atemschutz und dessen Funktion? Lesen Sie mehr dazu in unseren FAQs zum Atemschutz. Gerne beraten wir Sie auch persönlich zu unseren uvex Atemschutzmasken und den entsprechenden Schutzklassen.
Hallo liebe Leute,
von einer elektrostatischen Filterung würde ich hier mal nicht sprechen, diese kommt in der feuchten Athemluft nicht zustande, zumal der physikalische Antrieb für eine elektrostatik nicht vorhanden ist.
Die Filterwirkung beruht einzig und allein auf den Druckverhältnissen vor den einzelnen Filterstoffmedium und dem Druckabfall hinter ihm (in seinem Schatten ). Dabei spielt die durchströmende Luftgeschwindigkeit durch ein Filter und wieviel Filterstoffmedium vorhanden ist also Druckseiten und Unterdruckseiten also Schattenseiten.
Ein Filter dieser Art ist nicht soleicht zu beschreiben, zumal hier das Ventil nicht vorhanden sein darf,dieses kommt hier erschwerend hinzu.
Alfred Podzkiewitz
Hallo Herr Podzkiewitz,
Sie dürfen gern noch weitere Ausführungen hier machen, wenn Sie vom Fach sind. Wenn es so wäre wie Sie sagen, wären sämtliche Masken quasi unbrauchbar zur Abwehr von Kleinst-Aerosolen unter 0,5 µm. Auch die von Ihnen beschriebene Druckveränderung klingt plausibel, würde aber sicherlich nicht ausreichen, um einen ausreichenden Schutz zu gewährleisten
Die Frau Prüschenk schreibt aber, dass die Ladung bei der Herstellung sozusagen implementiert wird. Die nachgewiesene Größe der kleinen Aerosole von COVID-19-Partikeln lag bei 0,15 – 0,40 µm. Ich habe aus Interesse sehr viel darüber gelesen und recherchiert. Ohne funktionierende elektrostatische Funktion sähe es in diesem Bereich mau aus. Aber die Tatsache der Durchfeuchtung leuchtet mir ein.
Die Fragezeichen sind nicht unbedingt weniger geworden. In „Hochrisikobereichen“ tragen wir eine FFP2/3 – je nach Lungenfunktion – mit Ventil und darüber einen MNS. Das Ventil verhindert etwas die zu schnelle Durchfeuchtung und der MNS schützt meinen Gegenüber. ObÄs etwas bringt, k.A.
MfG
Danke.
Liebes Uvex- Team,
ich habe eine Frage:
Ich verstehe das Prinzip nämlich nicht.
Je mehr Lagen an Filtermaterial desto mehr oder andere Partikel werden herausgefiltert oder?
FFP2 soll bis zu 0 ,6 μm Filtern.
Ich habe jetzt gelesen, dass SARS-Cov2/“Corona“ zwischen 0,16 und 0,12 μm.
Bedeutet dies nicht, nach einem Filterprinzip, dass der Virus durchgeht?
Es werden oft mals von Aerosolen gesprochen. Das sind, so wie ich das bislang verstehe, eine Menge an unterschiedlichen Partikeln in einem Gas/Wolke. Also darunter auch Staub und Ruß usw. und eben auch Corona. Ich habe aufgeschnappt, dass die Größe zwischen 0,3 und 5 μm liegt, mit Corona vielleicht dann auch 0,12μm – 5μm – was für mich jetzt Sinn macht, weil es ja unterschiedliche Partikel sind.
Wie funktioniert das denn?
Hallo Maximilian, die Kollegen unserer Produktgruppe Atemschutz haben Ihre Frage vorliegen und wir sind gerade dabei, eine passende Antwort für Sie vorzubereiten. Sie lesen wieder von mir. Herzliche Grüße, uvex safety
Wo ist denn jetzt die Antwort auf die Frage von Maximilian?
Hat leider etwas gedauert liebe Natalie, ist nun online. Liebe Grüße
Hallo, die Antwort lässt leider noch auf sich warten. VG Timo
Hallo Timo, die Antworten sind nun online. Unsere Produktgruppe hat aktuell leider sehr viel zu tun. Liebe Grüße
Hallo zusammen! Sehr interessante Frage. Gibt es hierzu schon eine Antwort?
Herzlich, Stephanie
Ist jetzt online 🙂
Hallo Max, tut mir leid für die späte Antwort. Seit den neuen Bestimmungen hat unsere Produktgruppe natürlich massig zu tun und zu beantworten. Aber jetzt: Je mehr Lagen / je dichter das Filtermaterial ist, desto mehr Partikel werden gefiltert. Die Menge der gefilterten Partikel hängt jedoch nicht nur von der Dichte des Filtermaterials ab, sondern auch von der elektrostatischen Ladung des Filtermaterials. Diese elektrostatische Ladung sorgt auch dafür, dass Partikel, die von der Partikelgröße eigentlich durch die Maschenweite des Filtermaterials durchgehen würden, angezogen werden. Dadurch sind auch FFP2 Masken in der Lage kleinere Partikel zu filtern.
Details findest du auch unter: https://www.uvex-safety.com/blog/de/wie-funktionieren-eigentlich-atemschutzmasken/ Liebe Grüße, uvex safety
Grüß Got!
Ich habe im letzte Jahr FFP2 Maske gekauft. Auf der Maske steht: silv-Air 2210 / CE0194 / EN149:2001+A1:2009 / FFP2 NR D usw. Ist Diese Maske richtige, um ab 18.01.2021 wie MundNaseSchutz gegen Corona zu tragen?
Mit freundlichen Grüßen
Natalia
Hallo Natalia, diese Maske ist dafür geeignet. Herzliche Grüße, uvex safety
Hallo (Frau Prüschenk),
mich interessiert, wie genau die Masken elektrostatisch aufgeladen werden? Ist das ein einmaliger Vorgang beim Herstellen der Vliese oder beim „Zusammenbau“ zur Maske? Und das Wichtigste: in welchem Zeitraum lässt diese Ladung nach? Geht das nach Benutzungsdauer oder Durchfeuchtung oder durch Materialermüdung etc.? Ich freue mich auf eine fachgerechte Antwort. In Ihrem Haus wissen das garantiert einige Leute. Bitte keine Querverweise zu EU-Normen oder gar zum RKI oder was man alles nicht mitteilen darf. Ich habe auch einige Uvex-Artikel im Gebrauch.
Die genau Zeitdauer des Nachlassens lässt sich sicherlich schwer genau feststellen, aber ungefähr sicher. Die 8 Stunden für einen einmalige Arbeitszeitnutzung sind sicherlich ein Hinweis. Theoretisch bedeutet das auch 16 x eine halbe Stunde … deshalb die Frage zur Materialermüdung.
Es gibt Leute, wenn auch sehr wenige, die wissen sehr wohl wie man fachgerecht in der jetzigen Situation solche FFP-Masken auf- und absetzt, sie transportiert und lagert. Das unterscheidet diese Leute von solchen wie Wieler, der ja jedes Mal wieder demonstriert, dass er nicht weiß, wie man damit umgeht. Im Normalfall sollte man jedwede Maske, die in einem potentiell belasteten Bereich benutzt wird, nur einmalig nutzen und entsorgen. Das ist rein theoretisch vollkommen klar, aber den Normalfall gibt es momentan nicht.
Wie gesagt … ich freue mich auf Ihre Antwort.
Hallo Herr K. die Kollegen unserer Produktgruppe Atemschutz haben Ihre Frage vorliegen und wir sind gerade dabei, eine passende Antwort für Sie vorzubereiten. Sie lesen wieder von mir. Herzliche Grüße, uvex safety
Gibt es hierzu schon antworten?
Herzliche Grüße,
Stephi
Ist online! 🙂
Hallo Herr K., entschuldigen Sie die späte Antwort, in unserer Produktgruppe ist sehr viel los. Unsere Kollegen haben versucht, Ihre Frage hoffentlich verständlich zu beantworten: Die elektrostatische Ladung wird bereits bei der Herstellung des Vlieses in das Filtermaterial eingebracht. Sie ist nicht vergleichbar mit einer Aufladung wie man sie selber kennt, wenn man an einen metallischen Gegenstand greift und sich entlädt, sondern ist von dauerhafter Natur in den Vliesstoff eingebracht (dauerhaft bedeutet hierbei üblicherweise mehrere Jahre je nach Hersteller). Über eine Konditionierung mit Hitze und Feuchtigkeit wird in der Normprüfung sichergestellt, dass die Maske nicht zu schnell ermüdet und die Anforderungen an ein Einwegprodukt mit einer Gebrauchsdauer von bis zu 8 Stunden erfüllt werden. Eine zu schnelle Ermüdung des Materials wird also über die Normprüfung abgesichert.
In der Praxis bleibt die FFP Maske ein Einwegprodukt, dass generell häufig gewechselt werden sollte – alleine, um auch Hautirritationen durch Bakterien in der Maske zu verhindern. Zusätzlich greifen viele Träger beim Auf- und Absetzen auf die Außenseite der Maske, in die Maske hinein oder auf das Gesicht ohne sich die Hände zu desinfizieren – eine Übertragung von anhaftenden Gefahrenstoffen wie bspw. Viren ist dabei wahrscheinlicher je häufiger eine Maske verwendet wird.
Da ein hoher Bedarf an FFP2 Masken einen erheblichen Kostenfaktor für Privatpersonen darstellt, verweisen wir an dieser Stelle auf eine Information der FH Münster, die sich konkret mit dem Thema der Wiederverwendbarkeit beschäftigt:
https://www.fh-muenster.de/gesundheit/forschung/forschungsprojekte/moeglichkeiten-und-grenzen-der-eigenverantwortlichen-wiederverwendung-von-ffp2-masken-im-privatgebrauch/index.php
Bitte beachten Sie, dass wir als Hersteller keine Behandlung der Masken bei 80°C empfehlen. Herzliche Grüße, uvex safety