Arena Leipzig – Fluiddynamische Simulationen (CFD)
Methodik:
Mittels Fluiddynamischer Simulationen (CFD) ist es möglich für geschlossene Räume die maßgeblichen Parameter für Infektionen über die Atemluft (mit dem Virus Covid19) zu analysieren. Die Übertragung erfolgt über virenbehaftete Aerosole, die beim Sprechen, Singen oder Nießen an die Raumluft abgegeben werden. Die Bewegung der Aerosole in der Raumluft hängt von Aerosolgröße, Raumluftwechsel, Lufttemperatur, Luftgeschwindigkeit und Luftrichtung ab. Aussagen über die Bewegung der Aerosole wie z.B. das „zu Boden fallen in einem bestimmten Abstand“ sind ohne Angabe dieser Parameter fragwürdig und in vielen Fällen falsch.
Für die Studie RESTART19 wurde deshalb die Arena Leipzig in ein 3D-Modell im Maßstab 1:1, mit allen Einbauten, Personen, Stühlen etc., übertragen.
Alle Personen wurden mit einem virtuellen Mund versehen über den die Atemluft der Person an die Raumluft abgegeben wird. Die Atemluft nicht infizierter Personen besteht dabei aus Luft als ideales Gas und 20 Liter/h CO2. Bei Infizierten Personen enthält die Atemluft noch zusätzlich die virenbehafteten Aerosole unterschiedlicher Partikelgröße.
Um die Übertragung der Viren über die Raumluft zu quantifizieren, wurde bei allen 4.000 Personen die am Mund eingeatmete Luft analysiert und die numerische Auswertung in EXCEL-Tabellen übertragen. Die Tabellen enthalten für jede Person den Massenstrom für die Aerosole und ihren prozentualen Anteil im Vergleich zu einer infektiösen Person.
Für die Bewertung des Verhaltens der Aerosole im Raum wurde deren Bewegung mittels Partikeltracking berechnet und die Ergebnisse in Videos dargestellt.