Gemeinsam mit dem Philadelphia Orchestra – einem 1900 gegründeten Pennsylvania Symphony Orchestra – hat ein Forscherteam der University of Pennsylvania nun untersucht, wie viel Aerosole tatsächlich von Blasinstrumenten produziert und in die Umwelt abgegeben werden. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Physics of Fluids veröffentlicht.
Aerosole verhalten sich ähnlich wie Sprache
Die Forscher verwendeten Visualisierungen, um die Strömung zu beschreiben, die aus den Blasinstrumenten des Orchesters, wie beispielsweise einer Tuba, entweicht. Anschließend verfolgten sie die Partikel mit einem Laser. Außerdem maßen sie die Aerosolkonzentration mit einem Partikelzähler. Diese beiden Messungen wurden dann kombiniert, um das Ausmaß zu berechnen, in dem die Aerosolgeschwindigkeit mit zunehmender Entfernung vom Instrument abnahm. Paulo E. Arratia Visualisierung der Strömung, die von einem Salto ausgeht Das überraschende Ergebnis: Von Luftröhren abgegebene Aerosole haben eine ähnliche Konzentration und Größenverteilung wie Aerosole, die beim normalen Sprechen und Atmen abgegeben werden. Strömungsmessungen zeigten auch, dass die Geschwindigkeit, mit der Aerosole das Instrument verlassen, viel geringer ist als die Austrittsgeschwindigkeiten beim Husten oder Niesen.
Ein Abstand von zwei Metern ist ausreichend
„Idealerweise sitzen Musiker beim Komponieren und Musizieren nebeneinander – während der Coronavirus-Pandemie wurde das zum Problem“, sagt Studienautor Paulo Arratia, Professor an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften an der University of Pennsylvania. „Aber wir waren überrascht, dass die Aerosolmenge, die von den Luftröhren produziert wird, im gleichen Bereich liegt wie bei normaler Sprache.“ Er habe “mit viel höheren Strömungsgeschwindigkeiten und Aerosolkonzentrationen gerechnet”. Die Verteilung des Aerosols erstreckt sich nicht über zwei Meter – gemessen von der Öffnung des Instruments. Das führt dazu, dass Musiker mit Blasinstrumenten auf der Bühne einen Abstand von etwa zwei Metern – oder wie man in Österreich sagen würde: die Länge eines Elefantenbabys – einhalten müssen. Als nächstes will das Forschungsteam untersuchen, welche Aerosolkonzentration und Ausbreitungsgeschwindigkeit durch das Zusammenspiel des gesamten Orchesters entsteht. Der Autor der Arratia-Studie hofft, dass die Gesundheitsbehörden sie künftig in die Anforderungen für die sichere Durchführung von Konzerten und Festivals aufnehmen.
