Projektabschlussbericht

Ansteckungsrisiken durch Aerosole im Personenverkehr

Projektauftraggeber

Stellschrauber GmbH (Forschungsprojekt)

Projektlaufzeit

Februar 2021 bis April 2021

Projektziel

Herleitung eines Algorithmus zur Ermittlung der Ansteckungswahrscheinlichkeit durch Aerosole mit COVID-19 in einzelnen Wagenkästen des öffentlichen Personenverkehrs.

Projekt mit Beratungsschwerpunkt

Betrieb und Fahrzeug

Mit Blick auf subjektiv wahrgenommene Ansteckungsrisiken mit COVID-19 im öffentlichen Personenverkehr, haben wir uns im Februar 2020 dazu entschlossen, ein internes Forschungs-Projekt zu starten. Wir waren davon überzeugt, dass es gelingen kann das Ansteckungsrisiko in den Fahrzeugen auf einem Minimum zu halten und so die Verkehre so sicher wie möglich zu machen. Mit diesem internen Projekt der Stellschrauber wurde dann ein Konzept zur Herleitung einer standardisierten Methode für die Ermittlung der statistischen Ansteckungswahrscheinlichkeit durch Aerosole mit COVID-19 im öffentlichen Personenverkehr erstellt. Mit den Ergebnissen konnten wir zeigen, dass es rechnerisch möglich ist die Besetzung einzelner Wagenkästen an einer veränderlichen Infektionslage schnell und optimal anzupassen. Das allgemeingültige Vorgehen wurde in einen Algorithmus überführt und erlaubt es jeden Fahrzeugtypen des öffentlichen Personenverkehrs zu betrachten und iterativ Bedingungen, wie Ausfall der Klimaanlage, zu simulieren. Hierbei wurde außerdem die Möglichkeit geschaffen, den Grad der Besetzung eben dieser Wagenkästen so optimal zu justieren, dass das Infektionsrisiko in jedem Fall unterhalb einer definierten Risiko-Grenze bleibt.
Wir haben unseren Algorithmus auf insgesamt zehn unterschiedliche Fahrzeugtypen angewendet. Und zwar jeweils fünf Fahrzeugtypen des Schienenpersonennahverkehrs und fünf des öffentlichen Personenverkehrs. Dabei wurden für jeden Fahrzeugtypen vier Szenarien betrachtet.

  • Dominat-Variante COVID-19 (Standardansteckung) mit voller Nutzung einer modernen Klimaanlage
  • Mutation-Variante COVID-19 (70 % ansteckender) mit voller Nutzung einer modernen Klimaanlage
  • Dominat-Variante COVID-19 (Standardansteckung) bei Ausfall der Klimaanlage
  • Mutation-Variante COVID-19 (70 % ansteckender) bei Ausfall der Klimaanlage

Bei den untersuchten Fahrzeugen konnte von uns gezeigt werden, dass die Risiken einer Ansteckung durch Aerosole im öffentlichen Personenverkehr unter gängigen Betriebsbedingungen sehr gering sind. Wird das Ziel verfolgt, dass es in den Fahrzeugen nicht zu weiteren Ansteckungen kommen soll, führen sogar bekannte Virusmutationen nicht zu notwendigen Einschränkungen der Platzkapazitäten. Der Betrieb von Klimaanlagen zum kontinuierlichen Luftaustausch stellt dabei einen wichtigen Baustein zur Reduzierung der Ansteckungsrisiken dar. Kommt es zu einem Ausfall der Klimaanlagen, bei gleichzeitig vermehrtem Auftreten von Virusmutationen, können Ansteckungsrisiken in dem Umfang steigen, dass eine gezielte Verringerung der Platzkapazitäten notwendig erscheint.
Die Kenntnis des Zusammenhangs zwischen der Besetzung der Fahrzeuge und dem daraus entstehenden Risiko einer Ansteckung, schafft die Voraussetzung die maximal mögliche Auslastung der Fahrzeuge optimal zu wählen. Verkehrsunternehmen erhalten damit von den Stellschraubern ein Werkzeug, ihre Fahrgäste mit verlässlichen Informationen zur aktuellen Gesundheitslage in den Fahrzeugen zu versorgen und damit selbstbestimmtes Handeln der Reisenden zu ermöglichen. Dabei kann schnell auf Veränderungen reagieret und das operative Personal mit Handlungshilfen unterstützt werden.