Sommer-Winter-Effekt durch Reiselust und Sonnenschein

Wetter beeinflusst die Corona-Viren nur wenig, aber die Jahreszeit

von Holger Westermann

Corona erreichte Mitteleuropa im Frühling 2020, die Zahl der Erkrankten schnellte empor, in den ersten Monaten starben viele Menschen. Während des sehr warmen und vielerorts sehr trockenen Sommers sank die Zahl der identifizierten Infizierten deutlich, obwohl nun schon sehr viel häufiger getestet wurde. Mancher hoffte, dass der Spuk der Pandemie damit verflogen sei. Doch mit der ersten Abkühlung im Herbst rollte eine zweite Infektionswelle heran, die das öffentliche Leben wieder in enge Schranken wies. Provoziert oder ermöglicht kühles Wetter Corona-Infektionen?

Zwei Studien kommen zu dem eindeutigen Ergebnis „nein, nur sehr wenig“ und „ja, wenn man statt des Wetter die Witterung meint“. Forscher von mehreren Universitäten im Süden der USA vergleichen den Einfluss des Wetters, von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, auf die Ausbreitung von Covid-19 in der Bevölkerung. Die USA sind schon seit langem sehr stark von der Corona-Pandemie betroffen, insofern konnte sich die Untersuchung auf eine solide Datenbasis stützen.

Dabei betrachteten die Forscher den Faktor Wetter auch als Umweltfaktor, der das Verhalten der Menschen verändert - und auch die Bedingungen, unter denen das Virus überleben und von Mensch zu Mensch übertragen werden muss. Wetter sollte sich demnach messbar auf die Wahrscheinlichkeit einer Covid-19-Infektion auswirken und damit auf die Verbreitung des Virus in der Bevölkerung. Vergleich bar des saisonalen Auftretens der Grippe.

Doch die Analyse der Daten zeigte den Wissenschaftlern, dass die Wetterparameter die Ausbreitung des Virus in der Bevölkerung lediglich zu 3% beeinflusste. Als weitaus wirkmächtiger erwies sich individuelles Reisen mit 34% oder allein schon der Aufenthalt fern vom Wohnort mit 26%. Weitere starke Einflussfaktoren sind Bevölkerungsdichte mit 23% und Bebauungsdichte mit 13%. Ortswechsel und durch die Wohnsituation erzwungene Sozialkontakte sind um ein Vielfaches stärkere Risikofaktoren für eine Infektion als das Wetter.

„Das Wetter hat nur geringe Auswirkungen, dagegen haben andere Faktoren wie die Mobilität größeren Einfluss. In der Rangfolge relativer Relevanz ist das Wetter einer der letzten Parameter", erklären die Forscher die Ergebnisse ihrer Studie.

Aus anderem Blickwinkel betrachtet eine Forschergruppe der Universität Wien (Österreich) die Wirkung des Wetters auf die Wahrscheinlichkeit einer Covid-19-Infektion: Sie untersuchten inwiefern die natürliche UV-Strahlung ausreicht, das Virus zu zerstören und damit die Viruskonzentration in der Luft zu reduzieren.

Zwei Faktoren beeinflussen die Fähigkeit der Sonnenstrahlung ein Virus zu zerstören; die Empfindlichkeit gegen natürliche UV-Strahlung und die Intensität der Strahlung, die auf das Virus trifft. Da die Sonne hierzulande im Winter auch zur Mittagszeit nur flach am Himmel steht, muss die Strahlung einen weiten Weg durch die Atmosphäre zurück legen, bevor sie bodennahe Luftschichten erreicht. Dabei wird ein Gutteil der UV-Strahlung herausgefiltert. Die Strahlungsintensität ist im Winter schwächer als im Sommer, wenn die Sonne mittags fast senkrecht am Himmel steht und dann nur einen sehr kurzen Weg bis zum Boden zurücklegen muss. Hinzu kommt, dass im Winter durch Nebel, Ruß und Feinstaub aus Heizung und vermehrten Individualverkehr die Luft „schmutzig“ ist und sie deshalb weniger Strahlung durchdringt.

Sonnenbrand bekommt man im Winter nur im Gebirge und über Schnee, wo die Höhenluft sehr viel dünner und strahlungsdurchlässiger ist und Reflexion die Strahlung aus der Umgebung noch mit einsammelt. Zudem ist die Haut der meisten Menschen im Winter sonnenentwöhnt und damit besonders sensibel gegenüber rötender UV-Strahlung. Unter der Dunstglocke von Großstädten bleiben die Menschen davon verschont. Zwischen Oktober und März ist die UV-Strahlung im Flachland Mitteleuropas so schwach, dass in der Haut kein Vitamin D gebildet werden kann. Die saisonalen Schwankungen der Strahlung sind also durchaus medizinisch-physiologisch relevant.

Ebenso könnte die saisonale Schwankung der Sonnenstrahlung die Wahrscheinlichkeit für das Überleben von Covid-19-Viren beeinflussen. Die Forscher verglichen dazu die Überlebensrate der Viren unter natürlicher UV-Strahlung in Wien (Österreich) und im subtropischen Sao Paulo (Brasilien) sowie in Reykjavik (Island). Es zeigte sich, dass die Strahlungsintensität in Island nur in den Sommermonaten Juni und Juli ausreicht, um Corona-Viren zu neutralisieren. Innerhalb von 30 bis 100 Minuten waren 90% der Viren vernichtet, nach einem Tag alle Viren. Im äquatornahen Brasilien - ohne nennenswerte Jahreszeiten - ist das während des gesamten Jahres möglich. Und in Mitteleuropa: Dort reicht die UV-Strahlung im Frühjahr, Sommer und Herbst aus, in akzeptabler Zeit 90% der Viren abzutöten; im Sommer besonders rasch. Wolkenloser Himmel ist für die Luftdesinfektion ideal. Die Forscher gehen davon aus, dass andere Faktoren wie Oberflächentyp, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit eine weit geringere Rolle spielen.

So betrachtet ist im Sommer eine Covid-19-Infektion unter freiem Himmel nur im direkten Kontakt möglich oder sie muss über die Luft sehr rasch erfolgen. Im Winter hat es das Virus leichter. Es bleibt im Freien länger stabil und die Menschen halten sich in Räumen auf, in die keine UV-Strahlung gelangt aber die Luft lange nicht ausgetauscht wird. Anhand der Daten für Dezember 2019 konnten die Wissenschaftler demonstrieren, dass die tägliche Sonneneinstrahlung in Mitteleuropa nicht für eine Sterilisation ausreichte. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die UV-Strahlung der Sonne ein hohes Potenzial zur Inaktivierung von Coronaviren aufweist. Das konkrete Ausmaß hängt jedoch stark vom Standort und der Jahreszeit ab“, erklären die Wissenschaftler die Ergebnisse ihrer Studie.

Für die Forscher ist die UV-Strahlung im Frühjahr, Sommer und Herbst der wichtigste natürliche Begrenzungsfaktor für das Überleben des Virus im Freien. Sie vernichtet 90 Prozent der Viren in sehr schnell und zuverlässig. Andere Faktoren wie Oberflächentyp, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit könne man daher vernachlässigen. Um die direkte Übertragung von Person zu Person zu verhindern, ist die UV-Strahlung dennoch zu langsam.

Betrachtet man die Ergebnisse beider Studien gemeinsam, so ist der Einfluss kurzfristig variabler Wettereffekte gering, die saisonale Veränderung der Witterung aber durchaus relevant. Mit den Jahreszeiten verändert sich auch die Wahrscheinlichkeit für bestimmte Wetterlagen, ein sonniger November nutzt aber dennoch nicht für eine effektive UV-Sterilisation der Atemluft. Dafür steht die Sonne inzwischen zu tief am Himmel. So hilft derzeit nur, den Mitmenschen auch im Freien auf Distanz zu begegnen - sofern es möglich ist.

Quellen:

Jamshidi, S. et al. (2020): Global to USA County Scale Analysis of Weather, Urban Density, Mobility, Homestay, and Mask Use on COVID-19. International Journal of Environmental Research Public Health 17 (21): 7847. DOI: 10.3390/ijerph17217847

Carvalho, F.R.S. et al. (2020): Potential of Solar UV Radiation for Inactivation of Coronaviridae Family Estimated from Satellite Data. Photochemistry and Photobiology, online veröffentlicht 19.10. 2020. DOI: 10.1111/php.13345

 

Erstellt am 19. November 2020
Zuletzt aktualisiert am 20. November 2020

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