Corona: Het gevaar van de slecht geventileerde binnenruimte

Druppelsgewijs

In het Nederlandse coronabeleid staat de anderhalve meter nog altijd centraal. Maar er zijn steeds sterkere aanwijzingen dat die norm binnenshuis lang niet altijd voldoet.

Artikelen in De Groene Amsterdammer over de coronacrisis zijn voor alle lezers gratis te lezen. Interesse om meer te lezen?

Terwijl Europa zich in februari liet overrompelen door het coronavirus en Nederland in maart stap voor stap richting de ‘intelligente’ lockdown bewoog, ging het er ruim negenduizend kilometer verderop heel anders aan toe. De Japanse overheid en haar adviseurs waren niet bij machte om zoals in China een lockdown af te kondigen, maar wilden desondanks de verspreiding van het virus zo veel mogelijk beperken. Toen half januari de eerste gevallen opdoken en een maand later ook verspreiding binnen Japan een feit was, lieten ze geen minuut verloren gaan: op basis van bron- en contactonderzoek verzamelden ze zo veel mogelijk informatie over de verspreiding van het virus.

‘Al snel merkten we dat heel weinig hoogrisicocontacten van besmette personen positief testten’, vertelt Hitoshi Oshitani van de Tohoku Universiteit in Sendai. ‘Zo’n tachtig procent van de geïnfecteerden besmette niemand.’ Dat gegeven maakte niet alleen het contactonderzoek erg inefficiënt, het deed ook denken aan dat andere coronavirus uit 2003: sars. ‘Dat verschilt op veel vlakken van Sars-CoV2’, zegt Oshitani, ‘maar ook sars bleek voor zijn voortbestaan afhankelijk van superverspreidingsgebeurtenissen, waarbij één persoon in één keer veel mensen besmet en zo een cluster doet ontstaan.’

Die clusters, concludeerden de Japanners, zijn de sleutel in de aanpak van het virus. Oshitani nam zitting in de op 25 februari door het ministerie van Volksgezondheid opgerichte Cluster Intervention Group. Het ministerie veranderde de strategie van contactonderzoek door de Japanse ggd’en: de focus lag niet op het in kaart brengen en in quarantaine plaatsen van de contacten die een positief geteste persoon besmet zou kunnen hebben, maar op het achterhalen waar deze persoon de besmetting opgelopen had – wat de Japanners retrospectief contactonderzoek noemen.

Zo identificeerden ze het ene na het andere cluster, in onder meer sportscholen, conferentieoorden, restaurants en karaokebars – vrijwel allemaal op plekken waar mensen zonder mondkapjes samenkwamen en veel luid praatten of zongen. Ook opvallend: de persoon die de anderen besmette was op dat moment nog niet ziek en hoestte of nieste niet. ‘Zo kwamen we tot ons beleid gestoeld op de drie C’s: vermijd gesloten (closed) ruimtes met slechte ventilatie, drukke (crowded) plekken en intensief (close) contact zoals nabije gesprekken’, zegt Oshitani, ‘later aangevuld met het vermijden van samen zingen, hard praten en dicht op elkaar inspannen.’

Het Japanse beleid lijkt effectief: hoewel het er nooit op gericht is de uitbraak volledig in te dammen, bleek de combinatie van dwingende adviezen over de drie C’s, schoolsluitingen en beperkingen voor zakelijke bijeenkomsten, vrijwillige sluiting of aangepaste opening van sportscholen en horeca, het dragen van mondkapjes en retrospectief contactonderzoek genoeg om het aantal sterfgevallen te beperken tot minder dan negenhonderd. Er was in april wel een noodtoestand voor nodig die gepaard ging met reisrestricties en het sluiten van veel winkels, omdat ook in Japan het aantal zieken sterk opliep. Die noodtoestand werd afgelopen week opgeheven.

Cruciaal lijkt de aandacht voor ongeventileerde binnenruimtes, waar de kans op besmetting volgens een ruime schatting van de Japanners zo’n achttien keer groter is dan buiten. Die constatering raakt aan een discussie die in de Nederlandse media werd aangezwengeld door opiniepeiler Maurice de Hond, maar die ook onder academici woedt: vindt de verspreiding van het nieuwe coronavirus (vrijwel) alleen plaats via de grote druppels die na een nies of hoest snel binnen anderhalve meter naar beneden vallen, of is er een belangrijke rol weggelegd voor langer aanwezige en verder reizende druppeltjes of zelfs ingedampte druppelkernen? En zo ja: moet dit verwerkt worden in de richtlijnen en adviezen voor burgers en gebouwbeheer?

Het rivm is van die aerogene verspreiding nog niet overtuigd. In een op 18 mei gepubliceerde onderbouwing van de Covid-19-richtlijn schrijft het instituut: ‘We stellen dat op basis van de huidige inzichten niet is aangetoond dat aerogene transmissie een rol speelt in de verspreiding van Sars-CoV2 (…) op basis van de huidige inzichten zijn aanpassingen van ventilatiesystemen niet nodig. (…) Het is wel van belang dat er mogelijkheden zijn om te ventileren; goed ventileren is nodig voor het verversen van de lucht en draagt bij aan een prettig en gezond binnenklimaat.’

‘Onverantwoord’, noemt Detlef Lohse, hoogleraar vloeistofdynamica aan de Universiteit Twente, het hierop gebaseerde beleid. Hij vindt de deskundigen bij en rond het rivm(net als die bij de Wereldgezondheidsorganisatie) veel te dogmatisch. Hij publiceerde eind april een artikel in het Duitse vakblad Physik Journal, waarin hij betoogt dat de anderhalve meter als afkappunt veel te star is en gebaseerd op achterhaalde kennis over stromingsleer. Hoever virusbevattende druppeltjes komen en hoeveel van die virusdeeltjes buiten die anderhalve meter belanden, hangt sterk af van omstandigheden zoals de luchtstroming en ventilatie, blijkt onder meer uit een artikel dat op 26 maart verscheen in het Journal of the American Medical Association waarnaar Lohse verwijst.

Het rivm stelt dat wanneer aerogene verspreiding van het virus relevant was, de anderhalvemetermaatregelen van de afgelopen maanden niet zo goed gewerkt zouden hebben. Waar ze daarbij aan voorbij gaan is dat er de afgelopen maanden ook nauwelijks bijeenkomsten in slecht geventileerde ruimtes plaatsvonden. Ook stelt het rivmdat het gemiddeld aantal besmettingen per persoon bij aerogene verspreiding hoger zou zijn. Van een aantal ziekteverwekkers, waaronder het mazelenvirus, is bekend dat ze zich wél via de lucht kunnen verspreiden. Gemiddeld besmet iemand die het mazelenvirus uitscheidt zo’n achttien personen. Net zoals onder meer het influenzavirus is het nieuwe coronavirus een stuk minder besmettelijk.

Maar juist die in onder meer Japan vastgestelde clusters doen vermoeden dat verspreiding die niet verloopt via contact, oppervlakken of binnen de anderhalvemeterzone wel degelijk een belangrijke rol speelt. ‘Blijkbaar is de hoeveelheid virusdeeltjes die nodig is voor besmetting bij corona hoger dan bij de mazelen’, zegt Lohse, ‘maar afhankelijk van de omstandigheden kun je die wel degelijk via kleinere druppeltjes binnenkrijgen.’

Wanneer iemand niest, hoest, zingt of zwaar ademt of gewoon praat, komen er in verschillende mate grotere en kleinere druppels vrij. Verreweg het grootste volume zit in de grotere druppels. Maar wanneer die kleinere druppeltjes of druppelkernen niet worden ‘afgevoerd’, kunnen ze zich ophopen in de lucht, legt Lohse uit, waardoor iemand die ze inademt toch besmet raakt. Hij noemt de kerkgemeenschappen waar veel mensen besmet raakten. ‘Dan zeggen de virologen: ze hebben vast de afstand niet gehouden. Dat geloof ik gewoon niet, die kerkgangers zijn ontzettend brave burgers.’

Wanneer de kleinere druppeltjes niet worden ‘afgevoerd’, kunnen ze zich ophopen in de lucht

Tijdens zijn zoektocht naar informatie over virusverspreiding stuitte Lohse op een artikel uit 1919. Het verscheen in vakblad Science, kort na de beruchte pandemie veroorzaakt door de Spaanse griep – ook een virus waarvoor nog altijd geldt dat het zich nauwelijks via de lucht verspreidt. ‘Ze wisten toen al heel veel wat de verantwoordelijke virologen en epidemiologen in Nederland van nu vergeten lijken te zijn.’

Destijds al was het advies niet alleen menigtes te mijden en je nies en hoest te ‘smoren’, maar ook: open de ramen, zeker thuis maar liefst ook op kantoor. ‘Daarmee voorkom je die accumulatie van aerosolen’, zegt Lohse, die op 4 juni een knaw-webinar organiseert over het onderwerp. Het bewijs is overweldigend en in steeds meer andere landen erkennen vooraanstaande deskundigen dit nu ook, zegt hij, onder wie de vooraanstaande Duitse viroloog Christian Drosten. ‘Geen van de virologen in Nederland die ik uitnodigde ging op mijn uitnodiging om te spreken in.’

Een woordvoerder van het rivm laat weten dat er verder onderzoek nodig is – het instituut houdt de literatuur nauwgezet in de gaten. Voorzichtig meldt het Outbreak Management Team op 25 mei al wel dat aerosolen mogelijk relevant kunnen zijn bij verspreiding van het virus bij zingen en sporten – hierover volgen nog aparte adviezen.

Een onderzoeker die graag aan de onderbouwing van die adviezen wil bijdragen is Daniel Bonn, hoogleraar complexe vloeistoffen aan de Universiteit van Amsterdam. Zijn onderzoeksgroep publiceerde op 27 mei in The Lancet Respiratory Disease een studie waarin ze met behulp van lasertechnologie laten zien dat kleine druppeltjes van een hoest minutenlang in een slecht geventileerde ruimte aanwezig kunnen blijven en bij goede ventilatie niet. Amerikaanse onderzoekers publiceerden twee weken eerder al in PNAS iets vergelijkbaars over het in een ongeventileerde ruimte blijven hangen van druppeltjes geproduceerd bij luide spraak.

In maart liet een ander onderzoeksteam in het New England Journal of Medicine zien dat virusdeeltjes tot drie uur ‘levensvatbaar’ blijven in druppeltjes. Bonn wil graag op zoek naar de laatste ‘puzzelstukjes’: hoeveel virusdeeltjes stoot iemand uit? En hoeveel deeltjes zijn er nodig om besmet te raken? ‘Maar dan moeten de virologen ook meedoen en niet zeggen dat je niks mag zeggen omdat er onvoldoende bekend is.’

Een van de virologengroepen die zich met het vraagstuk bezighouden is die van Sander Herfst aan het Erasmus MC in Rotterdam. Zij lieten in een nog niet ge-peerreviewde publicatie zien dat bij fretten besmetting via de lucht voorkomt, maar daarbij waren de afstanden beperkt. Vervolgonderzoek met grotere afstanden is nu gaande. ‘Helaas heb ik nog nooit een fret horen zingen of luid spreken, dus dat is een lastige parameter om mee te nemen’, laat Herfst per mail weten.

Herfst onderschrijft dat in een goed geventileerde ruimte deeltjes die uitgeademd worden makkelijker en sneller uitwaaieren dan in een niet-geventileerde ruimte. ‘Echter we weten nog niet wat het belang hiervan is voor Sars-CoV2-overdracht, aangezien het tot op heden niet duidelijk is of er überhaupt “levend”, dus infectieus, Sars-CoV2 in aerosolen zit.’

Ondertussen vragen velen zich af: onder welke omstandigheden kunnen we veilig binnen zitten, bijvoorbeeld in de klas, op kantoor of binnenkort in de sportschool? Het rivm stelt dat de huidige ventilatienormen – in combinatie met de anderhalvemeterregel – voldoen. Daarbij verwijzen ze onder meer naar het cruiseschip Diamond Princess, waar veel mensen besmet raakten, maar niet via de airconditioner. In een analyse hiervan staat echter dat die airco de rondgepompte lucht wel degelijk mengde met verse buitenlucht, waardoor er wellicht genoeg ‘verdunning’ is geweest.

Een groot internationaal gezelschap onderzoekers publiceerde op 27 mei alvast een artikel waarin ze maatregelen opsommen om de kans op binnenverspreiding te verkleinen. Een van hen is Philomena Bluyssen, hoogleraar binnenmilieu aan de TU Delft. ‘Dat onderscheid tussen recirculatie, waarbij de lucht alleen wordt rondgepompt en ventilatie, waarbij verse lucht wordt toegevoegd, is belangrijk’, zegt ze. ‘En daarbij geldt: hoe meer vers, hoe beter, liefst honderd procent.’

Wanneer onvoldoende ventilatie mogelijk is, zoals in een vliegtuig en in ziekenhuizen, kunnen filters of eventueel uv-lampen het virus uit de circulatie halen. Lang niet alle kantoren beschikken over filtersystemen die aan deze normen voldoen, net zomin als veel eenvoudige airconditioners. In haar lab onderzoekt het team van Bluyssen momenteel de optimale ventilatiecondities voor een klaslokaalopstelling, waarbij wellicht de anderhalve meter enigszins losgelaten zou kunnen worden. Daarna gaat ze waarschijnlijk experimenteren met een sportschoolopstelling. ‘Wat er nodig is, zal per situatie verschillen. Daar is niet één regel voor te geven.’

Vloeistofdynamicus Lohse hoopt in elk geval dat de inzichten in het beleid worden verwerkt, ook voor de economie. ‘Mondkapjes kunnen de hoeveelheid aerosolen die binnen in de lucht komen sterk terugbrengen, en buiten, niet al te dicht op elkaar, valt het over het algemeen behoorlijk mee met de besmettingskans.’

In Japan werkt de sector van karaokebars ondertussen aan een richtlijn om de kans op verspreiding te minimaliseren, die wetenschappers, onder wie Oshitani, beoordelen. ‘Zoals het er nu naar uitziet wordt het advies om alleen met bekenden te gaan, met een maximum per ruimte en waarschijnlijk met een face shield – een plastic scherm voor het gezicht. Als dat niet goed genoeg blijkt, zal het advies weer moeten worden aangepast.’