Atemschutzmaske

Definition und Einsatzbereiche

Eine Atemschutzmaske bedeckt das Gesicht teilweise oder vollständig und schützt den Träger vor luftgängigen Schadstoffen („Atemgiften“) oder Krankheitserregern. Sie wird unter anderem im Rettungswesen, bei Feuerwehr und Technischem Hilfswerk, bei der Brandermittlung sowie an Arbeitsplätzen eingesetzt, an denen chemische Stoffe oder Stäube auftreten können, etwa bei der Reinigung von Tanks.

Unterschieden werden Vollmasken nach EN 136 sowie Halb- und Viertelmasken nach EN 140. Zu den Halbmasken gehören partikelfiltrierende FFP-Masken (Filtering Face Piece, filtrierendes Gesichtsteil). Atemschutzmasken können aus Gummi, Silikonkautschuk oder Kunststoff bestehen; früher wurden auch Leder und Stoff mit Gummiüberzug verwendet.

Je nach System wird die Atemluft entweder unabhängig von der Umgebung über ein Pressluftatmersystem oder abhängig von der Umgebungsluft über Atemschutzfilter zugeführt. Alltagsmasken („Mund-Nasen-Bedeckung“) und medizinische Hygienemasken („Mund-Nasen-Schutz“) zählen nicht zu den Atemschutzmasken, weil sie hauptsächlich dem Fremdschutz und nicht dem Eigenschutz dienen.

Aufbau und Entwicklung der Masken

Eine Vollmaske besteht meist aus einem Maskenkörper aus Silikon oder Gummi, einer oder zwei Sichtscheiben in einem Dichtrahmen, Ausatemventil, Bebänderung, Innenmaske oder Luftkanälen, Sprechmembran sowie einem Anschluss für Atemregler oder Atemfilter. Die Innenmaske verkleinert den funktionellen Totraum. Über Steuerventile wird Luft in den Maskenkörper geleitet und an den Sichtscheiben entlanggeführt, damit diese nicht beschlagen. Bei Feuerwehrmasken kann die Bebänderung Maske und Helm verbinden; Hauben können zusätzlich an Helm und Vollschutzanzug angeschlossen werden.

Eine Halbmaske bedeckt Nase und Mund, lässt aber den Augenbereich frei. Ihre Dichtlinie verläuft über die schwierig abzudichtende Nasenpartie. FFP-Masken bestehen meist aus Vliesstoff, Gummibändern und einem formbaren Nasenbügel. Historische Vorläufer waren unter anderem die schnabelförmigen, mit Kräutern gefüllten Masken der Pestärzte im 17. Jahrhundert. Jean-François Pilâtre de Rozier stellte 1785 ein Saugschlauch-Atemschutzgerät mit Atemschutzmaske vor. Im Ersten Weltkrieg wurden Gasmasken wegen chemischer Kampfstoffe von allen kriegsführenden Parteien eingeführt. Nikolai Dmitrijewitsch Selinski entwickelte 1915 die erste Gasmaske mit Kohlefilter. Vor dem Zweiten Weltkrieg entstanden Volksgasmasken für die Zivilbevölkerung; seit dem Zweiten Weltkrieg gibt es auch besondere Masken und Gasschutzhauben für Kinder.

FFP-Masken: Filterwirkung und Klassifikation

Partikelfiltrierende Halbmasken schützen je nach Ausführung vor Partikeln sowie wässrigen oder öligen Aerosolen. Ihr Filtermaterial nutzt Siebeffekt, Trägheitseffekt, Diffusion und Elektrostatik. Die elektrostatische Wirkung nimmt durch Staubanlagerung und Durchfeuchtung ab; zugleich steigt der Atemwiderstand. FFP-Masken schützen nicht vor Gasen und Dämpfen. Aktivkohle-Einlagen können unangenehme, aber unschädliche organische Gerüche verringern, ersetzen jedoch keinen speziellen Gasfilter.

Nach EN 149 werden drei Klassen anhand der Gesamtleckage unterschieden. Diese setzt sich aus Undichtigkeiten am Gesicht, der Leckage am Ausatemventil und dem Filterdurchlass zusammen:

• FFP1: Gesamtleckage höchstens 25 %, Mittelwerte höchstens 22 %. Schutz vor nichttoxischen und nichtfibrogenen Stäuben bis zum 4-Fachen der maximalen Arbeitsplatz-Konzentration.
• FFP2: Gesamtleckage höchstens 11 %, Mittelwerte höchstens 8 %. Mindestens 94 % der Partikel bis zu 0,6 μm werden aufgefangen; geeignet für feste und flüssige Partikel bis zum 10-Fachen der maximalen Arbeitsplatz-Konzentration.
• FFP3: Gesamtleckage höchstens 5 %, Mittelwerte höchstens 2 %. Mindestens 99 % Filterleistung; Schutz vor giftigen, krebserzeugenden oder radioaktiven Stoffen, Tröpfchenaerosolen, Enzymen und Mikroorganismen bis zum 30-Fachen der maximalen Arbeitsplatz-Konzentration.

Zusatzkennzeichnungen sind D für eine bestandene Dolomitstaubeinlagerungsprüfung, R für wiederverwendbar und NR für die Begrenzung auf eine Arbeitsschicht. V bezeichnet ein Ausatemventil. Die früheren Kennzeichnungen S für feste sowie SL für wässrige und ölige Aerosole entfielen mit EN 149:2001.

Internationale Kennzeichnungen sind nur vergleichbar, aber nicht identisch. Nach dem US-Standard NIOSH 42 CFR Part 84 bedeutet N eine fehlende Ölresistenz, R teilweise und P starke Ölresistenz. Die Zahlen geben die Filterleistung an: 95 steht für mindestens 95 %, 100 für mindestens 99,97 %. Der Artikel nennt dabei sieben Klassifikationsstufen, führt aber acht Bezeichnungen auf: N95, Surgical N95, N99, N100, R95, P95, P99 und P100. N95 entspricht laut BAuA im Wesentlichen FFP2. In Australien und Neuseeland entsprechen P2-Masken im Wesentlichen FFP2; in Japan entspricht DS2 im Wesentlichen N95.

Anwendung, Dichtsitz und Tragedauer

FFP-Masken sind persönliche Schutzausrüstung für Bereiche mit gesundheitsschädlichen Stoffen in der Luft. Masken ohne Ausatemventil filtern Ein- und Ausatemluft und eignen sich daher für Eigen- und Fremdschutz. Masken mit Ventil filtern nur die eingeatmete Luft und dienen deshalb grundsätzlich nur dem Eigenschutz. Für eine öffentliche Maskenpflicht sind sie nicht geeignet, außer das Ventil ist etwa mit einem Vlies nach DIN EN 14683 abgedeckt. In Deutschland verlangen die Technischen Regeln für Biologische Arbeitsstoffe bei Tätigkeiten an oder nahe Patienten mit luftübertragbaren Krankheitserregern mindestens FFP2; bei stark aerosolbildenden Tätigkeiten wie Intubation oder Bronchoskopie FFP3.

Für einen sicheren Gebrauch müssen zugelassene Masken das CE-Zeichen mit der vierstelligen Nummer der Prüfstelle tragen. Vor dem Aufsetzen werden die Hände desinfiziert. Die Maske wird am Kinn angesetzt, der Nasenbügel an Nasenrücken und Nasenseiten angepasst und die vollständige Bedeckung von Mund und Nase sowie ein dichter Sitz geprüft. Beim Einatmen sollte sich die Maske zusammenziehen, beim Ausatmen wieder aufblähen. Die Maske wird möglichst nur an den Bändern berührt; das Innere sollte nicht berührt werden. Bärte verhindern den Dichtsitz, bereits ein Dreitagebart kann die Filterleistung vermindern. Masken werden trocken und schattig aufbewahrt und weder gewaschen noch mit Wasserdampf oder Flüssigkeiten behandelt.

Grundsätzlich sind FFP-Masken, sofern der Hersteller nichts anderes angibt, für eine einmalige Nutzung innerhalb einer Arbeitsschicht von höchstens acht Stunden vorgesehen. Deutsche Arbeitsschutzausschüsse empfehlen bei Mangelbedingungen höchstens 120 Minuten mit Atemventil beziehungsweise 75 Minuten ohne Ventil, gefolgt von 30 Minuten Erholungszeit. Bei einer Tragedauer von mehr als 30 Minuten täglich kann arbeitsmedizinische Vorsorge erforderlich sein. Untersuchungen stellten bei mehr als vier Stunden häufiger Kopfschmerzen und bei durchschnittlich acht Stunden täglicher Tragezeit über mehr als acht Monate teilweise entzündliche Hautreaktionen fest.

Wiederverwendung und Sonderregelungen der COVID-19-Pandemie

Wiederverwendbare FFP2- oder FFP3-Masken sind mit R gekennzeichnet, CE-zertifiziert und erfüllen EN 149. Der Hersteller muss Prüfdokumente sowie Anweisungen zur Handhabung und Desinfektion bereitstellen. Während eines Mangels wurden in manchen Kliniken mechanisch intakte FFP3-Masken aufbereitet und sterilisiert, teilweise anschließend aus Sicherheitsgründen auf FFP2 herabgestuft. Je nach Verfahren kann die Filterwirkung von N95-Masken bis zu 40 % sinken oder weitgehend erhalten bleiben.

Im März 2020 veröffentlichte das Robert Koch-Institut wegen Lieferengpässen eine Handlungsoption zur ressourcenschonenden Nutzung und möglichen Aufbereitung von MNS- und FFP-Masken im Gesundheitswesen. Die Ausnahmeregelungen waren laut Vorlage vom 31. März 2020 auf höchstens sechs Monate befristet und verloren am 31. August 2020 ihre Gültigkeit. Eine Anleitung der FH Münster und der WWU Münster vom 11. Januar 2021 empfahl für den Privatgebrauch einen Wechsel von sieben Masken im Wochenrhythmus, höchstens fünf Zyklen. Zusätzlich wurden begrenzte Verfahren im Kochbeutel für zehn Minuten oder im Ofen bei 80 °C für 60 Minuten beschrieben, jeweils mit einer begrenzten Zahl von Wiederaufbereitungen.

Als Reaktion auf die Empfehlung (EU) 2020/403 entwickelten IFA und DEKRA Testing and Certification GmbH im März 2020 einen Schnelltest für sogenannte Corona-Pandemie-Atemschutzmasken. Für bestandene Masken galt eine technische Vermutungswirkung von zwölf Monaten. Eine reguläre Vermarktung in der EU erforderte anschließend eine vollständige Prüfung nach EN 149 und eine Konformitätsbewertung nach der Verordnung (EU) 2016/425. Ab dem 1. Oktober 2020 wurden keine neuen Bestätigungen der Verkehrsfähigkeit mehr ausgestellt; vor diesem Datum nach § 9 in Verkehr gebrachte CPA durften weiterhin vertrieben und bereitgestellt werden.

Maskensysteme, praktische Grenzen und besondere Nutzung

Bei Atemschutzsystemen wird zwischen Normaldruck- und Überdruckmasken unterschieden. Bei der Normaldruckmaske entspricht der Innendruck dem Umgebungsdruck. Bei einer leichten Undichtigkeit kann beim Einatmen kurzzeitig Schadstoffluft eindringen, dafür tritt bei einer Undichtigkeit kein großer, möglicherweise unbemerkter Luftverlust auf. Der Anschluss ist meist blau oder schwarz und besitzt ein Rundgewinde nach EN 148-1 (Rd 40 mm × 1/7").

Bei der Überdruckmaske erzeugt der Atemregler einen Überdruck von etwa 4 mbar; in der Funktionsbeschreibung werden 3,9 mbar genannt. Dadurch ist das Einatmen leichter und bei kleinen Undichtigkeiten können keine Brandgase oder anderen gasförmigen Schadstoffe eindringen. Nachteilig ist der erhöhte Luftverbrauch durch austretende Luft, wodurch sich die Einsatzzeit verkürzen kann. Der Anschluss kann ein Spitzgewinde nach EN 148-3 (M 45 mm × 3 mm), einen ESA-Einheitssteckanschluss nach DIN 58600 oder einen Steckanschluss besitzen; das Anschlussstück der Überdruckmaske ist rot gekennzeichnet.

Beim Einatmen führt der Atemregler über den Druckminderer Luft nach. Der Mitteldruck beträgt je nach Gerät 4,5 bis 8,0 bar. Die Luft strömt an der Sichtscheibe vorbei und verhindert Beschlagen. Beim Ausatmen schließt das Einatemventil und die Luft entweicht durch das Ausatemventil. Bei Verwendung eines Atemschutzfilters erhöht sich der Einatemwiderstand. Zu flaches Atmen kann eine Kohlendioxidansammlung („Airtrapping“) und Bewusstlosigkeit verursachen; Halbmasken dürfen nur mit Atemschutzfiltern verwendet werden.

Brillenbügel und Gummibänder können die Dichtlinie stören. Für Brillenträger werden daher Maskenbrillen mit Drahtgestell oder geeignete optische Sichtscheiben verwendet. Bartwuchs an Kinn und Wangen verursacht Undichtigkeiten; der Bereich der Dichtlippen muss rasiert sein. Militärische ABC- beziehungsweise CBRN-Schutzmasken schützen, abhängig vom verwendeten Filter, begrenzt vor atomaren, biologischen und chemischen Kampfstoffen. Für die Auswahl und Anwendung von Atemschutzgeräten existieren in mehreren Staaten Schulungshandbücher, in Deutschland unter anderem die DGUV-Schrift „Benutzung von Atemschutzgeräten“ von 2011.