Forscher berechnen mit Covid-19-Simulator Infektionsentwicklung für Lockdown-Szenarien

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Der verborgene Mechanismus des Weltgeschehens

Seit Jahrtausenden ist die Menschheit bestrebt, die Welt, in der sie lebt, erkennen und verstehen zu lernen. Die Erfahrung führt zu einem wachsenden Tatsachenmaterial und die zunehmende Erkenntnis zu einem sich fortwährend verändernden Weltbild.
Jahrzehntelang sind es fast ausschließlich die Biologen gewesen, die sich an die Aufgabe der Aufstellung eines einheitlichen Weltbilds herangewagt haben, Botaniker und Zoologen, Anatomen und Physiologen.
Die exakten Naturforscher haben sich dagegen lange Zeit hindurch nicht recht getraut, an das Weltbild in seiner Gesamtheit heranzutreten; denn für den exakten Aufbau fehlten zu viele, und zwar großenteils gerade die grundlegenden Bausteine. Erst in neuerer Zeit sind die Naturforscher in die Lage gekommen, den Aufbau guten Mutes zu wagen.
Mit diesem Buch liegt nun ein mutiger Beitrag vor. Es ist eine gemeinverständliche Darstellung biotechnischer Systeme der Welt und des verborgenen Mechanismus‘ unseres Weltgeschehens.

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30.10.2020 10:34

Forscher berechnen mit Covid-19-Simulator Infektionsentwicklung für Lockdown-Szenarien

Die Infektionszahlen im gesamten Bundesgebiet steigen rasant. Auch wenn der Teil-Lockdown nun schnell umgesetzt wird, lässt sich die starke Ausbreitung des Coronavirus nur mit Verzögerung ausbremsen. Wie die Infektionsentwicklung aussehen könnte, haben Forscher der Universität des Saarlandes jetzt in verschiedenen Szenarien durchgerechnet. Sie können damit zeigen, dass nur mit einer drastisch gesenkten Reproduktionszahl eine Überlastung der Krankenhäuser und Intensivstationen noch zu verhindern ist. Der dafür genutzte Covid-Simulator kann jetzt auch für einzelne Stadt- und Landkreise im ganzen Bundesgebiet die Infektionszahlen vorhersagen.

„Wir wissen aus der Entwicklung im Frühjahr, dass sich erhöhte Infektionszahlen erst mit mehrwöchiger Verzögerung auf die Belegung der Intensivstationen auswirken. Daher sind auch derzeit trotz anvisiertem Teil-Lockdown die Spitzenbelegungen erst zwischen Mitte November und Anfang Dezember zu erwarten. Mit unseren Simulationen mussten wir leider feststellen, dass unabhängig davon, wie stark man ab jetzt die weitere Ausbreitung des Coronavirus stoppen kann, im Dezember mindestens doppelt so viele Intensivbetten belegt sein werden wie zu Spitzenzeiten der ersten Welle“, sagt Thorsten Lehr, Professor für Klinische Pharmazie der Universität des Saarlandes. Gemeinsam mit seinem Team und Forscherkollegen hat er das mathematische Modell für den Online-Simulator entwickelt, das auf der Basis umfangreicher Daten präzise Ergebnisse für das gesamte Bundesgebiet liefert.

Nach Berechnungen der Wissenschaftler liegt derzeit die bundesweite mittlere Reproduktionszahl bei 1,43. Diese sagt aus, wie viele Menschen ein Infizierter im Durchschnitt ansteckt, derzeit übertragen also zehn Infizierte das Coronavirus auf etwas mehr als vierzehn Personen. „Wenn es uns gelingen würde, den R-Wert wieder auf das gleiche Niveau wie bei dem ersten Lockdown im Frühjahr, also auf etwa 0,6 zu drücken, würde ein Monat nicht ausreichen, um das Infektionsgeschehen in den Griff zu bekommen. Es gäbe auch dann noch bei über der Hälfte der Stadt- und Landkreise mehr als 50 Neuinfektionen pro 100.000 Einwohner im Schnitt der letzten sieben Tage gerechnet“, warnt Thorsten Lehr. Selbst bei dem sehr niedrigen und derzeit äußerst unrealistischen R-Wert von 0,3 lägen nach einem Monat noch knapp 20 Prozent der Stadt- und Landkreise über dem 7-Tages-Inzidenzwert von 50.

Im Rückblick konnten die Forscher genau sehen, wie sich die einschneidenden politischen Interventionen im Frühjahr, also Schulschließungen und Ausgehbeschränkungen, auf die Infektionszahlen auswirkten. Im Unterschied zu damals hat sich das Coronavirus jetzt jedoch flächendeckend in der Bevölkerung ausgebreitet. Zudem fallen die aktuell beschlossenen Maßnahmen weniger drastisch aus als im März, so dass die Wissenschaftler nicht vorhersagen können, wie gut diese das Infektionsgeschehen eindämmen können. „Wir haben daher verschiedene Reproduktionsraten durchgerechnet, um zu zeigen, wie sich die Spannweite von nur geringem Rückgang, also einem Wert von 1,1, auf eine extreme Drosselung auf 0,3, auf die Krankenhausbelegung auswirken würde“, erläutert Thorsten Lehr. Daraus ergeben sich die farbigen Kurven in den Schaubildern, die die durchschnittlich zu erwartenden Infektionsfälle und die Zahl der intensivmedizinisch zu behandelnden Covid-19 Patienten widerspiegeln.

„Diese Simulationen machen sichtbar, dass die Wirkung der aktuellen Maßnahmen wahrscheinlich stärker sein müssten als bei dem ersten Lockdown im März. Nur so kann es gelingen, dass das Infektionsgeschehen wieder kontrollierbar wird“, unterstreicht Professor Lehr. Nach den niedrigen Covid-19-Zahlen im Sommer hatte sich die Infektionsdynamik Mitte September deutlich geändert, so dass es Anfang Oktober zu dem stark exponentiellen Anstieg der täglichen Fälle kam. “Bei diesem Wendepunkt, den wir auch in den Abbildungen markiert haben, spielte vermutlich eine entscheidende Rolle, dass die Gesundheitsämter nicht mehr bei allen Infizierten nachverfolgen konnten, wo diese sich angesteckt hatten und mit wem sie seitdem Kontakt hatten“, sagt Thorsten Lehr. Um diese so wesentliche Nachverfolgung wieder zu gewährleisten, sei es sinnvoll, die Zahlen auf täglich unter 2000 Neuinfizierte zu drücken. „Wenn es uns nicht gelingt, die Reproduktionszahl in den kommenden Wochen deutlich zu senken, wird dies unweigerlich zu einer extremen Belastung des Gesundheitswesens im Dezember führen. Möglicherweise wird es daher Ende November noch zu früh sein, um wieder zu einem ‚normalen‘ Alltag zurückzukehren“, warnt Thorsten Lehr.

Um die weitere Entwicklung mit präzisen Prognosen zu begleiten, haben die Saarbrücker Wissenschaftler die frei zugängliche Online-Plattform des Covid-Simulators jetzt noch weiter verfeinert, so dass man auch für alle Stadt- und Landkreise im Bundesgebiet die Infektionszahlen berechnen kann. „Wir erfassen dafür nicht nur die Zahl der Coronavirus-Patienten, ihre stationäre Behandlung und die Todesfälle, sondern analysieren auch die vorhandenen Kapazitäten in den Kliniken. So können wir sehr früh auch für einzelne Regionen vorhersagen, wie viele Krankenhausbetten, intensivmedizinische Plätze oder Beatmungsplätze für die jeweiligen Infektionszahlen benötigt werden“, erläutert Thorsten Lehr.

Die Saarbrücker Forscher veröffentlichen regelmäßig detaillierte Prognosen für alle Bundesländer, die der Politik und dem Gesundheitswesen als Entscheidungshilfe dienen sollen. Das Besondere des Covid-19-Simulators ist die breite Datenbasis, die für die aufwändigen Berechnungen verwendet wird: Neben den Erhebungen des Robert-Koch-Instituts sowie der Kreis- und Landesgesundheitsämter werden beispielsweise die recherchierten Corona-Fallzahlen der „Berliner Morgenpost“ ergänzt. Zudem werden klinische Daten von über 8000 stationär behandelten Covid-19-Patienten aus über 100 deutschen Kliniken und verschiedene Angaben der Gesundheitsministerien ausgewertet.
An dem Covid-19-Simulationsprojekt sind neben dem Team von Professor Thorsten Lehr auch Forscherinnen und Forscher am Universitätsklinikums des Saarlandes beteiligt. Dazu zählen die Teams um Professorin Sigrun Smola und Dr. Jürgen Rissland am Institut für Virologie, und um Professor Thomas Volk und Professor Sascha Kreuer am Institut für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie.

Ein Pressefoto sowie Grafiken zur Vorhersage des 7-Tages-Inzidenzwertes für Stadt- und Landkreise sowie zur Vorhersage der Infektionsfälle und Intensivpatienten finden Sie als Download zur honorarfreien Verwendung in Zusammenhang mit dieser Pressemitteilung hier: https://www.uni-saarland.de/universitaet/aktuell/artikel/nr/22565.html

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681 302-3610) richten.


Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Thorsten Lehr
Lehrstuhl für Klinische Pharmazie
der Universität des Saarlandes
Tel. 0681/302-70255
Mail: thorsten.lehr@mx.uni-saarland.de


Weitere Informationen:

http://www.covid-simulator.com
https://www.uni-saarland.de/universitaet/aktuell/artikel/nr/22565.html


Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler, jedermann
Ernährung / Gesundheit / Pflege, Gesellschaft, Informationstechnik, Medizin, Politik
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer
Deutsch


Quelle: IDW