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Zum journalistischen Leitbild von t-online.Mathematikerin warnt "Die vierte Welle lässt sich kaum aufhalten"
Seit Monaten arbeiten Forscher an Modellen zur Vorhersage der Corona-Pandemie. Nun legen sie eine umfangreiche Studie vor. Eine Mathematikerin erklärt, was sich daraus ableiten lässt.
Mathematiker des Max-Planck-Instituts für Dynamik komplexer technischer Systeme Magdeburg arbeiten bereits seit mehr als einem Jahr an Computersimulationen und mathematischen Modellen, die Vorhersagen über das Infektionsgeschehen in der Covid-19-Pandemie treffen sollen. Dr. Sara Grundel und ihr Team waren an der Studie beteiligt. Im Interview mit t-online erklärt sie die wichtigsten Ergebnisse ihrer Berechnungen.
Über die Studie
Die meisten Länder haben damit begonnen, Menschen gegen das Coronavirus zu impfen. Es wird jedoch Monate oder gar Jahre dauern, bis eine Herdenimmunität erreicht ist. Deshalb müssen den Mathematikern zufolge Impfungen und Social Distancing koordiniert werden. In ihren Berechnungen haben die Wissenschaftler Steuerungsmöglichkeiten für die Pandemie modelliert. Sie stellten unter anderem fest, dass es wichtig ist, zunächst die Menschen mit den höchsten Kontaktraten zu impfen, damit Social Distancing langfristig verringert werden kann.
t-online: Sie haben eine Studie zu Modellen zur Berechnung der Pandemie durchgeführt: Können Sie kurz erklären, was genau Sie berechnet haben?
Dr. Sara Grundel: Wir Mathematiker betrachten die Covid-19-Pandemie als ein System. Wir haben ein Modell genutzt und weiterentwickelt, welches versucht, die Realität möglichst gut zu beschreiben. Allerdings lag der Fokus unserer Arbeit auf der sogenannten Steuerung des Systems Pandemie. Die Steuermöglichkeiten, die wir untersucht haben, sind Tests, Impfungen und Kontaktbeschränkungen. Mit solch einem Modell können wir berechnen und simulieren, was bei welcher Maßnahme passiert. Wir haben uns die Frage gestellt: Was ist die optimale Steuerungsstrategie, wenn man zum Beispiel möglichst wenig Kontaktbeschränkungen haben möchte oder möglichst wenig Todesfälle?
Dr. Sara Grundel coremedia:///cap/blob/content/90522646#dataist seit 2015 Teamleiterin der "Simulation von Energienetzwerken" am Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg. Zuvor hat sie in New York promoviert und ihr Studium der Mathematik mit einem Diplom in Zürich abgeschlossen. Seit Beginn der Corona-Pandemie ist sie eine gefragte Expertin, wenn es um Modelle zur Entwicklung der Krise geht.
In der Studie heißt es, es könnte noch Monate bis Jahre dauern, bis eine Herdenimmunität erreicht ist. Das ist eine ziemlich ernüchternde Aussicht – oder gibt es auch Hoffnung auf einen schnelleren Weg?
Herdenimmunität wird bei einer Immunität von 70 bis 90 Prozent der Bevölkerung je nach Quelle – Virologen und Epidemiologen – erreicht.
Die Parameter in unserem Modell führen auf einen Wert von etwa 70 Prozent, was auch in den Simulationen gesehen werden kann. Bei einer Rate von 70 Prozent entweder geimpfter oder genesener Menschen gilt die Pandemie als vorbei. Allerdings ist bei SARS-CoV-2 noch nicht klar, wie lange die Immunität anhält, weder bei der Impfung noch bei Genesenen, also ob so etwas wie eine Herdenimmunität überhaupt erreicht werden kann. Zum Startpunkt unserer Studie gab es in Deutschland noch keine geimpften Menschen. Bei der zugrunde gelegten Impfrate braucht es ein halbes Jahr, bis genug Menschen geimpft wurden.
Die Impfkampagne muss der Studie zufolge mit dem Social Distancing kombiniert werden: Ist es für Sie denkbar, bei einem erneuten Lockdown die Geimpften komplett herauszunehmen?
Das kann unser Modell nicht beantworten. Es ist auch nicht eine Folge unsere Studie, dass wir das kombinieren müssen. Sondern es ist zunächst die Annahme, dass wir verschiedene Möglichkeiten haben, auf das System einzuwirken, nämlich vor allem mit Tests, Impfungen und Kontaktbeschränkungen. Die Frage ist, wie wir diese Methoden bestmöglich einsetzen. Und das Beste muss spezifiziert werden, also möglichst wenig Todesfälle oder wenig Infizierte oder wenig Kontaktbeschränkungen, ohne die Krankenhäuser zu überlasten. Wir wollen ein Werkzeug bereitstellen, das diese Fragen qualitativ beantworten kann. Ob man Geimpfte rausnehmen kann, hängt stark davon ab, wie genau die Impfung langfristig wirkt. Das ist nicht Teil unserer Forschung.
Ihre Studie zeigt, dass es sinnvoll wäre, zuerst die Jüngeren zu impfen, die die meisten Kontakte haben. Ist das nicht gefährlich für diejenigen mit einem höheren Risiko für einen schweren Verlauf?
In einem vereinfachten Modell ist es für alle Beteiligten besser, zuerst die kontaktreichen Menschen zu impfen und natürlich zusätzlich Kontaktbeschränkungen für alle gleichermaßen aufrechtzuerhalten. Insbesondere ist es, wenn wir unser Modell weiter interpretieren, eben wichtig, diejenigen zu impfen, deren Kontakte wenig oder fast gar nicht reduziert werden können. Also insbesondere die systemrelevanten
Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer. Dies ist tatsächlich in der wissenschaftlichen Literatur für andere Infektionskrankheiten wie die Influenza schon lange bekannt. Im Modell ist es so, dass von den Vulnerablen nicht mehr Menschen infiziert werden und auch nicht mehr Menschen krank werden, wenn die kontaktreichen Personen zuerst geimpft werden. Dies hängt aber natürlich auch wieder stark von Eigenschaften und Wirkung der Impfung ab.
Sollte die Stiko ihre Impfempfehlung für Kinder und Jugendliche anpassen? Gerade die haben in Schulen, Kitas und Freizeitgestaltung ja besonders viele Kontakte.
Kinder haben tatsächlich basierend auf einer großen Studie in Deutschland, die wir auch als Basis genommen haben, weniger Kontakte als Menschen zwischen 20 bis 60 Jahren im Schnitt. Ob man den Impfstoff für Kinder zulassen sollte, ist eine ganz andere Frage und die kann ich nicht beantworten.
Wäre es wichtiger, zuerst Jüngere zu impfen, bevor Alte und Kranke eine Boosterimpfung erhalten?
Das ist eine interessante Frage und die nächste, die wir hoffentlich angehen.
Ihrem Modell zufolge könnten die Kontaktbeschränkungen früher gelockert werden, wenn die Jüngeren zuerst geimpft würden: Wie viele Menschen müssten geimpft sein, damit es keine Kontaktbeschränkungen mehr braucht?
Das in Zahlen zu fassen, ist sehr schwierig und hängt auch von der Wirkung der Impfung ab, aber auch davon, wie stark wir Infektionen vermeiden wollen, um damit Todesfälle, aber auch Langzeit-Covid zu minimieren.
Mittlerweile verbreitet sich vor allem die Delta‐Variante in Deutschland: Wie wirkt sich eine solche Mutante auf Ihre Modelle aus?
Da müssen ein paar Parameter angepasst werden, aber die allgemeinen Aussagen werden wohl so bleiben. Allerdings ist es trotzdem immer nur ein Modell, vor allem mit vereinfachten Annahmen der Wirkung der Impfung.
Die bundesweite Inzidenz und auch der R‐Wert steigen wieder – bahnt sich damit eine vierte Welle an?
Ich denke, das lässt sich kaum aufhalten. Es ist nur eine Frage, wie hoch sie eintreffen wird und welche Steuerungsmaßnahmen umgesetzt werden. Ganz wichtig bleiben die Kontaktbeschränkungen sicher noch eine Weile.
Vielen Dank für das Gespräch, Frau Dr. Grundel!
- Die Informationen ersetzen keine ärztliche Beratung und dürfen daher nicht zur Selbsttherapie verwendet werden.
