Mathematisches Modell

Simulator berechnet künftigen Verlauf der COVID-19-Infektionen

Forscher aus dem Saarland haben ein Modell entwickelt, das den weiteren Verlauf der COVID-19-Infektionen inklusive Krankenhausbelegung, ICU, Beatmung und Todesraten vorhersagt.

Die sogenannte Zweite Welle nimmt gewaltig an Fahrt auf. Forscher der Universität des Saarlandes erstellten einen Simulator, der eine deutliche Verschärfung der Infektionslage vorausberechnet. Adobe Stock_freshidea

In den Szenarien des Online-Simulators wird sichtbar, dass es in Deutschland in zwei bis drei Wochen 20.000 neue Infektionsfälle pro Tag geben könnte, sollte die Ansteckungsrate so hoch bleiben wie derzeit.

Dabei hätten die Untersuchungen die Annahme bestätigt, dass die Anzahl der Krankenhauspatienten stark vom Alter der infizierten Personen abhängt.

Bundesweit könnte die Fallzahl bald auf 20.000 pro Tag steigen

„Derzeit sind vor allem jüngere Menschen infiziert, entsprechend niedrig ist auch die Zahl der hospitalisierten Patienten einschließlich der Intensivpatienten. Wir erwarten jedoch bereits in zwei bis drei Wochen eine Versiebenfachung der dann nötigen intensivmedizinischen Betreuung im Vergleich zum Sommer und gehen bundesweit von 200.000 Covid19-Erkrankten, also aktiven Fällen aus, wenn die Infektionsraten so bleiben wie derzeit“, erläutert Thorsten Lehr, Professor für Klinische Pharmazie der Universität des Saarlandes. Dann werde es auch wieder eine stärkere Durchmischung mit älteren Bevölkerungsgruppen geben und es könnten vermehrt ältere Patienten betroffen sein.

nach wie vor stirbt ein Fünftel der Covid19-Intensivpatienten

Die Zahl der Todesfälle steige bereits jetzt auf beunruhigende Weise. "Sie könnte sich mit mehrwöchiger Verzögerung stark erhöhen, denn nach wie vor verstirbt ein Fünftel der Covid19-Intensivpatienten. Das haben unsere Berechnungen bestätigt“, sagt Lehr.

Erkranken noch mehr über 60-Jährige, könnten sich die derzeit freien Intensivbetten schneller füllen als es nach dem vergleichsweise ruhigen Sommer zu erwarten war. „Einen solch dramatischen Anstieg spiegelt unser Simulationsmodell aktuell in den Grafiken nicht wider, da wir die künftige Altersstruktur der Patienten noch nicht vorhersagen können“, erläutert Lehr.

Er warnt aber zugleich davor, dass selbst wenn es gelingen würde, bis Anfang November die Reproduktionszahl wieder unter den Wert 1 zu drücken, dennoch bis Ende des Jahres bundesweit mit täglichen Fallzahlen von über 10.000 Infizierten zu rechnen sei.

Schon zu Beginn der Corona-Pandemie in Deutschland war die Sorge groß, dass die Intensivbetten und Beatmungsplätze in den Kliniken nicht ausreichen könnten. Lehr:  „Wir haben daher nicht nur die Zahl der Covid-19-Patienten, ihre stationäre Behandlung und die Todesfälle erfasst, sondern auch die vorhandenen Kapazitäten in deutschen Kliniken analysiert. So konnten wir sehr früh vorhersagen, wie viele Krankenhausbetten, intensivmedizinische Plätze oder Beatmungsplätze für die jeweiligen Infektionszahlen benötigt werden.“

 

Das Forschungsmodell

Für das Forschungsprojekt und die aufwendigen Berechnungen wird eine breite Datenbasis verwendet: Neben den Erhebungen des Robert Koch-Instituts und denen der Kreis- und Landesgesundheitsämter werden die recherchierten Corona-Fallzahlen der „Berliner Morgenpost“ berücksichtigt. Zudem werden klinische Daten von über 8.000 hospitalisierten COVID-19-Patienten aus über 100 deutschen Kliniken und verschiedene Angaben der Gesundheitsministerien ausgewertet.

„Wir analysieren zudem, wie sich die politischen Interventionen während der Pandemie auf das Infektionsgeschehen auswirken. In unseren Tabellen und Schaubildern lässt sich genau nachvollziehen, welche Effekte etwa die Kontaktbeschränkungen oder die Schulschließung hatten. Diese Erkenntnisse nutzen wir für unsere Prognosen und verbessern damit kontinuierlich das zugrundeliegende Simulationsmodell. Wir sind sehr erfreut, wie präzise unsere Berechnungen die tatsächliche Entwicklung vorhersagen können“, berichtet Projektleiter Thorsten Lehr.

Das neu identifizierte Coronavirus SARS-CoV-2 verursacht die "Corona virus disease 2019" (Covid-19) und ist Auslöser der COVID-19-Pandemie.

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