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Corona-Pandemie: Modelle der Ausbreitungsvorhersage

Reaktion wie bei einer Grippe-Epidemie?

„Weißbluten” der Bevölkerung als Strategie?

Entschleunigung der Ausbreitung durch Distanzbildung und -wahrung

Berufseinschränkungen und wirtschaftliche Ausfälle

Staat und Freiheitsrechte

Ausblick

Epidemiologen rechnen mit schubweisen Beschleunigungen lokaler Anhäufungen zunächst unentdeckter Infektionsketten und der Mathematik exponentieller Verbreitungen, die wir nicht aus der Alltagserfahrung gewohnt sind. Die Modelle enden damit, dass schließlich bei einer Rate von etwa zwei Dritteln der Bevölkerung (60-70%) die Zahl der infiziert Ge­wesenen und damit Immunisierten zu einem Gleichgewicht und Ende der Epidemie führt.

style="display:inline-block;margin:auto;font-size:8px"> https://openclipart.org/detail/151447/plague-doctor-by-rones > Pest-Arzt, 17. Jahrhundert

I. Reaktion wie bei einer Grippe-Epidemie?

Die Empfehlungen der Epidemiologen zur Corona-Gefahr werden von manchen Zir­keln für „Panikmache” gehalten. Argumentiert wird: Bei 80% der Infizierten — und vor allem den Jüngeren — verlaufe die Krankheit mit kaum merkbaren Symptomen oder wie bei einer normalen Grippe. Aber es gibt Unterschiede: SARS-Covid-19 ist viel infektiöser als die Grip­pe. Infizierte können symptomfrei bleiben oder Corona-Anzeichen erst nach 14 Tagen auftreten, aber die Betroffenen stecken bereits Andere an. Und obwohl das genaue Genom schon von den Chinesen schnell ermittelt und den Forschungsinstituten in aller Welt über­mittelt wurde, gibt es wohl noch auf lange Sicht (und d.h. für die Dauer der jetzt laufen­den Epidemie) keine Impfung, vielleicht aber Mittel zur Stärkung der Grundfunktionen.

II. „Weißbluten” der Bevölkerung als Strategie?

Eine politische Strategie, welche die Regierung Boris Johnson in Großbritannien zeitweise zu verfolgen schien, besteht im Anstreben einer „Herden-Immunität” durch Beibehaltung der gewohnten sozialen Kontakte mit Inkaufnahme auch der schwersten Erkrankungen mit Todesfolge, „bis kein Blut mehr fließt”, also bis die überle­bende Bevölke­rung „durchimmu­nisiert” ist. Vorteile: Schnellerer Verlauf und kaum Beeinträchti­gung der Wirtschaft. Aber Nachteil: Unzählige zusätzliche Tote durch Überlastung des Gesundheitswesens.

III. Entschleunigung der Ausbreitung durch Distanzbildung und -wahrung

Grundmodell exponentieller Ausbreitung: Fälle:12618Gesamt: 27 Modell reduzierter Kontakte (oder geringerer Ansteckungsgefahr): Fälle:1124Gesamt: 8 Infektions-Reihenfolge Rückwärtsermittlung (r) und Vorwärtsverfolgung (v) von Infektionsketten¹,²: ¹) Animiert in einigen Browsern ²) aufgrund von Angaben Infizierter oder von ermittelten Kontakten r v v v r v v v Erkannter Infizierter Beispiel mit Dunkelziffern aufgrund unvollständiger Entdeckung³: ³) Animiert in einigen Browsern r v Tests und Ermittlungen Aufgrund von Symptomen erkannt Unerkannte Fälle:12515Gesamt: 23 (Dies ist nur ein logisches Beispiel und erlaubt keine Abschätzung, wie hoch die Dunkelziffer in der Realität ist.) Verschiedene „Karriere”-Wege einer Infektion: unerkanntgestorben in Quarantäne Verdacht14 Tage nicht infiziert in Quarantäne getestet,infiziert mitSymptomen geheilt (immun) In Quarantäne Unerkannt infiziert Getestet infiziert Mit Symptomen Gestorben Geheilt (immun) Fa. Webastoin Stockdorf ab 27.1. Hier waren dieInfektionskettennoch verfolgbar. Karneval in Gangelt/Kreis Heinsberg am 15.2. Ab hier hätten umfangreiche Testsder Heinsberger und dann der Ge-samtbevölkerung beginnen müssen(wie in Südkorea, WHO-Empfehlung). Pferdezucht-Treffenin Neustadt/Dosse am 2.3. Über 3000 Kontakte, auchins Reit-Internat. Skiurlaub inIschgl/Tirol am 7.3. Rund 200 Deutschemit Reisebussen inIschgl. Keine Sper-re beim après-Ski. Pflegeheimin Würzburg ab 12.3. 12 Senioren tot. 44Senioren u. 32 Mit-arbeiter positiv ge-testet. 161 Isolierte. Fatale Infektionsschübe für Deutschland: nach Altersgruppen[2] Jahre:  0-910-1920-2930-3940-4950-5960-6970-79üb.80 15%10%5%0% 3,8%8,5%15,0% nach Vorerkrankungen[3] Herz-Kreis-DiabetesBluthoch-Atemwegs-Krebs lauf-Erkra.druckErkrankg. 13,2%9,2%8,4%8,0%7,6% Sterblichkeit Infizierter in China 5,0Tage 245 Ts us 8,2Tage 118 Ts es Italien sieht jetzt „Licht am Ende des Tunnels” 15,8Tage 115 Ts it 11,2Tage 85 Ts de 83 Ts cn 7,7Tage 60 Ts fr 9,8Tage 53 Ts ir 5,1Tage 34 Ts uk 19 Ts ch 18 Ts tr 17 Ts be 15Ts nl 10 Ts au 10 Ts kr Süd-Korea Stand: 3.4. mittags Bestätigte Fallzahlen, Verdopplungsspannen und Gestorbene[4, 5] Annahme: Jeder Infizierte steckt in jeder einzelnen Phase genau 2 weitere Personen an(sogenanntes r0=2). Annahme: Jeder Infizierte steckt in jeder einzelnen Phase genau eine weitere Person an(r0=1). Annahme: Jeder Infizierte wurde in der vorangegangenen Phase durch eine im direkten Kon-takt gestandene Person angesteckt und steckt in den nächsten Phasen die im di-rekten Kontakt stehenden Personen an. Annahme: Ein – von einem erkannten Infizierten aus – rückermittelter Infizierer und ein vondiesem Angesteckter werden bekannt. Ein anderer Infizierter wird an Symptomen erkannt. Da ein frisch Infizierter nicht sofort auf einen Test anspricht, wird eine Corona-verdächtigtePerson zunächst in Quarantäne genommen. Schlägt der Test auch nach 14 Tagen nicht an,so gilt die Person als nicht infiziert. Weist ein Test die Infektion entweder innerhalb der 14Tage Quarantäne oder direkt bei einer bisher unverdächtigen Person nach, gilt sie als getes-tet infiziert. Brechen die Symptome aus, kommt sie in isolierte medizinische Behandlung.Irgendwann verstirbt die Person entweder — oder sie kann als geheilt entlassen werden.Dann ist sie immun und nicht mehr infektiös.

Trotz vielleicht langsamer steigenden Fallzahlen könnte das deutsche Gesundheitssystem überfordert werden. Auch Kontakt- oder Ausgangsbeschränkungen erlauben keine sichere Kalibrierung der Fallzah­len unter eine bestimmte Maximalhöhe. Die Wirkung geplan­ter Zusatzanstren­gungen im System liegt fast nur im Prozentbereich:

• Personal: Umschulung in der Pflege, Reaktivierung ausgeschiedener Kräfte, Medizinstu­denten, Bundeswehr, auch mehr Laborkräfte für die Tests — gleichzeitig sinken die Per­sonalstärken aber durch Infektionen;

• Material: Test-Sätze für alle, (teilweise private) Anfertigung von Atemschutz­masken, Produktion von weiteren Beat­mungsgeräten;

• Intensivplätze: Belegungsänderung durch Aufschieben der Behandlung anderer Fälle, Umwidmung anderer Räume.

Nötig wären aber angesichts exponentieller Anforderungen Verdopplungen oder Ver­dreifachungen. „Derzeit berichten die teilnehmenden Kliniken von rund 4.800 Intensiv­betten, die in den nächsten 24 Stunden bereitgestellt werden können” [6]. Ab dem Punkt, da bei uns bereits 5000 Intensivplätze benötigt und eingesetzt wurden (in Italien die Ka­pazitätsgrenze!), wird je nach Verdopplungsspanne der Beatmungsnotwen­digkeiten unse­re Kapazität von 28000 Intensivplätzen schon nach so wenigen weiteren Tagen erschöpft:

Wie lange reichen 28000 Intensivplätze (Beatmungsgeräte) noch ab Erreichen von 5000 Plätzen?
Bei Verdopplung notwendiger Beatmungen alle 4 Tage 5 Tage 6 Tage 7 Tage 8 Tage 9 Tage 10 Tage 11 Tage 12 Tage
… werden weniger als 28000 (nämlich
20000) Plätze gut reichen für weitere
8 Tage 10 Tage 12 Tage 14 Tage 16 Tage 18 Tage 20 Tage 22 Tage 24 Tage
… werden mehr als 28000 (nämlich 40000)
Plätze benötigt spätestens nach weiteren
12 Tg. 15 Tg. 18 Tg. 21 Tg. 24 Tg. 27 Tg. 30 Tg. 33 Tg. 36 Tg.
Laut DIVI sind aktuell 12380 (3735+8645) aller (inkl. COVID-19-) Beatmungsplätze belegt und 9282 (3245+6037) noch frei[7]. Meinung der Intensivärzte: „Das Problem ist eher der Mangel an Personal als an Geräten” [8]?

IV. Berufseinschränkungen und wirtschaftliche Ausfälle

Verbote oder Einschränkungen gibt es nun für Veranstaltungen jedweder Art, Restaurants, Non-food-Läden, Friseure, Clubs, usw.. Die Folgen sind unabsehbar. …

Die Schließung der Schulen und Kindergärten zwingt viele Eltern zum Arbeitsverzicht, um ihre Kinder zu betreuen — wofür die Großeltern nicht mehr einspringen sollen.

Der Ausfall an Wirtschaftsleistung kann nicht kompensiert und die fehlende Konsummög­lichkeit nicht nachgeholt werden. Die Keynes'schen Rezepte zum Einspringen des Staates mit Aufträgen greifen nicht, weil es nicht eigentlich an Aufträgen fehlt, sondern an der Produktionserlaubnis. Staatliche Kredite, Zuschüsse und Hilfen wie Kurzarbeit glätten nur den Rückgang oder verteilen ihn um. Was nicht produziert wird, kann auch nicht kon­sumiert werden. Produktion meint hier auch Dienstleistungen, kulturelle oder sport­liche Veranstaltunen, usw.  Umgekehrt kann Nicht-Konsumiertes nur selten bis zu einer Wirtschafts­belebung eingelagert werden. Staaten können nicht für später sparen. Der Staatsüber­schuss bisher war kein Sparen, sondern Geld- bzw. Leistungsvernich­tung. Die aktuellen Staatsausgaben werden nun aus der lau­fenden Wirtschaftsleistung entnommen.

V. Staat und Freiheitsrechte

Auch Rauchverbote sind Beispiele lokal erlaubter Priorisierung des Gesundheitsgebots. Darf der demokratische Staat die Freizügigkeit oder den Ausgang beschränken, die Ver­sammlungsfreiheit auf zwei Personen begrenzen? Histori­sche Auseinandersetzung: Den staatlichen Bestrebungen zu einer Geschwindigkeitsbe­grenzung wurde bei uns die Forde­rung „Freie Fahrt für freie Bürger” entgegengestellt. Interessant ist, dass uns die ähnlich dogmatische Haltung in den USA zum Recht auf Waffen­tragen merkwürdig erscheint, wäh­rend den Amerikanern die Ablehnung einer Höchstge­schwindigkeit unverständlich ist.

Inzwischen gibt es in den meisten Ländern Ausgangsbeschränkungen und Kontaktverbote. Deutsch­land hat mindestens eine Woche Zeit verloren, in der sich die Infektionen weiter wenig gehin­dert ausbreiten konnten. Eingriffe in Freizügigkeit oder Versammlungsfreiheit dürfen allerdings nur durch hohe Gefährdungen und vorübergehend gerechtfertigt sein.

VI. Ausblick

Uns stehen apokalyptische Zeiten bevor. Mißlingt der Versuch, die Fälle innerhalb des Ge­sundheitswesens beherrschbar zu halten (“FlattenTheCurve”), bleibt nur der Übergang zum Triage-System der Katastrophenmedizin — in Italien und Frankreich bereits angewandt — das alle Patien­ten in drei Kategorien einteilt:

0 - Eine wenig aussichtsreiche oder aufwendige Behandlung wird nicht durchgeführt — nach schnell entscheidbaren Kriterien (z.B. Alter) oder nach Beratschlagung;

1 - Behandlung dringend geboten und aussichtsreich;

2 - Behandlung kann noch warten.

Klinisch behandelte Corona-Opfer können vernarbte Lungen behalten oder sterben einsam.

Lediglich die jüngste Entspannung der Lage in Wuhan/Hubei lässt uns etwas hoffen.

Die Politik steht vor einem unlösbar erscheinenden Zwiespalt:

• Etwa Zweidrittel der Bevöl­kerung müssen infiziert gewesen sein, ehe die Epide­mie durch „Herden-Immunisierung” erlischt.

• Die 15-20% besonders gefährdeten Vorbelasteten oder Ältere dürfen sich nicht infi­zieren, weil ihnen Schlimmes droht („ständiges Gefühl des Ertrinkens”).

• Eine Impfmöglichkeit wäre dringend erforderlich, wird aber wohl diese Epidemie­welle nicht mehr rechtzeitig erreichen.

• Die Abflachung oder Entschleunigung der Verbreitung durch Distanzwahrung und Kon­taktreduzierung hält das Gesundheitswesen zwar länger funktionsfähig, ver­schiebt einen Teil des Problems aber nur.

• Die Maßnahmen zur Distanzwahrung und Kontaktreduzierung durch Betätigungs- und Veranstaltungsverbote schaden der Wirt­schaft und dem sozialen Frieden mas­siv und können in einem freiheitlichen Gemeinwesen nicht von Dauer sein.


[1]) WIKIPEDIA: „Coronaviridae”. de.wikipedia.org. Abgerufen am 3.3.2020.
[2]) Julien Riou, Anthony Hauser, Michel J. Counotte, Christian L. Althaus: “Adjusted Age-specific Case Fatality Ratio During the COVID-19 Epidemic in Hubei, China, January and February 2020”. medRxiv preprint doi, Table I: Crude, 3.3.2020.
[4]) “COVID-19 Global Cases”. Center for Systems Science and Engineering (CSSE) at Johns Hopkins University. Abgerufen am 3.4.2020, mittags.
[5]) Rainer Radtke: „Verdoppelungszeit der Corona-Fallzahlen”. Berechnung des Autors nach Daten der John-Hopkins-Universi­tät (weicht ab von der durch das RKI berechneten Spanne). Statista.de. Abgerufen am 3.4.2020, mittags.
[6]) „COVID-19: Erste Daten für die Anzahl von Patienten sowie verfügbaren Intensivbetten”. Deutsche Interdisziplinäre Verei­nigung für Intensiv- und Notfallmedizin (DIVI). 20.3.2020.
[7]) „Daten des DIVI Intensivregisters im Überblick”. Deutsche Interdisziplinäre Verei­nigung für Intensiv- und Notfallmedizin (DIVI). Abgerufen am 3.4.2020.

Oskar Fuhlrott,