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InfektionsanstiegKontaktverfolgung ist eigentliche kritische Größe

IST Austria-Wissenschaftler zeigen in Fachblatt "Nature Communications", dass nur leichtes Überschreiten von Kapazitäten bei Nachverfolgung und Testen einen negativen Effekt haben kann.

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cubes with person symbols and lines symbolizing contact tracing
cubes with person symbols and lines symbolizing contact tracing © (c) fotogestoeber - stock.adobe.com
 

Ob eine Covid-19-Welle lediglich drei oder gleich 50 Prozent der Bevölkerung erfasst, kann einer neuen Analyse von Forschern des Institute of Science and Technology Austria (IST) in Klosterneuburg von kleinen Unterschieden im Umgang damit abhängen. Als besonders kritisch identifizierten sie die Kapazitäten bei der Kontaktnachverfolgung und beim Testen. Werden diese nur knapp überschritten, droht ein superexponentieller Infektionsanstieg, der sich kaum einfangen lässt.

Eigentlich befasst sich das Team um den Physiker Björn Hof mit Berechnungen von Turbulenzen in Flüssigkeiten. Wie viele andere Wissenschafter auch hat der Strömungsphysiker im Zuge der Coronapandemie seinen Fokus auf die Ausbreitung der Infektionen verlagert. Die Methoden zur Beschreibung der verschiedenen Phänomene entpuppten sich dabei als erstaunlich ähnlich, heißt es in einer Aussendung des IST Austria. Die Erkenntnisse dieser Arbeit stellt das Team um Hof, Burak Budanur und den Erstautor Davide Scarselli nun im Fachmagazin "Nature Communications" vor.

Zahlen schnellen in die Höhe

Wie viele andere Forschungsgruppen im vergangenen Jahr auch erkannte man, dass die Zunahme der Stärke der Gegenmaßnahmen (soziale Distanzierung) nicht immer mit der gleichen Reduktion an Fallzahlen einherging, wenn man die bekanntlich knappen Ressourcen bei den Testungen und bei der Kontaktverfolgung miteinberechnete. So zeigte sich, dass das Infektionsgeschehen an einen Umschlagpunkt gelangt, von dem ausgehend die Zahlen rasch fast gegen null gehen, wenn das Contacttracing nicht überlastet wird und Kontaktpersonen von Infizierten ausreichend getestet werden konnten. Unter diesen Annahmen erkrankten immer rund drei Prozent der hypothetischen Bevölkerung.

Kam das Infektionsgeschehen in den Simulationen aber an einen Punkt, wo die Kontaktnachverfolgung auch nur leicht überfordert war, schnellten die Zahlen hinauf. Zur Überraschung der Forscher taten sie das immer in die Richtung, dass um die 50 Prozent der Menschen infiziert waren.

Genau das gemeinsame Überschreiten der Kapazitäten bei der Nachverfolgung sowie beim Testen zunächst nur um wenige Fälle brachte das Fass sozusagen zum Überlaufen. Dann setzte ein superexponentieller Anstieg der Infektionen ein, bei dem sich die Verdoppelungsraten der Fallzahlen immer weiter beschleunigen.

Szenario Herbst 2020

Genau das passierte im Herbst: "Wie die meisten Nationen hat auch Österreich nicht frühzeitig auf die zweite Welle reagiert. Nachdem im vergangenen September nicht mehr alle Kontaktpersonen nachverfolgt werden konnten, war es abzusehen, dass die Fallzahlen bald überproportional ansteigen würden", so Scarselli. "Die meisten europäischen Länder reagieren erst, wenn die Kapazitäten der Intensivmedizin bedroht sind", sagte Hof: Eigentlich müssten Entscheidungsträger jedoch "auf ihre Kontaktverfolgungsteams achten und abriegeln, bevor dieser Schutzschild zusammenbricht."

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