Um die Ausbreitung von COVID-19 zu verlangsamen, sind in vielen Ländern derzeit Lockdowns aktiv. Die Herangehensweisen einzelner Regierungen unterscheiden sich dabei teilweise stark. Das liegt auch daran, dass die Ausbreitung des Virus' einer sehr komplexen Dynamik folgt und deshalb auch die Gegenmaßnahmen sehr vielfältig sein können. Forscher_innen des Instituts für Demografie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und der Technischen Universität Wien versuchen nun, optimale Strategien anhand von mathematischen Modellen zu finden, wie sie im Fachjournal PLOS One berichten.

„Wir betrachten ein Modell der optimalen Kontrolle der Virusausbreitung, in dem Beginn und Ende eines Lockdowns frei bestimmt werden können. Das Ziel ist es, die Zahl der Todesfälle und die wirtschaftlichen Kosten zu minimieren”, erklärt Alexia Fürnkranz-Prskawetz, eine der Autor_innen der Publikation, an der auch die Universität Wien und das IIASA beteiligt waren.

Verschiedene Strategien

Wie ein optimaler Lockdown in einer bestimmten Situation aussieht, hängt vor allem davon ab, welches Ziel erreicht werden soll. Im Modell der Forscher_innen muss vorab festgelegt werden, welchen Kompromiss aus Folgen für die Wirtschaft und Folgen für das Gesundheitssystem man eingehen möchte. „Wenn die Kosten für ein Leben im Modell gering sind, wäre die optimale Reaktion der komplette Verzicht auf einen Lockdown. Werden die Kosten für ein Leben sehr hoch angesetzt, ist ein sofortiger, strenger Lockdown die beste Reaktion. In der Realität bewegen sich die meisten Länder hier in der Mitte”, erklärt Fürnkranz-Prskawetz, die an ÖAW und TU Wien forscht.

Auch wenn die Entscheidung darüber, welche Konsequenzen vertretbar sind, gefallen ist, bleibt die Modellierung schwierig. In vielen Szenarien kann es passieren, dass mehrere optimale Lösungen existieren. „Hier sind nicht-lineare Dynamiken am Werk, die Entwicklung ist sehr sensibel. Es kann unter Umständen passieren, dass ein Lockdown, der später begonnen wird, kürzer ausfallen kann. Das erklärt vielleicht auch, wieso wir so viele verschiedene Ansätze in verschiedenen Ländern sehen”, sagt Fürnkranz-Prskawetz.

Keine Anweisungen

Als Handlungsanweisungen für Regierungen sind die Forschungsergebnisse aus Wien derzeit nicht geeignet, betonen die Studienautor_innen. Das liegt vor allem daran, dass die Datenlage noch nicht ausreichend ist. Viele für die Ausbreitung des Virus wichtige Parameter basieren derzeit auf Schätzungen. Dazu kommt, dass sich die Situation zwischen einzelnen Ländern stark unterscheidet.

„Wir können aber zeigen, welche Parameter wichtig sind. Entscheidend ist etwa die Belastbarkeit der jeweils vorhandenen Infrastruktur. Dazu kommen sozio-ökonomische Faktoren und das jeweilige Sozialsystem. Wir sehen auch, dass lokal unterschiedliche Lockdown-Implementierungen sinnvoll sein können”, sagt Fürnkranz-Prskawetz.

In Zukunft wollen die Forscher_innen ihr Modell noch weiter verfeinern, um die Ausbreitung eines Virus - das Modell funktioniert nämlich nicht nur für COVID 19 - unter verschiedenen Lockdown-Szenarien noch genauer untersuchen zu können. „Wir werden zum Beispiel auch Ermüdungserscheinungen in einer Gesellschaft bei wiederholten Lockdowns berücksichtigen. Diese können Maßnahmen wesentlich weniger effektiv machen. Auch den Einfluss von Impfungen für verschiedene Gruppen wollen wir einbeziehen”, so Fürnkranz-Prskawetz mit Blick auf die weitere Forschungsarbeit zur Pandemie. 

Originalpublikation

„When Should the COVID-19 Lockdown End?“ J.P. Caulkins, D. Grass, G. Feichtinger, R.F. Hartl, P. M. Kort, A. Prskawetz, A. Seidl & S. Wrzaczek. PLOS One, 2020.

Kontakt

Prof. Alexia Fürnkranz Prskawetz
Institut für Wirtschaftsmathematik
Technische Universität Wien
Argentinierstraße 8, 1040 Wien
+43 1 58801 175 10
alexia.fuernkranz-prskawetz@tuwien.ac.at