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Göttingen Göttinger Forscher: Regionale Lockdowns effektiver als nationale
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Göttinger Studie zu Corona-Pandemie: Regionale Lockdowns effektiver als nationale

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17:36 30.07.2020
llustration des von den Forschern benutzten Modells: Die Mehrheit der Kontakte findet innerhalb lokaler Regionen statt (kleine weiße Pfeile), während ein gewisser Anteil an Kontakten überregionaler Natur ist (große Pfeile zwischen Landkreisen). Wenn die Anzahl der Infektionen in einer Region eine gewisse Zeitlang einen gewissen Schwellwert überschreitet, wird ein lokaler Lockdown ausgelöst (roter Landkreis), der die Reproduktionszahl lokal unter 1 bringt. Eine gewisse Zeit nachdem die Infektionszahlen wieder unter den Schwellwert gesunken sind, werden die Einschränkungen wieder aufgehoben. Quelle: Novak
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Göttingen

Ein Forscherteam des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen hat am Computer mögliche Verläufe der Corona-Pandemie simuliert. Die Berechnungen zeigten, so heißt es in einer Mittelung des Institutes, dass regionale Maßnahmen die Epidemie mit deutlich weniger Einschränkungen unter Kontrolle halten können als national verhängte Lockdowns, wenn die Anzahl überregionaler Infektionen niedrig genug ist.

Intuitiv scheine es selbstverständlich, dass lokale Maßnahmen weniger Einschränkungen für die Bevölkerung bedeuten – schließlich würden sie zielgenau nur dort eingesetzt, wo sie benötigt werden. Die Studie kläre nun die Voraussetzungen, unter denen eine echte Reduzierung der Gesamtbeschränkungen erreicht werden kann: angemessene Schwellenwerte für lokale Lockdowns, niedrige überregionale Infektionsraten und regionale Verwaltungsstrukturen für die Umsetzung der Maßnahmen.

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Modell entwickelt

Ramin Golestanian, Direktor der Abteilung „Physik lebender Materie“ am MPIDS, Philip Bittihn und ihr Team haben ein Modell entwickelt, das zwei verschiedene Kontaktarten erlaubt: Solche innerhalb einzelner Regionen (beispielsweise Landkreisen) und solche mit der Gesamtbevölkerung über die Landkreisgrenzen hinaus. Der Anteil der überregionalen Kontakte bestimmt die sogenannte „Durchlässigkeit“, das heißt, wie leicht sich Infektionen zwischen den Regionen ausbreiten können. In dem Modell verhängen einzelne Regionen lokale Kontaktbeschränkungen, wenn sie eine bestimmte Anzahl an Infektionen überschreiten, ähnlich wie bei der regionalen Strategie, die derzeit in Deutschland verfolgt wird.

Als Maß für die Einschränkungen für die Bevölkerung haben sie gemessen, wie lange der Durchschnittsbürger in der Simulation in einem lokalen Lockdown verbringen müsste. Diese ‚Einschränkungszeit‘ konnten sie dann mit Ergebnissen für eine ansonsten identische nationale Strategie vergleichen.

Die Studie umfasst Simulationen für Deutschland, England, Italien, New York State und Florida für die nächsten fünf Jahre. Sie berücksichtigt dabei die aktuellen Infektionszahlen, die individuelle regionale Struktur und die jeweilige Effektivität der bisherigen Maßnahmen zur Bekämpfung der Epidemie. Die beobachteten Effekte seien jedoch universell, so die Forschenden.

Anteil überregionaler Infektionen entscheidend

Die Ergebnisse der Studie seien eindeutig: Im Vergleich zu einer zentralisierten nationalen Strategie könne eine regionale Eindämmung den Zeitraum, in dem es für die Bürger zu Einschränkungen kommt, erheblich verkürzen – in einigen Fällen um den Faktor zehn. Allerdings dürfe es dafür nur wenige überregionale Infektionen geben. „Wenn der Anteil der überregionalen Kontakte nur wenige Prozent beträgt, kann die Zahl der Infektionen durch lokale Maßnahmen in einer Region auf null sinken. Die Maßnahmen in verschiedenen Regionen können dann zusammenwirken und lokale Ausbrüche schneller ersticken als durch überregionale Kontakte neue entstehen (ein kooperativer Effekt). Ein Anstieg der überregionalen Infektionen lässt die Gesamt-Einschränkungszeit jedoch abrupt auf das Level der nationalen Strategie wachsen“, erklärt Golestanian.

Für die Verhängung lokaler Maßnahmen in einer Region zeigen die Simulationen, dass ein Schwellenwert von rund zehn Infektionen pro 100000 Einwohner innerhalb von sieben Tagen erfolgreich ist. Dieser Wert liegt niedriger als die derzeit in Deutschland festgelegten 50 Infektionen pro 100000 Einwohner. „Natürlich könnte solch eine strikte Kontrolle mit niedrigen Schwellenwerten zunächst zu mehr Lockdowns führen. Langfristig würde die Gesamtdauer der Einschränkungen allerdings geringer ausfallen. Um solch niedrige Schwellenwerte umzusetzen, sollten zudem umfangreich Corona-Tests durchgeführt werden, damit die Zahl unentdeckter Fälle gering ist“, sagt Golestanian.

Corona-Forschung am MPIDS

In verschiedenen Studien haben sich die Forschenden des Göttinger Max-Planck-Institutes für Dynamik und Selbstorganisation seit Beginn der Pandemie immer wieder mit Corona beschäftigt. So hat ein Team um Prof. Viola Priesemann im Mai die deutschen COVID-19-Fallzahlen in Hinblick auf die Maßnahmen analysiert und draus Szenarien für die folgenden Wochen abgeleitet. Ihre Computermodelle könnten auch Einblicke in die Effektivität der Maßnahmen in anderen Ländern liefern. Bereits zuvor hatte das Team um Priesemann mit der Fraunhofer-Gesellschaft, der Helmholtz-Gemeinschaft, Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam eine Stellungnahme veröffentlicht, in der sie auf der Basis von Modellrechnungen verschiedene Wege durch die Corona-Epidemie skizzierten. Auch die Effektivität der Kontaktsperre hatten Forscher des MPIDS unter die Lupe genommen.

Im Vergleich zu anderen Ländern könnte Deutschland besonders einfach von lokalen Maßnahmen profitieren und den Zeitraum von Kontaktbeschränkungen möglichst kurz halten. „Staaten mit einer kleingliedrigen Regionalstruktur können leichter bestehende Verwaltungsstrukturen nutzen, um lokale Eindämmungsstrategien zu entwickeln und umzusetzen“, so Bittihn.

Dies liege daran, dass es in Regionen mit kleinerer Bevölkerung wahrscheinlicher sei, völlige Infektionsfreiheit zu erreichen. „Staaten mit vielen sehr bevölkerungsreichen Regionen dagegen könnten deren negativen Auswirkungen kompensieren, indem sie diese, wenn möglich, in kleinere Einheiten unterteilen, oder strengere Schwellenwerte für die Einleitung lokaler Lockdowns festlegen“, erklärt Bittihn.

Von chb/ r