Corona: Pandemie-Modellrechnung (V2.0) mit 7 Beispiel-Szenarien für 2021

Update 4.3.2021:
Es gibt ein Update auf V3 dieses Modells, bitte dort weiterlesen.

Vor ein paar Tagen habe ich hier ein Modell vorgestellt, mit dem ich versuche, den weiteren Verlauf der Pandemie bis Ende des Jahres zu berechnen. Mehrere Tausend Besucher haben sich meinen Blogeintrag inzwischen angeschaut und einige haben sehr hilfreiches Feedback abgegeben für die Verbesserung des Modells (u.a. auf Twitter) – danke dafür! Mit diesen Ergänzungen haben wir jetzt eine neue Version 2.0 des Modells (Download und Beschreibung am Ende der Seite), das wir jetzt mal anwenden wollen.

Das Ziel für den Einsatz meines Modells war es, die Wirkung verschiedenerer Veränderungen von Regelungen/Verhalten auf den weiteren Verlauf zu verstehen. Als Gesamtgesellschaft haben wir praktisch nur eine Möglichkeit auf den weiteren Verlauf einzuwirken: Indem wir durch Verhaltensveränderungen den R-Wert verändern. Verschärfungen senken den R-Wert, Lockerungen steigern ihn.

Also, dann schauen wir uns doch mal 7 Szenarien an. Ich stelle diese Berechnungen und meine Daten hier wieder zu Diskussion und freue mich über Feedback auf auf Twitter.

Sieben Szenarien für 2021

In diesem Artikel möchte ich dazu folgende aufeinander aufbauende Szenarien vorstellen:

• Szenario 1: Wie würde 2021 verlaufen, wenn wir den Lockdown im Stil von Januar/Februar weiterführen würden?
  • Das ist quasi Version 2.0 meines Modells, die “Baseline”
• Szenario 2: Wie wird sich Saisonalität auswirken?
  • Über die Sommermonate können wir damit rechnen, dass sich die Ansteckung um bis zu ~20% absenkt (Quelle). Dies habe ich als Sinuskurve ab Anfang Mai bis Ende September über die R-Werte gelegt.
• Szenario 3: Was passiert, wenn wir Anfang März leichte Lockerungen durchführen?
  • Heute zum 1. März gibt es quer durch die Republik viele verschiedene Lockerungsmaßnahmen, was werden die auslösen im Vergleich zu Szenario 2? Ich erhöhe hierfür das 7-Tage-Wachstum um 10 Prozentpunkte (R steigt um ~0,05 => eigene Schätzung).
• Szenario 4: Was passiert wenn wir am 7. März erhebliche Lockerungen durchführen?
  • Nächsten Mittwoch wird die Politik über weitere Lockerungen entscheiden. Was passiert wenn wir damit R um ~0,2 steigern (7-Tage-Wachstum steigt von 90% auf 130% für Wildtyp und für Mutationen von 150% auf 180%)?
• Szenario 4a: Was passiert wenn wir Anfang April erhebliche Lockerungen durchführen?
  • Wäre es viel besser die Lockerungen vom März in den April zu verschieben?
• Szenario 5: Durch 2021 mit Jojo-Lockdown?
  • Nachdem die Szenarien 3 und 4 gezeigt haben, dass Lockerungen Anfang März ein Explodieren der Fallzahlen erzeugen, werden sehr bald verschärfte Maßnahmen nötig werden, um die Zahlen wieder zu drücken. In Szenario 5 habe ich ausgehend von #3 Lockerungen/Verschärfungen so gesetzt, dass wir unter dem Doppelten der Spitze der 2. Welle bleiben würden bei der Intensiv-Belegung (ein Lockdown der R_Wild auf ~0,8 und R_Mutationen auf 1,1 absenkt).
• Szenario 6: Ausgehend von Szenario 3, was würde doppelt so schnelles Impfen bringen (2. Dosis nach hinten verschieben)?
• Szenario 7: Wenn wir nicht schneller impfen können, wie würde sich statt Jojo-Lockdowns eine massive Schnelltest-Strategie ab April auswirken, ausgehend von Szenario #3?
  • Analog zu der von Karl Lauterbach vorgeschlagenen Vorgehensweise, also anfangs wird jeder 1 pro Woche getestet, später zwei Mal, und nur wer ein aktuell negatives Testergebnis hat darf in Geschäfte, Schulen, usw.. Zitat: “könne man mit dieser Teststrategie nach Berechnungen des Harvard-Epidemiologen Michael Mina den R-Wert deutlich senken: »Mit einer Testung pro Woche um etwa 40 Prozent, mit zwei Testungen pro Woche sogar um über 55 Prozent.« “. Ich simuliere: Ab April sinkt R um 40%/4, am Mai um 55%/4, also 1/4 der Menschen wird regelmäßig getestet.

Ergebnisse der Simulationen

Hier sind die Eckewerte der Simulationen, weiter unten gibt es zu jedem Szenarien alle Graphen aus der Simulation:

Szenario	Anzahl Fälle (2020-2021)	Sterbefälle nach KW 8	Höchster Intensivbetten- Bedarf	Höchste Inzidenz	Anzahl Long-Covid Patienten
#1: Lockdown wie Jan/Feb	18 Mio	46.000	37.000	1.600	1,8 Mio
#2: mit Saisonalität	10 Mio	30.000	13.000	500	1 Mio
#3: Lockerungen 1. März	15 Mio	52.000	30.200	1.200	1,5 Mio
#4a: erhebliche Lockerungen 7.3.	30 Mio	155.000	118.000	4.500	3 Mio
#4a: erhebliche Lockerungen erst am 5.4.	28 Mio	110.000	102.606	4.000	2,8 Mio
#5: JoJo Lockdown	12 Mio	39.000	13.900	493	1,2 Mio
#6: 2x schneller impfen	11 Mio	25.000	20.000	844	1,1 Mio
#7: Schnelltests	21 Mio	96.000	54.000	2.100	2 Mio

Diskussion der Ergebnisse

Wenn man sich die Zahlen anschaut liefert mein Modell (!) folgende Ergebnisse:

• Die beste Variante wäre #2: Einfach den Lockdown von Januar und Februar weiter durchziehen bis Ende des Jahres, dann haben wir die wenigsten Todesopfer, einen doppelt so hohen Ansturm auf die Intensivbetten wie in der 2. Welle (Noch besser: Schneller impfen).
• Die zweitbeste Variante ist #6: Wenn wir schon Lockerungen machen heute am 1.3., dann müssen wir wenigstens doppelt so schnell impfen. Die Zahl der Toten ist sogar unter #3, aber der Ansturm auf die Intensivstationen ist 3x so hoch wie in der 2. Welle.
• Mit einem Jojo-Lockdown (#5), der im Mai von KW 18 bis KW 22 läuft und die Inzidenz immer schön unter 500 hält, fahren wir am dritt-besten: 39.000 Tote mehr, aber die Intensivstationen bleiben beim knapp 2-fachen der 2. Welle.
• Mit den Schnelltests kommen wir auch nicht wirklich gut durch, die kommen im April zu spät.
• Alle Varianten dagegen, die erhebliche Lockerungen versprechen (#4a und #4b), egal ob im März oder im April, erzeugen 110.000 bis 155.000 Tote und führen zu einem Kollaps der Intensivstationen (20x so viel Belastung wie in der 2. Welle).

Als Zusammenfassung würde ich sagen, dass wir tatsächlich keinen Raum für umfangreiche Lockerungen haben für den 7.3.2021. Und wenn wir die jetzt tun, handeln wir uns damit im Mai einen weiteren Lockdown ein (R_Wild=0,8, R_Mutation=1,1).

Die hohe Ansteckungsrate von B.1.1.7 gibt uns nur wenige Handlungsoptionen. Unser bester Ausweg ist: Impfen massiv beschleunigen, und Finger weg von Lockerungen (die verursachen nach meinem Modell >100.000 zusätzliche Opfer). Leider gibt uns mein Modell keine besseren Ergebnisse.

Szenario 1: Lockdown wie Jan/Feb

Die grauen Flächen in den Graphen sind ein Indikator wie weit in der Zukunft der Bereich liegt, denn je weiter wir in die Zukunft schauen, desto größer werden die Unsicherheiten.

Durch Anklicken kann man in die Grafiken reinzoomen.

• 

Szenario 2: Lockdown wie Jan/Feb mit Saisonalität

• 

Szenario 3: Lockerungen 1. März

• 

Szenario 4a: erhebliche Lockerungen 7.3.

• 

Szenario 4b: erhebliche Lockerungen erst am 5.4.

• 

Szenario 5: JoJo Lockdown

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Szenario 6: #3 und 2x schneller impfen

• 

Szenario #7: Schnelltests

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Anhang: Änderungen seit Version 1

Seit der Vorstellung von Version 1 am Wochenende habe ich folgendes geändert:

Ich habe die Quotenwerte für Sterbefälle und Intensiv-Stationen so angepasst (sozusagen “kalibriert”), dass mein Modell bis zur KW7 die offiziellen Werte von RKI bzw. DIVI nachfährt (schwarze Linien):

Außerdem habe ich Saisonalität (bis zu 20% Absenkung der R-Werte im Hochsommer) eingebaut, sodass die Formel jetzt so aussieht:

Außerdem berücksichtige ich die heute bereits geimpften Pflegekräfte u.ä. (aktuell ca. 2,5% der 20-65 jährigen) und berechne die Intensivbetten-Belegung (Ansatz: Jeder Intensivzugang bleibt im Schnitt 2 Wochen (Quelle) auf Intensiv).

Nachtrag 3: Google Sheets Datei

Update 4.3.2021:
Es gibt ein Update auf V3 dieses Modells, bitte dort weiterlesen.

Meine Berechnungen sind hier als Google Sheet einsehbar:

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1YbGHfD5BLkvNNJeCdnFULftIDRDpvC8nlbNtRtpz4SA/edit?usp=sharing

Feedback bitte an: https://twitter.com/dpaessler