Pandemie-Mathematik für Eltern: Was man zum Start der Schulen wissen sollte

Das wird jetzt ein Artikel über ein Thema, das ein sehr heißes Eisen ist. Ich werde versuchen dabei möglichst wenig politisch zu werden, möglichst bei den wissenschaftlichen Fakten zu bleiben und werde doch dabei meine Meinung nicht völlig verbergen können. Dieser Artikel ist der Versuch der recht oft emotional geführten Schul-Diskussion eine Sammlung von nüchternen Fakten entgegen zu setzen, aus denen sich ja dann jeder gerne selber seine Schlüsse ableiten kann.

Wir müssen sprechen über die Entwicklung der Inzidenzen der U20 in den letzten Wochen, darüber wen Schüler/Kinder anstecken und was eine Covid-Infektion für Folgen haben kann für die U20 – im Vergleich zu anderen Problemen. Und am Ende gibt’s noch zwei kurze wichtige Infos zu Schnelltests.

Die Inzidenzen bei Kindern

Hier ist die Darstellung der Inzidenzen der Kinder und Jugendlichen unter 20 im Vergleich zur Gesamt-Inzidenz:

Die Kita/Schulschliessungen Mitte Dezember (es gab dann Notbetrieb) hatte dazu geführt, dass die U20-Inzidenzen deutlich unterhalb des Gesamtschnitts lagen. Seit ein paar Wochen wird jetzt immer mehr Präsenzunterricht und Kita-Betrieb gemacht und als logische Konsequenz wachsen die Infektionszahlen wieder. Und zwar deutlich schneller als die Zahlen der Erwachsenen. Der graue Bereich zeigt die Prognose meines Modells bis Mitte April und da überholen die Jugendlichen die Erwachsenen bei den Inzidenzen. Die Osterferien werden das wieder ein bisschen bremsen. Aber bis dahin sprechen wir von Inzidenzen von mehreren Hundert. Bei Inzidenz 500 ist die Wahrscheinlichkeit, dass bei 25 Schülern ein Infizierter im Raum ist 36,5%.

Hier sind die Inzidenzen der U14 pro Bundesland nur für die letzten 4 Wochen (Quelle): Der Trend ist eine Verdopplung in 2-3 Wochen.

In Wien stieg die Inzidenz bei den 6-14 jährigen innerhalb von 4 Wochen von 50 auf 400.

Mit einem deutlich ansteckenderen Virus wie der B.1.1.7-Mutation hat der folgende Satz brutale Gültigkeit: Je weiter wir Öffnen, je mehr Präsenzunterricht, ohne Abstand usw. wir zulassen, desto schneller machen wir wieder zu. Und zwar alles (demnächst dazu ein Artikel warum der nächste, wirklich harte Lockdown im April kommen muss).

Aber es geht ja hier erstmal um die Schulen. Bei der oben gezeigte Kurve muss man sich klar machen, dass diese besser aussieht, als die Realität ist:

  • Die Werte sind wöchentliche Werte vom RKI. Durch Inkubationszeit und Zeit für Test und Meldung laufen diese Zahlen der Realität um etwa 7-14 Tage hinterher. Wir sind also in der Echtzeit schon zwei Wochen weiter rechts in der Kurve, das sind 200-300er Inzidenzen in der Gruppe der U20.
  • Wir testen die jungen Menschen traditionell zu wenig, das heißt die Zahlen vom RKI sind nur eine Abschätzung nach unten, in der Realität dürften sie höher liegen
  • Seit November testet Deutschland anders als die umliegenden Länder, es gibt Matheprofis, die haben ausgerechnet (Quelle 1, Quelle 2), dass unsere wahren Inzidenzen etwa beim Doppelten der veröffentlichten Werte liegen.

Schwups, hast Du mitgerechnet? Schon sind wir bei Inzidenz um die 500 in der Schule. Heute! Vielleicht auch erst nächste Woche? Egal, sicher ist nur, dass es eher kurzfristig soweit kommt.

Übrigens wurde das alles im Januar/Februar schon so vorausberechnet – und die Politik hat sich trotz dieses Wissen für das Öffnen der Schulen entschieden.

Wen stecken Kinder an?

Dass sich das Virus in den Schulen nicht anders verhält als überall sonst, sollte sich inzwischen rumgesprochen haben. Viele Menschen für Stunden in einem Raum, das sind ideale Bedingungen für einen Atemwegs-Virus wie Corona. Aus gutem Grund lassen wir das in der Welt der Erwachsenen nicht zu.

Das kann man mit Masken, Lüften und Abstand besser machen, aber die AHA+L Regeln senken die Ansteckung nur um etwa 90%. Selbst wenn Kinder zusätzlich vielleicht 30% oder 50% weniger ansteckend wären: Es wird immer noch angesteckt, und dann kommt das oben in der Kurve sichtbare exponentielle Wachstum und… Bumm.

Jetzt machen wir morgen bei stark steigenden Infektionszahlen die Schulen auf, z.T. im vollen Präsenzbetrieb ohne Abstand, BEVOR wir eine vollständige und verpflichtende Teststrategie oder ähnliche Maßnahmen ausgerollt haben – und rollen damit B.1.1.7 einen roten Teppich aus. Diese Chance wird das Virus nicht ungenutzt lassen, und der exponentielle Gang der Dinge wird zu einem immensen Wachstum führen.

Natürlich ist es so, dass die meisten Kinder keine bis kaum Symptome haben (deswegen werden sie ja auch unterproportional getestet). Gerade diese Tatsache ist es aber auch so problematisch wenn man sich anschaut, wen Kinder anstecken:

Die folgende Grafik aus einer viel zitierten Studie über die Verbreitung von Infektionskrankheiten aus dem Jahr 2017 zeigt die Häufigkeit der Ansteckung (ganz allgemein für Infektionskrankheiten, berechnet auf Basis der Kontakte) ausgehend vom Alter des Ansteckenden (rechts-links) zum Angesteckten (nach oben) für Deutschland im häuslichen Bereich:

Quelle: Projecting social contact matrices in 152 countries using contact surveys and demographic data

Die dunkle Diagonale zeigt, dass ein Großteil der Ansteckungen von einer Altersgruppe in die gleiche Altersgruppe stattfindet. Mit einem Kreis habe ich noch eine Diagonale markiert: Hier stecken die U20 ihre Eltern an, die zusammen mit ihnen älter werden.

Im normalen Leben ist diese Grafik noch viel verteilter, aber durch die vielen Kontakteinschränkungen, mit denen wir leben, dürften im Bereich der U20 die meisten Ansteckungen zu Hause (s.o.), beim Treffen von Freunden und… in der Schule stattfinden (Ansteckung in der Diagonale).

Die gefährdete Bevölkerungsschicht beim Öffnen der Schulen sind also zuerst einmal noch die ungeimpften Eltern (weil ja die Alten zunehmend geimpft sind). Wie man bei diesem Wissen davon sprechen kann, dass die Schulen und Kitas “keine Treiber der Pandemie” sind, wird mir für immer ein Rätsel bleiben.

Welche Folgen kann eine Covid-Infektion bei Kindern haben?

Aber nicht nur die Eltern sind gefährdet, wenn das Corona-Virus durch die Schule räubert. Zwar wird für die meisten Kinder eine Corona-Infektion folgenlos und vielleicht sogar symptomlos vorbeigehen. Aber es gibt einen durchaus nennenswerten Anteil der Jugendlichen und Kinder, die werden zu Longcovid-Patienten werden, egal wie alt und egal ob sie bei der Infektion Symptome hatten, oder nicht.

Dass sich der Longcovid-Anteil in der Größenordnung von 10% bewegen könnte (Quelle) und wohl um ca. 1% aber klar über 0% ernsthafte oder lebensbedrohliche Erkrankungen haben, wird in der öffentlichen Diskussion (die sich immer noch eher um die Todesfälle und Intensivstationen dreht) meines Erachtens sträflich vernachlässigt. Denn wir impfen einfach nicht schnell genug, um so viel zu öffnen, wie wir das gerade tun. Das führt zu einer hohen Welle an Infektionen bei den jungen, ungeimpften Menschen.

Nehmen wir an die Regierung macht keinen Lockdown mehr: Wenn wir also die aktuelle Infektions-Entwicklung in meiner Modellrechnung weiterlaufen lassen und ab 15.3. für RWild einen Wert von 1,1 annehmen, ergeben sich bis Ende des Jahres über 5 Millionen Infektionen in der Gruppe U20, also 1/2 Million Longcovid Fälle bei den U20 plus ca. 50.000 schwere Fälle im Krankenhaus.

Selbst wenn wir ab 5.4.2021 für 5 Wochen einen Lockdown machen, der “härter” ist als im Januar (nötig weil b117 ansteckender ist), ergeben sich immer noch >3 Mio infizierte U20 bis Ende das Jahres, entspricht 300.000 Longcovid-Patienten U20 (und 30.000 Krankenhauspatienten U20).

Mein Modell ist natürlich ungenau und ich schaue hier mehr als 4 Wochen in die Zukunft. Und wir wissen auch nicht, ob wie sich das Selbstschutz-Verhalten der Bürger und die staatlichen Regeln entwickeln werden, in den nächsten Monaten. Aber diese Modellzahlen geben uns ein Gefühl dafür, was da auf uns zukommt wenn wir nicht handeln, selbst wenn ich mich um Faktoren verrechne. Das Prinzip der Vorsicht muss gelten.

Tina Young Poussaint, Ärztin am Boston Children’s Hospital betonte, wie wichtig es sei, auch gesunde Kinder nicht der Gefahr einer Infektion auszusetzen, weil das volle Ausmaß neurologischer Komplikationen & die Langzeitwirkungen auf Denkfunktionen & Entwicklung nicht absehbar seien.

https://twitter.com/eberhardschlie/status/1369926281626783744?s=11

Wie oben beim Thema Infektion geschildert wird diese Welle in den Schulen und Kitas eine Welle in der Altersgruppe der bis dahin noch nicht geimpften Eltern mit sich ziehen. Dann werden in dieser Welle die Eltern sterben, denn die Grosseltern sind ja geimpft.

An diesem Punkt wird dann oft das psychische Wohlergehen der Kinder als Gegenargument angeführt. Und dieses Wohlergehen ist sicher massiv bedroht durch die Pandemie und alle Auswirkungen (der NDR berichtet über die COPSY Studie: Fast jedes dritte Kind psychisch auffällig während Pandemie). Bei der Deutsche Gesellschaft für Kinder- und Jugendpsychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie gibt es ein gutes Dokument dazu.

Da steht:

Generell muss man sagen: Kinder und Familien leisten gerade sehr vieles, und sie können das! Es ist nicht in Ordnung, von einer Generation Corona zu sprechen, die schlechter ausgebildet, schlechtere Chancen oder psychisch krank ist. Das redet klein, was Kinder und ihre Eltern gerade schaffen und wie lernfähig Kinder und Jugendliche sind. Und wie sehr sich Kinder und Jugendliche jeden Tag den Herausforderungen einer für sie oft neuen Welt stellen. Auch ist es nicht in Ordnung, Kindheit und Jugend nur auf Schule und Leistung zu reduzieren: Kindheit und Jugend bedeutet viel mehr, Freunde, Hobbies, Sport, Musik etc. Von daher ist der Wegfall, dies alles wie vor der Pandemie tun zu können, genauso schwierig für Kinder und Jugendliche, wie die Probleme in der Schule. Umso mehr ist gut, wenn Kinder und Jugendliche zumindest Kontakte zu ihren Freunden halten können, wenn es alternative Methoden zur analogen Kommunikation gibt. Und wenn wir, als Erwachsene, auch den Druck „rausnehmen“: Kinder lernen und holen auf, Kinder müssen dieses Jahr nicht „perfekt“ sein, Kinder und Jugendlichen muss zugehört werden, sie brauchen keinen zusätzlichen Druck, sondern Unterstützung, bei dem, was sie an zusätzlichen Anforderungen gerade haben.

Fakten für Familien zur Zeit der Coronavirus-Pandemie, DGKJP

Aber zum Vergleich: Im Jahr 2019 wurden in der deutschen Kinder- und Jugendpsychiatrie 57 481 Patientinnen und Patienten stationär versorgt. Selbst wenn sich diese Zahl verfünffachen würde durch die Pandemie (ca. 300.000), wären die oben trotz Lockdown berechneten 300.000 Longcovid-Patienten in den U20 mindestens in der gleichen Größenordnung.

Die Entscheidung über die Schulpräsenz hat der Staat faktisch auf die Eltern abgewälzt

Aus meiner Sicht wird der Staat seiner Verantwortung für das Wohlergehen der Kinder nicht gerecht, wenn er die Schulen öffnet. Immerhin wurde in vielen Bundesländern die Präsenzpflicht faktisch abgeschafft, Eltern können (oder müssen) selber entscheiden ob sie mit dem ober beschriebenen Wissen es noch verantworten können, die Kinder am Montag in den Präsenzunterricht zu schicken. Natürlich in Abwägung der hier geschilderten Zusammenhänge, der Situation des einzelnen Kindes, der Familie und der Eltern sowie der regionalen Inzidenz und den tatsächlich angewendeten Maßnahmen an der jeweiligen Schule/Kita.

Aber am Ende sind alle Verlierer: Diejenigen, die sich in den Schulen infizieren, und diejenigen, die zu Hause bleiben, dem viel zu oft schlechten Fernunterrricht folgen und ihre Kontakte zu Gleichaltrigen vermissen. Und dabei geben die Lehrer, Schulleiter usw. das möglichste, um es so gut wie möglich zu machen. Aber je mehr Kinder tatsächlich in die Schule gehen, umso schwerer wird das.

Es bleibt dabei: Wir öffnen schneller als wir impfen. Und steuern damit auf wilde Zeiten zu.

Zum Abschluss: Zwei wichtige Fakten zu Schnelltests

  1. In dem hier von Sandra Ciesek (NDR-Podcast-Kollegin von Prof. Drosten) gezeigten Bild sind die 4 linken Testergebnisse POSITIV, auch wenn man das beim Vierten kaum sehen kann (und auch wichtig: nach der angegebenen Testzeit nachschauen, meist 15 min):

2. Die Annahmen über die Zuverlässigkeit von Schnelltests sind noch weit von der Wahrheit entfernt, wie die aktuelle COSMO Befragen ergeben hat.

  • Von 1000 positiven Tests sind 206-286 tatsächlich positiv, das wird deutlich unterschätzt
  • von 1000 negativen Tests ist EINER tatsächlich NICHT negativ, aber die meisten Menschen schätzen Schnelltests als viel unzuverlässiger ein.

Die Cosmo Studienautoren schreiben dazu:

  • Zeigen Selbst- und Schnelltests an, dass keine Corona-Infektion vorliegt (ein Strich, negatives Ergebnis), stimmt dieses Ergebnis in den allermeisten Fällen.
  • Zeigen sie dagegen an, dass man sich mit dem Corona-Virus infiziert hat (zwei Striche, positives Ergebnis), kann dieses Ergebnis auch falsch sein. Da unterschätzt wird, wie gut Schnelltests sind, sollte unvorsichtiges Verhalten vermieden werden. Eine konkrete Handlungsempfehlungen könnte
    lauten: „Bei positivem Selbst- oder Schnelltest vereinbaren Sie umgehend einen PCR-Testtermin mit Ihrem Hausarzt/Ihrer Hausärztin“.
  • Die Zuverlässigkeit negativer Tests wird ebenfalls unterschätzt, jedoch wissen wir aus früheren Befragungen, dass Personen häufig denken, dass das Testergebnis auch noch am Folgetag gilt.

Author: Dirk Paessler

CEO Carbon Drawdown Initiative -- VP Negative Emissions Platform -- Founder and Chairman Paessler AG

9 thoughts on “Pandemie-Mathematik für Eltern: Was man zum Start der Schulen wissen sollte”

  1. Danke für die Info. Mein Sohn macht gerade seinen Abschluss als Lehrer, meine Schwiegertochter ist bereits Lehrerin, mein großer Enkel ist im 1. Schuljahr, mein kleiner Enkel noch in der Kita. Das wird ja heiter! Trotzdem Danke.

    Liebe Grüße Oliver

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  2. Hallo,

    wie berechnen sich denn die 36,5 % aus “Bei Inzidenz 500 ist die Wahrscheinlichkeit, dass bei 25 Schülern ein Infizierter im Raum ist 36,5%” ? Wenn ich die Formel aus deinem Blogpost vom 31.8.2020 zugrunde lege, muss ich da eine Inzidenz von 1.800 einsetzen, um auf 36,5 % zu kommen.

    Bei Annahme einer Dauer der Infektiösität von 10 Tagen (erhöht den angenommene Wert 500 der 7-Tage-Inzidenz auf 10/7, also 714) mit den Parametern p (population size), c (number of carriers), g (group size) komme ich auf folgende Formel:

    1 – ( 1 – 714 / 100000 ) ^ 25 = 16,4 %

    Lasse ich die Infektiösitätsdauer außer acht und setze c mit 500, komme ich auf 11,8 %.

    Welche Annahmen/Rechnung haben dich denn auf 36,5 % gebracht?

    Grüße,
    Carsten

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  3. Hallo Herr Paessler,

    gerne würde ich auch wissen, ob die zweite Welle mit Ende der Sommerferien begonnen hat. Die Zeiten sind ja in jedem Bundesland anders. Gibt es da eine Korrelation? Denn nach den Sommerferien waren die Schulen wieder offen. In Bayern zuletzt, mit den niedrigsten Infektionswerten bundesweit.

    Es gibt zwei Studien – eine aus Großbritannien, eine spätere aus der Schweiz. In beiden Studien tragen die Schulen zu 23 % der Infektionen bei. (In der britischen Studie die Primary and Secondary Schools addieren!) Hochschulen noch einmal 4 %. Der R-Wert ist also zu 27 % von Schulen / Hochschulen abhängig. Wahrscheinlich war dies auch ausschlaggebend dafür, warum ab dem 2. November die Zahlen nicht gesunken sind.

    Tschüß, und bleiben sie gesund,

    Michael Jungnickl

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