"Das Einzige, was man fürchten muss, ist die Angst selbst" (siehe Fußnote!→¹), war ein dummer Ratschlag.

Sicher hortest du kein Toilettenpapier - aber wenn Politiker die Angst selbst fürchten, werden sie echte Gefahren herunterspielen, um eine "Massenpanik" zu vermeiden. Die Angst ist nicht das Problem, sondern die Art und Weise, wie wir unsere Angst kanalisieren. Angst gibt uns die Energie mit den jetzigen Gefahren umzugehen und uns auf kommende Gefahren vorzubereiten.

Wir (Marcel, Epidemiologe + Nicky, Kunst / Code) sind ehrlich gesagt auch besorgt. Und wir wetten, dass du es auch bist! Deshalb haben wir unsere Angst dazu genutzt, um diese spielbaren Simulationen zu erstellen. Unser Ziel ist, dass du nicht in Panik verharrst, sondern versuchst zu verstehen und etwas zu lernen:

• Über die letzten paar Monate (1x1 der Epidemiologie, SEIR-Modell, R & R₀)
• Über die nächsten paar Monate (Lockdown, Contact Tracing, Masken)
• Über die nächsten paar Jahre (Verlust der Immunität? Kein Impfstoff?)

Dieser Wegweiser (veröffentlicht am 1. Mai 2020²) soll dir zugleich Hoffnung geben und Angst machen. Denn um COVID-19 auf eine Weise zu schlagen, die auch unsere geistige Gesundheit und unsere finanzielle Situation schützt, brauchen wir zum einen Optimismus, um Pläne zu machen, zum anderen Pessimismus, um Backup-Pläne zu erstellen. Wie Gladys Bronwyn Stern einmal sagte: "Der Optimist erfindet das Flugzeug und der Pessimist den Fallschirm."

Also schnall dich an: Wir erwarten einige Turbulenzen.

Die letzten paar Monate

Pilotinnen und Piloten trainieren mit Flugsimulatoren, um künftige Abstürze zu verhindern.

Epidemiologinnen und Epidemiologen trainieren in Epidemiesimulatoren, den Absturz der Menschheit zu verhindern.

Also, nehmen wir uns einen sehr, sehr einfachen "Epidemie-Flugsimulator"! In dieser Simulation können ansteckende Menschen ungeschütze Menschen in ansteckende Menschen verwandeln:

Es wird angenommen, dass zu Beginn eines COVID-19-Ausbruchs das Virus im Durchschnitt alle 4 Tage von einem ansteckenden Menschen zu einem ungeschützten Menschen springt.³ (bedenke, dass es viele Variationen gibt)

Wenn wir "eine Verdoppelung alle 4 Tage", bei einer Bevölkerung, die mit nur 0,001 % beginnt, und nichts anderes simulieren was passiert dann?

Klicke auf Start, um die Simulation zu starten! Später kannst du sie mit verschiedenen Einstellungen erneut starten: (technische Vorbehalte: ⁴)

Dies ist die exponentielle Wachstumskurve. Sie fängt klein an und explodiert dann. Von "Ach, es ist nur eine Grippe" bis "Oh richtig, eine Grippe schafft keine Massengräber in reichen Städten".

Diese Simulation ist aber falsch. Exponentielles Wachstum kann glücklicherweise nicht ewig anhalten. Die Ausbreitung eines Virus wird zum Beispiel dadurch gestoppt, dass andere es bereits haben:

Je mehr es gibt, desto schneller werden zu , aber je weniger es gibt, desto langsamer werden zu .

Wie verändert dies das Wachstum einer Epidemie? Lass es uns herausfinden:

Dies ist eine "S-förmige" logistische Wachstumskurve. Sie fängt klein an, explodiert und verlangsamt sich dann wieder.

Aber auch diese Simulation ist immer noch falsch. Wir übersehen die Tatsache, dass ansteckende Menschen schließlich aufhören, ansteckend zu sein, entweder indem sie 1) sich erholen, 2) sich mit Lungenschäden "erholen" oder 3) sterben.

Der Einfachheit halber wollen wir so tun, als ob alle ansteckenden Menschen wieder genesen würden. (Denkt aber daran, dass in Wirklichkeit einige von ihnen sterben.) können nicht wieder infiziert werden, lasst uns - vorläufig! - so tun, als ob sie ein Leben lang immun bleiben.

Es wird angenommen, dass Personen mit COVID-19 im Durchschnitt 10 Tage lang ansteckend sind.⁵ Das bedeutet, dass manche Menschen sich früher als nach 10 Tagen erholen, andere später. So sieht das bei einer Simulation aus, die mit 100 % beginnt:

Dies ist das Gegenteil von exponentiellem Wachstum, die exponentielle Zerfallskurve.

Nun, was passiert, wenn wir S-förmiges logistisches Wachstum mit Erholung simulieren?

Lass es uns herausfinden:

die Rote Kurve gibt die aktuellen Fälle wieder,
die Graue Kurve gibt die gesamten Fälle (aktuelle + genesene) wieder ) und beginnt bei nur 0,001 %. :

Und so kommt diese berühmte Kurve zustande! Es ist keine Glockenkurve, es ist nicht einmal eine "log-normale" Kurve. Sie hat keinen Namen. Aber du hast sie schon zigmal gesehen und wurdest inständig gebeten, sie abzuflachen.

Das hier ist das SIR-Modell,⁶
( Susceptible anfällig/ungeschützt Infectious ansteckend/infektiös Recovered erholt/genesen),
die zweit-wichtigste Idee im 1x1 der Epidemiologie:

ANMERKUNG: Die Simulationen, auf deren Basis die Politik entscheidet, sind wesentlich ausgefeilter als das hier! Das SIR-Modell kann aber trotzem die gleichen allgemeinen Ergebnisse erklären, auch wenn die Nuancen fehlen.

Eigentlich sollten wir noch eine weitere Nuance hinzufügen: Bevor ein zu einem wird, wird es zunächst exponiert. Das ist, wenn sie oder er das Virus bereits hat, es aber noch nicht weitergeben kann - infiziert, aber noch nicht infektiös.

(Diese Variante wird das SEIR-Modell⁷ genannt, wobei das "E" für Exposed (exponiert) steht. Bitte beachte, dass dies nicht die Alltagsbedeutung von "exponiert" ist, welche da wäre: Man kann das Virus haben oder nicht. In dieser technischen Definition bedeutet "exponiert", dass man das Virus definitiv hat. Wissenschaftliche Terminologie ist eine schwierige Sache).

Für COVID-19 wird angenommen, dass 3 Tage lang infiziert, aber noch nicht infektiös ist, im Durchschnitt. ⁸ Was passiert, wenn wir das zur Simulation hinzufügen?

Die Rote + Pinke Kurve geben die aktuellen Fälle (infektiös + exponiert ) wieder,
die Graue Kurve gibt die gesamten Fälle (aktuell + genesen ) wieder:

Es ändert sich nicht viel! Wie lange ein exponiert bleibt, ändert zwar das Verhältnis von zu und wann die aktuellen Fälle ihren Höhepunkt erreichen... aber die Höhe dieser Spitze und die Gesamtzahl der Fälle bleibt am Ende gleich.

Warum das? Wegen der wichtigsten Idee im 1x1 der Epidemiologie:

Kurz für Reproduktionszahl. Sie beschreibt die durchschnittliche Anzahl an Menschen, die ein infiziert bevor er sich erholt (oder stirbt).

R verändert sich im Laufe des Ausbruchsgeschehens durch gesteigerte Immunität und Maßnahmen.

R₀ (gesprochen R-Null, auch "Basisreproduktionszahl") ist die Reproduktionszahl zu Beginn eines Ausbruchs, also vor einer Immunität und vor Interventionen. R₀ spiegelt damit die Stärke des Virus wider, jedoch schwankt diese Zahl von Ort zu Ort. Beispielsweise ist sie in dicht besiedelten Städten höher als in ländlichen Gegenden.

(Die meisten Zeitungsartikel - und teilweise sogar wissenschaftliche Veröffentlichungen! - verwechseln R und R₀. Wie gesagt - wissenschaftliche Terminologie ist ein schwieriges Feld.)

Die Basisreproduktionszahl R₀ der saisonalen Grippe liegt bei ungefähr 1,28⁹. Das bedeutet, dass zu Beginn eines Grippeausbruchs jeder im Durchschnitt 1,28 andere ansteckt. (Falls du dich wunderst, dass 1,28 keine ganze Zahl ist: Eine "durchschnittliche" Mutter hat 2,4 Kinder. Das bedeutet ja auch nicht, dass irgendwo halbe Kinder herumlaufen.)

Der R₀-Wert für COVID-19 wird auf etwa 2,2 geschätzt¹⁰, obwohl es eine noch nicht fertiggestellte Studie gibt, die einen Wert von 5,7(!) für Wuhan schätzt.¹¹

In unseren Simulationen infiziert - zu Beginn und durchschnittlich - ein im Laufe von 10 Tagen alle 4 Tage eine andere Person. Das Verhältnis 10 zu 4 Tage beträgt genau 2,5, das heißt, dass - zu Beginn und durchschnittlich - jede und jeder 2,5 weitere Personen infiziert. Es gilt hier also R₀ = 2,5. (Vorbehalte:¹²)

Spiele an R₀ im Rechner unten, um zu sehen, wie R₀ von der Genesungszeit und der Neuinfektionsrate abhängt:

Zur Erinnerung: je weniger es gibt, desto langsamer werden zu . Die aktuelle Reproduktionszahl R hängt nicht nur von der Basisreproduktionszahl (R₀) ab, sondern auch von der Anzahl der potentiell infizierbaren Menschen. (Beispielsweise durch Genesung und natürliche Immunität.)

Sobald genügend Menschen eine Immunität erworben haben und R < 1 ist, hat man das Virus im Griff. Dies nennt man Herdenimmunität. Für Grippeviren wird Herdenimmunität mittels eines Impfstoffs erreicht. Die Idee, "natürliche Herdenimmunität" durch gezielte Infizierungen zu erreichen ist denkbar schlecht! (Aber nicht aus dem Grund, den du vielleicht annimmst - wir werden das später erklären!)

Lass uns jetzt das SEIR-Modell betrachten, das nun R₀ zeigt, R über die Zeit, sowie den Schwellenwert der Herdenimmunität zeigt:

HINWEIS: Die Gesamtzahl der Infizierten stoppt nicht an der Grenze der Herdenimmunität, sondern geht darüber hinaus! Zudem überschreitet die Gesamtzahl der Infizierten den Schwellenwert der Herdenimmunität genau zum Zeitpunkt der höchsten aktuellen Fallzahl. (Dies ist unabhängig von der Wahl der Parameter - teste es selbst!)

Warum ist das so? Wenn es mehr Nicht- als die Schwelle der Herdenimmunität gibt, so wird R < 1. Und wenn R < 1 ist, stoppt das Wachstum neuer Fälle: ein Hochpunkt ist erreicht.

Wenn du dir nur eine Sache aus dieser Anleitung merken solltest, dann die folgende - es ist ein extrem komplexes Diagramm, also nimm dir Zeit, um es zu verinnerlichen:

Es bedeutet: Wir müssen NICHT alle Übertragungen abfangen, auch nicht fast alle, um COVID-19 zu stoppen!

Dies scheint paradox! COVID-19 ist eine extrem ansteckende Krankheit, jedoch reicht es aus, "nur" mehr als 60% der Infektionen zu verhindern, um sie einzudämmen. 60%?! Als Schulnote wäre das "befriedigend". Aber wenn R₀ = 2,5 und man 61% davon abzieht, erhält man R = 0,975. Da dann R < 1 ist, wäre das Virus eingedämmt! (exakte Formel: ¹³))

(Falls du glaubst, dass R₀ oder einige der anderen Zahlen unserer Simulationen zu klein oder groß sind - super! Damit hinterfragst du unsere Annahmen. Am Ende gibt es einen "Sandkasten-Modus", bei dem du deine eigenen Zahlen auswählen und simulieren kannst, was dann passiert.)

Jede COVID-19 Maßnahme, von der du gehört hast - sei es Händewaschen, Abstand halten, "Lockdown", Selbstisolationen, "Contact Tracing", Quarantäne, Gesichtsmasken oder Herdenimmunität - machen alle das selbe:

Sie sollen erreichen, dass R < 1 wird.

Starten wir nun unseren "epidemischen Flugsimulator", um folgende Frage beantworten zu können: Wie erreichen wir unter Berücksichtigung unserer Gesundheit und finanziellen Interessen, dass R < 1 wird?

Bereite dich auf eine Notlandung vor...

Die nächsten paar Monate

... hätten deutlich schlimmer sein können. Hier ist ein Paralleluniversum, das wir vermieden haben:

Szenario 0: Überhaupt nichts tun

Etwa 1 von 20 Menschen, die sich mit COVID-19 infiziert haben, benötigen eine intensivmedizinische Behandlung.¹⁴ In einem reichen Land wie den USA steht ein Intensivplatz pro 3.400 Menschen zur Verfügung.¹⁵ Daher können die USA damit umgehen, dass 20 von 3400 Menschen gleichzeitig infiziert sind - oder 0,6% der Bevölkerung.

Selbst wenn wir diese Kapazität auf 2% mehr als verdreifacht hätten, wäre Folgendes passiert, wenn wir absolut nichts getan hätten:

Gar nicht gut.

Eben das hat der Bericht des Imperial College vom 16. März herausgefunden: Wenn wir nichts tun, gehen uns die Betten auf den Intensivstationen aus und mehr als 80% der Bevölkerung werden infiziert. (zur Erinnerung: die Gesamtzahl der Fälle überschreitet die Herdenimmunität)

Selbst wenn nur 0,5% der Infizierten sterben - eine sehr optimistische Annahme, wenn es keine Betten auf Intensivstationen mehr gibt - dann sterben in einem großen Land wie den USA mit 300 Millionen Menschen 0,5% von 80% der 300 Millionen. Also immer noch 1,2 Millionen Menschen ... FALLS wir nichts tun.

(In vielen Nachrichten und sozialen Medien wurde berichtet: "80% werden infiziert" ohne den Beisatz "FALLS WIR NICHTS TUN". Die Angst kanalisierte sich auf diese Weise in Klicks, nicht in Verständnis. Seufz.)

Szenario 1: "Flatten the Curve" / Herdenimmunität

Der Plan "Flatten The Curve" (Abflachen der Kurve) wurde von allen Gesundheitsorganisationen angepriesen, während der ursprüngliche britische Plan der "Herdenimmunität" allgemein ausgepfiffen wurde. Allerdings handelte es sich dabei eigentlich um denselben Plan. Großbritannien kommunizierte ihn nur schlecht.¹⁶

Beide Pläne hatten jedoch einen fatalen Fehler.

Betrachten wir zunächst die beiden Hauptmöglichkeiten, mit denen sich die Kurve abflachen lässt: Händewaschen und soziale Distanzierung.

Durch vermehrtes Händewaschen werden Grippen und Erkältungskrankeiten in Ländern mit hohem Einkommen um ~25%¹⁷ reduziert, während die stadtweite Abriegelung in London enge Kontakte um ~70%¹⁸ einschränkt. Nehmen wir also an, durch Händewaschen kann R um bis zu 25% reduziert werden und durch Distanzierung kann R um bis zu 70% reduziert werden:

Probiere mit diesem Rechner aus, um mit unterschiedlichen % von Nicht- zu sehen, wie Händewaschen und Distanzierung R reduzieren: (dieser Rechner visualisiert ihre relativen Effekte, weshalb die Erhöhung des einen Merkmals so aussieht, als ob es die Wirkung des anderen verringert.¹⁹)

Lass uns nun simulieren, was mit einer COVID-19-Epidemie passiert, wenn wir ab März 2020 das Händewaschen verstärkt hätten, aber nur wenig Abstand gehalten hätten - so dass R niedriger, aber immer noch größer als 1 ist:

Drei Anmerkungen:

1. Dies verringert die Gesamtzahl der Fälle! Selbst wenn R < 1 nicht erreicht wird, rettet die Reduzierung von R immer noch Leben, indem sie den 'Überschuss' bis zur Herdenimmunität reduziert. Viele Menschen denken, dass mit dem Abflachen der Kurve die Fälle zeitlich gestreckt werden, ohne aber die Gesamtzahl zu reduzieren. Doch das steht im Widerspruch zu jedem grundlegenden Epidemiologie-Modell. Aber weil in den Nachrichten "80%+ werden infiziert" als unvermeidlich dargestellt wurde, kam es zu der weitläufigen Annahme, dass die Gesamtzahl der Fälle in jedem Fall gleich bleiben würde. Seufz.

2. Aufgrund der zusätzlichen Maßnahmen erreichen die aktuellen Fallzahlen ihren Höhepunkt bevor die Herdenimmunität erreicht wird. Tatsächlich schießt in dieser Simulation die Gesamtzahl der Fälle nur ein kleines bisschen über die Herdenimmunität hinaus - der Plan des Vereinigten Königreichs! An diesem Punkt, R < 1, kann man alle anderen Maßnahmen loslassen, und COVID-19 bleibt eingedämmt! Es gibt nur ein Problem ...

3. Es fehlen die Betten auf den Intensivstationen. Und das über mehrere Monate. (und dabei haben wir die Betten auf den Intensivstationen für diese Simulation ja bereits verdreifacht)

Das war das andere Ergebnis des Imperial-College-Berichts vom 16. März, der Großbritannien davon überzeugte, seinen ursprünglichen Plan aufzugeben. Jeder Versuch einer Abschwächung (R reduzieren, aber R > 1) wird scheitern. Der einzige Ausweg ist Eindämmung (R reduzieren, so dass R < 1).

Das heißt: Es reicht nicht, die Kurve einfach "abzuflachen". Die Kurve muss zerstampft werden. Zum Beispiel mit ...

Szenario 2: Monatelanger Lockdown

Mal sehen, was passiert, wenn wir die Kurve mit einen 5-monatigen Lockdown drücken, die auf fast null reduzieren und dann endlich – endlich – wieder zu unserem normalen Leben zurückkehren:

Oh.

Das ist die "zweite Welle", über die alle sprechen. Sobald wir den Lockdown aufheben, erhalten wir wieder R > 1. Ein einzelner verbliebener (oder ein importierter ) kann also einen Ausschlag der Fallzahlen verursachen, der fast so schlimm ist, als hätten wir Szenario 0 verfolgt: Absolut nichts getan.

Ein Lockdown ist keine Heilung, es ist nur ein Neustart.

Was also tun? Einen Lockdown nach dem anderen?

Szenario 3: Periodischer Lockdown

Diese Option wurde zuerst im Bericht des Imperial College vom 16. März und später erneut in einem Harvard-Papier vorgeschlagen ²⁰.

Hier ist eine Simulation für diese Option: (Spiele zunächst die Aufzeichnung ab. Danach kannst du versuchen, deinen eigenen Lockdown-Plan zu simulieren, indem du den Schieberegler änderst während die Simulation läuft! Du kannst dabei die Simulation unterbrechen, fortsetzen und die Simulationsgeschwindigkeit ändern)

Dies würde die Fallzahlen unter der Kapazität der Intensivstationen halten! Und es ist viel besser als ein 18-monatiger Lockdown, bis ein Impfstoff zur Verfügung steht. Wir müssten also nur... für ein paar Monate einen Lockdown machen, für ein paar Monate öffnen und das so lange wiederholen, bis ein Impfstoff verfügbar ist. (Und wenn es keinen Impfstoff gibt, wiederholen wir es, bis die Herdenimmunität erreicht ist... im Jahr 2022).

Es scheint zunächst sinnvoll, solch einen Plan anhand der Kapazitäten der Intensivstationen zu machen, aber dabei übersehen wir zahlreiche wesentliche Dinge, die wir hier nicht simulieren können. Zum Beispiel:

Psychische Gesundheit: Einsamkeit ist einer der größten Risikofaktoren für Depressionen, Angstzustände und Selbstmord. Und sie führt statistisch gesehen genauso häufig zu einem frühen Tod, wie das Rauchen von 15 Zigaretten am Tag ²¹.

Wirtschaftliche Aspekte: Die Frage nach der Wirtschaft klingt so, als ob man sich mehr ums Geld als um das Leben kümmert, aber "die Wirtschaft" besteht nicht nur aus Aktien: Es geht um die Fähigkeit der Menschen, sich um ihre Liebsten zu kümmern, in die Zukunft ihrer Kinder zu investieren und Kunst, Essen und Videospiele zu genießen. All das also, was das Leben lebenswert macht. Dazu kommt, dass Armut an sich gravierende Auswirkungen auf die geistige und körperliche Gesundheit hat.

Dies ist kein Plädoyer gegen erneute Lockdowns! Wir werden uns später mit möglichen Vorgehensweisen dazu befassen. Trotzdem ist es nicht ideal.

Warte mal... haben Taiwan und Südkorea nicht bereits COVID-19 in den Griff bekommen? Für vier ganze Monate und ohne längerfristige Lockdowns?

Wie ist das möglich?

Szenario 4: Testen, Verfolgen, Isolieren

"Sicherlich hätten* wir das tun können, was Taiwan und Südkorea am Anfang getan haben. Aber dazu ist es jetzt zu spät. Wir haben den Anfang verpasst."*

Doch genau das ist es! "Ein Lockdown ist keine Heilung, es ist nur ein Neustart"... und ein Neustart ist das, was wir brauchen.

Um zu verstehen, wie Taiwan und Südkorea COVID-19 in den Griff bekommen haben, müssen wir den genauen zeitlichen Ablauf einer typischen COVID-19-Infektion verstehen²²:

Wenn sich die Personen erst dann selbst isolieren, wenn sie wissen, dass sie krank sind (d.h. wenn sie Symptome spüren), kann sich das Virus trotzdem ausbreiten:

Und in der Tat verlaufen 44% aller Übertragungen so: Sie finden vor dem Auftreten der Symptome statt!²³

Aber, wenn wir die letzten engen Kontakte einer Person, die Symptome hat, finden und unter Quarantäne stellen ... stoppen wir die Ausbreitung, indem wir ihr einen Schritt voraus bleiben!

Diese Idee wird als contact tracing (Kontaktverfolgung) bezeichnet. Es ist eine alte Idee, die im großen Maßstab erstmals zur Eindämmung von Ebola²⁴ verwendet wurde. Jetzt ist sie zentraler Bestandteil der Eindämmungsstrategie von COVID-19 in Taiwan & Südkorea!

(Dies ermöglicht uns auch, unsere begrenzten Test-Kapazitäten effizienter zu nutzen, um vor dem Ausbruch von Symptomen zu finden, ohne so fast alle Leute testen zu müssen.)

Normalerweise werden Kontakte durch persönliche Interviews gefunden, aber das alleine geht zu langsam für das ~48-Stunden-Fenster von COVID-19. Deshalb brauchen die Suchenden Hilfe und werden unterstützt von - NICHT ersetzt durch - Contact-tracing-Apps.

(Diese Idee stammt nicht von "Nerds": Die Verwendung einer App zur Bekämpfung von COVID-19 wurde zuerst von einem Team von Epidemiolog*innen aus Oxford vorgeschlagen.)

Warte mal, Apps, die zurückverfolgen, mit wem du Kontakt hattest?... Bedeutet das, deine Privatsphäre aufzugeben und sie Big Brother zu opfern?

Nein verdammt! DP-3T, ein Team von Epidemiolog*innen & Verschlüsselungsexpert*innen (darunter einer von uns, Marcel Salathé), entwickelt bereits eine Anwendung zur Kontaktverfolgung - mit einem für die Öffentlichkeit zugänglichen Code -, die keine Informationen preisgibt über deine Identität, deinen Standort, wer deine Kontakte sind und nicht einmal darüber, wie viele Kontakte du hattest.

Das funktioniert folgendermaßen:

(Hier findest du den vollständigen Comic. Details zu "pranking" / Fehlalarme / etc. in der Fußnote:²⁵)

Zusammen mit ähnlichen Teams wie TCN Protocol²⁶ und MIT PACT²⁷ haben sie Apple & Google dazu gebracht, Kontaktverfolgung bei Wahrung der Privatsphäre direkt in Android/iOS zu implementieren.²⁸ (Du traust Google/Apple nicht? Gut! Das Schöne an diesem System ist, dass es kein Vertrauen benötigt). Bald wird deine örtliche Gesundheitsbehörde dich vielleicht bitten, eine App herunterzuladen. Wenn der Schutz der Privatsphäre dabei gesichert und der Code öffentlich zugänglich ist, dann mach das bitte!

Aber was ist mit den Menschen ohne Smartphones? Oder Infektionen durch Türklinken? Oder "echte" asymptomatische Fälle? Contact-tracing-Apps können nicht alle Übertragungen erfassen... und das ist okay! Wir müssen nicht alle Übertragungen erfassen, nur über 60%, um R < 1 zu erreichen.

(Dazu ein Rant über die Verwirrung zwischen präsymptomatisch und "echt" asymptomatisch - "echte" Asymptomatiken sind selten:²⁹)

Die Isolierung symptomatischer Fälle würde R um bis zu 40% reduzieren, und die Quarantäne ihrer prä- bzw. asymptomatischen Kontakte würde R um bis zu 50% reduzieren³⁰:

Das bedeutet, dass wir auch ohne 100%ige Kontaktquarantäne R < 1 bekommen können, und das ohne Lockdown! Und somit viel besser für unsere psychische und wirtschaftliche Lage. (Menschen, die sich selbst isolieren, sollten von ihren Regierungen Unterstützung erhalten - Kostenübernahme der Tests, Sicherung des Arbeitsplatzes, Subventionierung des bezahlten Urlaubs usw. Das ist immer noch deutlich billiger als periodische Lockdowns).

Wir behalten dann R < 1 bis wir einen Impfstoff haben, der gefährdete s zu immunisierten macht. Herdenimmunität auf die richtige Art:

(Hinweis: Dieser Rechner simuliert zu 100% wirksame Impfstoffe. In der Realität müssten über die "Herdenimmunität" hinweg geimpft werden, um tatsächlich Herdenimmunität zu erhalten)

Okay, genug der Worte. Das hier ist eine Simulation von ...

1. ... einem Lockdown über wenige Monate, bis wir...
2. umschalten auf "Testen, Verfolgen, Isolieren", bis wir...
3. genug Leute impfen können, was bedeutet, dass...
4. wir gewinnen.

Das war's also! So machen wir eine Notlandung mit unserem Flugzeug.

So schlagen wir COVID-19.

...

Aber was ist, wenn die Dinge immer noch schief gehen? Die Dinge sind ja bereits furchtbar schief gelaufen. Hier spricht die Angst - und das ist gut so! Angst gibt uns Energie, um Backup-Pläne zu erstellen.

Der Pessimist erfindet den Fallschirm.

Szenario 4+: Masken für alle, Sommer, Notschalter-Lockdown!

Was wäre, wenn R₀ viel größer wäre als wir glauben und wir es trotz der Maßnahmen nicht schaffen würden, R auf unter 1 zu drücken?

Selbst wenn wir es nicht schaffen, R < 1 zu erreichen, reduziert das Senken der Reproduktionszahl die Anzahl der Fälle und rettet damit Leben. R < 1 bleibt aber dennoch unser Ziel und hier sind ein paar weitere Möglichkeiten, wie wir das schaffen können:

Masken für alle:

Vielleicht fragst du dich: "Moment, ich dachte, Gesichtsmasken schützen gar nicht vor einer Infizierung?" Das stimmt. Alltagsmasken schützen dich nicht vor einer Infektion.³¹... sie reduzieren das Risiko, dass du andere infizierst.

Um es mit Zahlen zu untermauern: Trägt eine infizierte Person eine chirurgische Gesichtsmaske, reduziert das die Anzahl der Erkältungs- und Grippeviren der Aerosole um 70%.³² Eine Reduktion der Ansteckung um 70% entspricht in etwa der Auswirkung eines Lockdowns!

Trotzdem kennen wir weiterhin nicht den spezifischen Einfluss von Masken auf das Infektionsgeschehen von COVID-19. Als wissenschaftlich valide gilt ein Ergebnis erst, wenn es zu 95% sicher ist. Auch erst dann sollte es publiziert werden. (...sollte.)³³ Alltagsmasken sind zum Zeitpunkt 1. Mai 2020 zu weniger als "95% sicher".

Pandemien sind wie Poker: Wette nur, wenn du dir zu 95% sicher bist und du sonst alles verlieren wirst. Wie aus einem aktuellen Artikel³⁴ über Masken im British Medical Journal hervorgeht, müssen unsere Kosten/Nutzen-Analysen mit einem Unsicherheitsfaktor berechnet werden. In etwa so:

Kosten: Handelt es sich um selbstgemachte Stoffmasken (die etwa ~2/3 so effektiv wie chirurgische Masken³⁵) sind), dann ist das superbillig. Wenn es sich um chirurgische Masken handelt, wird es teurer, aber immer noch ziemlich billig.

Nutzen: Selbst wenn es eine 50:50-Chance gibt, dass chirurgische Masken die Übertragung entweder um 0% oder 70% reduzieren, so liegt der Erwartungswert bei 35% und entspricht damit der Hälfte eines Lockdowns. Also schätzen wir mit unserem Unsicherheitsfaktor, dass chirurgische Masken R um bis zu 35% reduzieren. (Auch hier können die Annahmen durch Veränderung der Schieberegler hinterfragt und überprüft werden.)

(weitere Argumente für/gegen Masken:³⁶)

"Es ist schwer, sie korrekt zu tragen." Es ist genauso schwer, die Hände gemäß der WHO-Richtlinien zu waschen - ernsthaft, "Schritt 3) die rechte Handfläche über den Handrücken"?! - und trotzdem empfehlen wir Händewaschen, denn es ist besser, es nicht perfekt zu machen, als gar nicht.

"Das Tragen einer Maske macht die Menschen sorgloser im Umgang mit dem Händewaschen & Abstandhalten." Klar, Sicherheitsgurte verleiten einige Menschen dazu, Stop-Schilder zu missachten, und dank Zahnseide können die Menschen Steine essen. Wir sollten ernsthaft mit dem Gegenteil argumentieren: Masken sind eine dauerhafte physische Mahnung zur Umsicht - und in Ostasien zudem ein Symbol von Solidarität!

Masken allein werden nicht dafür sorgen, dass R < 1 erreicht wird. Aber wenn regelmäßiges Händewaschen sowie "Testen - Nachverfolgen - Isolieren" uns zu R = 1,10 bringt, und dann nur ein Drittel der Menschen Masken tragen würde, würde es zu R < 1 kippen. Virus eingedämmt!

Sommer:

Okay, das ist keine "Maßnahme", die wir kontrollieren können, aber sie wird helfen! Es gibt einige Berichte, die behaupten, dass der Sommer nichts an COVID-19 ändert. Sie sind nur zum Teil korrekt: Der Sommer wird R nicht auf unter 1 senken, aber er wird ihn reduzieren.

Für COVID-19 führt ein Temperaturanstieg von jedem 1° Celsius (1,8° Fahrenheit) zu einer Reduktion des R-Werts um 1,2%.³⁷ Der Temperaturunterschied zwischen Sommer und Winter beträgt in New York City etwa 26°C (47°F), sodass der Sommer eine Reduktion des R-Wertes um etwa 31% bewirkt.

Der Sommer allein wird R nicht unter 1 senken, aber wenn wir eingeschränkte Mittel haben, können wir einige Maßnahmen im Sommer lockern und im Winter wieder stärker anziehen.

Ein "Notschalter"-Lockdown:

Und wenn das alles immer noch nicht genug ist, R auf unter 1 zu bringen, können wir einen anderen Lockdown versuchen.

Aber wir müssten nicht immer wieder 2-Monate schließen und einen Monat öffnen. Weil R reduziert wäre, genügten nur ein oder zwei weitere "Notschalter"-Lockdowns, bis ein Impfstoff verfügbar ist. (Singapur musste dies "trotz" der 4-monatigen Kontrolle von COVID-19 machen. Das ist kein Versagen, ganz im Gegenteil: dadurch wird es zum Erfolg.)

Hier ist eine Simulation eines "lazy case"-Szenarios:

1. Lockdown, danach
2. Ein moderater Mix von Hygiene, "Testen, Nachverfolgen & Isolieren" sowie annehmbarer Maskenpflicht, danach ...
3. ein weiterer "Notschalter"-Lockdown, bevor ein Impfstoff entwickelt wird.

Und dann sind da noch die weiteren Maßnahmen, die wir ergreifen könnten, um R weiter zu senken:

• Reiseeinschränkungen / Quarantäne
• Fieber-Checks in Einkaufsmärkten & Schulen
• Professionelle Desinfektion öffentlicher Plätze
• Begrüßung per Fuß anstelle eines Handschlags
• Und alle anderen Dinge, die Menschen einfallen werden

Wir hoffen, dass diese Pläne etwas Hoffnung schaffen.

Selbst bei einem pessimistischen Szenario ist es möglich COVID-19 zu bekämpfen und unsere Gesundheit und Wirtschaft zu schützen. Durch den Lockdown als "Neustart", das gleichzeitige Senken des Reproduktionsfaktors (R < 1), der Fallisolierung sowie einer breiten Verwendung einer datenschutzkonformen App zur Nachverfolgung der Kontakte und der Maskenpflicht... kann es gelingen, dass das Leben wieder in eine neue Normalität zurückkehrt.

Klar, deine Hände werden wahrscheinlich ganz spröde sein. Aber du kannst dich wieder zu einem Date im Comicladen verabreden. Du kannst dir mit Freunden einen neuen Hollywood-Streifen im Kino ansehen. Du kannst wieder Leute in der Bücherei beobachten oder dich einfach mit anderen daran erfreuen, am Leben zu sein.

Selbst wenn es zum Worst-Case-Szenario kommt ... das Leben geht weiter.

Also machen wir uns bereit für ein paar wirklich üble Worst-Case-Szenarien. Notwasserung! Nimm deine Rettungsweste und begib dich zu den Notausgängen:

Die nächsten paar Jahre

Du bekommst COVID-19 und erholst dich. Oder du bekommst die COVID-19-Impfung. So oder so bist du jetzt immun ...

...für wie lange?

• COVID-19 ist am engsten mit SARS verwandt, welches die Überlebenden für 2 Jahre immun machte.³⁸
• Die Coronaviren, die normale Erklältungen auslösen, machen dich für 8 Monate immun.³⁹
• Es gibt Berichte von Leuten, die sich von COVID-19 erholt haben, dann aber wieder positiv gestestet wurden. Es ist noch unklar, ob diese falsch postiv waren.⁴⁰
• Eine noch nicht fachlich begutachtete Studie an Affen zeigte Immunität gegen COVID-19-Coronaviren für mindestens 28 Tage.⁴¹

Aber für COVID-19 beim Menschen ist, Stand 1. Mai 2020, "für wie lange" die große Unbekannte.

Für die folgenden Simulationen, lass uns annehmen dass es 1 Jahr ist. Hier ist eine Simulation, die mit 100% anfängt und exponentiell zerfällt, mit im Mittel nach einem Jahr nicht mehr immunen, wieder anfälligen s mit Abweichungen:

Rückkehr des exponentiellen Zerfalls!

Das ist das SEIRS Modell. Das letzte "S" steht wieder für "Susceptible" (anfällig).

Lass uns jetzt einen COVID-19 Ausbruch über 10 Jahre, ohne Maßnahmen simulieren... wenn Immunität nur ein Jahr anhält:

In vorangegangen Simulationen hatten wir nur eine die Intensivstationen überfordernde Spitze. Jetzt haben wir mehrere und die Fälle pendeln sich dauerhaft bei der Kapazität der Intensivstationen ein. (Denk dran, diese hatten wir für diese Simulationen verdreifacht.)

R = 1, es ist endemisch.

Zum Glück reduziert der Sommer R, was die Situation verbessert:

Oh.

Überraschenderweise macht der Sommer die Spitzen schlimmer und regelmäßig! Das liegt daran, dass der Sommer die neuen s absenkt, was aber wiederum die neuen imunen s absenkt. Das bedeutet, Immunität stürzt im Sommer ab was eine große, wiederkehrende Spitze im Winter erzeugt.

Zum Glück ist die Lösung hierfür recht klar – impft die Menschen jeden Herbst/Winter, so wie es auch mit den Grippeimpfungen gemacht wird:

(Nachdem du die Aufnahme abgespielt hast, versuche deine eigenen Impfkampagnen zu simulieren! Denk dran, dass du die Simulation jederzeit pausieren/fortsetzen kannst.)

Aber hier ist die erschreckendere Frage:

Was ist, wenn es über Jahre keinen Impfstoff gibt? Oder niemals?

Zur Klarstellung: das ist unwahrscheinlich. Die meisten Epidemiologinnen und Epidemiologen rechnen mit einem Impfstoff in 1 bis 2 Jahren. Ja, es gab noch nie einen Impfstoff für eines der anderen Coronaviren, aber das liegt daran, dass SARS schnell ausgelöscht wurde und die "normale" Erkältung die Investition nicht gerechtfertigt hat.

Dennoch haben Forscherinnen und Forscher für Infektionskrankheiten Besorgnis geäußert: Was ist, wenn wir nicht genug herstellen können?⁴² Was, wenn wir es überstürzen und es nicht sicher ist?⁴³

Selbst im Albtraumszenario "kein Impfstoff" haben wir noch 3 Auswege. Vom allerschlimmsten zum am wenigsten schlimmen:

1) Mach' periodische Lockdowns oder lockere R < 1 Maßnahmen, um "natürliche Herdenimmunität" zu erreichen. (Warnung: Das würde zu vielen Todesfällen & beschädigten Lungen führen. Und es wird nicht funktionieren, falls die Immunität nicht anhält.)

2) Mach' die R < 1 Maßnahmen für immer. Kontaktverfolgung & das Tragen von Masken werden zur neuen Normalität in der Welt nach COVID-19, so wie Tests auf Geschlechtskrankheiten & das Tragen von Kondomen die neue Normalität in der Welt nach HIV wurden.

3) Mach' die R < 1 Maßnahmen, bis wir Behandlungsoptionen entwickelt haben, die es viel, viel unwahrscheinlicher machen, dass COVID-19 intensivmedizinische Maßnahmen erfordert. (Das sollten wir auf jeden Fall tun!) Den Bedarf für Intensivstationen um das 10-fache zu senken hat den gleichen Effekt wie die Kapazität der Intensivstationen um das 10-fache zu erhöhen:

Hier ist eine Simulation ohne anhaltende Immunität, ohne Impfsstoff und selbst ohne irgendeine Maßnahme – einfach ein langsamer Anstieg der Kapazitäten, um die langfristigen Spitzen zu überleben:

Selbst im schlimmsten Worst-Case-Szenario... das Leben geht weiter.

Vielleicht möchtest du unsere Annahmen hinterfragen und andere R₀'s oder Werte ausprobieren. Oder deine eigene Kombination von Interventionsmaßnahmen ausprobieren!

Hier ist ein (optionaler) Sandkastenmodus, bei dem alles verfügbar ist. (Scrolle, um alle Einstellungen zu sehen) Simuliere und spiele nach Herzenslust herum:

Dieser einfache "epidemische Flugsimulator" hat uns viel beigebracht. Er hat es ermöglicht, Fragen zu den letzten paar Monaten, den nächsten paar Monaten und den nächsten paar Jahren zu beantworten.

Lass uns endlich zurückkehren zum ...

Jetzt

Das Flugzeug ist untergegangen. Wir hocken zusammengedrängt in den Rettungsbooten. Es ist Zeit, Festland zu suchen.⁴⁴

Teams aus Epidemiologinnen und Epidemiologen und Menschen in der Politik (links, rechts, und überparteilich) haben einen Konsens darüber erzielt, wie wir COVID-19 schlagen können und gleichzeitig unser Leben und unsere Freiheiten schützen.

Hier ist die grobe Idee, mit einigen (weniger konsensfähigen) Alternativplänen:

Was bedeutet das für DICH, jetzt gerade?

Für jede und jeden: Respektiere die Ausgangsbeschränkungen, damit wir so schnell wie möglich aus Phase I herauskommen können. Wasche dir weiter die Hände. Stelle deine eigenen Masken her. Lade eine datenschutzfreundliche App zur Ermittlung von Kontaktpersonen herunter, sobald diese im nächsten Monat verfügbar sind. Bleib gesund - körperlich und geistig! Und schreib den lokalen Entscheidungstragenden, dass sie ihren Hintern hochkriegen sollen und...

Für Politikerinnen und Politiker: Erlassen Sie Gesetze zur Unterstützung von Menschen, die sich selbst isolieren/quarantänisieren müssen. Stellen Sie mehr menschliche Kontaktverfolgerinnen und Kontaktverfolger ein, unterstützt durch datenschutzfreundliche Apps. Leiten Sie mehr Mittel in die Dinge, die wir herstellen sollten, wie..

Für Maker⁴⁵: Stellt Tests her, Beatmungsgeräte, Personenschutzausrüstung für Krankenhäuser und Arztpraxen. Stellt Tests, Masken und Apps her, dazu antivirale Medikamente, Prophylaktika und andere Behandlungsmethoden, die keine Impfstoffe sind. Und stellt Impfstoffe, Tests, Tests und nochmals Tests her. Erzeugt Hoffnung.

Spiele die Angst nicht herunter, um Hoffnung aufzubauen. Unsere Angst sollte sich mit unserer Hoffnung verbünden, wie die Erfinder der Flugzeuge und Fallschirme. Durch Vorbereitung auf eine schreckliche Zukunft erschaffen wir eine hoffnungsvolle Zukunft.

Das einzige, was man fürchten muss, ist die Vorstellung, dass das einzige, was man fürchten muss, die Furcht selbst ist.