Sommerurlaub ade: Ernüchternde Fakten zu Dauer und Intensität der COVID-19 Maßnahmen [Studie]

Mit nicht geringem Amusement beobachten wir seit Tagen die Versuche der öffentlich-rechtlichen Medien, Merkel und ihr Katastrophenteam zum Olymp der Gegenwehr gegen COVID-19 aufzubauschen. Heute wird besonders gönnerisch konstatiert, dass nun auch Boris Johnson sich nach zögerlicher Reaktion auf COVID-19 entschlossen habe, Schulen zu schließen. Ausgerechnet das deutsche Nichtstun und die deutsche Larmoyanz zum internationalen Maßstab erheben zu wollen, das ist schon besonders dreist, besonders dreist angesichts der Differenz zwischen einer guten Politik zur Bekämpfung von COVID-19 und einer schlechten, wie sie in der folgenden Abbildung zum Ausdruck kommt.

Wenn man die Anzahl der Infizierten zur Grundlage nimmt, dann ist es eindeutig, wer im Versuch, COVID-19 zu unterbinden, eine gute Politik betreibt, und wer nicht. Nur so viel: Deutschland gehört nicht zu den Ländern, die eine gute Politik machen. Stellt man zudem in Rechnung, dass im Vereinigten Königreich zwischenzeitlich mehr als 55.000 Tests durchgeführt wurden, während die Anzahl der durchgeführten Tests in Deutschland unbekannt ist, Berichte, nach denen nicht mehr getestet wird oder nicht mehr getestet werden kann, weil kein Test-Kitt vorhanden ist, dagegen häufig, dann kann man sich ungefähr die Größenordnung des Versagens der deutschen Politik ausmalen.

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Im Gegensatz zu Deutschland, wo man den Eindruck von in Panik beschlossenen ad-hoc-Maßnahmen nicht los wird, basiert die britische Strategie gegen COVID-19 auf einem wissenschaftlichen Fundament, das öffentlich zugänglich ist. Wir präsentieren im Folgenden die Arbeit von Neil M. Ferguson, Daniel Laydon et al. (2020), die dem COVID-19 Response Team des Imperial College in London angehören und damit zu den Beratern der britischen Regierung im Umgang mit COVID-19. 

Der Bericht trägt den Titel “Impact of non-pharmaceutical interventions (NPIs) to reduce COVID-19 mortality and healthcare demand“. Die Daten, die im Bericht verwendet wurden, sind britische und us-amerikanische Zahlen, aber die Ergebnisse lassen sich auch auf Deutschland oder gerade auf Deutschland übertragen. In jedem Fall wird die folgende Darstellung diejenigen, die jetzt unter #wirbleibenzuhause auf Twitter ihren neu entdeckten “virtue” signalisieren, mit der Realität dessen konfrontieren, was auf sie zukommt, der Realität, die die deutsche Regierung entweder nicht kennt oder verschweigt.

Ausgangssituation:

• COVID-19 ist eine neuartige Krankheit. SARS-CoV-2, der Auslöser von COVID-19 ein neues Coronavirus.
• Es gibt keine Immunität gegen SARS-CoV-2.
• Ein Impfstoff wird frühestens in 18 Monaten verfügbar sein.

Mögliche Strategien

In dieser Situation sind zwei Strategien möglich, um die Ausbreitung des Virus zu bekämpfen und einem Kollaps der medizinischen Versorgung zu entgehen:

• Mitigation (Milderung): Die Verlangsamung der Ausbreitung des Virus; Mittel: die Konsequenzen der Epidemie für das Gesundheitssystem reduzieren; [technisch: R₀ verringern (nicht unter 1 reduzieren)]
• Suppression (Unterdrückung): Die Ausbreitung des Virus stoppen; Mittel: Ein Unterbinden der Ansteckung mit dem Virus von Mensch zu Mensch; [technisch: R₀, also die Ansteckungsrate auf unter 1 reduzieren]

R₀ gibt die Reproduktionsrate des Virus an, ein R₀ von 2,4 bedeutet z.B., dass ein Infizierter im Durchschnitt 2,4 weitere Menschen infiziert.

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Um herauszufinden, wie sich Strategien auswirken, welche Kosten und welche Nutzen sich mit ihnen verbinden, ist es notwendig, entsprechende Modelle aufzustellen und zu berechnen, wie sich die Maßnahmen auf das Ziel, die Verbreitung von SARS-CoV-2 zu verhindern oder zu reduzieren, auswirken. Die folgende Tabelle gibt die Mittel, zur Umsetzung der beiden Strategien (Mitigation / Suppression) sowie die Annahmen, die Ferguson, Laydon et al. damit verbinden, wider. Wie man sieht, ist es nicht einfach damit getan, alle Leute nach Hause zu schicken und darauf zu hoffen, dass SARS-CoV-2 die Lust am Anstecken verliert. Man muss die Reaktion der Nachhausegeschickten ebenso berücksichtigen, wenn man wissen will, wie sich Maßnahmen auf das Maßnahmeziel auswirken (vorausgesetzt, es sollen Ziele erreicht werden und es handelt sich nicht um schlichten Aktivismus), wie man die Rate derjenigen schätzen muss, die sich überhaupt an die Maßnahme halten, sofern man nicht chinesische Mittel einsetzen will, d.h. Türen vernageln und Armee patroullieren zu lasssen.

Fallisolierung zuhause (CI)	Personen mit Symptomen bleiben für eine Woche zuhause. Damit werden die Kontakte außerhalb des Haushalts um 75% reduziert. 70% der Haushalte halten sich an diese Maßnahme
Freiwillige Quarantäne zuhause (HQ)	Personen, bei denen Symptome von COVID-19 festgestellt wurden, bleiben mit allen Mitgliedern ihres Haushalts 14 Tage zuhause in Quarantäne. Die Kontakthäufigkeit zwischen den Haushaltsmitgliedern verdoppelt sich in dieser Zeit, die Kontakte außerhalb des Haushalts werden um 75% reduziert. 50% der Haushalte halten sich an diese Maßnahme.
Social Distancing von Personen über 70 Jahre (SDO)	Arbeitsplatzkontakte werden um 50% reduziert, Innerhaushaltskontakte erhöhen sich um 25%, alle anderen Kontakte werden um 75% reduziert. 75% der Haushalte halten sich an diese Maßnahme.
Social Distancing der Gesamtbevölkerung (SD)	Alle Haushalte reduzieren Außenkontakte um 75%. Kontakte am Arbeitsplatz werden um 25% reduziert. Innerhaushaltkontakte steigen um 25%.
Schließung von Schulen und Universitäten (PC)	25% der Universitäten bleiben geöffnet, Innerhaushalt-Kontakte der Studenten erhöhen sich um 50%, Kontakte unter Studenten erhöhen sich um 25%

Neben den Annahmen mit Bezug auf die Maßnahmen, die zur Verfügung stehen, um die Verbreitung von SARS-CoV-2 zu unterbinden oder zu hemmen, sind noch weitere Annahmen notwendig, die Eigenschaften des Virus betreffen. Die entsprechenden Eigenschaften haben die Autoren aus den Daten, die für China, Italien und das UK vorliegen, entnommen und in die folgenden Annahmen übersetzt:

• Die Inkubationsphase beträgt 5,1 Tage;
• 12 Stunden bevor ein Infizierter Symptome zeigt, kann er bereits andere infizieren;
• Asymptomatische Infizierte können 4,6 Tage nach ihrer Ansteckung andere infizieren;
• Die Übertragungsrate R_o wird mit 2,4 angenommen, das entspricht der aus China bekannten Übertragungsrate;
• Infizierte sind nach Genesung nicht re-infizierbar, jedenfalls auf mittlere Sicht nicht;
• Eine Verdoppelung der Fallzahlen erfolgt nach jeweils 5 Tagen;
• 2/3 der Infizierten zeigen ausreichende Symptome um sich innerhalb eines Tages selbst zu isolieren;
• Zwischen dem Auftreten der Symptome und einer stationären Aufnahme vergehen im Schnitt fünf Tage;
• Die Sterberate beträgt 0,9% für alle Infizierten und 4,4% für diejenigen, die eine stationäre Aufnahme benötigen;
• 50% der Patienten auf Intensivstationen sterben;
• Die durchschnittliche Dauer des Aufenthalts in einem Krankenhaus beträgt 8 Tage, Patienten, die eine intensive Betreuung benötigen, bleiben im Durchschnitt 16 Tage im Krankenhaus.

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Dies sind Modellannahmen, die aus dem, was über COVID-19 bislang bekannt ist, abgeleitet wurden. Es handelt sich dabei um konservative Annahmen, wie z.B. die geringe Sterberate von 0,9% zeigt (die WHO geht von 3,4% aus). Die Annahmen bilden die Basis für ein Modell, das mit aktuellen Bevölkerungsdaten, mit Daten zu verfügbaren Krankenhausbetten usw. die Auswirkungen der derzeitigen Pandemie auf das Vereinigte Königreich und die USA schätzt. Das erste erschreckende Ergebnis, lautet:

• ohne jede Intervention sterben im Vereinigten Königreich bis zu 510.000 Menschen an COVID-19. Legt man die Modellparameter einer Berechnung der Todeszahlen für Deutschland zugrunde, dann ergeben sich zwischen 540.000 und 680.000 Toten.

Die interessante Frage, ist natürlich die Frage danach, wie mitigation oder suppression, wie sich die in der Tabelle oben beschriebenen Maßnahmen auf die Sterblichkeit und vor allem die Belastung der Krankenhäuser auswirken. Wenn SARS-CoV-2 freier Lauf gelassen wird, dann sagen Ferguson, Laydon et al. vorher, dass bereits nach zwei Wochen die Kapazitätsgrenze der Krankenhäuser (im UK, für Deutschland wird tendenziell dasselbe gelten) erreicht ist. Der Bedarf an Betten auf Intensivstationen ist in diesem Fall um das 30fache höher als Betten vorhanden sind.

Dieses worst-case Szenario gilt es zu vermeiden. Um es zu vermeiden stehen die fünf Maßnahmen, die oben in der Tabelle beschrieben wurde zur Verfügung und diese Maßnahmen müssen zwei Bedingungen genügen:

• • • sie müssen während der Virulenz von SARS-CoV-2 so lange wie möglich umgesetzt werden;
    • sie dürfen nicht zu früh umgesetzt werden, weil dadurch die Gefahr steigt, dass nach Aussetzen der Maßnahmen, sich SARS-CoV-2 wieder exponentiell verbreitet;

Die folgende Abbildung zeigt das erste Ergebnis der Berechnungen von Ferguson, Laydon et al.

Das erschreckende Ergebnis, das hier visualisiert ist, lautet: Keine mitigation Strategie ist auch nur ansatzweise in der Lage, die Folgen der SARS-CoV-2-Epidemie aufzufangen. Die rote Linie zeigt das kurzfristig verfügbare zusätzliche Bettenkontingent auf Intensivstationen. Die verbleibenden Kurven zeigen den Effekt unterschiedlicher Maßnahmen, den man als Abweichung von der schwarzen “DO NOTHING (untätig bleiben)” Kurve lesen muss. Keine der in der Abbildung berücksichtigten Maßnahmen produziert auch nur ansatzweise Reduzierungen in der Menge ernsthaft Erkrankter, die in die Nähe der Beherrschbarkeit für Krankenhäuser kommen. Die beste Maßnahme (blaue Kurve), die ein Mischung aus Fallisolierung, Haushaltsquarantäne und Social Distancing für die über 69jährigen ist, stellt immer noch einen Bedarf an Krankenhausbetten dar, der um das Achtfache über der vorhandenen Menge an Betten liegt. Wie man auch sieht, ist das Schließen von Schulen und Universitäten eine Maßnahme, die weitgehend ohne durchschlagenden Effekt bleibt.

Mitigation, der Versuch, die COVID-19-Epidemie zu mildern, ist keine Strategie, die zu etwas führt, was man auch nur annähernd als Erfolg beschreiben könnte, nämlich die Reduktion von Toten und ernsthaft Erkrankten. Es bleibt Suppression (Unterdrückung), der Versuch, die Ansteckungsrate R₀ unter 1 zu bekommen, was heißt, es stecken sich im Zeitverlauf immer weniger Menschen an.

Die folgende Abbildung basiert auf den Annahmen, dass die beschriebenen Maßnahmen für fünf Monate in Kraft bleiben und sich die Folgen der Maßnahmen mit einer Verzögerung von drei Wochen einstellen. Wenn man nach Italien blickt, wo die Maßnahmen der Regierung bislang keinerlei Effekt haben, scheint die Annahme einer zeitverzögerten Wirkung dieser Maßnahmen von drei Wochen durchaus realistisch zu sein.

Die einzigen Maßnahmen, die sicherstellen, dass die Bettenkapazität nicht durch die Menge der ernsthaft Erkrankten weit übertroffen wird, ist eine Mischung aus: Schulschließung, Quarantäne von Haushalten, Fallisolierung und Social Distancing der gesamten Bevölkerung, also eines weitgehenden Shutdowns der Gesellschaft. Damit diese Maßnahmen der Unterdrückung (Suppression) erfolgreich sind, müssen sie für mehrere Monate in Kraft bleiben, wie die zweite Abbildung zeigt, denn die Gefahr, dass nach Aufhebung der Maßnahmen, die Verbreitung von SARS-CoV-2 von Neuem beginnt, ist bei Maßnahmen, die der Unterdrückung der Verbreitung dienen und damit die Zahl der Infizierten und nach Genesung potentiell gegen das Virus Immunen reduzieren, immer gegeben. Um sicher zu sein, dass eine neue Epidemie ausgeschlossen ist, rechnen die Autoren damit, dass die beschriebenen Maßnahmen für mindestens 12 Monate in Kraft bleiben müssen. Weil dies – u.a. angesichts der damit verbundenen wirtschaftlichen Folgen – nicht möglich ist, schlagen sie dezentrales Vorgehen gegen das Virus vor, das darin besteht, die Maßnahmen in Reaktion zur Zahl der Neuinfektionen ein- oder auszusetzen. Das setzt natürlich intensives Testen voraus …

Im besten oben dargestellten Fall, rechnen die Autoren für das Vereinigte Königreich bei einer Ansteckungsrate von R₀ von 2,4% mit zwischen 8.700 und 39.000 Toten. Weniger strikte Regime, wie z.B. die Schließung von Schulen, Fallisolierung und Social Distancing münden in zwischen 12.000 und 53.000 Tote. Das sind die Ergebnisse für das Vereinigte Königreich, die Ergebnisse für Deutschland liegen darüber. Die kompletten Ergebnisse sind in der folgenden Abbildung dargestellt. Die mit “On Trigger” überschriebene Spalte zeigt die Anzahl der Aufnahmen in Intensivstationen pro Tag. Die mit R₀ überschriebene Spalte gibt unterschiedliche Ansteckungsraten an.

Die Arbeit von Ferguson, Laydon et al. zeigt, dass es bei der Frage, wie man mit SARS-CoV-2 umgeht, um mehr als das aktivistische Durchführen von Maßnahmen geht.

Zunächst muss eine Balance gefunden werden, die der Tatsache Rechnung trägt, dass zu früh eingesetzte Maßnahmen sich in sofern als Fehler erweisen können, als nach ihrer Aussetzung das Virus große Teile der Bevölkerung infiziert, die Maßnahme(n) also unsonst war(en). Ist diese Balance gefunden, dann gilt es die richtige Dauer und Art von Maßnahmen zu finden, die gewährleisten, dass die vorhandenen Krankenhauskapazitäten so genutzt werden, dass unnötige Tote vermieden werden. Die richtige Dauer, so zeigen die Ergebnisse von Ferguson, Laydon et al. beträgt mehrere Monate, die Unmöglichkeit eines mehrmonatigen Shutdowns der gesamten Gesellschaft (Social Distancing, Fallisolierung, Haushaltquarantäne und Schulschließung) macht ein lokales Management in Abhängigkeit von der Entwicklung von Neuinfektionen notwendig, das erst beendet werden kann, wenn ein Impfstoff gefunden ist, der auch wirksam ist, was nicht jeder Impfstoff notwendig sein muss.

Wie auch immer, we are in this for a long time.

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Fakten zu SARS-CoV-2/COVID-19:

• COVID-19: Wer benötigt eine Behandlung im Krankenhaus? – 17. März 2020
• Jugend schützt vor COVID-19 nicht – 16. März 2020
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• COVID-19: Deutschland macht keinen guten, sondern einen miserablen Job – 14. März 2020
• Anreiz zum Verschweigen: In deutscher COVID-19-Statistik fehlen Tote – 13. März 2020
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• COVID-19 – Tod und Überleben: Was macht den Unterschied? – 11. März 2020
• Wer soll diesen Zahlen glauben? – 10. März 2020
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• Spiel mir das Lied vom Tod der 250000 Anderen – 6. März 2020 
• Deutsche Effizienz? Deutsches Durcheinander – 5. März 2020
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• Dilettantismus oder Mutwilligkeit? – 3 März 2020
• Sterben Sie ruhig, die Gesellschaft lebt weiter. – 2. März 2020
• Landratsamt Neu-Ulm: Fahrlässigkeit an der Grenze zu vorsätzlicher Körperverletzung – 27. Februar 2020
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• Labor Ursprung von SARS-CoV-2? – 17. Februar 2020
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• Neueste Daten und Fakten – 7. Februar 2020
• Ruhe vor dem Sturm: Warum Ihnen das chinesische Coronairus gefährlich werden kann – 6. Februar 2020
• Designer Virus?– 1. Februar 2020
• Wuhan Virus ist neues Coronavirus – 28. Januar 2020
• Erste Daten zum Coronavirus– 26. Januar 2020

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