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MODUS-COVID Vorhersage vom 24.4.2020
Sebastian Alexander Müller1, William Charlton1, Ricardo Ewert1, Christian Rakow1, Tilmann
Schlenther1, Kai Nagel1
1 Verkehrssystemplanung und Verkehrstelematik, TU Berlin, Deutschland,
Available online via TU Berlin repository: https://doi.org/10.14279/depositonce-10017
Date of this version: 2020-april-24
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0),
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ .
Webseite: https://matsim-vsp.github.io/covid-sim/
Bericht an das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) vom
24.04.2020:
Sowohl die Simulationen also auch die Mobilitätsdaten zeigen, dass die Verhaltensanpassungen um
den 15.3. herum bereits deutlicher waren als bisher angenommen (Abb. 1):
● Wir sehen einen gleichmäßigen Rückgang der (aushäusigen) Arbeits- und Freizeitaktivitäten
bereits ab dem 8.3.
● Es ist aufgrund derzeitiger Information plausibel, dass Ansteckung vor allem dort stattfindet,
wo laut gesprochen, gerufen oder gesungen wird. Also z.B. in lauten Bars/Kneipen, oder
Zuschauer und Sportler bei sportlichen Wettkämpfen. Es ist auch plausibel anzunehmen,
dass diese Art von Veranstaltungen nahezu vollständig eingestellt wurden, selbst wenn in
den Mobilitätsdaten weiterhin Freizeitaktivitäten vorhanden sind.
Abb. 1: Rückgang der Aktivitäten “Arbeit” und “Freizeit/Einkauf (nicht-täglicher Bedarf)”.
Lesebeispiel: am 22.3. ist die Zeit, die Personen an Arbeitsplätzen verbringen,
gegenüber dem
normalen Weg um knapp 50% reduziert. Quelle der Daten:
https://www.google.com/covid19/mobility/ , eigene Darstellung (Wochenenden ausgeblendet).
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Wir haben daher neue Simulationen aufgesetzt, in denen dieser frühere deutliche Rückgang der
Begegnungen im Arbeits- und Freizeitbereich berücksichtigt wird. Dies bewirkt ein Abknicken der
Infektionszahlen bereits zu einem früheren Zeitpunkt, und somit geringere Krankenhausbelastungen
als noch am 8.4. vorhergesagt.
Im Prinzip ergibt die Simulation damit langsam sinkende Infektionszahlen (𝑅𝑅 ≈ 0.9) ab Ende März
und resultierend langsam sinkende Krankenhausneuaufnahmen ab Mitte April (Abb. 2). Soweit wir
es beurteilen können, entspricht dies nicht der Realität in Berlin, wo die Infektionszahlen und
Krankenhausneuaufnahmen in etwa konstant sind. Wir halten die entsprechende Erklärung des
Robert-Koch-Institutes, dass dies vor allem durch Infektionen in Altersheimen verursacht sein
könnte, für plausibel; unsere (aus Datenschutzgründen synthetisch erzeugten) Haushaltsdaten
bilden Altersheime derzeit nicht ab.
Abb. 2: Restriktionen bleiben bestehen. Die Belegung der Intensivbetten (“nCritical”; maximale
Kapazität in Berlin: ca. 1800) bleibt deutlich unterkritisch.
Selbst mit unserem Basisfall, welcher optimistischer scheint als die Realität, bewirkt eine Öffnung
von Kindergärten und Schulen bereits nur zu 50%(!) ein deutliches Wiederansteigen der
Infektionszahlen (Abb. 3); die Vorhersage für Intensivbetten in Berlin wäre gut 1200 Anfang Juli.
Selbst bei alternierendem Schichtbetrieb oder bei Öffnung nur der Hälfte der Jahrgänge
(korrespondierend zu unseren 50%) müssen also Maßnahmen getroffen werden, dass die
“Kontaktintensität” innerhalb Schulen und Kindergärten nochmals deutlich reduziert wird.
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Abb. 3: Öffnung von Grundschulen und Kindergärten zu 50%, ohne weitere Maßnahmen. Die in
Berlin vorhandenen Intensivbetten (maximale Kapazität in Berlin: ca. 1800) reichen knapp.
Den Einfluss der in etwa gleichzeitigen Öffnung einiger weiterer Einkaufsmöglichkeiten konnten
wir in der Kürze der Zeit leider nicht simulieren. Unsere Intuition aufgrund anderswo (mit Stichtag
23.3.) simulierter Auswirkungen von Öffnungen beim Einkaufen ist, dass eine Öffnung von weiteren
20% Einkaufsmöglichkeiten zu einem wahrnehmbaren, aber nicht besonders starken Effekt führt
(ca. 100 weitere Intensivbetten).
Stoffmasken sind kein Allheilmittel, leisten aber einen Beitrag (Abb. 4; vgl. mit Abb. 3). Wenn sie
ab dem 20.4. bei allen Aktivitäten (also auch Arbeit, Einkaufen, usw.) außerhalb der Wohnung
getragen würden, dann würden sie die zusätzlichen Infektionen durch die partiellen Kindergarten-
/Grundschulöffnungen nahezu, aber nicht vollständig kompensieren. Es ist allerdings nicht davon
auszugehen, dass Masken derart diszipliniert getragen werden würden.
Abb. 4: Öffnung von Grundschulen und Kindergärten zu 50%, bei allen Aktivitäten außerhalb der
Wohnung werden Stoffmasken
getragen. Die in Berlin vorhandenen Intensivbetten (maximale
Kapazität in Berlin: ca. 1800) reichen aus.
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Wir haben, um vielleicht einen Beitrag zur Diskussion zu leisten, angefangen, Contact-tracing zu
simulieren. Abb. 5 illustriert contact-tracing ab dem 4. Mai (vgl. mit Abb. 4). Man sieht, dass mit ca.
14-tägiger Verspätung die Infizierten-Zahlen deutlich sinken (orange Linie), und mit nochmals ca.
14-tägiger Verspätung sinken die Zahlen der Intensiv-Patienten. Dies hat also eine deutliche
Wirkung. Im Modell angenommen haben wir die absolut optimale Variante: Personen mit
Symptomen werden sofort getestet; alle Personen, mit denen eine Interaktion stattfand, sind
bekannt; diese Personen werden sofort benachrichtigt; und diese Personen gehen sofort in die
häusliche Quarantäne. Alle anderen Haushalts-Mitglieder gehen auch in Selbstquarantäne; können
sich dort aber auch anstecken. Wir werden versuchen, jetzt relativ schnell weitere Simulationen zu
machen, die hier ungünstigere Bedingungen enthalten (unvollständige Ausrüstung mit der App,
unvollständige Registrierung von Kontaktpersonen, unvollständige Befolgung der Selbst-
quarantäne).
Abb. 5: Öffnung von Grundschulen und Kindergärten zu 50%, bei allen Aktivitäten außerhalb der
Wohnung werden Stoffmasken getragen, Perfektes Contact-Tracing an allen Aktivitäten und im
ÖV.
Insgesamt interpretieren wir die Situation wie folgt:
● Die bisherigen Maßnahmen haben in Berlin den exponentiellen Anstieg gebremst, lange
bevor die Anzahl der Intensivbetten/Beatmungsplätze knapp wurden.
● Behauptungen, dass hier überreagiert wurde, ist deutlich entgegen zu treten: Bei
Verdopplungszeiten von ca. 2.5 Tagen hätte es bereits eine Woche später 8x so viele
kritische Fälle gegeben, und es wäre fraglich gewesen, ob die Beatmungsbetten noch
gereicht hätten.
● Insgesamt zeigen die Simulationen wenig Raum, um die Restriktionen zu lockern. Es sollte
gut überlegt werden, für welche gesellschaftlichen Bereiche dieser Raum genutzt werden
soll.
● Eine Wiederöffnung nur von 50% der Kindergärten/Grundschulen würde zu einer zweiten
Infektionswelle führen. Diese wäre allerdings deutlich “sanfter” als die ursprüngliche
Dynamik, und könnte wohl bei entsprechender Beobachtung (systematisches Testen) und
einer Bereitschaft zu einer eventuell dann noch nochmals nötigen Wiedereinführung von
Restriktionen notfalls abgefedert werden. Besser wäre es vermutlich, diese Welle durch über
die “nur-50%-Öffnung” hinausgehende flankierende Maßnahmen ganz zu vermeiden.
● Eine moderate Öffnung eines Teils der Geschäfte hätte eine verkraftbare Wirkung.
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● Flächendeckendes Tragen von (Stoff-)Masken leistet einen deutlich wahrnehmbaren
Beitrag, ersetzt aber nicht die anderen Maßnahmen.
● Contact tracing sollte weiter evaluiert werden.
Weitere Resultate sowie Erläuterungen zur Methodik finden sich weiterhin unter https://matsim-
vsp.github.io/covid-sim/ .
