Neue Website zeigt genauere Corona-Prognosen für Österreich

Die vergangenen Tage haben verdeutlicht, dass die Corona-Pandemie nach wie vor ein Thema bleiben wird. Hochschießende Infektionszahlen belasten das Gesundheitssystem und stellen die Politik und Gesellschaft vor einer großen Herausforderung.

Um effiziente Maßnahmen zu setzen und den Umgang mit dem Infektionsgeschehen zu definieren, wird auf Epidemiologische Modelle gesetzt. Oft wird jedoch beklagt, dass die entsprechenden Daten für Prognosen fehlen.

Ein Team aus Nachwuchsforscher*innen der TU Wien hat nun eine neue Methode namens "Epidemometer" entwickelt. Mit der kann man die Infektionsanfälligkeit der Bevölkerung infolge einer Virusmutation allein anhand der offiziell verfügbaren Daten einfach und robust voraussagen, heißt es in einer Aussendung.

Das Forschungsteam zeigt auf seiner Website wöchentlich aktualisierte Analysen und Prognosen für Österreich und andere Länder, die auf der neuen Methode basieren.

Faktorenwirkung in Echtzeit bestimmen

Der im Journal of Nonlinear Dynamics veröffentlichte Studie nach, kann die Methode aus der nichtlinearen Kontrolltheorie präzise Prognosen wesentlicher Werte wie etwa Inzidenz oder Spitalsbelegung ermöglichen. Dem Forschungsteam nach soll das neue "Werkzeug" als wissenschaftliche Unterstützung für Entscheidungsträger*innen und anderen Forscher*innen dienen.

Der Verlauf einer Pandemie wird durch sogenannte exogene Treiber bestimmt, also beispielsweise das veränderliche soziale Verhalten der Bevölkerung, Mobilitätsverhalten oder Lockdowns. Problematisch ist, dass meist die Wirkungen dieser Faktoren unbekannt sind und somit die Analyse und Voraussage des hochdynamischen Infektionsgeschehens gravierend erschweren. 

Beim Epidemometer können diese exogenen Treiber einfach und in Echtzeit bestimmt werden. Dadurch würden auch quantitative Effekte von Lockdows im Vorhinein festgestellt werden können. "Eine genauere epidemiologische Zustandsschätzung in Verbindung mit der Bestimmung der unbekannten exogenen Faktoren ermöglicht auch eine wesentlich zuverlässigere Prognose", heißt es.

Die neue Herangehensweise entwickelte ein Team am Institut für Mechanik und Mechatronik der TU Wien in Kooperation mit Forschern der MedUni Wien. Die Arbeit der Masterstudierenden Johanna Bartlechner und Oliver Ecker soll dabei eine tragende Rolle gespielt haben, da es einen Zugang aus der Perspektive der Regelungstechnik, kombiniert mit medizinischer Expertise liefere. Sie nutzen die Methode zur quantitativen Echtzeitanalyse und Vorhersage entscheidender Größen in der Pandemie, speziell der Belegung von Spitälern und Intensivstationen.

Zuverlässigkeit überprüft

„Wir haben unsere Methoden anhand von Daten der vergangenen Monate aus unterschiedlichen Ländern evaluiert, die erzielte Genauigkeit hat unsere Erwartungen dabei deutlich übertroffen“, erklärt TU-Studentin Johanna Bartlechner. Sie analysierte im Team neben Österreich auch andere Länder wie z.B. Südafrika, Dänemark, Schweiz oder Großbritannien. „Viele Faktoren, die die Fallzahlen oder Belegung der Intensivbetten signifikant beeinflussen, sind quantitativ schwer oder gar nicht erfassbar und zeichnen sich durch stark nichtlineare Dynamik aus“, unterstreicht Oliver Ecker.

Der Epidemometer soll viele Fragen präzise beantworten, die in Zeiten wie diesen, noch für viele unbeantwortet sind und bei der Entscheidungsfindung im Alltag und der Politik nützlich sein könnten. Darunter auch die Veränderung der Wahrscheinlichkeit eines Spitalaufenthalts durch eine neue Virusvariante oder die Effizienz von staatlichen Interventionen wie eines Lockdowns.