Corona - Das Simulieren der Pandemie - Welche Berechnungen und Abschätzungen sind möglich? - LBBW

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Corona - Das Simulieren der Pandemie - Welche Berechnungen und Abschätzungen sind möglich? - LBBW
25.02.2021          Uwe Burkert, Chefvolkswirt und Leiter LBBW Research
                    Dr. Thomas Meißner, Leiter Strategy Research

                    Autor: Martin Güth, CQF, Senior Economist

Corona – Das Simulieren der Pandemie
Welche Berechnungen und Abschätzungen sind möglich?
ERSTELLT AM: 25.02.2021 08:57                    ERSTMALIGE WEITERGABE: 25.02.2021 09:07
Corona - Das Simulieren der Pandemie - Welche Berechnungen und Abschätzungen sind möglich? - LBBW
Motivation

Den weiteren Verlauf der Corona-Pandemie einzuschätzen, ist mit einer Vielzahl von
Unsicherheiten und Unwägbarkeiten verbunden.

Im Folgenden wollen wir aufzeigen, mit welchen Methoden dennoch gewisse Leitplanken abgeleitet
werden können und welche Schlussfolgerungen sich daraus mit noch nachvollziehbaren
mathematischen Methoden ziehen lassen.

Dies stellt einen Balanceakt dar zwischen dem Treffen von notwendigen Annahmen und
Vereinfachungen einerseits und der Inkaufnahme zu großer Ungenauigkeiten andererseits.

Die Darstellung der Herleitung der Ergebnisse soll es dabei ermöglichen, darauf aufbauende
individuelle Abwägungen anzustellen.

Wir wollen im Folgenden insbesondere den Fragen nachgehen, welche Effekte sich durch das
voranschreitende Impfen der Bevölkerung auf die Sterbefälle und die Auslastung von
Intensivkapazitäten einstellen dürften und wie ansteckendere Virusvarianten das
Infektionsgeschehen beeinflussen dürften.

Hinsichtlich der Schlussfolgerungen für Wirtschaft und Politik verweisen wir auf den heute
veröffentlichten Blickpunkt „Mit falschen Zahlen zur richtigen Politik?“.

25.02.2021   LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                           2
Wie schnell reduziert das Impfen die Sterbefälle? – Teil 1
Bevölkerungsstruktur

Deutschland: Altersstruktur                                                                                 Regression der altersabhängigen Sterberate
Anzahl je Jahrgang in Tsd. (Projektion zum 31.12.20)                                                        in %, log10(IFR) = -3,27 + 0,0524 * Alter

                                1600                                                                          90

                                1400                                                                          80
    Anzahl Menschen (in Tsd.)

                                                                                                              70
                                1200
                                                                                                              60
                                1000
                                                                                                              50
                                 800
                                                                                                              40
                                 600
                                                                                                              30
                                 400                                                                          20
                                 200                                                                          10

                                   0                                                                            0
                                       0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95                    0   10     20    30     40     50         60   70   80   90
                                                                  Alter in Jahre                                                                 Sterberate

•                               Eine umfangreiche Metastudie zur Infektionssterblichkeit (IFR) liefert folgende Gleichung: log10(IFR) = -3,27 + 0,0524 * Alter
•                               Zur Definition: Die Infektionssterblichkeit setzt die Zahl der Verstorbenen ins Verhältnis zu den tatsächlich Infizierten, wobei deren Anzahl
                                unbekannt ist und mittels Antikörperstudien geschätzt wird. Die Fallsterblichkeit setzt die Sterbefälle in Relation zu den registrierten Infizierten.
•                               Die linke Grafik zeigt die Altersstruktur in Deutschland. Würden sich alle Altersgruppen mit der gleichen Inzidenz infizieren, läge gemäß Formel
                                die Sterblichkeit bei insgesamt 1,85%. U.E. überschätzt die Formel die Infektionssterblichkeit. Ihre Ergebnisse liegen für Deutschland relativ nahe
                                an der Fallsterblichkeit (vgl. Seite 7). Auch deuten andere Datenquellen nicht auf eine derart hohe Infektionssterblichkeit.
•                               Eine deutliche Abhängigkeit der Sterblichkeit vom Alter des erkrankten Menschen scheint derweil unstrittig, so dass wir im Folgenden mit
                                besagter Formel weiterarbeiten wollen. Sie dürfte eine Art „obere Abschätzung“ darstellen.
Quelle: Destatis, https://link.springer.com/article/10.1007/s10654-020-00698-1, LBBW Research

25.02.2021                             LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                            3
Wie schnell reduziert das Impfen die Sterbefälle? – Teil 2
Wie viele Menschen sterben je Kohorte, falls sich alle infizieren?

Sterbefälle in jeder einzelnen Altersgruppe
in Tsd.

 80                                                                                                                    • Die linke Grafik resultiert, wenn
                                                                                                                         man für jede Altersgruppe die
                                                                                                                         Werte der beiden Grafiken der
 70                                                                                                                      vorangegangenen Seite
                                                                                                                         miteinander multipliziert.
 60                                                                                                                    • Dieses Gedankenspiel, dass
                                                                                                                         sich die gesamte Bevölkerung
 50                                                                                                                      infizieren würde, lässt sich
                                                                                                                         übertragen auf die Betrachtung,
                                                                                                                         dass sich alle Altersgruppen in
 40                                                                                                                      gleichem Umfang infizieren
                                                                                                                         würden. Die Verteilung der
                                                                                                                         Sterbefälle wäre die gleiche,
 30
                                                                                                                         lediglich die absolute Anzahl
                                                                                                                         würde sich entsprechend nach
 20                                                                                                                      unten skalieren.
                                                                                                                       • Der Altersmedian der
 10                                                                                                                      Verstorbenen läge gemäß
                                                                                                                         diesem Ansatz bei 82 Jahren
                                                                                                                         und ist damit identisch zu den
  0                                                                                                                      Angaben des RKI (vgl.
      0      5    10    15    20    25    30    35     40    45      50   55   60   65   70   75   80   85   90   95     https://www.rki.de/DE/Content/I
                                                                                                                         nfAZ/N/Neuartiges_Coronavirus
                                                                                                                         /Steckbrief.html).
Quelle: LBBW Research

25.02.2021   LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                       4
Wie schnell reduziert das Impfen die Sterbefälle? – Teil 3
Reduktion der Sterbefälle durch das Impfen alter Menschen

Reduktion der Verstorbenen, wenn 80% der Menschen ab X Jahre und älter geimpft wären
in %

  100%                                                                                                                 • Um den Effekt des Impfens von
                                                                                                                         Risikogruppen abzuschätzen,
                                                                                                                         haben hier betrachtet, wie stark
   90%
                                                                                                                         sich gemäß unserer
                                                                                                                         angestellten altersabhängigen
   80%                                                                                                                   Betrachtung die Zahl der
                                                                                                                         Sterbefälle reduzieren würde,
   70%                                                                                                                   wenn die Menschen älter als X
                                                                                                                         Jahre geimpft wären.
   60%                                                                                                                 • Als Impfquote haben wir
                                                                                                                         pauschal 80% unterstellt.
   50%                                                                                                                   Tatsächlich könnte sie für sehr
                                                                                                                         alte Menschen noch höher
   40%                                                                                                                   ausfallen (Großbritannien
                                                                                                                         berichtete jüngst, dass mehr als
   30%                                                                                                                   90% der über 70-jährigen Briten
                                                                                                                         sich bereits haben impfen
                                                                                                                         lassen). Zudem haben wir
   20%
                                                                                                                         angenommen, dass geimpfte
                                                                                                                         Menschen eine um 95%
   10%                                                                                                                   geringere Wahrscheinlichkeit
                                                                                                                         haben, an Covid-19 zu sterben.
    0%
         0      5    10    15    20    25    30    35    40    45    50   55   60   65   70   75   80   85   90   95   • Ergebnis: Ist Ü80 geimpft,
                                                                                                                         halbieren sich die Sterbefälle,
Quelle: LBBW Research
                                                                                                                         die Gruppe jünger als 60 hat
                                                                                                                         keinen großen Einfluss mehr.
25.02.2021   LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                         5
Die Infektionswelle seit dem Herbst hat vor allem die Gruppe
Ü80 getroffen, daher die besonders hohe Sterberate

7-Tage-Inzidenz der COVID-19-Fälle in Deutschland
nach Altersgruppe und Meldewoche                                           727          130

             Noch immer ist die Inzidenz bei den sehr alten Menschen überdurchschnittlich
Quelle: RKI, LBBW Research

25.02.2021    LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                           6
Exkurs: Die hohen Inzidenzen bei den sehr Alten haben
maßgeblich zu den hohen Sterbefallzahlen beigetragen!

Auf den Inzidenzen basierende Schätzung der künftigen Sterberate vs. Ist
Beobachtete Sterberate auf unterer X-Achse, Schätzung auf oberer X-Achse

                                                                                                                                         • Aus der Formel für die Sterbewahrscheinlichkeit im Falle einer
             KW10
                    KW13
                           KW16
                                  KW19
                                         KW22
                                                KW25
                                                       KW28
                                                              KW31
                                                                     KW34
                                                                            KW37
                                                                                   KW40
                                                                                          KW43
                                                                                                 KW46
                                                                                                        KW49
                                                                                                               KW52
                                                                                                                      KW2
                                                                                                                            KW5
                                                                                                                                           Covid-19-Erkrankung sowie der vom RKI wöchentlich gemeldeten
                                                                                                                                           Altersstruktur der Neuinfektionen (vgl. vorangegangene Seite)
   5,0%                                                                                                                           5,0%
                                                                                                                                           haben wir eine Schätzung vorgenommen, welche Sterberate in
                                                              vermutlich erhöhte
                                                              Dunkelziffer bei den                                                         jeder Woche zu erwarten ist allein aufgrund der Altersstruktur der
   4,0%                                                                                                                           4,0%
                                                              Neuinfektionen                                                               Menschen, die in dieser Woche als Neuinfizierte registriert wurden
                                                                                                                                           (grüne Linie in der Grafik, abgetragen auf der oberen X-Achse).
   3,0%                                                                                                                           3,0%
                                                                                                                                         • Dagegen haben wir die tatsächlich zu beobachtende
   2,0%                                                                                                                           2,0%     Fallsterblichkeit gelegt (graue Linie, zeitverschoben abgetragen auf
                                                                                                                                           der unteren X-Achse, berechnet aus Anzahl der Sterbefälle geteilt
   1,0%                                                                                                                           1,0%     durch die Neuinfektionen 16 Tage zuvor, jeweils 28-Tage-Summen).
                                                                                                                                         • Die in den vergangenen zwei Monaten zu beobachtende hohe
   0,0%                                                                                                                           0,0%     Fallsterblichkeit kann zum Großteil dadurch erklärt werden, dass
                                                                                                                                           sich in dieser starken zweiten Welle alte und sehr alte Menschen
                                                                                                                                           deutlich überproportional ansteckten.
                                                                                                                                         • Würde sich jede Alterskohorte mit dem gleichen Prozentsatz
                                                                                                                                           anstecken, so läge laut Formel die zu erwartende Sterberate bei
                                     Beobachtete Sterberate
                                                                                                                                           1,85%. Unter Berücksichtigung der tatsächlichen Altersstruktur der
                                     Schätzung altersabhängige Sterberate                                                                  Inzidenzen zeigt die Formel eine Sterberate von 2,63% an.
                                     1.85%                                                                                               • Die bedeutet: Hätten sich im Zeitraum KW10 2020 bis KW7 2021
                                                                                                                                           alle Altersgruppen gleichmäßig angesteckt, wäre eine um 30%
                                                                                                                                           geringere Zahl an Sterbefällen zu erwarten gewesen als unter
                                                                                                                                           Berücksichtigung der tatsächlichen Altersstruktur. Tatsächlich
                                                                                                                                           sind in Deutschland bislang 2,84% aller registrierten Infizierten an
Quelle: RKI, Bloomberg, LBBW Research
                                                                                                                                           oder mit Covid-19 gestorben.
25.02.2021     LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                                                                            7
Exkurs: Auch im internationalen Vergleich ist die hohe
Rate an Corona-Toten in Deutschland auffällig

Sterberaten im internationalen Vergleich im Zeitablauf
Anzahl der Sterbefälle in einem rollierenden 28-Tage-Zeitfenster geteilt durch die
Anzahl der Neuinfektionen in einem 28-Tage-Fenster 16 Tage zuvor
                                                                                                                                 • Die hier betrachteten Zeitreihen
 14%                                                                                                                               machen für viele Länder erst ab
                                                                                                                                   dem vergangenen Sommer
                                                                                                                                   oder Herbst Sinn, da zuvor die
 12%
                                                                                                                                   Dunkelziffer an unentdeckten
                                                                                                                                   Infektionen sowie die Qualität
 10%                                                                                                                               der Statistiken noch mangelhaft
                                                                                                                                   war.
  8%
                                                                                                                                 • Unter den hier betrachteten
                                                                                                                                   Ländern lag Deutschland mit
  6%                                                                                                                               seiner Sterberate in den
                                                                                                                                   vergangenen Wochen an der
  4%                                                                                                                               traurigen Spitze.
                                                                                                                                 • Das untermauert u.E. das Bild,
  2%                                                                                                                               dass von der zurückliegenden
                                                                                                                                   Infektionswelle in Deutschland
  0%                                                                                                                               ungewöhnlich viele alte
   01.04.20    01.05.20    01.06.20     01.07.20   01.08.20   01.09.20   01.10.20   01.11.20    01.12.20   01.01.21   01.02.21     Menschen betroffen waren und
                              Global                Germany              Spain                 Sweden
                                                                                                                                   Deutschland deshalb –
                                                                                                                                   gemessen am
                              Ireland               Netherlands          Italy                 France
                                                                                                                                   Infektionsgeschehen –
                              United Kingdom        Switzerland          Austria               United States                       ungewöhnlich viele Sterbefälle
                                                                                                                                   zu beklagen hat.

Quelle: Bloomberg, LBBW Research

25.02.2021    LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                               8
Entlastung für die Intensivstationen durch das Impfen
deutlich langsamer als bzgl. der Sterbefälle

Neuinfektionen und Intensivpatienten in                                                             Altersverteilung von Intensivpatienten
Deutschland                                                                                         Studie aus der Lombardei vom April 2020, 1591 Fälle

    30000                                                                            8000
                                                                                     7000
    25000
                                                                                     6000
    20000
                                                                                     5000
    15000                                                                            4000
                                                                                     3000
    10000
                                                                                     2000
    5000
                                                                                     1000
        0                                                                            0

             Neuinfektionen, 7-Tage-Durchschnitt       Patienten auf ITS, Lag 14 Tage
•     Hinsichtlich der Gesundheitsversorgung stellen die Kapazitäten zur intensivmedizinischen Versorgung von Patienten die entscheidende Grenze
      dar. Die zurückliegende Infektionswelle hatte auf lokaler Ebene bereits zu Engpässen geführt.
•     Das Zentralinstitut für die kassenärztliche Versorgung (Zi) berechnet eine Vorwarnzeit bis Erreichen der Kapazitätsgrenze der
      Intensivversorgung. Es unterstellt dabei eine Quote von 1,12% für Unter-60-Jährige, 8,39% für 60-bis-79-Jährige, sowie 15,83% für Über-80-
      Jährige, die aufgrund einer Erkrankung an Covid-19 intensivmedizinisch behandelt werden müssen.
•     Das Impfen der Risikogruppen sollte nach vorn blickend das Risiko eines starken Ansteigens der Zahl der Intensivpatienten reduzieren. Der
      dämpfende Effekt dürfte aber deutlich geringer ausfallen als hinsichtlich der Reduktion der Sterbequote, da der Anteil jüngerer Menschen auf den
      Intensivstationen größer ist. Die rechte Grafik zeigt die Altersverteilung von Intensivpatienten während der ersten Corona-Welle. Der
      Altersmedian lag bei 63 Jahren. Im Gegensatz dazu beziffert das RKI den Altersmedian der Verstorbenen mit 82 Jahren.
Quelle: Bloomberg, www.intensivregister.de, https://www.zidatasciencelab.de/covid19dashboard/Start, https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2764365, LBBW Research

25.02.2021    LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                                            9
Wie reduziert das Impfen das Infektionsgeschehen?
Deutliche Effekte erst im Laufe des zweiten Quartals

R0, wenn X% der Bevölkerung immun sind                                                                                            R0 für Impfentwicklung, wie auf Seite 9
Reproduktionsrate ohne Eindämmungsmaßnahmen                                                                                       dargestellt (mittleres Szenario)
 6                                                                                                                                   6

 5                                                                                                                                   5

 4                                                                                                                                   4

                                                                                                                                     3
 3
                                                                                                                                     2
 2
                                                                                                                                     1
 1
                                                                                                                                     0
 0
               10%
                     15%

                                 25%
                                       30%
                                             35%
                                                   40%
                                                         45%
                                                               50%

                                                                           60%
                                                                                 65%
                                                                                       70%
                                                                                             75%
                                                                                                   80%
                                                                                                         85%

                                                                                                                     95%
                           20%

                                                                     55%

                                                                                                               90%

                                                                                                                           100%
     0%
          5%

                                  R0=3,3                   R0=3,8                      R0=5,25                                                 R0=3,3   R0=3,8   R0=5,25
•     Das RKI veranschlagt die Reproduktionsrate des „Wildtypen“ für den Fall, dass keinerlei Schutzmaßnahmen zur Eindämmung der Ausbreitung
      des Virus getroffen werden, auf 3,3 bis 3,8. D.h. 100 infizierte Personen würden im Durchschnitt 330 bis 380 weitere Personen anstecken.
•     Die Virusvariante B.1.1.7 ist deutlich ansteckender. Studien deuten darauf hin, dass sie um bis zu 50% bis 60% ansteckender sein könnte.
      Rechnet man mit einem 50%-igen Aufschlag auf ein mittleres R von 3,5 für den „Wildtyp“, so läge die Basisreproduktionsrate von B.1.1.7 im
      Bereich von 5,25. Bzgl. des Effekts der Immunität auf die Reproduktionsrate unterstellen wir eine sogenannte „sterilisierende Immunität“ (weder
      erkrankt die Person, noch gibt sie das Virus weiter). Die rechte Grafik illustriert, wie das voranschreitende Impfen die Reproduktionsrate im
      Zeitablauf reduzieren könnte. Immunität aufgrund von durchstandener Covid-19-Erkrankung ist hierbei nicht berücksichtigt.
•     An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass regionale Aspekte, Netzwerkeffekte usw. bzgl. der Ausbreitung des Virus in dieser Betrachtung
      unberücksichtigt bleiben. Sie spielen tatsächlich aber natürlich eine nennenswerte Rolle.
Quelle: https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/covid-19-risk-assessment-variants-vaccine-fourteenth-update-february-2021, LBBW Research

25.02.2021     LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                                        10
Abschätzung der Herdenimmunität aufgrund von Infektionen –
In Deutschland vermutlich noch kein großer Effekt

Schätzung des Anteils bereits Infizierter an der Bevölkerung
in %

 45%                                                                                                               • Unter den hier betrachteten Ländern
                                                                                                                     weist Deutschland den geringsten
 40%                                                                                                                 Anteil (2,9%) an registrierten
                                                                                                                     Infizierten an der Bevölkerung auf.
 35%
                                                                                                                     Tatsächlich dürfte es aber eine
 30%
                                                                                                                     erhebliche Dunkelziffer an nicht
                                                                                                                     entdeckten Infektionen in allen
 25%                                                                                                                 Ländern geben. Eine aktuelle Studie
                                                                                                                     des RKI hatte zum Ergebnis, dass
 20%                                                                                                                 2,2 mal so viele Menschen
                                                                                                                     Antikörper aufwiesen als es
 15%                                                                                                                 gemeldete Infektionen gab.
                                                                                                                     (https://www.rki.de/DE/Content/Gesu
 10%
                                                                                                                     ndheitsmonitoring/Studien/cml-
  5%
                                                                                                                     studie/Factsheet_Berlin-Mitte.html)
                                                                                                                     Frühere Studien hatten noch deutlich
  0%                                                                                                                 höhere Dunkelziffern zum Ergebnis.
                                                                                                                   • Alternativ kann man eine Annahme
                                                                                                                     über die Sterberate treffen und aus
                                                                                                                     den registrierten Sterbefällen auf die
                     Schätzung auf Basis der Anzahl an Todesfällen / 0,8%   Anteil der registrierten Infizierten
                                                                                                                     Infektionsfälle zurückschließen. Auch
                                                                                                                     dies ist aber nur ein sehr grobes
                                                                                                                     Maß, da die Sterberate u.a. mit dem
                                                                                                                     Alter der Infizierten variiert.

Quelle: Bloomberg, LBBW Research
                                                                                                                   • Wir haben hier 0,8% als Sterberate
                                                                                                                     angenommen.
25.02.2021   LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                        11
Mutanten in Deutschland auf dem Vormarsch –
sowohl relativ als auch absolut

Variants of Concern (VOC): Anzahl und Anteil
Geschätzte Fallzahl pro KW sowie ihr Anteil an allen nachgetesteten Positivproben

                                                                                                          • Anhand von Daten des
  30%                                                                                            14.000     wöchentlichen Berichts zum
                                                                                                            Vorkommen von „Variants of
                                                                                                 12.000     Concern“ (VOCs) in SARS-
  25%                                                                                                       CoV-2-positiven Proben im
                                                                                                            Rahmen der RKI-Testzahl-
                                       R=1,37                                                    10.000     erfassung sowie der jeweiligen
  20%                                                                                                       Anzahl an registrierten
                                                                                                            Neuinfektionen extrapolieren
                                                                                                 8.000
                                                                                                            wir die absolute Anzahl der
  15%                                                                                                       durch neue Virusvarianten
                      R=1,38                                                                     6.000      bedingten Neuinfektionen.
                                                                     Neue Daten für
  10%                                                                 KW 7 stehen
                                                                                                          • Es zeigt sich, dass der Anteil
                                                                       noch aus                  4.000      ansteckenderer Varianten
                                                                                                            (B.1.1.7, B.1.351 und andere)
    5%                                                                                                      an den gesamten Neuinfektio-
                                                                                                 2.000      nen zuletzt gestiegen ist. Auch
                                                                                                            ist die absolute Anzahl der
    0%                                                                                           0          durch sie bedingten Neuinfek-
                                                                                                            tionen in den vergangenen vier
                  KW4                   KW5                  KW6       KW7            KW8                   Wochen gestiegen, und zwar
                                                                                                            mit einer hohen Reproduktions-
                Schätzung Fallzahl VOC (rechte Skala)                   Anteil alle VOC (linke Skala)       rate von rund 1,37.

Quelle: RKI, LBBW Research

25.02.2021   LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                       12
B.1.1.7 auf kurze Sicht ein Game Changer –
Fallzahlen werden vermutlich vorerst wieder steigen

Neuinfektionszahlen pro 100 Tsd. Einwohner, Simulation
Summe der jeweils zurückliegenden sieben Tage

                                                                                                                            • In den Inzidenzen war die
  500                                                                                                                         Ausbreitung der Virusvarianten
  450                                                                                                                         B.1.1.7 und auch B.1.351 in
                                                                                                                              den vergangenen Wochen bis
  400                                                                                                                         vor Kurzem kaum
  350                                                                                                                         wahrnehmbar, da die
                                                                                                                              Inzidenzwerte von einem
  300                                                                                                                         starken Rückgang des
  250                                                                                                                         „Wildtyps“ in Deutschland
                                                                                                                              überlagert wurden.
  200
                                                                                                                            • Wir haben in der Grafik
  150                                                                                                                         simuliert, wie sich die Inzidenz
  100                                                                                                                         entwickelt, wenn der Wildtyp für
                                                                                                                              den gesamten Zeitraum eine
   50                                                                                                                         Reproduktionsrate von 0,84
    0                                                                                                                         aufweist. Für die Varianten
  31.12.2020                      31.01.2021                   28.02.2021                      31.03.2021                     haben wir zum 28.01.2021
                                                                                                                              (KW4) einen Anteil von 5,1% an
               Inzidenz Wildtyp (R=0,84)                             Inzidenz VOC (R um 50% erhöht)                           den Neuinfektionen
                                                                                                                              angenommen und zudem eine
               Inzidenz historisch                                                                                            um 50% höhere Infektiosität
                                                                                                                              unterstellt.
 Mit den hier getroffenen Annahmen resultiert ein R-Wert für die Virusvarianten
 („Variants of Concern“, VOC) von 1,26.

Quelle: Bloomberg, https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/N/Neuartiges_Coronavirus/DESH/Berichte-VOC-tab.html, LBBW Research

25.02.2021   LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                          13
Die Dynamik der Pandemie: Aufgrund des exponentiellen
Wachstums wäre selbst ein R-Wert von 1,2 nicht verkraftbar

Simulation der Infektionswelle bei konstanter Reproduktionsrate
Anzahl tägliche Neuinfektionszahlen für Deutschland nach X Tagen

  1.600.000                                                                                    • Die Grafik zeigt die Anzahl täglicher Neuinfektionen für eine
                                                                                                 Bevölkerung von 83,2 Mio. im Zeitablauf. Die Anzahl an Menschen,
  1.400.000                                                                                      die eine infizierte Person im Durchschnitt ansteckt
  1.200.000                                                                                      (Reproduktionsrate R), wurde dabei einmal gleich 1,2 und einmal
                                                                                                 gleich 1,5 gesetzt. Das Robert-Koch-Institut (RKI) schätzt, dass
  1.000.000                                                                                      ohne Eindämmungsmaßnahmen R0 bei 3,3 bis 3,8 läge.
    800.000                                                                                    • Regionale Aspekte, Netzwerkeffekte usw. bleiben in dieser
                                                                                                 Betrachtung unberücksichtigt, spielen tatsächlich aber eine Rolle.
    600.000
                                                                                               • Anfangs zeigt sich ein nahezu exponentielles Wachstum. Dies wird
    400.000                                                                                      dadurch abgebremst, dass mit der Zeit ein immer größerer
                                                                                                 Bevölkerungsteil bereits infiziert war und (als Annahme) sich nicht
    200.000
                                                                                                 nochmals infiziert und das Virus nicht mehr weiter verbreitet. R sinkt
             0                                                                                   genau um den prozentualen Anteil an der Bevölkerung, der sich
                  0      28     56     84     112    140    168    196    224    252     280     bereits angesteckt hat.
                       Neuinfizierte (für R0=1,2)           Neuinfizierte (für R0=1,5)         • Daneben hängt die Dynamik davon ab, nach wie viel Tagen eine
                                                                                                 infizierte Person die Infektion weitergibt. Das RKI schätzt, dass dies
                                                                                                 im Durchschnitt nach 4 Tagen geschieht. Dies haben wir hier wie
                                                                                                 auch sonst in dieser Studie unterstellt. Der Wert ist aber unsicher
                                                                                                 und zudem abhängig von Maßnahmen der Kontaktbeschränkung.
                                                                                               • Die Simulation verdeutlicht, dass selbst bei einem anfänglichen R
                                                                                                 von 1,2 ohne weitere Maßnahmen vermutlich die Kapazitäten des
 Unsere Simulation startet am Tag 0 mit 100 aktiv infizierten Personen.                          Gesundheitssystems gesprengt würden.
                                                                                               • Sie verdeutlicht zudem, dass aufgrund der exponentiellen Dynamik
Quelle: LBBW Research                                                                            rasches Reagieren ausgesprochen wichtig ist.
25.02.2021       LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                                14
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25.02.2021   LBBW Blickpunkt: Corona - Das Simulieren der Pandemie                                                                                    15
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