Beispiel für Auswertung von Corona-Daten: Einmal der Maßnahmenindex (rot) und zum anderen die bundesweite Belegung der Intensivbetten (blau). Die Daten stehen bis auf Kreisebene zur Verfügung.

Rund 20 Monate nach ihrem Start zählt die Plattform über 500 nutzende Institutionen oder Einzelwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler. Teile der Plattforminhalte werden seit dem Sommer 2021 kontinuierlich an das Statistische Bundesamt (Destatis) übergeben und dort frei zur Verfügung gestellt.

Die weitere Pflege der wichtigsten Kennziffern der Corona-Datenplattform geschehe „aus Überzeugung und eigeninitiativ“, so das Unternehmen. „Wir halten eine solche Datengrundlage für zwingend notwendig. Die Datenlücken sind weiterhin sehr groß und das Pandemiejahr drei steht quasi vor der Tür“, mahnt Michael Herter, Geschäftsführer von infas 360. „Deshalb haben wir uns entschieden, das Angebot sogar noch weiter auszubauen. Wir werden in Kürze die Corona-Datenplattform 2.0 präsentieren. Sie soll dann sogar ein innerstädtisches Datenangebot umfassen, wozu unter anderem regionale Impfquote und der Homeoffice-Anteil auf Stadtteilebene zählen“, so Herter weiter.

Zu dem Datenangebot gehört beispielsweise die täglichen Maßnahmenerfassung, aus dem der Corona-Strenge- oder Maßnahmenindex auf Bundesland- und Kreisebene für Deutschland ermittelt wird. Er orientiert sich methodisch an dem internationalen Oxford-Stringency-Index. Dazu wurden alle amtlichen Veröffentlichungen zu Corona-Schutzmaßnahmen (über 3.000) gesammelt und inhaltlich in verschiedene Ober- und Unterkategorien vercodet wie z.B. etwa Schulen, Einzelhandel oder kulturelle Einrichtungen. Die Unterkategorien beschreiben dabei die konkreten Maßnahmen – wie etwa Schließungen oder teils eingeschränkte Öffnungen unter bestimmten Konditionen.

Die Corona-Datenplattform hatte im Spätsommer 2020 die Arbeit aufgenommen. Sie verfolgte drei Aufgaben: die systematische regionale Erfassung der Corona-Schutzmaßnahmen, die Sammlung aller verfügbaren Daten zu regionalen Kennwerten bezogen auf das Infektionsgeschehen sowie die wirtschaftliche Entwicklung, kombiniert mit Strukturdaten. Diese Informationen wurden auf einer Datenplattform zusammengefasst und auf der Ebene von Landkreisen und kreisfreien Städte für die wissenschaftliche Nutzung bereitgestellt. Darüber hinaus hat sich die Plattform in verschiedenen Themenreports um eine Interpretation der gesammelten Bestände bemüht. Verantwortlich für das Projekt des BMWK war das Konsortium bestehend aus dem infas Institut, dem Universitätsklinikum Bonn und der infas 360.

www.infas360.de

Der Beitrag infas360 führt Corona-Datenplattform in Eigeninitiative weiter erschien zuerst auf Business Geomatics.

Hot Spots lagen in den späteren Wellen vorwiegend im Osten und Süden Deutschlands, während Cold Spots mit niedrigeren Fallzahlen im Norden und Westen Deutschlands zu finden waren. Karte: Ricarda Sodermanns, Nicklas Meyer

Die Projektarbeiten analysieren ausführlich die Ausbreitung von COVID-19 in Deutschland. So wurden der Verlauf der Infektionszahlen, aber auch räumliche und raum-zeitliche Hot-Spots, Muster und Ausbreitungen ausgewertet und kartographisch veranschaulicht. „Mit den eingesetzten geodatenanalytischen Methoden können weiterführende epidemiologische Auswertungen durchgeführt werden. So kann beispielsweise der Einfluss von Impfmaßnahmen, Infektionsschutzmaßnahmen oder Superspreader-Events auf das Infektionsgeschehen räumlich-zeitlich analysiert werden“, sagt Prof. Dr. Roland Pesch, der die Masterprojekte betreut hat.

Analysen von Anfang 2020 bis Anfang 2022

Die Analysen wurden für vier Wellen der COVID-19 Pandemie in Deutschland von Anfang 2020 bis Anfang 2022 durchgeführt. In den Ergebnissen sind neben unterschiedlichen Intensitäten der Wellen auch verschiedene räumliche Verteilungen erkennbar. So waren die räumlichen Muster in der ersten Welle noch flächendeckend verteilt und deutlich kleinräumiger. Im Verlauf der Pandemie wurden diese flächenhafter mit größeren Intensitätsunterschieden.

In Space-Time Cubes wird die zeitliche Komponente als zusätzliche Dimension aufgetragen. Die dreidimensionalen Karten machen die räumlichen Tendenzen innerhalb einer Welle sichtbar. Karte: Ricarda Sodermanns, Nicklas Meyer

Zusammenfassend können in den späteren Wellen Hot Spots mit höheren Fallzahlen vorwiegend im Osten und Süden Deutschlands und Cold Spots mit niedrigeren Fallzahlen im Norden und Westen Deutschlands gefunden werden. „Mit Hilfe dieser Arbeit konnten verschiedene raum-zeitliche Muster aufgedeckt und Anknüpfungspunkte für weitere Analysen geschaffen werden“, sagt Master-Studentin Ricarda Sodermanns, die die Arbeit zusammen mit Nicklas Meyer verfasst hat.

Erste Analyse über alle vier Corona-Wellen

Seit Beginn des COVID-19-Ausbruchs sind viele Arbeiten mit ähnlicher Herangehensweise, Zeitraum und/oder Untersuchungsgebiet erschienen. Die meisten davon beziehen sich dabei auf die erste oder zweite Infektionswelle. Auch die methodischen Schwerpunkte und die zugrundeliegenden Ziele variieren teils stark. So wurden die Infektionszahlen z.B. mit Blick auf saisonale Effekte oder demographische Gegebenheiten ausgewertet. Die in diesem Masterprojekt angewendeten Methoden wurden für unterschiedliche Zeiträume in einigen Ländern (z.B. China) durchgeführt. Betrachtungen im globalen Maßstab sind ebenfalls dokumentiert. „Eine raum-zeitliche Analyse über alle vier Infektionswellen in Deutschland ist bisher nicht erschienen. Unser Ziel war es, den Verlauf der COVID-19-Ausbreitung mit dreidimensionalen Space-Time Cubes zu analysieren“, ergänzt Master-Studentin Kathrin Willeke, die ihre Projektarbeit gemeinsam mit Maximilian Herbers erstellt hat.

Ein anderer Blick auf die vierte Welle: die Hot- und Cold-Spots in wöchentlichen Zeitabschnitten, visualisiert als Space Time-Cubes. Karte: Ricarda Sodermanns, Nicklas Meyer

Unterschiede zwischen den vier Wellen

Die vierte Welle hat die höchsten Infektionszahlen, gefolgt von der zweiten und dritten Welle. Im Gegensatz dazu nahm die Todesrate mit der Zeit ab, was an den Impfungen und verschiedenen Virusmutationen liegen könnte. Auch die räumliche Verteilung der Infektionen verändert sich im Laufe der Wellen. So gab es in der ersten Welle nur wenige, aber dafür herausstechende Hot Spots, wie beispielsweise die Landkreise Heinsberg (Nordrhein-Westfalen) und Tirschenreuth (Bayern).

Bei den folgenden Wellen waren die Hot Spots räumlich flächenhafter verteilt. So können Hot Spots vor allem in und um Sachsen und Thüringen aber auch in Bayern ausgemacht werden. Die Cold Spots waren hingegen fast durchgehend in Norddeutschland und später auch in Nordrhein-Westfalen, Hessen und Rheinland-Pfalz auszumachen. Insgesamt werden räumliche Unterschiede über die Wellen hinweg deutlicher, die Infektionszahlen differieren stärker zwischen Hot und Cold Spots. Innerhalb der Wellen sind ebenfalls zeitliche Entwicklungen zu erkennen, worin möglicherweise die verschiedenen Infektionsschutzmaßnahmen der Bundesländer erkennbar sind. (jr)

www.jade-hs.de

Der Beitrag Raum-zeitliche Analyse des Pandemie-Verlaufs in Deutschland erschien zuerst auf Business Geomatics.

Kann das Corona-Monitoring über den Abwasserpfad zu einem die Pandemie begleitenden Früh- und Entwarnsystem entwickelt werden? Können mit einem solchen System Virusmutationen aufgespürt werden? Kann mit Abwassermonitoring die Dunkelziffer über belastbare Modellberechnungen ermittelt werden? Diese und weitere Fragen beantwortet die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) in einer Studie, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in Auftrag gegeben wurde. Ende dieses Jahres sollen konkrete Antworten vorliegen. „Bis zur Praxistauglichkeit eines solchen Abwassermonitoringsystems ist es noch ein sehr langer Weg. Durch die Vernetzung der Forschergruppe mit internationalen Experten und durch den frühzeitigen Austausch der Erkenntnisse hoffen wir jedoch, viel schneller ans Ziel zu kommen“, erklärt Johannes Lohaus, Sprecher der DWA-Bundesgeschäftsführung.

Am 25. Januar hat die DWA das Projekt CoroMoni „Aufbau einer Kommunikationsplattform zum Thema Abwassermonitoring zur Bestimmung des SARS-CoV-2-Infektionsgrades der Bevölkerung“ mit einer digitalen Auftaktveranstaltung offiziell gestartet. Neben Forschern und Wissenschaftlern aus Deutschland, Österreich, der Schweiz und den Niederlanden nahmen Vertreter des Robert-Koch-Instituts (RKI), des Umweltbundesamtes und der Europäischen Kommission teil. Insbesondere von der EU wird das Projekt begrüßt. „Diese Initiative war überfällig“, erklärt beispielsweise Bernd Manfred Gawlik, DG Joint Research Centre der Europäischen Kommission, der eine europäische Umbrella-Studie zum gleichen Thema koordiniert. „Die Kommission richtet ihren Fokus derzeit auf den Nachweis der UK-Mutation über Abwasser-Monitoring“, betont Gawlik.

Frühwarnsystem auf Basis von Abwassermonitoring

Forschungsprojekte zum Nachweis von Corona-Infektionen über den Abwasserpfad laufen bereits seit dem Frühjahr des letzten Jahres sowohl in Deutschland als auch in vielen anderen Staaten. Die DWA arbeitet in diesem Zusammenhang zum Beispiel seit April 2020 gemeinsam mit dem UFZ Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig sowie der TU Dresden intensiv zusammen. Klare Erkenntnisse der Projekte bisher: Das Virus ist im Abwasser nicht lebensfähig, eine Infektionsgefahr über den Abwasserpfad besteht nicht. Die Erbinformationen des Virus können hingegen im Abwasser definitiv an verbliebenen RNA-Fragmenten nachgewiesen werden, über den Abwasserpfad lassen sich Infektionen im Einzugsbereich bereits vor dem Ausbruch einer Infektionswelle feststellen. Dem Virus einen Schritt voraus zu sein bedeutet, Hotspot-Regionen frühzeitig zu identifizieren, Virus-Mutationen vor einer massiven Ausbreitung aufzuspüren und die Wirkung von Lockdown-Maßnahmen schneller bewerten zu können. Corona-Monitoring über den Abwasserpfad fungiert somit als Pandemie begleitendes System, von der Früherkennung über die Mutationsaufspürung bis zur Entwarnung. Dabei steht auch die Frage im Fokus, ob das System aufwendige und kostspielige Massentestungen mit hohem Anteil negativer Ergebnisse ergänzen oder sogar ersetzen kann.

„Für uns ist die Einbindung der Wissenschaftler aus Österreich, der Schweiz und den Niederlanden mit deren jeweiligen besonderen Wissen besonders interessant“, erklärt Gawlik. In den Niederlanden bestanden beispielsweise bereits vor der Corona-Pandemie Erfahrungen mit dem Nachweis von Erregern wie Enteroviren bezüglich es Epidemie-Potenzials über Abwasser. Die Niederlande haben daher bereits notwendige Strukturen im Land aufgebaut, um das System flächendeckend zu nutzen. Und auch für die aktuellen Projekte gilt, dass die derzeitigen Forschungsaktivitäten sich nicht allein auf Corona beschränken dürfen und werden. Die Erkenntnisse dienen auch als wertvolle Grundlage für mögliche zukünftige Epidemien bzw. Pandemien. (jr)

www.dwa.de

Der Beitrag Wie Abwassermonitoring beim Kampf gegen SARS-CoV-2 helfen könnte erschien zuerst auf Business Geomatics.