Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWMDie Corona-Pandemie stellte unsere gesamte Gesellschaft vor enorme und belastende Herausforderungen. Ihre wirksame Eindämmung erforderte ein tiefgehendes Verständnis des Infektionsgeschehens und seiner Dynamik, die Sicherstellung einer funktionierenden Gesundheitsversorgung unter Pandemiebedingungen sowie ein effektives Pandemiemanagement. Mit mehreren Projekten haben wir dazu beigetragen, diesen Herausforderungen zu begegnen und den Kampf gegen das Corona-Virus zu unterstützen:
Mit Mathematik gegen die Pandemie: Corona Covid-19 Keyvisual
Wie lassen sich Infektionsverläufe verstehen, Maßnahmen gezielt steuern und die Gesundheitsversorgung sichern? Am Fraunhofer ITWM im Bereich »Optimierung« haben wir mit mathematischen Modellen und Optimierungsmethoden Lösungen für diese Fragen entwickelt – von Prognosen über Standortplanungen bis hin zur Datenanalyse. Unsere Ansätze unterstützten Entscheidungstragende und trugen dazu bei, die Pandemie besser zu bewältigen.
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Mit Mathematik gegen das Corona-Virus im Bereich »Optimierung«
Monitoring und Management der Corona-Pandemie
Modellierung und Entscheidungsgrundlagen für das Pandemiegeschehen
Ein effektives Pandemiemanagement erfordert einen umfassenden Überblick über das Pandemiegeschehen. Im Projekt »EpideMSE« (»Epidemiologische Modellierung, Simulation und Entscheidungsunterstützung während der Pandemie«) haben wir mathematische Modelle und Methoden entwickelt, um die Infektionsdynamik zu simulieren, zu analysieren und zu bewerten.
Unsere Ergebnisse wurden von öffentlichen Entscheidungstragenden genutzt, um das Pandemiegeschehen zu modellieren und darauf basierende Maßnahmen zu entwickeln.
Pandemieprognosen und strategisches Management
Ein effektives Pandemiemanagement muss immer auch berücksichtigen, wie sich die Bevölkerung auf veröffentlichte Vorhersagen und getroffene Maßnahmen einstellt und verhält. Im Projekt »SEMSAI« (»Self- Referential Multi-Scale Modelling and Simulation of Severe Infectious Diseases«) haben wir Modell- und Methodenlösungen entwickelt, die bei der Planung von Pandemiemaßnahmen gesellschaftliche Reaktionen einbeziehen.
Diese Ansätze haben eine bedarfsgerechte und gezielte Steuerung während der Pandemie ermöglicht.
Gesundheitsversorgung unter Pandemiebedingungen
Eine zuverlässig funktionierende Gesundheitsversorgung ist essenziell für ein effektives Pandemiemanagement. Im Projekt »Health-FaCT-Cor« (»Health Facility Location, Covering, and Transport-Corona«) haben wir Optimierungsmethoden entwickelt, um Standorte für Impfzentren zu planen, Apothekennotdienste verfügbar zu halten und Krankentransporte effizient zu organisieren.
Diese Lösungen haben entscheidend dazu beigetragen, das Gesundheitswesen auch unter Pandemiebedingungen funktionsfähig zu halten.
Datenanalyse für das Pandemie-Monitoring
Ein effektives Pandemiemanagement erfordert auch eine gute Datengrundlage zum aktuellen Infektionsgeschehen. Diese kann beispielsweise durch Datenerhebungen zu Selbsttests oder Untersuchungen der Viruslast im Abwasser entstehen. Im Projekt »SentiSurv RLP« (»Surveillance- und Frühwarnsystem für SARS-CoV-2-Infektionen in Rheinland-Pfalz«) haben wir Daten zur Pandemiedynamik mit den Ergebnissen unserer Modelle verglichen.
So konnten wir Handlungsbedarfe identifizieren und die Wirksamkeit von durchgeführten Maßnahmen beurteilen.
Projektpartner
- Ministerium für Wissenschaft und Gesundheit in Rheinland-Pfalz
- Fachbereich sozialwissenschaftliche Katastrophenforschung der FU Berlin
- Stadt Kaiserslautern
- Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), Trier
- Abteilung »Transportvorgänge« des Fraunhofer ITWM
Rheinland-Pfälzisches Ministerium für Wissenschaft und Gesundheit