Den „COVID19 Präventionsmaßnahmen Explorer für Schulen“ stellte das Team um die mittlerweile an der Technischen Universität (TU) Graz tätige Jana Lasser sowie Johannes Sorger, Stefan Thurner und Peter Klimek vom Complexity Science Hub (CSH) Vienna bereits im März vergangenen Jahres vor (Simulationstool auf Basis der Alpha-Variante).
Es folgte eine Publikation dazu auf dem Preprint-Server medRxiv, und nun ist die von Fachkollegen überprüfte Studie im Fachblatt „Nature Communications“ erschienen. Dem Tool liegen Tausende Simulationsresultate zugrunde, mit denen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen in Zusammenarbeit mit der Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit (AGES) die verschiedenen Präventionsmaßnahmen an den unterschiedlichen Schultypen bewertet haben.
Unterschiede durch Varianten
Zur Kalibrierung der Simulationen verwendeten die Forscher anonymisierte AGES-Daten aus 616 Schulclustern, die im Herbst 2020 gesammelt wurden. Dazu kamen Informationen aus Interviews mit Schulleitern und Lehrern über die Umsetzbarkeit von Maßnahmen. Immer ausgehend von einem Anlassfall unter Schülern bzw. Lehrern kann mit dem System ein Ausbreitungsszenario berechnet werden. Dazu braucht es Informationen zur Größe der Schule, zum Schultyp, zur Anzahl der Klassen und deren Größe. Dazu können verschiedene Maßnahmen wie das Tragen von Masken, regelmäßiges Lüften und Testen von Schülern und Lehrern sowie die Halbierung der Präsenz in den Klassen gesetzt werden. Dazu kommen Annahmen über verschiedene Durchimpfungsraten bei Lehrpersonal und Kindern.
In der nun erschienenen Studie liefen die Berechnungen noch unter der Annahme, dass man es mit der bis um den Jahreswechsel in Österreich dominanten Delta-Variante zu tun hat. „Wir können unser Modell aber jederzeit anpassen und verschiedenste andere Szenarien simulieren“, so die Erstautorin der Studie, Lasser. Unter der Delta-Annahme zeigte sich etwa, dass an Volksschulen und Unterstufen mit ungeimpften Kindern und zu 80 Prozent geimpften Lehrern eine infizierte Person im Schnitt weniger als eine weitere ansteckt, wenn gelüftet wird, Masken getragen und die Klassen verkleinert werden. Wäre zusätzlich die Hälfte der Kinder geimpft, können mit diesem Maßnahmenbündel alle Schultypen relativ sicher öffnen, heißt es in einer Aussendung des CSH.
Wirkung visualisieren
Erste Berechnungen mit der Omikron-Variante, die nicht in der Arbeit enthalten sind, zeigen aber ein anderes Bild. „Meine – jetzt natürlich noch nicht begutachteten – Ergebnisse zeigen, dass wir durch die stark erhöhte Infektiosität von Omikron alle verfügbaren Maßnahmen in allen Schultypen brauchen, um große Ausbrüche an Schulen zu verhindern. Nur Volksschulen können eine Maßnahme weglassen, zum Beispiel das Teilen von Klassen“, erklärte Lasser.
Mit dem System könnten jedenfalls auch Laien einen anschaulichen Einblick in die Virusverbreitung bekommen – Variante hin oder her. Man sehe etwa, dass schon kleine Abweichungen von Vorgaben ausreichen können, „um die Clustergrößen nicht ein bisschen, sondern sofort exponentiell wachsen zu lassen“, so Klimek. Auf diese Weise könne man Überzeugungsarbeit leisten, so die Wissenschaftler.