Pandemie-Cockpit mit Informationen für Coronamaßnahmen

Die Pandemie begleitet uns nun schon fast seit zwei Jahren, in dieser Zeit wurden die verschiedensten Corona-Maßnahmen getroffen – als Grundlage für weitere Planungen kann nun ein „Pandemie-Cockpit“ mit den unterschiedlichsten Informationen dienen.

Oft sind es keine leichten Entscheidungen, aber seit zwei Jahren das tägliche Brot für Entscheidungsgremien, beispielsweise von Kommunen. Die Fragestellungen bei der Entscheidungsfindung sind oft komplex und schwer zu beantworten. Informationen müssen aus verschiedenen Quellen gefunden, ausgewertet und in den Kontext der aktuellen Lage eingeordnet werden. Besonders zu Beginn der Pandemie fehlte es an Informationen und Daten, um genaue Vorhersagen zu machen. Oft diente nur die Inzidenz als Ausgangspunkt für die Entscheidungen. Heute sind wir einen Schritt weiter:

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Forschungsprojekt Ascore hat Ende November 2021 ein „Pandemie-Cockpit“ vorgestellt, dieses integriert relevante Daten und Simulationen für die lokale Ebene, um die Entscheidungsfindung zu unterstützen und so sinnvolle Maßnahmen zur Eindämmung einer Pandemie einzuleiten. Das intuitiv bedienbare Dashboard führt Daten aus verschiedenen Quellenzusammen und bietet über die angebundene Simulationssoftware die Möglichkeit, die Auswirkung von konkreten Maßnahmenentscheidungen abzuschätzen. Sollten Restaurants und Diskotheken 2G-Plus fordern oder reicht auch 3G? Wird die Ausbreitung von Corona verlangsamt, wenn in Schulen Maskenpflicht herrscht? Können die Kosten für Schnelltests an Schulen und bei öffentlichen Veranstaltungen von der Kommune getragen werden? Wem soll bereits eine Booster-Impfung angeboten werden? 

Die Auswirkungen dieser Fragestellungen kann Ascore im Pandemie-Cockpit mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz simulieren und so den Entscheidern die potentiellen Auswirkungen der Entscheidungen darstellen. Eine Möglichkeit, welche besonders jetzt, bei Bekanntwerden der neuen Omikron-Variante eine große Hilfe war. Ascore konnte für mehrere Krisenstäbe die neue Variante simulieren und so eine Grundlage zur Entscheidungsfindung anbieten. Neben den bekannten Kennzahlen wie Inzidenz und Hospitalisierungsrate wurde die Betrachtung um den neuen, nicht medizinischen „Pandemic Pressure Score“ ergänzt. Zusätzlich zu Informationen über die Gesundheit der Bevölkerung und Auslastung des Gesundheitssystems werden auch wirtschaftliche und soziale Belastungen wie Insolvenzen oder Arbeitslosigkeit berücksichtigt, um die Gesamtbelastung auf die Bevölkerung nachvollziehbar zu machen.

Prof. Dr. Ingo Timm, Projektverantwortlicher und Leiter des Forschungsfeldes „Kognitive Sozialsimulation“ am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) - Außenstelle Trier, erläutert den Mehrwert des Pandemic Pressure Scores: „Aus unserer wissenschaftlichen Begleitung der Stadtverwaltungen Kaiserslautern und Trier im Laufe der Pandemie wissen wir, dass eine Vielzahl von Aspekten bei der Entscheidung über Maßnahmen berücksichtigt werden müssen. Es ist essenziell, dabei den Überblick zu behalten und mögliche Nebeneffekte der Pandemiebekämpfung zu erkennen. Unsere Aufgabe ist es deshalb, entscheidungsrelevante Informationen bedarfsgerecht verfügbar zu machen und mit intelligenten Methoden zu analysieren. Mit dem Pandemic Pressure Score tragen wir dazu bei, die Entwicklung der Lage buchstäblich immer auf dem Schirm zu haben”.

Dazu werden bei Ascore bewährte Techniken zur Darstellung und Analyse aus dem Smart City Living Lab des DFKI in Kaiserslautern für die Pandemiebewältigung nutzbar gemacht. „Wir können mit diesen Methoden Daten intelligent aufbereiten, zur Verfügung stellen und dabei lokale Besonderheiten bei der Pandemiebekämpfung berücksichtigen. Denn die Pandemie verläuft nicht immer und überall gleich. Deshalb verknüpfen wir in Ascore das Cockpit mit einer Simulationskomponente, welche es erlaubt, verschiedene Maßnahmen der Pandemiebekämpfung für die lokalen Gegebenheiten in ihren Auswirkungen zu untersuchen und abzuwägen“, ergänzt Dr. Jan Ole Berndt, der die technische Umsetzung des Projektes leitet.

Der Geschäftsführer des Projektpartners Mata:solutions, Ralf Marczoch, sieht als Experte für Krisenmanagement große Potentiale in den Ergebnissen von Ascore: „Den Verlauf von Krisen und Katastrophen können wir nicht im Detail voraussagen, aber Ascore zeigt uns mögliche Entwicklungen und Trends in der Pandemie auf, die uns eine Orientierung geben und so eine Basis für Entscheider schaffen.”

Die Ergebnisse des Projekts waren bereits für erste Interessierte auf dem Jahreskongress des Verbands für Sicherheitstechnik e.V. (VfS) zusehen. Dr. Clemens Gause, Geschäftsführer des VfS, fasst das Projekt und seine Ergebnisse positiv zusammen: „Die Pandemie begleitet uns mittlerweile seit zwei Jahren, und es sind kontinuierlich Entscheidungen gefordert, die immer auf den aktuellsten Informationen beruhen müssen. Dabei ist es wichtig, dass den Entscheidern zeit- und ebenengerecht richtige und sauber aufbereitete und in einem relevanten Zusammenhang gestellte Informationen zur Verfügung stehen. Ascore ist der gebotene und auch logische Schritt für die Gefahrenabwehr der Zukunft.” Weiterhin betont er die gute Zusammenarbeit mit den Projektpartnern und spricht seinen Dank an das BMBF und den Projektträger VDI für die schnelle Förderung eines so wichtigen Projekts aus.

Da in dieser Krise die Erfahrungen aus vorherigen, ähnlichen Krisen fehlen, bietet die Simulation von Ascore eine wissenschaftliche Grundlage, um Entscheidungen zu treffen. Aus diesem Grund befasst sich das DFKI an der Uni Trier in den kommenden Jahren mit Folgeprojekten, die auf Ascore aufbauen. Auf Basis der Kompetenzen und Erkenntnisse aus Ascore werden Anwendungsbeispiele auf andere Krisensituationen ausgeweitet und alternative KI-gestützte Ansätze zum Krisenmanagement erforscht. Besonders wichtig ist es, auch weiterhin eng mit den zukünftigen Nutzern zu kooperieren.

Auch Wolfram Leibe, Oberbürgermeister der Stadt Trier, zieht eine positive Bilanz aus der Zusammenarbeit zwischen der Stadtverwaltung und dem DFKI: „Ascore leistet einen wichtigen Beitrag zur Vernetzung zwischen kommunaler Verwaltung und der Wissenschaft. Die Pandemie zeigt auf, wie wichtig es ist, Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen zusammenzuführen und den Beteiligten im lokalen Krisenmanagement ein ganzheitliches Bild der aktuellen Lage zu bieten. Wir hoffen, dass die gute Zusammenarbeit zwischen der Stadtverwaltung und dem DFKI langfristig zu engerer Kooperation zwischen Forschung und Verwaltung nicht nur in Trier, sondern auch außerhalb inspiriert.”

Christian Heyer, Veronika Kurchyna (beide DFKI) und Lisa-Marie Schulze (VfS)