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COVID-19: Grenzen der Vorhersagbarkeit

Update 10.10.2020: Bei der Betrachtung der Kalenderwochen hatte meine SQL Abfrage einen kleinen Fehler. Ich habe die Wochen mit einem Sonntag begonnen und bei Null angefangen zu zählen. Die 27. Kw war also in den Betrachtungen die 28. Kw. Aus Fehlern kann man lernen, und so hat dieser Fehler zu weiteren Einsichten geführt. Ich habe den Artikel korrigiert und die Betrachtungen ergänzt.

Es ist nicht  einfach, die Entwicklung der CoViD-19 Fallzahlen für DE vorherzusagen. Zum einen schwanken die Zahlen von Tag zu Tag stark, zum anderen sind sie vom Wochentag abhängig. Zum anderen sind sie vor bestimmten Ereignissen abhängig. So wurden in der Urlaubszeit mehr Menschen angesteckt, als danach. Im Herbst wird wieder mit der Zunahme der Infektionen gerechnet.

Überblick

Schauen wir zuerst in den Verlauf der Fallzahlen seit den ersten Fällen am 24.02.2020 in Deutschland.

Fallzahlen DE vom 24.02. bis 08.10.2020

Sonntag ist in der Regel der Tag mit den niedrigsten Meldungen/Erkrankungen (im Diagramm rot). Stabiler als die täglichen Werte sind Wochenwerte oder gleitende Mittelwerte.

Epidemiologischer Modelle wird ein annähernd exponentielles Wachstum zu Beginn einer Krankheitsausbreitung angenommen. Aufgrund der sehr kleinen Zahl Infizierter im Vergleich zur Bevölkerung (~0,4%) ist diese Annahme für Deutschland derzeit hinreichend genau.

Prognose A

Zuerst wollen wir die Hypothese des exponentielle Wachstums anhand der Anfangsphase prüfen. Dazu führen wir eine lineare Regressionsanalyse auf den Logarithmus der Fallzahlen des Zeitraumes 07. bis 27.03.2020 durch.  Das Ergebnis extrapolieren bis zum 03.04.2020, also eine Woche voraus.

Regressionsanalyse und Prognose A

Das Diagramm zeigt, dass die Fallzahlen innerhalb des 95%-Vertrauensintervalls [CI 95%] verlaufen, aber am 27.03. zur Seite ausbrechen. Die Ursache ist klar: Wir haben am 23.03. Maßnahmen ergriffen, die die Infektionen reduziert haben.  Bis zum 27.03. stimmt unsere Annahme des exponentielle Wachstums. Das lag zwischen 17% und 23%.

Prognose B

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Excel auf der command line in Datenbank importieren

Das Robert-Koch-Institut (RKI) stellt die kumulativen Corona-Fallzahlen in einer Excel-Tabelle bereit. Sonderlich schön ist die Tabelle nicht, aber sie liefert die Daten.

Auf dem Blatt „Fälle-Todesfälle-gesamt“ sind die Fälle und Todesfälle nach Tagen in Zeilen aufgeführt. Die anderen Blätter enthalten Daten der Bundesländer, die hier nicht interessieren.

Für eigene Auswertungen möchte ich die Tabelle herunterladen und in eine SQL-Datenbank (MariaDB) importieren. Die anschließende Auswertung erfolgt mittels R Script.

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Ist das CO2 unter der Alttagsmaske gesundheitsschädlich?

Unter der reißerischen Schlagzeile Versuchsreihe für „Österreich ist frei“ Sachverständiger beweist live: CO2-Werte unter Masken gesundheitsschädlich behauptet der Wochenblick, dass unter drei verschiedenen Masken der CO2-Gehalt zwischen 3 und 5% liegt und gesundheitsschädliche Grenzwerte überschritten werden.

Die Werte wurden gerichtlich beeideten Sachverständigen Ing. Dr. Helmut Traindl gemessen.

Diese Behauptung, insbesondere die Gesundheitsgefährdung, wollen wir prüfen. Dabei gehe ich über die Übertreibungen im Artikel bewusst hinweg, da sich schon vorher als haltlos erweisen werden.

Abstrakt

Kurzfassung:
Eine Maske ist weniger gesundheitsschädlich als Schnorcheln.

In einem einstündigen Selbstversuch mit einer zweilagigen Maske ließ sich nicht nachweisen, dass der Blutsauerstoffgehalt durch Tragen der Maske sinkt.

Was ist an der Behauptung dran?

Um dies zu beantworten, müssen wir zwei Dinge unterscheiden: Die Messwerte und die Feststellung der Gesundheitsschädlichkeit.

Zuerst betrachten wir die Frage: Sind die Messwerte plausibel?

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Kerze ausblasen – mit und ohne Maske

Da oft behauptet wird, Masken würden gar nicht gegen COVID-19 helfen, hier ein kleines Video. Tatsächlich lässt sich eine Kerze mit Maske ausblasen. Allerdings muss die Distanz zwischen Maske und Kerze recht klein sein.

Nun darf sich jeder ausrechnen, wie weit Tröpfchen und Aerosole durch eine Maske geschleudert werden.

COVID-19: Das tägliche Auf und Ab

Zwei Nachrichten stehen zur Zeit zur Auswahl: „Gestern stieg die Zahl der Fälle wieder (gegenüber dem Vortag)“ oder „Gestern sank die Zahl der Fälle wieder“. Sonderlich sinnvoll sind diese Vergleiche nicht. Die Zahl der Erkrankten und Gestorbenen ist nicht über die Wochentage gleich verteilt.

  Mo Di Mi Do Fr Sa So
Erkrankt 11,50 % 12,50 % 16,20 % 17,40 % 18,40 % 12,90 % 11,10 %
Gestorben 14,21 % 12,82 % 22,94 % 17,40 % 14,43 % 8,20 % 10,00 %

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COVID-19: Steigt die Zahl der Infizierten wirklich?

Um die Antwort vorwegzunehmen: Ja!

Das RKI veröffentlicht die wöchentlichen Testungen und die positiven Ergebnisse zu SARS-CoV-2, COVID-19 oder Corona seit der 10. Kalenderwoche 2020. Die Zahlen habe ich in der unten abgebildete Tabelle zusammengetragen und um die von mir geschätzte Prävalenz (der Anteil der wirklich Infizierten unter den Getesteten) erweitert.

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Reduces Hydroxychloroquine the mortality?

In an issue of the International Journal of Infectious Diseases, Arshad et. al [1] „Treatment with Hydroxychloroquine, Azithromycin, and Combination in Patients Hospitalized with COVID-19“ calimed that Hydroxychloroquine was associated with reduction in COVID-19 associated mortality. Naturally the journalists jumped on the story withpout proper proofing the data and hypothesis. The conclusion is to pretty for fans of President Trump and Fox News. But is the conclusion right. „Reduces Hydroxychloroquine the mortality?“ weiterlesen

  1. [1]Samia Arshad, Paul Kilgore, Zohra S. Chaudhry, Gordon Jacobsen, Dee Dee Wang, Kylie Huitsing, Indira Brar, George J. Alangaden ,Mayur S. Ramesh, John E. McKinnon, William O’Neill, Marcus Zervos, Henry Ford COVID-19: Task ForceTreatment with Hydroxychloroquine, Azithromycin, and Combination in Patients Hospitalized with COVID-19
    Open AccessPublished: July 01, 2020 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.06.099↩

COVID-19

Das Sars-CoV-2 hält seit Wochen die Welt in Atem – und wird es noch eine Weile tun. In den letzten Tagen habe ich die Fallzahlen verfolgt. Die Gesamtstatistik für Deutschland führt das Robert-Koch-Institut (RKI). Dies Zahlen hinken allerdings stark hindert der Zeit her. Aus NRW wurden sie teilweise über mehrere Tage nicht aktualisiert. Auch fasst das RKI die Zahlen auf der Ebene Bundesland zusammen. Eine Statistik nach Städten und Kreisen gibt es nur bei den Ländern.

Die Daten der Bundesländer haben allerdings sehr unterschiedliche Qualität und Formate. Eine einheitliche Quelle habe ich bisher nicht gefunden. Deshalb habe ich ein paar Scripte geschrieben, die die Web-Seiten herunterladen und die Daten extrahieren.

Die Scripte habe ich auf / covid-19-data-collector veröffentlicht. Im dortigen Verzeichnis /data sind die gesammelten Daten als .CSV gespeichert.

  • Robert-Koch-Institut (RKI)
  • Bayern
    • Kreise (BYK)
    • Regierungsbezierke (BYR)
  • Hessen (HES)
  • Niedersachsen (NIE)
  • Nordrhein-Westfalen (NRW)
  • Südwesten (SW)
    • Baden-Würtemberg und
    • Rheinland-Pfalz

Weltweite Zusammenfassungen gibt es in GitHub: