Reproduktionszahl: Was sie bedeutet, warum sie so wichtig ist und wie sie berechnet wird

Die Reproduktionszahl R steigt in diesen Tagen der Corona-Pandemie erneut über den kritischen Wert von 1. Doch was ist die Reproduktionszahl genau? Was bedeutet sie, warum ist sie so wichtig und wie wird sie berechnet? Hier findest du die Definition, Bedeutung und Berechnung von R einfach erklärt.

Das Robert-Koch-Institut (RKI) teilte in seinem Lagebericht vom 9. Mai mit, dass die Reproduktionszahl R aktuell auf 1,1 geschätzt werde. Damit überstieg die Schätzung des RKIs erstmals seit dem 2. April wieder den kritischen Wert von 1. Doch was ist die Reproduktionszahl genau, welche Bedeutung hat sie und wie wird sie berechnet?

Definition: Was ist die Reproduktionszahl? – einfach erklärt

Spricht man während der Corona-Krise über „die Reproduktionszahl“, ist meist die Rede von der Zahl, welche die Forscher des RKIs täglich neu berechnen. Denn im Gegensatz zu den Berechnungen anderer deutscher Institute gilt der RKI-Wert als maßgeblich für politische Entscheidungen, da sich auch die Bundesregierung auf ihn beruft. Das RKI definiert die Reproduktionszahl R wie folgt:

„Die Reproduktionszahl beschreibt, wie viele Menschen eine infizierte Person im Mittel ansteckt.“

Die Reproduktionszahl ist damit einfacher ausgedrückt so etwas wie die Ansteckungszahl. Im Fall der Corona-Pandemie gibt sie demnach an, wie viele Menschen eine mit dem Coronavirus infizierte Person durchschnittlich ansteckt. Je höher der Wert R ist, desto schneller breitet sich das Virus also aus. Folglich hilft die Reproduktionszahl dabei, die Ausbreitung des Coronavirus einzuschätzen.

Beispiel: Ist „R = 3“, steckt eine infizierte Person im Durchschnitt 3 weitere Menschen an. In Deutschland wurden Anfang März Werte um die Reproduktionszahl 3 verzeichnet, das Coronavirus breitete sich sehr schnell aus.

Hinweis: Um die korrekten Begrifflichkeiten zu verwenden, muss an dieser Stelle erwähnt sein, dass das RKI in seiner Schätzung stets die Nettoreproduktionszahl R schätzt. Diese wird von der Basisreproduktionszahl abgeleitet.

Was ist die Basisreproduktionszahl?

Die Basisreproduktionszahl gibt an, wie viele Menschen durchschnittlich von einer infizierten Person angesteckt werden, wenn niemand aus der Bevölkerung immun gegen den Erreger (z. B. das Coronavirus) ist.

Was ist die Nettoreproduktionszahl?

Die Nettoreproduktionszahl wird von der Basisreproduktionszahl abgeleitet und gibt an, wie viele Menschen durchschnittlich von einer infizierten Person angesteckt werden, wenn ein Teil der Bevölkerung immun gegen den Erreger ist oder bestimmte Maßnahmen zu dessen Eindämmung (z. B. Quarantäne) getroffen wurden.

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Warum ist der Wert 1 so wichtig?

Was ist die Reproduktionszahl?
Der kritische Wert 1 spielt bei der Reproduktionszahl eine bedeutende Rolle. (Bild: Pexels/Miguel Á. Padriñán)

In Bezug auf die Reproduktionszahl gilt der Wert 1 als kritisch. Denn wird dieser Wert überschritten, steckt eine infizierte Person im Durchschnitt mehr als einen weiteren Menschen an – die Folge: Die Anzahl der Neuinfektionen steigt. Beträgt der Wert von R genau 1, steckt eine infizierte Person durchschnittlich einen weiteren Menschen an. Die Anzahl der Neuinfektionen bleibt also in etwa gleich. Jedoch wollen wir erreichen, dass die Neuinfektionen sinken – das gelingt erst, wenn die Reproduktionszahl unter den kritischen Schwellenwert von 1 fällt.

Beispiel: Ist „R = 0,8“, stecken 10 infizierte Personen im Durchschnitt „nur“ noch 8 weitere Menschen an. Die Anzahl der Neuinfektionen sinkt.

Kurzfassung:

  • R>1: Anzahl der Neuinfektionen steigt exponentiell
  • R=1: Anzahl der Neuinfektionen bleibt gleich bzw. linear
  • R<1: Anzahl der Neuinfektionen sinkt

Eine Reproduktionszahl unter dem Wert 1 und die damit einhergehend sinkende Anzahl der Neuinfektionen ist in der Corona-Krise nicht ausschließlich für die Gesundheit der Bevölkerung von enormer Bedeutung.

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Was bedeutet die Reproduktionszahl in der Corona-Krise?

Die Reproduktionszahl hilft nicht nur dabei, die Ausbreitung des Coronavirus einzuschätzen. Anhand des Wertes lässt sich ebenso schätzen, ab wann unser Gesundheitssystem an seine Belastungsgrenzen gerät – etwa bei einem Wert über 1 und einer exponentiell wachsenden Anzahl der Neuinfektionen. Bundeskanzlerin Angela Merkel hatte im Zuge der Ankündigung erster Lockerungen von Corona-Maßnahmen bereits betont, dass schon vermeintlich kleine Änderungen der Reproduktionszahl erhebliche Folgen haben können.

Laut RKI kann der Wert von R jedoch „nicht alleine als Maß für Wirksamkeit/Notwendigkeit von Maßnahmen herangezogen werden“. Wichtig seien unter anderem auch „die absolute Anzahl der täglichen Neuinfektionen sowie die Schwere der Erkrankungen“. RKI-Präsident Lothar Wieler wies jüngst darauf hin, dass die vom RKI täglich berechnete R-Zahl nur ein Durchschnittswert für ganz Deutschland sei, hinter dem je nach Region sehr unterschiedliche Werte steckten.

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Wie wird die Reproduktionszahl berechnet?

Die Reproduktionszahl ist einer der Werte, die dabei helfen, die Ausbreitung des Coronavirus einzuschätzen. Dafür wird sie jeden Tag neu berechnet oder genauer gesagt eher geschätzt. Denn da sich R nicht aus Meldedaten ablesen lässt, erfolgt deren komplexe Berechnung durch das RKI mithilfe des „Nowcasting“-Verfahrens und einer R-Schätzung.

Was ist Nowcasting?

Der Begriff Nowcasting beschreibt eine statistische Vorhersagemethode. Beim Nowcasting während der Corona-Pandemie wird die Anzahl der Neuinfektionen in Deutschland unter Berücksichtigung des Diagnose-, Melde- und Übermittlungsverzugs geschätzt. Darauf aufbauend erfolgt die R-Schätzung.

Was ist die R-Schätzung?

Die R-Schätzung ist eine Schätzung der zeitabhängigen Reproduktionszahl R, die auf dem Nowcasting basiert.

Berechnung der Reproduktionszahl

Beim Nowcasting und der R-Schätzung werden die jüngsten drei Tage, an denen Neuinfektionen gemeldet wurden, außen vor gelassen. Der Grund: Laut RKI könnten die Meldungen „noch nicht in ausreichender Zahl übermittelt“ sein und „zu instabilen Schätzungen führen“. Die RKI-Forscher gehen außerdem davon aus, dass etwa vier Tage vergehen, bis eine mit dem Coronavirus infizierte Person einen anderen Menschen ansteckt. Deshalb vergleichen sie bei der Berechnung der Reproduktionszahl für einen bestimmten Tag die Zahl der Neuinfektionen für diesen Tag mit der Zahl der Neuinfektionen vier Tage zuvor.

Hinweis: Der Wert von R kann auf unterschiedliche Weise berechnet werden. Zum Beispiel verwendet die Forschungsgruppe des Helmholtz-Instituts nicht nur andere Daten, sondern auch eine andere Methode. Zwei Dinge haben die Berechnungen jedoch immer gemeinsam: Sie basieren auf Schätzungen und haben eher eine Spanne als einen konkreten Wert zum Ergebnis. Die Wissenschaftler errechnen also täglich einen Bereich, in dem die tatsächliche Reproduktionszahl mit großer Wahrscheinlichkeit liegt.

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Die Reproduktionszahl ist zwar nicht der alles bestimmende Wert, jedoch immerhin ein Wert, der bis zur Fertigstellung eines Impfstoffs über unser aller zukünftiges Leben mit dem Coronavirus entscheidet. Umso mehr sollte uns daran liegen, ihn für eine sinkende Anzahl der Neuinfektionen möglichst niedrig zu halten – indem wir die Hygiene-Regeln und Kontakt-Beschränkungen einhalten.

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