West-Nil-Fieber in Deutschland: Mathematische Modelle zur Prognose von Mückensaison und Virusverbreitung
Hamburg, 18. August 2026 – Zum Weltmoskitotag am 20. August untersuchen Forschende des Bernhard-Nocht-Instituts für Tropenmedizin (BNITM) mithilfe verschiedener mathematischer Modelle die Ausbreitung des West-Nil-Virus in Deutschland. Ziel ist es, die Entwicklung von Stechmückenpopulationen vorherzusagen und effektive Überwachungs- sowie Präventionsstrategien zu identifizieren.
Hintergrund zum West-Nil-Virus
Das West-Nil-Virus wird hauptsächlich durch Stechmücken der Gattung Culex übertragen und zirkuliert vorwiegend zwischen Vögeln und Mücken. Seit 2018 wird das Virus regelmäßig in Deutschland nachgewiesen. In Europa breitet es sich zunehmend in nördliche und westliche Regionen aus. Während die meisten Infektionen beim Menschen asymptomatisch oder mild verlaufen, können einige Fälle zu schweren neurologischen Erkrankungen wie Hirnhaut- oder Gehirnentzündungen führen. Auch Pferde sind anfällig für schwere Verläufe.
Modellierung der räumlichen Ausbreitung
Am BNITM entwickelten zwei Nachwuchswissenschaftler Modelle zur besseren Analyse der Dynamik von Mückenpopulationen und Virusausbreitung. In einer Studie, veröffentlicht im Fachjournal One Health, erarbeitete Pride Duve ein räumlich aufgelöstes mathematisches Modell zur Ausbreitung des West-Nil-Virus in Deutschland für den Zeitraum 2019 bis 2025. Dieses Modell kombiniert Temperaturdaten, Zug- und Standvogelbewegungen sowie die Biologie der Culex-Mücken als Vektoren.
- Die Simulationen spiegeln bekannte Ausbruchsgebiete im Osten Deutschlands wider.
- Ein „Ausbreitungskorridor“ erstreckt sich von den östlichen Bundesländern über den Norden bis in den Südwesten.
- Temperaturen in diesen Regionen begünstigten in den Sommermonaten die Mückenvermehrung und Virusentwicklung.
- Zugvögel trugen zur Verbreitung des Virus in neue Gebiete bei.
- Das Modell erklärt auch isolierte Fälle in bislang wenig betroffenen Regionen und prognostizierte in einigen Gebieten ein erhöhtes Risiko Jahre vor dem Auftreten erster Fälle.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Verteilung der West-Nil-Fälle in Deutschland einem wiederkehrenden räumlichen Muster folgt, das von Temperatur, Vogelzug und lokaler Mückendichte bestimmt wird“, erläutert Pride Duve, Erstautor der Studie.
Lebenszyklusmodell der Stechmücken und saisonale Risiken
Leif Rauhöft und Kolleg:innen entwickelten ein prozessbasiertes Modell, das den Lebenszyklus der wichtigsten Culex-Arten in Deutschland abbildet. Dieses Modell berücksichtigt die Entwicklung von Eiern über Larven und Puppen bis zu erwachsenen Mücken unter realistischen Temperaturbedingungen und wurde mit Felddaten validiert.
Dadurch lässt sich der Beginn und Höhepunkt der Mückensaison in bestimmten Regionen präzise vorhersagen. „Für Gesundheitsbehörden und Tierärzte ist es entscheidend zu wissen, wann die Stechmückensaison startet und wann besondere Vorsicht geboten ist“, so Rauhöft.
Simulation von Kontrollmaßnahmen
Basierend auf diesen Modellen untersuchten Pride Duve und sein Team verschiedene Strategien zur Bekämpfung des West-Nil-Fiebers. Dabei wurden unter anderem folgende Maßnahmen simuliert:
- Reduktion der Mückenpopulation durch Eliminierung von Brutstätten
- Impfung von Pferden in betroffenen Regionen
- Erhöhter persönlicher Schutz beim Menschen, etwa durch Insektenschutzmittel und schützende Kleidung
Die Modelle zeigen, wie sich Ausbrüche durch einzelne oder kombinierte Maßnahmen in Anzahl und Verlauf verändern können. Die Ergebnisse sind in einer kostenfreien Webapplikation zugänglich.
Perspektiven für ein Frühwarnsystem
Langfristig könnten diese Modellansätze in ein nationales oder regionales Frühwarnsystem integriert werden. Ein solches System würde aktuelle Klimadaten, Vogel- und Pferdeüberwachungsdaten sowie Informationen zu Mückenpopulationen zusammenführen und Risiko-Karten erstellen. Behörden könnten so gezielt Überwachungsmaßnahmen intensivieren, Brutstätten bekämpfen oder Informationskampagnen starten.
Die Forschenden betonen, dass Modellrechnungen die Feldüberwachung ergänzen, aber nicht ersetzen. Sie unterstützen die Priorisierung von Maßnahmen und die Identifikation von Bereichen, in denen zusätzliche Daten besonders wertvoll sind.
Über das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM)
Das BNITM ist die größte deutsche Forschungseinrichtung für tropenmedizinische Infektionskrankheiten. Die Arbeitsschwerpunkte umfassen unter anderem Malaria, hämorrhagische Fieberviren, vernachlässigte Tropenerkrankungen sowie die Übertragung von Viren durch Stechmücken. Das Institut verfügt über Labore der höchsten Sicherheitsstufen (BSL4 und BSL3) und betreibt mobile Labore zur globalen Ausbruchsbekämpfung. Zudem ist das BNITM nationales Referenzzentrum für tropische Infektionserreger und Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.
Kontakt
Dr. Renke Lühken
Leiter der Nachwuchsgruppe Arbovirus-Ökologie, AG Vektorkontrolle
Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin
Telefon: +49 40 285380-862
E-Mail: luehken@bnitm.de
Wissenschaftliche Publikationen
- Pride Duve, Felix Gregor Sauer, Renke Lühken (2026): „Modelling the impact of temperature and bird migration on the spread of West Nile virus“. One Health, 22:101386. doi.org/10.1016/j.onehlt.2026.101386
- Pride Duve, Felix Gregor Sauer, Renke Lühken (2026): „Modelling the control of West Nile virus using mosquito reduction methods, equid vaccination, and human behavioural adoption of personal protective equipment“. Ecological Modelling, 517:111605. doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2026.111605
- Leif Rauhöft et al. (2026): „A process-based model simulating the life cycle of Culex pipiens s.s./Cx. torrentium in Germany“. Parasites & Vectors, 19:207. doi.org/10.1186/s13071-026-07410-4
