West-Nil-Fieber in Deutschland: Wie Nachwuchs-Forschende Stechmückensaison und Virusausbreitung berechnen
Hamburg, zum Weltmoskitotag am 20. August 2026: Wissenschaftler:innen am
Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM) kalkulieren mit Hilfe
unterschiedlicher mathematischer Modelle die zu erwartende Ausbreitung des
West-Nil-Virus in Deutschland. Außerdem entwickeln sie Vorhersagemodelle,
die berechnen, wie sich Stechmückenpopulationen entwickeln und welche
Überwachungs- und Präventionsmaßnahmen am vielversprechendsten sind.
Das West-Nil-Virus ist ein von Stechmücken übertragenes Virus, das vor
allem zwischen Vögeln und Stechmücken zirkuliert und seit 2018 auch in
Deutschland regelmäßig nachgewiesen wird. Seit einigen Jahren breitet sich
das Virus in Europa zunehmend nach Norden und Westen aus. Die meisten
Infektionen beim Menschen verlaufen zwar mild oder unbemerkt, bei einem
Teil der Erkrankten kann es jedoch zu schweren Verläufen mit Hirnhaut-
oder Gehirnentzündungen kommen. Pferde können ebenfalls schwer erkranken.
Räumliches Ausbreitungsmodell für West-Nil-Virus
Zwei Nachwuchswissenschaftler am BNITM haben nun Modelle entwickelt, um
die Ausbreitungsdynamik von Stechmücken und Virus besser zu verstehen.
In einer im Fachjournal One Health veröffentlichten Studie hat Pride Duve
federführend ein räumlich aufgelöstes mathematisches Modell zur
Ausbreitung des West-Nil-Virus in Deutschland zwischen 2019 und 2025
entwickelt. Das Modell verknüpft Temperaturdaten für Deutschland mit den
Bewegungsmustern von Zug- und Standvögeln und mit der Biologie der Culex-
Stechmücken als Überträger.
Die Simulationen bilden bekannte Ausbruchsgebiete im Osten Deutschlands
nach und zeigen einen „Ausbreitungskorridor” von den östlichen
Bundesländern über Teile des Nordens hin zum Südwesten. In diesen
Regionen herrschten im Sommer in den letzten Jahren Temperaturen vor, die
die Vermehrung der Stechmücken und die Virusentwicklung begünstigten.
Zugvögel trugen das Virus wahrscheinlich in neue Gebiete. Bemerkenswert
ist, dass das Modell nicht nur etablierte Hotspots abbildet, sondern auch
einzelne, isolierte Fälle in bislang wenig betroffenen Regionen plausibel
erklärt. In einigen Gebieten sagte das Modell bereits Jahre zuvor ein
erhöhtes Risiko voraus, bevor dort erstmals Fälle gemeldet wurden.
„Unsere Modellrechnungen zeigen, dass West-Nil-Fälle in Deutschland nicht
dem Zufall folgen, sondern einem wiederkehrenden räumlichen Muster.
Temperatur, Zugvögel und die lokale Stechmückendichte bestimmen
gemeinsam, wo in einer Saison mit Fällen zu rechnen ist“, sagt Pride Duve,
Mathematiker und Erstautor der Studie am Bernhard-Nocht-Institut für
Tropenmedizin.
Wo West-Nil-Fieber wiederkehrt – und wann die Stechmückensaison am
gefährlichsten ist
In einer weiteren Arbeit hat Leif Rauhöft zusammen mit Kolleg:innen ein
prozessbasiertes Modell für den Lebenszyklus von Culex-Stechmückenarten
entwickelt, die als wichtigste Überträger von West-Nil-Virus in
Deutschland gelten. Das Modell beschreibt die Entwicklung der Stechmücken
von den Eiern über Larven und Puppen bis zu den erwachsenen Tieren unter
realistischen Temperaturbedingungen und wurde mit Felddaten aus
Deutschland überprüft. Dabei lässt sich relativ genau berechnen, wann in
einer Region mit besonders hoher Stechmückenaktivität zu rechnen ist.
„Für Gesundheitsämter und Tierärzt:innen stellt sich ganz konkret die
Frage: Wann beginnt bei uns die Stechmückensaison, wann müssen wir
besonders aufmerksam sein? Unser Modell bildet die Entwicklung der
wichtigsten West-Nil-Vektoren so gut ab, dass wir Beginn und Höhepunkt der
Saison relativ genau treffen“, sagt Leif Rauhöft, Doktorand am Bernhard-
Nocht-Institut für Tropenmedizin.
Aufbauend auf diesen Grundlagen haben Pride Duve und Kolleg:innen in einem
weiteren Modell unterschiedliche Kontrollstrategien für West-Nil-Fieber
durchgespielt. Simuliert wurden unter anderem die Reduktion von
Stechmückenpopulationen durch Bekämpfung von Brutstätten, die Impfung von
Pferden in betroffenen Regionen sowie verstärkter persönlicher
Stechmückenschutz beim Menschen, zum Beispiel durch Insektenschutzmittel
(Repellentien) und körperbedeckende Kleidung. Das Modell berechnet für
verschiedene Kombinationen dieser Bausteine, wie sich Zahl und Verlauf von
Ausbrüchen verändern, wenn einzelne oder kombinierte Maßnahmen umgesetzt
werden und kann in einer kostenlosen Webapplikation getestet werden.
Wege zu einem Frühwarnsystem für West-Nil-Fieber
Perspektivisch könnten die Modellansätze in ein nationales oder regionales
Frühwarnsystem für West-Nil-Fieber einfließen. In einem solchen System
würden aktuelle Klimadaten, Ergebnisse aus Vogel- und Pferdeüberwachung
sowie Informationen zu Stechmückenpopulationen regelmäßig
zusammengeführt und in Risiko-Karten übersetzt. Behörden könnten auf
dieser Grundlage gezielt entscheiden, wo Überwachung intensiviert,
Brutstätten reduziert oder Informationskampagnen gestartet werden sollten.
Die Forschenden betonen zugleich, dass Modellrechnungen die Überwachung im
Feld nicht ersetzen, sondern ergänzen. Sie helfen, offene Fragen zu
strukturieren und Prioritäten zu setzen – etwa, wo zusätzliche Daten
besonders wertvoll wären.
Gleichzeitig dienen die Arbeiten als Beispiel dafür, wie
Nachwuchswissenschaftler:innen mit mathematischen Methoden einen
praktischen Beitrag zum Verständnis und zur Kontrolle vektorübertragener
Krankheiten leisten können.
Hintergrundinformationen
Das West-Nil-Virus gehört zur Familie der Flaviviridae und wird vor allem
durch Stechmücken der Gattung Culex übertragen. Vögel fungieren als
sogenannte amplifizierende Wirte, in denen sich das Virus stark vermehren
kann. Stechmücken nehmen das Virus beim Blutsaugen auf und können es bei
weiteren Stichen übertragen.
Menschen und Pferde gelten als Sackgassenwirte. Sie können erkranken,
spielen aber für die Weiterverbreitung des Virus keine Rolle, weil die
Virusmenge im Blut nicht ausreicht, um weitere Stechmücken zu infizieren.
Die meisten Infektionen beim Menschen verlaufen asymptomatisch oder mit
milden grippeähnlichen Symptomen, sodass die tatsächliche Zahl der Fälle
vermutlich höher liegt als die gemeldeten Zahlen. Ein kleiner Teil der
Erkrankten entwickelt jedoch eine sogenannte neuroinvasive Erkrankung, bei
der das Virus das zentrale Nervensystem angreift. Betroffene können zum
Beispiel an Hirnhautentzündungen erkranken. In Einzelfällen kann die
Erkrankung tödlich verlaufen.
In Deutschland wurde West-Nil-Virus erstmals 2018 bei Vögeln im Osten
Deutschlands nachgewiesen. Seitdem hat sich das Virus in vielen
Bundesländern in Deutschland etabliert. Fälle bei Vögeln und Pferden
werden vor allem in den Sommer- und Frühherbstmonaten registriert.
Meldungen von beim Menschen erworbenen Infektionen nehmen ebenfalls zu.
Klimaveränderungen mit längeren und wärmeren Sommern schaffen günstigere
Bedingungen für die Virusvermehrung und begünstigen die Ausbreitung des
Virus.
Über das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM)
Das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM) ist Deutschlands
größte Einrichtung für Forschung, Versorgung und Lehre auf dem Gebiet
tropentypischer und neu auftretender Infektionskrankheiten. Seit jeher
werden BNITM-Forschungsschwerpunkte unter dem Aspekt der Globalen
Gesundheit/One Health betrachtet sowie unter dem Aspekt der Translation –
des Transfers von Grundlagenforschung in die Anwendung. Dieser
Forschungsansatz spiegelt sich auch in den fünf Sektionen des Instituts
wider: Pathogen (Erreger) -> Interface (Immunologie, Wirt/Erreger) ->
Patient (Klinik) -> Population (Epidemiologie) -> Implementation
(erfolgreiche Etablierung des Wissens). Neu eingerichtet wurde zudem ein
Data Science Center.
Aktuelle thematische Schwerpunkte bilden Malaria, hämorrhagische
Fieberviren, vernachlässigte Tropenerkrankungen (NTDs), Immunologie,
Epidemiologie und die Klinik tropischer Infektionen sowie die Mechanismen
der Übertragung von Viren durch Stechmücken. Für den Umgang mit
hochpathogenen Viren und infizierten Insekten verfügt das Institut über
Laboratorien der höchsten biologischen Sicherheitsstufe (BSL4) und ein
Sicherheits-Insektarium (BSL3). Die mobilen Laboratorien des BNITM stehen
für die globale Ausbruchsbekämpfung hochpathogener oder hochinfektiöser
Viren bereit.
Das BNITM ist Nationales Referenzzentrum für den Nachweis aller
tropischen Infektionserreger, Konsiliarlabor für Bornaviren, WHO-
Kooperationszentrum für Arboviren und hämorrhagische Fieberviren, WHO-
Kooperationszentrum für Verhaltensforschung zur Förderung Globaler
Gesundheit und ein Institut in der Leibniz-Gemeinschaft.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Renke Lühken
Leiter der BMFTR-Nachwuchsgruppe Arbovirus-Ökologie, AG Vektorkontrolle
Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin
Tel.: +49 40 285380-862
Originalpublikation:
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: https://doi.org/10.1016/j.oneh
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
https://doi.org/10.1016/j.ecol
Sara M. Martins Afonso, Hanna Jöst, Tatiana Şuleşco, Felix G. Sauer, Renke
Lühken (2026): A process-based model simulating the life cycle ofCulex
pipiens s.s./Cx. torrentium in Germany. Parasites & Vectors, 19:207, doi:
https://doi.org/10.1186/s13071
