Mathe und die Corona-Pandemie
Dieses rasante exponentielle Wachstum trifft man in vielen Bereichen an. Nehmen wir mal Bakterien. Sie vermehren sich durch Zellteilung. Aus einem Bakterium werden zwei. Diese teilen sich nach dem Wachstum wieder, verdoppeln sich also jedes Mal. Wie viele Bakterien nach dem 5. Teilungsschritt entstanden sind, siehst du hier:

Aus jedem Bakterium entsteht (in unserem Beispiel innerhalb von 20 Minuten) ein weiteres. Man sagt dann, die „Reproduktionszahl“ (R) ist 1. Das führt schon nach kurzer Zeit zu einer unvorstellbar großen Anzahl. Im Grunde ist das genauso wie bei unserer Geschichte mit dem Taschengeld. Und auch bei der Corona-Pandemie – die nicht durch Bakterien, sondern durch Viren verursacht wurde – kann sich das so ähnlich entwickeln. Dabei geht es um die Frage, wie die Anzahl der infizierten Personen zunimmt.
Um zu besser zu verstehen, wie schnell sich eine Pandemie ausbreiten kann, wenn man nichts dagegen tut, haben wir hier eine Grafik erstellt. Sie zeigt die Entwicklung über einen Zeitraum von sechs Tagen. Dabei nehmen wir mal Folgendes an: Ein Mensch, der sich angesteckt hat, würde jeden Tag drei weitere Menschen anstecken (R = 3). Und wir nehmen auch an, dass alle Infizierten in diesen sechs Tagen weiter ansteckend bleiben. Was dann passieren würde, siehst du hier:

Stell dir vor, du würdest für jeden Tag die orangefarbenen und die roten Punkte übereinanderstapeln, wie die Euromünzen bei unserem Beispiel weiter oben. Wenn wir dann die Gipfel dieser „Türmchen“ verbinden, erhalten wir diese Darstellung.

Man kann daraus ablesen, wie viele Infizierte es an einem Tag gibt: Nach sechs Tagen wären es 4.096 Infizierte. Ähnliche Infektionskurven kann man im Internet finden. Zunächst nimmt die Anzahl der Infizierten kaum merklich zu, aber dann geht es geradezu explosionsartig weiter. Die Kurve wird immer steiler und steiler: Jeden Tag werden immer mehr und mehr Personen infiziert.
In unserem Beispiel haben wir angenommen, dass die Reproduktionszahl 3 ist und dass jemand mindestens sechs Tage lang ansteckend ist. Das muss – je nachdem, um welche Krankheit es geht – nicht so sein.
Da der Corona-Erreger beim Ausbruch der Pandemie neu war, wusste man damals noch nicht so viel darüber. Darum schwankten die Angaben zur Reproduktionszahl (bei der Corona-Pandemie war sie nicht so hoch wie in unserem Beispiel mit den Punkten). Aber zum Glück ist das schon lange her. Und weil es ja auch kein schönes Thema ist, kommen wir jetzt lieber zu einem anderen Beispiel.