West-Nil-Fieber in Deutschland

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 Wissenschaftler der BMFTR-Nachwuchsgruppe Arbovirus-Ökologie 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.

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.

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

Originalpublikationen

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.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: https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2026.111605

Leif Rauhöft, Pride Duve, Sara M. Martins Afonso, Hanna Jöst, Tatiana Şuleşco, Felix G. Sauer, Renke Lühken (2026): A process-based model simulating the life cycle of Culex pipiens s.s./Cx. torrentium in Germany. Parasites & Vectors, 19:207, DOI: https://doi.org/10.1186/s13071-026-07410-4.

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 Seite 5 von 5 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.