KIT's Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology (CEDIM) collects current data on the development of the Corona pandemic together with Risklayer GmbH, an analysis database for risk assessment and KIT spin-off. The team provides a quick overview of the spread of the virus in Germany and worldwide on maps, moreover risk areas are identified down to the county level. The data also feeds into the much-cited Johns Hopkins University figures. In Germany, Tagesspiegel and ZDF use them for their presentations.

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Coronaviruses can be detected in wastewater some days before first disease symptoms develop. On this basis, it is possible to determine the number of infections more quickly, analyze the infection situation more precisely, and identify new Covid-19 variants and their spread at an earlier stage. The project “Systematic Monitoring of SARS-CoV-2 in Wastewater” coordinated by Karlsruhe Institute of Technology (KIT) now plans to leverage these potentials and to find out whether and how a wastewater-based Covid-19 early warning system can be implemented in Germany. The project is funded by the European Union with about EUR 3.7 million.

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Measures introduced to slow down the COVID-19 pandemic considerably reduced travel demand in Germany. Researchers of the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) established this in a study on behalf of the Federal Ministry of Transport, in which they examined the impacts of the different phases of the pandemic on the travel behavior in Germany. According to their results, transport performance in the fall of 2020 was almost 20 percent below that of the previous year. In general, people were staying more at home: The number of people leaving their house once per day decreased.

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As if under a burning glass, it has been shown in the Corona Lockdowns that urban and peri-urban forests also have a high psycho-hygienic value. This is the conclusion of a study now published by the Karlsruhe Institute of Technology (KIT). In this study, researchers from the KIT Institute for Technology Assessment and Systems Analysis (ITAS) asked citizens of Karlsruhe and citizens of the small town of Rheinstetten,which is about 15 kilometres away, how they use "their" forests and what value the forests have for them.

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In order to contain the Corona pandemic, tests and vaccinations play a crucial role. What could positively influence the willingness to vaccinate was investigated by scientists from KIT and the University of California San Diego in the USA in an online experiment. A total of 1,544 people participated from December 2020 to February 2021. Without positive incentives, the willingness to vaccinate of the test subjects was just under 70 percent. Different incentives could increase this to different degrees.

Since the beginning of the pandemic, a research team from the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) and the Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS) has developed a web platform for bundling short-term forecasts of COVID-19 cases and deaths in Germany and Poland with contributions by numerous independent modelling teams. Now, these researchers have published their insights from a systematic evaluation study in the open access journal Nature Communications. The results: Combining different models leads to better predictions, but predictions regarding COVID-19 remain highly challenging.

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Researchers from the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) and the Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS) have developed a web platform that bundles short-term forecasts of Corona infection cases. This open source project brings together modelers from Germany, Poland, the UK, Switzerland and the USA. It compares their forecasts systematically and processes them into ensemble predictions. The data comes from the Robert Koch Institute (RKI), the European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC) and the Polish Ministry of Health. The aim is to identify reliable models and assess which forecasts lead to the most reliable results.

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Existing studies and surveys on the effect of the Corona pandemic on the physical activity behavior of children show alarming results. KIT scientists collected data confirming these results for the Fitness Barometer 2021 of the Kinderturnstiftung Baden-Württemberg.

Reliable supply of the population by retailers needs to be ensured, especially in emergency situations such as the current Covid19 pandemic. In order to make the interaction of food logistics in crisis situations as effective as possible, KIT researchers develop a concept for a public-private partnership for the first time together with TU Dresden and 4flow AG. The project "NOLAN - Scalable Emergency Logistics for Urban Areas as Public-Private Emergency Collaboration" has been extended by one year to include the special scenario of the COVID-19 pandemic in the investigations. The German Federal Ministry of Education and Research  provides funding totaling 1.7 million euros.

Neben Tröpfchen- und Schmierinfektionen ist der Transport durch Aerosole in der Luft nach dem derzeitigen wissenschaftlichen Stand der häufigste Übertragungsweg von SARS-CoV-2. Ein europäisches Team, darunter Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), beschäftigt sich im Forschungsvorhaben CORAERO mit dem grundlegenden Verständnis der Tröpfchen- und Aerosolausbreitung und entwickelt technische und administrative Maßnahmen, die die Ausbreitung verhindern sollen.

Corona-Schnelltests sollen nach den aktuellen Plänen der Bundesregierung zügig Fortschritte auf dem Weg aus dem Lockdown bringen. Die Tests auch für zu Hause sollen frei erhältlich sein, also auch in Online-Shops. Beim zu erwartenden Run auf die Teststreifen könnten auch Cyberkriminelle gute Geschäfte wittern, vermuten die Cybersicherheitsexperten des KIT. Sie geben Tipps, wie Verbraucherinnen und Verbraucher betrügerische Angebote im Internet, auch Fake Shops genannt, erkennen.

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In einem Kommentar in der Fachzeitschrift Nature erklärt eine Gruppe von Forschenden mit Beteiligung des KIT, was mithilfe von computergestützten Werkzeugen über die Mutationsprozesse von SARS-CoV-2 abgeleitet werden kann und was nicht. Sie diskutieren die Rolle der Phylogenetik in diesem Prozess und argumentieren, dass eine bessere Unterstützung der Entwicklung und des Einsatzes bioinformatischer Werkzeuge von großer Bedeutung sei, um die Entwicklung der Virusvarianten zu verfolgen und das Pandemiemanagement in Zukunft zu verbessern. Daher rufen sie dazu auf, Ressourcen, Anreize und Kompetenzen zu schaffen, um die Zusammenarbeit zwischen Forschenden und Einrichtungen des öffentlichen Gesundheitswesens zu stärken.

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Beim Bewerten von Hygienemaßnahmen wie dem Tragen von Masken, Abstandsregeln und Lüftungskonzepten helfen detaillierte Informationen über Lebensdauer und Bewegung von Aerosolen in der Luft. Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben dazu die Verdunstung von Speicheltröpfchen untersucht. Ihre Ergebnisse haben sie im Journal of Aerosol Science veröffentlicht.

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Der PCR-Test stellt die derzeit verlässlichste Methode dar, eine Infektion mit SARS-CoV-2 nachzuweisen. Dabei werden Bruchstücke der Erbsubstanz des Virus aufgespürt. Die im Abstrich enthaltene Erbsubstanz muss zunächst gereinigt und konzentriert werden. Für diese Aufreinigung verwenden die wirksamsten Verfahren speziell beschichtete Magnetpartikel. Eine Erfindung von Wissenschaftlern des KIT macht diese aufwendige Methode effizienter. Auf dem am KIT entwickelten Prinzip der automatisierten und parallelisierten Manipulation und Wiederverteilung von Magnetpartikeln basieren die weltweit genutzten Geräte der PerkinElmer chemagen Technologie GmbH zur Isolierung von Nukleinsäuren. Der Marktanteil dieser Systeme an Probenaufbereitungen für PCR-Corona-Tests liegt in Deutschland bei rund 25 Prozent, in anderen europäischen Ländern teilweise deutlich darüber.

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Weltweit hat der Kampf gegen die Corona-Pandemie zu massiven Einschnitten geführt. Wie aber wird die Krise unsere Gesellschaften langfristig verändern? Dies ist die Ausgangsfrage einer Studie, die am Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des KIT betrieben wird. In einer Online-Erhebung wurden über 250 Expertinnen und Experten aus den Gesellschafts-, Natur-, und Technikwissenschaften zu den mittel- und langfristigen Folgen der Corona-Krise befragt. Anhand von 21 Thesen konnten die Auswirkungen der Pandemie und diesbezüglicher Maßnahmen hinsichtlich ihrer politischen und zeitlichen Relevanz sowie ihrer Eintrittswahrscheinlichkeit bewertet werden.

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Aerosole spielen eine wichtige Rolle bei der Verbreitung von Covid 19. Beim Atmen, Sprechen oder Husten verbreiten sich die winzigen mit Coronaviren beladenen Tröpfchen in Innenräumen. Besonders betroffen sind Einrichtungen wie Schulen, Kindergärten, Uni-Hörsäle, Arztpraxen oder Restaurants. Eine effektive, sichere und vor allem schnell verfügbare Lösung haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am KIT entwickelt: Der Aerobuster ist einfach, kompakt, und kann sehr effektiv Viren und andere Krankheitserreger aus der Raumluft inaktivieren.

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Auf Satellitenbildern der NASA konnte man im Frühjahr 2020 einen deutlichen Rückgang der Luftverschmutzung über China beobachten. Verantwortlich waren der Ausbruch des Coronavirus und die entsprechenden Einschränkungen in Verkehr und Industrieproduktion. Auch die Forschenden am Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) des KIT interessieren sich für dieses „natürliche Experiment“ und arbeiten daran, die Reduktion der Luftverschmutzung genau zu quantifizieren. Klimaforscher Hendrik Andersen vom IMK erklärt, welche Herausforderungen es dabei zu berücksichtigen gibt.

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Die Corona-Pandemie beeinträchtigt sowohl die Gesundheit der Bevölkerung als auch die gesamte Weltwirtschaft. Obwohl der Erreger SARS-CoV-2 bereits im Abwasser nachgewiesen wurde, sind die Verbreitungs- und Übertragungsrisiken über diesen Weg unklar. Internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Beteiligung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben deshalb das Potenzial dieser Risiken dargestellt und eine gezielte Überwachung und Kontrolle empfohlen.

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Im anhaltenden Kampf gegen die Verbreitung der durch den neuartigen Coronavirus ausgelösten Krankheit COVID-19 haben zahlreiche Regierungen das Tragen von Masken als wirksame Gegenmaßnahme empfohlen – oder verpflichteten ihre Bürgerinnen und Bürger sogar dazu. Um die Einhaltung der Maskenpflicht in öffentlichen Räumen wie Restaurants oder Straßenbahnhaltestellen durch die Behörden sicherzustellen, entwickeln Forscherinnen und Forscher des KIT nun ein neuartiges Konzept für ein Videosystem.

„Es gibt bisher nahezu keine wissenschaftlichen Arbeiten, die sich mit der bildbasierten Erkennung von Masken in Zeiten von Pandemien beschäftigen“, sagt Niklas Kühl vom Karlsruhe Service Research Institute des KIT. Das Forschungsteam erstellt nun ein datenschutzfreundliches Maskenerkennungs-Videosystem.  Es soll die Privatsphäre wahren und persönliche Daten schützen. In ihrer Arbeit demonstrieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedene Optionen, um solche Systeme mit einer Künstlichen Intelligenz zu realisieren. Dabei ist es möglich, personenbezogene Daten des Gesichts zu entfernen und trotzdem zuverlässig das Tragen von Masken zu erkennen.


Weitere Informationen:
https://www.ksri.kit.edu/news_3289.php

Im anhaltenden Kampf gegen die Verbreitung der durch den neuartigen Coronavirus ausgelösten Krankheit COVID-19 haben zahlreiche Regierungen das Tragen von Masken als wirksame Gegenmaßnahme empfohlen – oder verpflichteten ihre Bürgerinnen und Bürger sogar dazu. Um die Einhaltung der Maskenpflicht in öffentlichen Räumen wie Restaurants oder Straßenbahnhaltestellen durch die Behörden sicherzustellen, entwickeln Forscherinnen und Forscher des KIT nun ein neuartiges Konzept für ein Videosystem.

„Es gibt bisher nahezu keine wissenschaftlichen Arbeiten, die sich mit der bildbasierten Erkennung von Masken in Zeiten von Pandemien beschäftigen“, sagt Niklas Kühl vom Karlsruhe Service Research Institute des KIT. Das Forschungsteam erstellt nun ein datenschutzfreundliches Maskenerkennungs-Videosystem. Es soll die Privatsphäre wahren und persönliche Daten schützen. In ihrer Arbeit demonstrieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedene Optionen, um solche Systeme mit einer Künstlichen Intelligenz zu realisieren. Dabei ist es möglich, personenbezogene Daten des Gesichts zu entfernen und trotzdem zuverlässig das Tragen von Masken zu erkennen.

Weitere Informationen: https://www.ksri.kit.edu/news_3289.php

Derzeit gehört der Mund-Nasen-Schutz in Deutschland zum Alltag. Die Forschung weiß inzwischen, dass Aerosole bei der Übertragung des COVID-19-Erregers eine wichtige Rolle spielen. Forscherinnen und Forscher des KIT untersuchen die die Entstehung, Erfassung, Verbreitung und Abscheidung von gasgetragenen Partikeln und Tropfen sowie die Wirkung von Filtern. Mit Simulationen analysieren sie zudem Aerosole, deren Verteilung und Abscheidung in Räumen, Filtern und auch in den menschlichen Atemwegen. „Masken schützen“, sagt Professor Achim Dittler vom Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM) des KIT.

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Wenn Hotels nach dem Corona-Lockdown wieder öffnen, gilt es vieles zu beachten, um Gäste, Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bestmöglich zu schützen. Die Initiative Hotel Resilient, eine Ausgründung aus dem KIT, unterstützt Hotels auf der ganzen Welt mit ihrem kostenfreien Angebot „COVID-READY“. Dieses umfasst Hygiene- und Schutzstandards, eine Self-Audit-Software, ein E-Learning-Modul sowie die Möglichkeit der Zertifizierung. COVID-READY startete in einer Kooperation mit 75 Hotels in Phuket/Thailand.

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Die für den Umgang mit der Coronakrise wichtige Reproduktionszahl R ist mit Unsicherheiten behaftet. Forscher am KIT stellen nun eine Methode zur Schätzung der Reproduktionszahl vor, die Zeitverzögerungen vermeidet und wochentagsbedingte Schwankungen kompensiert. Dazu setzen die Wissenschaftler ein akausales Filter mit einer Filterlänge von sieben Tagen ein, das nicht nur vergangene und gegenwärtige, sondern auch zukünftige Werte verwendet. Deren Schätzung geschieht auf der Basis des gleichen Wochentags der Vorwoche – ähnlich wie bei Lastprognosen im Energiesektor.

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Das Abstandhalten oder Social Distancing prägt in der Coronakrise unseren Alltag. Digitale Technologien sind dabei eine große Hilfe, können analoge Kommunikation auf Dauer aber nicht ersetzen, sagt Armin Grunwald, Experte für Technikfolgenabschätzung am KIT. Gleichzeitig gelte es, uns unsere Abhängigkeit von Technologien und Wirtschaftsprozessen stärker ins Gedächtnis zu rufen: „Wir brauchen Pläne B – und Technologien, die nicht alles auf eine Karte setzen.“ Zudem warnt er davor, das drängende Klimaproblem nicht aus den Augen zu verlieren. Über diese und weitere Aspekte spricht der Physiker und Philosoph im Interview.

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Das Herunterfahren des gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Lebens aufgrund der weltweiten Ausbreitung von COVID-19 hat zu einem drastischen Rückgang der Emission von CO2 und vielen anderen Schadstoffen in die Atmosphäre geführt. Wie stark genau diese Auswirkungen nun sind, untersucht ein Forschungsteam im Projekt BLUESKY, an dem das KIT beteiligt ist. Mithilfe zweier Forschungsflugzeuge wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausfinden, wie der verringerte Schadstoffausstoß sich auf die Atmosphärenchemie und -physik auswirkt.

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Mit dem „Erste-Hilfe-Kit für Erfolgreiches Verteiltes Arbeiten“ wollen das KIT und das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Usability (KU) kleine und mittlere Unternehmen dabei unterstützen, den krisenbedingten Umstieg auf ein radikal dezentrales Arbeiten zu bewältigen. Die kompakte Handreichung umfasst Tipps und Empfehlungen für eine funktionierende IT-Infrastruktur, ein orientierendes Leitbild sowie gelingende virtuelle Kommunikation und beleuchtet zudem die psychologische Dimension der Mitarbeit von zu Hause aus.

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Mithilfe betrügerischer E-Mails mit gefährlichen Links, sogenannten Phishing-E-Mails, versuchen Cyberkriminelle zum Klicken auf Links zu verleiten, um so an persönliche Daten zu gelangen oder Schadsoftware zu verteilen. Im Zuge der Coronakrise sind diese Betrugsversuche im Internet nun auf ein Rekordniveau angestiegen. Die Forschungsgruppe SECUSO (Security, Usability, Society) vom Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (AIFB) des KIT unterstützt die Nutzerinnen und Nutzer dabei, solche Nachrichten zu erkennen.

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Das Ermitteln von Kontaktpersonen ist eine der wichtigsten Maßnahmen, um die Ausbreitung des Coronavirus einzudämmen. Tracing-Apps sollen dabei helfen. Doch die technische Umsetzung birgt Missbrauchsgefahr und die bisherigen Ansätze schützen nicht in vollem Umfang die Privatsphäre. Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des FZI Forschungszentrums Informatik, eines Innovationspartners des KIT, haben jetzt einen Vorschlag für eine App gemacht, welche die Vorteile von zentralem und dezentralem Ansatz kombiniert und so höheren Datenschutz bietet.

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Tracing-Apps sollen dabei helfen, die Ausbreitung des Coronavirus einzudämmen: Ist jemand erkrankt, lassen sich dank der Apps Kontaktpersonen nachvollziehen und warnen. In den vergangenen Tagen ist – mit Blick auf die Frage, wie sicher die Daten der Nutzerinnen und Nutzer sind – eine intensive Debatte zu möglichen zentralen oder dezentralen Lösungen für eine solche Anwendung entbrannt. Die deutsche Bundesregierung hat sich nun auf ein System verständigt, das Daten dezentral speichert – eine Entscheidung, die viele positiv sehen. Professor Thorsten Strufe, Leiter der Forschungsgruppe „Praktische IT-Sicherheit“ am Karlsruhe Institut für Technologie (KIT), und sein Team haben beide Ansätze einander gegenübergestellt und untersucht, wie datenschutzkonform sie wirklich sind.

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Das KIT stellt mit dem Karlsruher Forschungsbeschleuniger (KARA) eine Infrastruktur für die Erforschung der Grundlagen und industriellen Fertigung für die Diagnostik zur Verfügung.

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Ressourcen des Grid Computing Centre Karlsruhe und die HPC-Systeme des KIT unterstützen verteilte Rechenprojekte Folding@Home und Rosetta@home, mit deren Hilfe das Verständnis von Proteinen, unter anderem des SARS-CoV-2 Virus, verbessert werden soll.

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Die Zahl der SARS-CoV-2-Infektionen liegt steigt sie von Tag zu Tag. Auch in und um Karlsruhe sind beispielsweise Kliniken auf ausreichende Schutzausrüstung angewiesen. Bei der Bewältigung der Corona-Krise will das KIT mit Sachbeiträgen und wissenschaftlich-technischen Dienstleistungen unterstützen. Bislang wurden Visiere per 3-D-Druck hergestellt und mehrere Kartons mit Atemmasken, Handschuhen und Schutzkitteln an die Branddirektion der Stadt Karlsruhe zur Weiterverteilung geliefert.

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Seit Beginn der Coronakrise werden Labortests genutzt, um Infektionen rasch nachzuweisen. Ende März schafften die Labore in Deutschland 350 000 Tests pro Woche. Inzwischen wurden die Kapazitäten so erweitert, dass 100 000 Tests pro Tag möglich sind. Da es vielen Laboren anfangs nicht nur an Materialien und Geräten, sondern auch an Arbeitskräften für die Durchführung und Auswertung der Tests fehlte, vermittelte Jörg Kämper, Studiendekan im Bereich Biologie an der KIT-Fakultät für Chemie und Biowissenschaften, Studierende an das medizinische Versorgungszentrum SYNLAB.

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