West-Nil-Virus in Deutschland: Stechmückensaison und Virusausbreitung

Zum Weltmoskitotag am 20. August 2026: Forschende 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 die Wissenschaftler 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. Es zirkuliert vor allem zwischen Vögeln und Stechmücken und wird seit 2018 auch in Deutschland regelmäßig nachgewiesen. Seit einigen Jahren breitet sich das Virus in Europa zunehmend nach Norden und Westen aus. Die meisten Infektionen beim Menschen verlaufen 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 das 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 sie 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 sei, so die Forschenden, dass das Modell nicht nur etablierte Hotspots abbildet. Es erklärt auch einzelne, isolierte Fälle in bislang wenig betroffenen Regionen plausibel. 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. Er ist Mathematiker und Erstautor der Studie am Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin.

Wo das West-Nil-Fieber wiederkehrt – und wann die Stechmückensaison am gefährlichsten ist

In einer weiteren Arbeit hat Leif Rauhöft zusammen mit Kollegen ein prozessbasiertes Modell für den Lebenszyklus von Culex-Stechmückenarten entwickelt. Diese gelten als wichtigste Überträger des West-Nil-Virus in Deutschland. Das Modell beschreibt die Entwicklung der Stechmücken von den Eiern über Larven und Puppen bis zu den erwachsenen Tieren unter realistischen Temperaturbedingungen. Es 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. Es 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 mit mathematischen Methoden einen praktischen Beitrag zum Verständnis und zur Kontrolle vektorübertragener Krankheiten leisten können.

Hintergrundinformationen zum West-Nil-Virus

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 das 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.