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Bedrohungsszenarien durch Bioterror oder aktuelle Tierseuchen wie der Maul- und Klauenseuche (MKS) in Großbritannien des Jahres 2001 haben die Bedeutung der aerogenen Verbreitung von Viren demonstriert. Vor allem in der Landwirtschaft verursacht die Ausbreitung von Infektionskrankheiten und Seuchen immer größere finanzielle Verluste. So verursachte der MKS-Ausbruch in Großbritannien direkte und indirekte Schäden von mehr als 6 Mrd. Euro. Eine effiziente Seuchenbekämpfung unter Einsatz moderner epidemiologischer Methoden ist daher ein Beitrag zur Minimierung dieser Verluste. Ziel ist es, tierhaltende Betriebe die unter Risiko stehen auszuweisen und damit die Veterinärbehörden bei der Bekämpfung von MKS zu unterstützen.

Voraussetzung für die Anwendung räumlicher Methoden in der Epidemiologie ist, dass die benötigten Daten in geo-referenzierter Form vorliegen. Zur Berechnung der Ausbreitung von Viren über die Atmosphäre werden folgende Daten verwendet: Die geographischen Koordinaten der tierhaltenden Betriebe, die Anzahl der gehaltenen Tiere sowie Angaben zur Spezies. Kennt man weiters die Zahl der infizierten Tiere, dann kann daraus die Virusemissionsrate berechnet werden. Dazu wurde ein Ausbreitungsmodell nach Gauß implementiert. Es benötigt als Eingangsdaten meteorologische Information wie Windgeschwindigkeit und -richtung, Temperatur, Luftfeuchte und atmosphärische Stabilität. Das Ergebnis ist die raum-zeitliche Verteilung der Infektionsdosis in 50% Tissue Culture Infectious Doses (TCID50) Einheiten. Da die Minimale Infektionsdosis (MID) für die einzelnen Spezies bekannt ist, können damit Risikogebiete für verschiedene Tierarten ausgewiesen werden.

Das Ergebnis des epidemiologischen Modells zur Ausbreitung von Viren sind Feldverteilungen der Infektionsdosis. Die Berechnungen werden viermal täglich neu erstellt und mit Hilfe eines Geographischen Informationssystems (GIS) visualisiert. Damit ist es möglich Risikogebiete auszuweisen. Tierhaltende Betriebe, die innerhalb dieser Risikogebiete liegen, können somit gezielt von den zuständigen Veterinärbehörden erkannt und durch Amtstierärzte aufgesucht werden. In Folge können Maßnahmen zur MKS-Bekämpfung (die Keulung von MKS-positiv befundeten Herden, Errichtung von Kontroll- und Überwachungszonen, Einschränkung von Tiertransporten, etc.) effizienter angeordnet werden.

Eine erste Anwendung ist im Herbst 2004 im Rahmen einer MKS-Echtzeitübung, verordnet von der Europäischen Union, geplant. Im Rahmen dieser Übung wird die operationelle Anwendung des epidemiologischen Modells im Krisenfall geprobt. Eine Limitierung des Modells in seiner derzeitigen Auslegung ist, dass es nicht im Gebirge angewandt werden kann. Diese Einschränkung ist aber für Österreich nur von geringer praktischer Bedeutung, da die landwirtschaftlichen Gebiete mit großen Herdendichten im Flachland liegen.

Die Entwicklung des epidemiologischen Modells zur Ausbreitung von MKS-Viren wird vom österreichischen Bundesministerium für Gesundheit und Frauen gefördert.