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Research Center for Modeling and Simulation (MODUS)

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MMVID – Mathematical modelling of vector-borne invasive diseases

Project Leader: Prof. Dr. Kurt Chudej
Contact: Prof. Dr. Kurt Chudej

Project start: 2016

Project team:

  • Prof. Dr. Kurt Chudej


  • Hannes Schmidt, M.Sc., Universität Bayreuth
  • Anja Wessely, M.Sc., Dept. of Dermatology, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Universitätsklinikum Erlangen
  • Dr. Stephanie Thomas, Lehrstuhl Biogeographie, Universität Bayreuth
  • Dr. Philipp Sauerteig, früher TU Ilmenau, jetzt TU Chemnitz
  • Prof. Dr. H.J. Pesch, Emeritius, Universität Bayreuth

Former Partners:

  • Dr. Gaby Folger, früher Universität Bayreuth, Lehrstuhl Wissenschaftliches Rechnen
  • Anne Fischer, M.Sc., früher Universität Bayreuth
  • Christina Schreppel, M.Sc., früher Universität Bayreuth; jetzt DLR Oberpfaffenhofen bei München
  • Markus Thäter, M.Sc., früher Universität Bayreuth
  • Lucas Jende, M.Sc., früher Universität Bayreuth
  • Anne Klier, M.Sc.,  früher Universität Bayreuth
  • Pascal Fechner, M.Sc.,  früher Universität Bayreuth
  • Markus Herath, M.Sc.,  früher Universität Bayreuth
  • Amelie Flothow, M.Sc.,  früher Universität Bayreuth

Project description:


Dengue fever is a virus infection transmitted by mosquitos which affects more than half of the worlds population. According to WHO calculations, every year up to 100 million infections with the vector-borne disease can be registered, thereof half a million haemorrhagic ingections and 22 000 deaths.The virus is transmitted to human beings by the bite of an infectious mosquito, especially Aedes Aegypti and Aedes Albopictus. Upto now all Dengue cases in Europe could be tracked to a bite outside of Europe. But due to the ability of the mosquitos to adapt to new conditions rapidly, international tourism and trade continue to enlarge their habitat together with global warming. In Europe these mosquitos can be found since 1990 in France, Italy and Switzerland. In 2015 a survivable population was found in Freiburg im Breisgau. In fall 2022 first adult tiger mosquitos were found in Bayreuth.


  • Fischer, Anne; Chudej, Kurt; Pesch, Hans Josef: Optimal vaccination and control strategies against dengue. In: Mathematical Methods in the Applied Sciences. 42 (2019) 10, 3496-3507.
  • Thäter, Markus; Chudej, Kurt; Pesch, Hans Josef: Optimal vaccination strategies for an SEIR model of infectious diseases with logistic growth. In: Mathematical Biosciences and Engineering. 15 (2018) 2,  485-505.
  • Chudej, Kurt; Fischer, Anne: Optimal vaccination strategies for a new dengue model with two serotypes. In: IFACPapersOnline.  51 (2018)  2, 13-18.
  • Schreppel, Christina; Chudej, Kurt: Numerical optimal control applied to an epidemiological model. In: IFACPapersOnline. 51 (2018)  2,  1-6.
  • Albrecht, Gaby; Fischer, Anne; Chudej, Kurt: Analyse, Simulation und Optimale Steuerung eines mathematischen Dengue-Fieber Modells mit Impfung. In: Loose, Tobias; Arbeitsgemeinschaft Simulation ASIM (Hrsg.): Tagungsband Workshop 2018 ASIM/GI Fachgruppen : 8. und 9. März an der Hochschule Heilbronn. - Wien, Österreich : ARGESIM Verlag, 2018. - S. 223-229 . - 278 S. . - (ARGESIM Report; 54)
  • Chudej, Kurt; Fischer, Anne; Albrecht, Gaby; Herath, Mark: Optimale Mückenbekämpfung bei einem neuen mathematischen Dengue-Fieber Modell mit 2 Serotypen. In: Wittmann, Jochen; Wolf, Lennard; Ahlers, Volker; Koschel, Arne; Pump, Richard (Hrsg.): Simulation in Umwelt- und Geowissenschaften : Workshop Hannover 2018. - Aachen : Shaker Verlag, 2018. - S. 221-233. - 233 S.  - (ASIM-Mitteilung AM; 167)
  • Folger, Gaby: Modellierung, Analyse und Optimale Steuerung von gefährlichen Krankheiten,  Dissertation, 2021, Universität Bayreuth, Bayreuther Graduiertenschule für Mathematik und Naturwissenschaften - BayNAT.
  • Kurt Chudej, Markus Thäter, Hans Josef Pesch: L1-Optimal Vaccination for SEIR Models with Logistic Growth. In: Jochen Wittmann, Ralf Wieland (Hrsg.): Simulation in den Umwelt- und Geowissenschaften : Workshop Müncheberg 2021. - Düren : Shaker, 2022. - S. 189-218.
  • Gaby Folger, Kurt Chudej: Numerical Simulation of a Four Serotype Dengue Fever Model. In: Matthias Ehrhardt, Michael Günther (Hrsg.): Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2021 : selected and revised papers. - Cham : Springer, 2022. - S. 61-66.
  • Philipp Sauerteig, Karl Worthmann, Kurt Chudej: Towards Model Predective Control for Maintaining a Hard Infection Cap During an Outbreak of Dengue Fever. In: Felix Breitenecker, Wolfgang Kemmetmüller, Andreas Körner, Andreas Kugi, Inge Troch (Hrsg.): Discussion Contributions 10th Vienna Conference on Mathematical Modelling. - Wien : Argesim Publisher, 2022. - S. 99-100.

Board of Directors: Prof. Dr. Jörg Rambau, Prof. Dr. Lars Grüne and Prof. Dr. Vadym Aizinger

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