Toilettentüren für Damen und Herren. (Foto: Getty Images, Thinkstock -)

Neue Methode als Frühwarnsystem

Corona-Ausbrüche über das Abwasser entdecken?

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Viele Corona-Infektionen bleiben unentdeckt – ein Risiko, denn jeder Infizierte ist ansteckend. Eine neue Methode soll über das Abwasser neue Corona-Hot-Spots frühzeitig erkennen.

Wie viele Infizierte gibt es mit dem Corona-Virus? Derzeit ist nur die Zahl der bestätigten Fälle bekannt, nicht aber die Dunkelziffer – also die Menschen, die sich infiziert haben und das Virus womöglich weiterverbreiten, ohne es zu ahnen. Hinweise auf eine Infektion finden sich aber nicht nur in der Rachen- oder Nasenschleimhaut, sondern auch im Stuhlgang – und damit im Abwasser.

Jeder Stuhlgang enthält Hinweise auf eine Corona-Infektion

Mit jeder Klospülung, bei der unser Stuhlgang in den Abwasserkanal gespült wird, liefern wir theoretisch Informationen darüber, ob wir mit dem Coronavirus infiziert sind oder nicht. Und genau da setzt jetzt ein Forschungsprojekt des Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) Leipzig an.

Das Ziel: Ein lückenloses flächendeckendes Corona-Testverfahren, das auch Infizierte ermittelt, die gar keine oder keine typischen Symptome aufweisen, und deshalb nicht getestet und gemeldet werden. Und das alles durch die Analyse des Abwassers.

„Ein Defizit oder ein Mangel der Testung von Corona-Patienten ist ja, dass sie immer irgendwie lückenhaft ist oder dass man eine Vorauswahl treffen muss derer, die man testet. Im Abwasser erwarten wir, dass wir ein Signal bekommen, das repräsentativ ist für eine ganze Bevölkerung, die an so eine Abwasserreinigungsanlage angeschlossen ist", erklärt Hauke Harms, Umweltmikrobiologe am UFZ.

Anonyme Tests auf das Coronavirus möglich

Jeder könnte anonym, ohne App und Wattestäbchen, auf das Coronavirus getestet werden, so Hauke Harms. Gemeinsam mit anderen Wissenschaftlern will er das Frühwarnsystem durch Abwassermonitoring entwickeln und so Licht in die Dunkelziffer bringen, die Zahl der tatsächlich Infizierten in der Bevölkerung ermitteln helfen.

Das Erkennen der Dunkelziffer ist ein wichtiger Schlüsselparameter für die epidemiologische Bewertung einer Pandemie sowie die Prognose dafür, wie sie sich weiterentwickeln wird.

„Abwasser-Screening hat man in anderen Bereichen schon gemacht, zum Beispiel beim Abschätzen von Drogenkonsum. Was das Coronavirus betrifft, haben viele Gruppen rund um die Welt – wir gehören auch dazu – nachweisen können, dass man das Erbgut der Coronaviren auch im Abwasser findet, das an der Kläranlage ankommt", erklärt Harms.

Ein Stapel leerer Klopapierrollen. (Foto: Getty Images, Thinkstock -)
Mit jeder Klospülung, bei der unser Stuhlgang in den Abwasserkanal gespült wird, liefern wir theoretisch Informationen darüber, ob wir infiziert sind oder nicht. Thinkstock -

Erster Nachweis auf Covid-19 im Abwasser bereits erbracht

In den Niederlanden wurde bereits im Februar ein Gen-Nachweis von Covid-19 im Abwasser nachgewiesen. Und das, obwohl es dort nur wenige Infizierte gab. Vom Nachweis bis zum Frühwarnsystem ist es aber noch ein weiter Weg, sagt Dr. Friedrich Hetzel von der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) in Hennef.

Ein Expertenteam – unter anderem bestehend aus Virologen, Mikrobiologen und Abwasserfachleuten – versucht jetzt in einem Probebetrieb mit 20 Kläranlagen, ein Verfahren zu entwickeln, das aus repräsentativen Abwasserproben den Gesamtinfektionsgrad im Einzugsgebiet von Kläranlagen bestimmen kann. Es gehe erst einmal darum, „kriegen wir es hin“, sagt Hetzel.

Das Ziel ist, eine Methode zu entwickeln, die wirklich robust und verlässlich ist und die für sich selber spricht. Wo der lokale Politiker, Bürgermeister et cetera sagt, ja, das ist viel einfacher, jetzt unsere Kläranlage einmal täglich zu messen als täglich die Bevölkerung durchzutesten.

Testverfahren zu entwickeln ist aufwendig und langwierig

Ideal wäre eine genaue Analyse der morgendlichen Welle, sprich nachdem sich viele Menschen nach dem Aufstehen erleichtert haben. Nur kommt diese Welle nicht gleichzeitig bei den Kläranlagen an. Und das ist nicht das einzige Problem für eine repräsentative Probe.

Deshalb werden jetzt zunächst viele Proben genommen. Diese werden konzentriert und im Labor auf das Coronavirus getestet. Damit lasse sich hochrechnen, wie viele Infizierte im Einzugsgebiet einer Kläranlage seien. Der Aufwand ist groß, denn um für 80 Prozent der Bevölkerung eine Prognose abzugeben, müssten Proben von 900 Klärwerken genommen werden.

Corona-Tests über das Abwasser möglichst vor der zweiten Infektionswelle

Mit dabei beim Testlauf zu diesem ehrgeizigen Projekt ab Mitte Mai sind neben den Städten Köln und Dresden auch der Wasserverband Eifel-Ruhr, in dessen Einzugsgebiet der erste deutsche Corona-Hotspot Heinsberg lag.

Wie schnell die Wissenschaftler das Abwassermonitoring dahingehend entwickeln, dass damit Aussagen über Lockerungen oder Verschärfungen der Pandemieregeln getroffen werden können, wissen sie nicht. Sie hoffen aber, dass es noch vor der zweiten Infektionswelle klappt – wann immer sie kommt.

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