Aktualisiert: 16.02.2021 - 11:47

So viel Potential hat Abwasser Corona-Frühwarnsystem Abwasser – jetzt wichtiger als je zuvor?

Das Coronavirus und seine Varianten können in unserem Abwasser nachgewiesen werden. Könnte ein darauf basierendes Corona-Frühwarnsystem die Eindämmung der Pandemie beschleunigen?

Foto: Getty Images/ BNBB Studio

Das Coronavirus und seine Varianten können in unserem Abwasser nachgewiesen werden. Könnte ein darauf basierendes Corona-Frühwarnsystem die Eindämmung der Pandemie beschleunigen?

Schon letztes Jahr hatten Forscher von Funden von Sars-CoV-2 im Abwasser berichtet. Ist ein darauf basierendes Corona-Frühwarnsystem wegen der neuen Mutationen jetzt noch wichtiger?

Wie viele Menschen sind in einer Gemeinde mit dem Coronavirus infiziert? Das Zurückverfolgen von Infektionsketten ist zum mittlerweile fortgeschrittenen Zeitpunkt der Pandemie vielerorts kaum noch möglich. Brauchen wir neue Ansätze, um zu untersuchen, wie stark sich das Virus in Deutschland ausgebreitet hat? Einen solchen könnten Kläranlagen bieten: Denn unser Abwasser gibt Aufschluss über Coronavirus-Infektionen, noch bevor die Betroffenen überhaupt Symptome entwickeln. Würde man daraus ein Corona-Frühwarnsystem entwickeln, könnte man potentielle Corona-Hotspots identifizieren, bevor die Zahlen der Neuinfektionen außer Kontrolle geraten. Auch die neuen Mutationen des Coronavirus könnten nachgewiesen werden, ehe sie sich verbreiten.

Neue Coronavirus-Varianten: Sind die Mutationen gefährlich?
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Das Abwasser als Corona-Frühwarnsystem: Coronavirus-Infektionen frühzeitig erkennen

Schon seit letztem Jahr arbeiten Wissenschaftler an einem Corona-Frühwarnsystem, das über das Abwasser funktionieren soll. Ein solches hätte einige Vorteile: Gebiete, in denen sich das Virus ausbreitet, können frühzeitig identifiziert werden, ehe die Zahlen unkontrolliert ansteigen – und das ganz ohne Corona-Tests oder die Beobachtung von Corona-Symptomen in der Bevölkerung. Die genaue Zahl der Infizierten lässt sich laut "zdf.de" vom Abwasser zwar nicht ableiten, aber ein Trend ist klar erkennbar – und dieser ist den Zahlen des RKI um bis zu 10 Tage voraus. Auf diese Weise könnten rechtzeitig Eindämmungsmaßnahmen ergriffen werden.

Informationsquelle Abwasser: So viel verrät es uns

Bereits im März letzten Jahres hatten niederländische Forscher das Virus Sars-CoV-2 im Abwasser einer Gemeinde gefunden – interessanterweise noch bevor dort erste Corona-Infektionen bekannt wurden. Die Forscher sprachen bereits damals davon, eine Art Frühwarnsystem entwickeln zu können, wie die Nachrichtenagentur Bloomberg und "welt.de" Ende März berichteten.

Außerdem belegte der Fund, dass das Coronavirus demnach häufig mit dem Stuhl einer infizierten Person ausgeschieden wird. Wie das Schweizer Nachrichtenportal "nau.ch" berichtete, ersetzt China deshalb die hierzulande bewährten Nasen-Rachen-Abstrich durch Anal-Tupfer-Tests. Unwahrscheinlich dagegen sei, dass Abwasser zu einem wichtigen Übertragungsweg der Krankheit werde, so der Mikrobiologe Gertjan Medema und seine Kollegen vom Wasserforschungsinstitut KWR in Nieuwegein.

ABER: Mit der raschen Verbreitung des Coronavirus steige auch die Menge des Erregers in den Kanalisationen.

Die Details zur Entdeckung des Coronavirus

Die Forscher hatten am 5. März 2020 in einer Kläranlage in Amersfoort genetisches Material des Coronavirus entdeckt – und das, noch bevor erste Fälle in der etwa 50 Kilometer südöstlich von Amsterdam gelegenen Stadt gemeldet worden waren.

Im Sommer begründeten weitere Wasserproben dann sogar Zweifel an der bisher gültigen Theorie von der Ausbreitung des Coronavirus: Wie unter anderem "rtl.de" berichtete, konnte das Coronavirus in einer Wasserprobe aus Barcelona nachgewiesen werden, die vom März 2019 stammte. Zu diesem Zeitpunkt hatte noch niemand vom Coronavirus gehört, in Wuhan wurde es erst rund sechs Monate später zum ersten Mal nachgewiesen.

"Es ist wichtig, Informationen über das Auftreten und den Verbleib dieses neuen Virus im Abwasser zu sammeln, um zu verstehen, ob kein Risiko für die Abwasserarbeiter besteht, aber auch, um festzustellen, ob die Abwasserüberwachung zur Überwachung der Zirkulation von Sars-CoV-2 in unseren Gemeinden genutzt werden könnte", erklärte Medema, der Chefmikrobiologe des Wasserforschungsinstituts. "Das könnte die derzeitige klinische Überwachung ergänzen, die auf die Covid-19-Patienten mit den schwersten Symptomen beschränkt ist."

Wird die Abwasserüberwachung zum wichtigen Werkzeug?

Der Nachweis von Viren im Abwasser ist nicht neu. Als gut etablierte Methode dient die Abwasserüberwachung bereits zum Nachweis des Poliovirus und von antibiotikaresistenten Bakterien sowie der Verwendung illegaler und verschreibungspflichtiger Medikamente.

Forschende aus Aachen und Frankfurt haben das Ganze aufgegriffen und via Untersuchung bestimmter Gene des Virus eine Methode entwickelt, um Corona-Infektionen über das Abwasser zu überwachen. Denn auch Genmaterial von Sars-CoV-2 lasse sich mit modernen molekularen Methoden in Kläranlagen nachweisen, heißt es seitens der RWTH Aachen. Man könne so über die gemessene "Virenfracht" in einer Kläranlage Rückschlüsse auf die Anzahl der mit Covid-19 infizierten Menschen im Einzugsgebiet der Anlage ziehen. Die Sensitivität sei ausreichend, um als Frühwarnsystem anzuzeigen, "ob der Maßnahmenwert von 50 Inzidenzen pro 100.000 Einwohnern überschritten wird", erklärt die Hochschule in einem Schreiben.

Schon die niederländischen Forscher hatten das mögliche Frühwarnsystem vor Sars-CoV-2 angepriesen: "Der Nachweis des Virus im Abwasser – selbst, wenn die Prävalenz von Covid-19 gering ist – deutet darauf hin, dass die Abwasserüberwachung ein entscheidendes Instrument zur Überwachung der Zirkulation des Virus in der Bevölkerung sein könnte."

Gefundene Virenbestandteile nicht infektiös

Die Aachener und Frankfurter Wissenschaftler wollen ihre Erkenntnisse für eine "baldige Anwendung" zur Verfügung stellen und sich dazu mit den Behörden abstimmen. Einen Minuspunkt habe das Verfahren aber noch: Die Dunkelziffer an Infizierten zu umreißen, die nicht über Labor-Tests erfasst werden, erlaube ihre Methode bisher nicht. Doch es gebe noch Raum für Verbesserungen, das Verfahren müsse dazu präziser werden, erklärt Frank-Andreas Weber vom gemeinnützigen Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen gegenüber der Frankfurter Rundschau.

Eine weitere beruhigende Nachricht: Die im Abwasser nachgewiesenen Fragmente des Coronavirus Sars-CoV-2 seien nicht infektiös, so die Forscher. Dennoch wird Abwasser als möglicher Übertragungsweg für das Virus weiter untersucht. Denn dass Spuren des Virus im Abwasser nachgewiesen werden können, sei allemal bedenklich, erklärt Harald Horn, Professor für Wasserchemie am Karlsruher Institut für Technologie im Deutschlandfunk. Bei uns in Deutschland werde Abwasser zwar chemisch behandelt und sei daher unbedenklich. In anderen Ländern aber, so etwa in Israel, setze man Abwasser aber häufig direkt für die Bewässerung in der Landwirtschaft ein. Dabei könne das Risiko bestehen, dass das Virus mit Nahrungsmitteln in Kontakt käme und möglicherweise so auch Menschen infizieren könne. Aber auch hier besteht noch viel Forschungsbedarf.

Beschleunigen Mutationen die Entwicklung des Frühwarnsystems?

Obwohl Wissenschaftler bereits seit letztem Jahr daran forschen, wird das Abwasser noch nicht flächendeckend als Corona-Frühwarnsystem genutzt. Dabei hält Susanne Lackner von der TU Darmstadt dies laut "zdf.de" durchaus für möglich. Gemeinsam mit ihrem Team hat sie Abwasserproben aus dem Frankfurter Stadtgebiet untersucht. Ein flächendeckendes Monitoring-System, das diesen Zweck erfülle, könne ihrer Meinung nach installiert werden – vorausgesetzt, die nötigen Ressourcen, wie Geld und Personal, stünden zur Verfügung.

Gut denkbar, dass die neuen Coronavirus-Varianten die Entwicklung beschleunigen könnten: Da sie noch ansteckender sind als die bisher verbreiteten Varianten, ist es umso wichtiger, Infektionen rechtzeitig zu identifizieren und Maßnahmen in die Wege zu leiten.

Mehr Informationen finden Sie auch auf unserer ausführlichen Themenseite zum Coronavirus.

Das Coronavirus kann jeden treffen: Auch Kinder leiden jetzt immer öfter unter Long Covid, den Langzeitfolgen von Covid-19. Doch auch die positiven Nachrichten, die es in Zusammenhang mit dem Virus tatsächlich gibt, darf man nicht unter den Tisch fallen lassen: Israel hat vielversprechende Daten über die Effektivität der Corona-Impfung veröffentlicht! Und übrigens: Es gibt keinen Grund, skeptisch gegenüber der Corona-Impfung zu sein. Hier erfahren Sie mehr!

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