Abwassermonitoring zur Pandemiebekämpfung

Die Klärwerke stehen bereit, betont Sabine Thaler – denn längst sei nachgewiesen, dass Abwasserdaten wertvolle Informationen für die Pandemiebekämpfung liefern können. Foto: Adobe Stock/darknightsky

Es bietet viele Vorteile, noch aber gibt es kein flächendeckendes System für das Coronamonitoring über den Abwasserpfad, bedauert DWA-Abwasserexpertin Sabine Thaler. Sie erklärt, was sich aus Sicht ihres Verbandes ändern müsste.

Schnell, umfassend ohne Dunkelziffer, kontinuierlich auch an Wochenenden und Feiertagen – die Vorteile des Coronamonitorings über den Abwasserpfad sind seit langem bekannt. Ein weiteres Plus, das sich aktuell immer deutlicher abzeichnet: die Früherkennung von Mutationen. Dies gilt besonders für den gezielten Nachweis neuer Varianten im heimischen Abwasser und für die Verfolgung ihrer Verbreitung.

Die Abwasserwirtschaft steht bereit – es fehlt aber ein konkreter Handlungsauftrag von Bund oder Ländern sowie die Finanzierung. Über die Abwassergebühren darf das Coronamonitoring nach der aktuellen Rechtslage nicht finanziert werden.

Die grundsätzliche Eignung des Coronamonitorings über den Abwasserpfad konnte in zahlreichen Forschungsprojekten in Deutschland und anderen Staaten unter Beweis gestellt werden. Fragmente des Coronavirus SARS-CoV-2 werden über den Stuhl ausgeschieden und gelangen in das Abwasser. Durch einfache Probenahme im Kanal oder in der Kläranlage kann Corona im Labor nachgewiesen werden. Wichtig dabei: Es handelt sich im Abwasser nur um Fragmente des Virus, eine Infektionsgefahr über den Abwasserpfad besteht daher nicht.

Drei entscheidende Vorteile

Noch sind nicht alle Fragen final beantwortet, beispielsweise der Einfluss von Starkregenereignissen auf die Zuverlässigkeit der gewonnenen Daten oder auch die Harmonisierung und Standardisierung der Verfahren. Es kann aber klar und eindeutig gesagt werden, dass bereits heute die aus dem Abwasser analysierbaren Daten sehr wertvolle Informationen für die Pandemiebekämpfung liefern könnten.

Drei Vorteile des Systems stehen dabei im Vordergrund: Schnelligkeit, Vollständigkeit und Variantenerkennung.

  • Schnelligkeit: Über den Abwasserpfad können die Trendentwicklung und Hotspots bis zu zehn Tage früher erkannt werden als über das bisherige Meldesystem. Zudem fließt Abwasser auch an Wochenenden und an Feiertagen.
  • Vollständigkeit: Abwassermonitoring kennt keine Dunkelziffer, über das Abwasser wird jeder erfasst. Aktuell fließen in die RKI-Statistik nur positive PCR-Tests ein, selbst positive offizielle Schnelltests bleiben unberücksichtigt. Als Folge gehen alle Experten aktuell von einer erheblichen und nicht-quantifizierbaren Dunkelziffer aus.
  • Variantenerkennung: Sind neue Varianten aus anderen Regionen oder Ländern bekannt, kann im Abwasser gezielt nach ihnen gesucht werden. Auch hier haben die Forschungsprojekte gezeigt, dass der Nachweis über das Abwasser einen erheblichen Zeitvorteil von bis zu 14 Tagen aufweist. Zudem können klare Aussagen über die Anteile einzelner Mutationen am Gesamtinfektionsgeschehen getroffen werden. Auch hier gibt es den üblichen zeitlichen Vorsprung.

Die Vorteile des Systems sind eindeutig und eindrucksvoll – und die Niederlande sowie die Schweiz belegen seit langem auch die Praxistauglichkeit des Verfahrens. Beide Länder veröffentlichen online über Dashboards aktuelle über das Abwasser gewonnene Daten. Warum ist dies in Deutschland nicht der Fall?

Die Abwasserwirtschaft steht grundsätzlich bereit, ihr fehlen aber ein konkreter Handlungsauftrag sowie eine gesicherte Finanzierung. Abwassergebühren sind zweckgebunden. Über Abwassergebühren dürfen daher nur Aufgaben der Abwasserentsorgung finanziert werden.

Da Corona über den Abwasserpfad nicht infektiös ist, handelt es sich bei Corona-monitoring um keine originäre Aufgabe der Abwasserentsorgungspflichtigen. Nach derzeitiger Rechtslage ist daher keine Umlage der Zusatzkosten eines Coronamonitorings über die Abwassergebühren möglich.

Noch fehlt der Handlungsauftrag

Die Betreiber der Kläranlagen benötigen eine externe Finanzierung seitens des Bundes, der Länder oder der Kommunen für die Dienstleistung Coronamonitoring. Die Kosten sind dabei überschaubar. An den Forschungsstandorten werden jährliche Kosten für das Coronamonitoring von rund 60.000 Euro veranschlagt.

Würde man nur das Abwasser der 235 größten Kläranlagen in Deutschland auf das Coronavirus untersuchen, wären bereits 50 Prozent der Gesamtbevölkerung erfasst. Die Kosten lägen dann bei nur rund 14 Millionen Euro pro Jahr.

Zudem braucht die Abwasserwirtschaft einen konkreten Handlungsauftrag. Möglich ist der Nachweis der Präsenz- oder Absenz von infizierten Personen im Einzugsgebiet, eine Trendanalyse, der Nachweis und die Ausbreitung von Virusvarianten sowie die Identifikation von lokalen Hotspots. Die Politik muss ihren konkreten Informationsbedarf definieren, dann kann die Abwasserwirtschaft zeitnah eine entsprechende Monitoringstrategie aufbauen.

Nationale Wasserstrategie

Mittel- und langfristig könnte ein entsprechendes Abwassermonitoring auf andere Krankheitserreger ausgedehnt werden. Die Niederlande beispielsweise beproben das Abwasser bereits seit Jahren auf Polio-Viren.

Optimistisch stimmt für Deutschland der Entwurf des Bundesumweltministeriums für eine Nationale Wasserstrategie. Im Kapitel „Mikrobiologische Gesundheitsgefahren erkennen (Pandemievorsorge)“ heißt es: „Durch den Aufbau eines Abwassermonitorings sollen Gesundheitsgefahren durch Krankheitserreger (Bakterien, Viren) für die Bevölkerung frühzeitig detektiert werden.“

Zum Jahresende wird die Ressortabstimmung über die Nationale Wasserstrategie erwartet. Die Abwasserwirtschaft steht für die Pandemievorsorge bereit. Sabine Thaler

Die Autorin: Dipl.-Biologin Sabine Thaler leitet die Stabsstelle Forschung und Innovation bei der DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall.