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Corona-Viren im trüben Wässerchen

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Die Abwasser-Probe füllt Georg Lenz genau nach Vorgaben ab. (Fotos: Kilian Pfeiffer)
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Prof. Dr. Jörg Drewes von der TU München koordiniert das Pilotprojekt im Berchtesgadener Land. (Foto: privat)
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In der Kläranlage in Berchtesgaden vereint sich das Abwasser von vier Gemeinden: Berchtesgaden, Schönau am Königssee, Ramsau und Bischofswiesen.

Berchtesgaden – Das Röhrchen, in dem sich das trübe Wasser befindet, soll Aufschluss über mögliche darin enthaltene Corona-Viren bringen. Georg Lenz hat es soeben aus dem Abwasser der Kläranlage Berchtesgaden entnommen. Zweimal pro Woche tut der Leiter der Anlage dies im Rahmen des einzigartigen Pilotprojektes, das derzeit im Berchtesgadener Land durchgeführt wird. Prof. Dr. Jörg Drewes von der Technischen Universität München, der Koordinator des Projektes, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung verantwortet und finanziert wird, sagt: »Wir sind mitten in der dritten Welle.« Auch deshalb soll das Projekt bis Oktober weiterlaufen.


Proben, Proben, Proben

Georg Lenz hat diesen Handgriff schon unzählige Male gemacht: Abwasserproben sind Alltag in der Kläranlage in Berchtesgaden. Das Wasser, ob verschmutzt oder gereinigt, muss regelmäßig überprüft werden. Nur diese Proben, um die es sich am heutigen Tag dreht, sind anders. Für die Wissenschaft sind sie von besonderer Bedeutung. Das Ziel ist, darin Corona-Viren auszumachen, die Bürger des Berchtesgadener Talkessels in sich trugen und über die eigene Toilette und das Abwassersystem ausgeschieden haben. Seit mehreren Monaten ist das Projekt im Gange (wir berichteten).

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Prof. Jörg Drewes, der den Lehrstuhl und die Versuchsanstalt für Siedlungswasserwirtschaft an der Technischen Universität München inne hat und vergangenes Jahr zum Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) berufen worden ist, sagt: »Die ursprüngliche Idee der Abwasserepidemiologie für Corona-Viren hat sich durch die Anwendung im Berchtesgadener Land voll bestätigt.« Die Technische Universität München arbeitet dabei zusammen mit dem »Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches – Technologiezentrum Wasser in Karlsruhe«. Durch die finanzielle Unterstützung des Bundesministeriums und die Zusagen der Gemeinden im Berchtesgadener Talkessel, die an die Kläranlage angeschlossen sind, »konnten wir eine robuste und sensitive Methode entwickeln, SARS-CoV-2 in kommunalem Abwasser nachzuweisen«, sagt Drewes. Ein Großteil der Bevölkerung des Landkreises werde damit erfasst. Im Berchtesgadener Land sind es 92 Prozent der Bürger: Die Testergebnisse geben Aufschlüsse über das Infektionsgeschehen – »unabhängig davon, ob sich jemand entscheidet, sich einem Test zu unterziehen«.

Frühwarnsystem

Für die Wissenschaftler ist das eine geeignete Möglichkeit, einen guten und umfassenden Überblick über den Infektionsstand im Landkreis zu erhalten. Auch Menschen mit asymptomatischen Krankheitsverläufen werden über die Wasserproben berücksichtigt. »Der Schlüssel zum Erfolg war die enge Kommunikation mit dem Krisenstab vor Ort, denen wir unsere Daten direkt zur Verfügung stellen«, sagt Jörg Drewes. Dank dieser Information besteht eine Art Frühwarnsystem, das das Infektionsgeschehen in den Gemeinden abschätzt. Vier bis fünf Tage vor den offiziellen Fallzahlen des Gesundheitsamtes haben die am Pilotprojekt Involvierten bereits Kenntnis darüber, was erst Tage später vermeldet wird.

»Prinzipiell«, sagt Jörg Drewes, »lässt sich unser Konzept überall anwenden«. Allerdings sei die Klärung der Logistik vor Ort notwendig. Es müsse gesichert sein, wer die Proben nimmt. Im Berchtesgadener Land sind es zehn Orte, an denen zweimal pro Woche Wasser entnommen wird für eine Analyse. Wichtig sei »die Einbindung der Ergebnisse bei den Entscheidungsträgern«.

Wenn Georg Lenz in der Berchtesgadener Kläranlage seine Proben entnommen und beschriftet hat, gibt es noch ein Protokoll auszufüllen: »Biomarker Probenahme für kommunales Abwasser« steht auf dem Blatt Papier. Das Gute an der Kläranlage: Hier fließt das Abwasser von vier Gemeinden zu, aus Berchtesgaden, Schönau am Königssee, Ramsau und Bischofswiesen. Marktschellenberg hat eine eigene Abwasserreinigung. Georg Lenz sammelt alle Proben und bringt diese in das Landratsamt nach Bad Reichenhall. Von dort gehen die Proben gesammelt ins Labor.

»Die Abwasserproben werden direkt nach dem Eintreffen im Labor aufbereitet«, sagt Lehrstuhlinhaber Drewes. Mittels Zentrifugation wird der Feststoffanteil abgetrennt. Die Viren im Überstand werden über eine Polyethylenglykol-Fällung aufkonzentriert und die viralen Nukleinsäuren in einer automatisierten Extraktion isoliert und aufgereinigt. Spezifische Gene von SARS-CoV-2 werden erfasst und quantifiziert: Ein positiver Befund ist ermittelt, wenn mindestens zwei Gene bei der PCR-Analytik detektiert werden, sagt Drewes. Er fungiert dabei als Koordinator innerhalb des Prozesses, in welchem die Proben vermessen werden. Drewes Kollegen in Karlsruhe prozessieren die PCR-Proben, zweimal pro Woche wird ein Bericht mit Befunden und Einschätzungen für den Krisenstab in Reichenhall erstellt. »Wir konnten durch starke Änderungen in den Befunden im Abwasser gezielte Teststrategien anstoßen und damit den Krisenstab informieren für eine Cluster-Nachverfolgung«, so Drewes.

Grundsätzlich gelte: Ein Anstieg oder ein Abklingen des Infektionsgeschehens kann mit einigen Tagen Vorlauf betrachtet werden. Nach Erholungsphasen Anfang Dezember 2020 oder Anfang Februar 2021 erkannten Drewes und dessen Team an Mitstreitern »sehr niedrige Befunde, konnten dann aber auch den Wiederanstieg kommen sehen«.

Gut aufgestellt

Das Berchtesgadener Land sei prädestiniert für das Pilotprojekt, weil Krisenstab und Gemeinden »organisatorisch sehr gut aufgestellt« seien, weiß Drewes. Der Sanitätsdienst der Bundeswehr unterstützt zudem. »Da konnten wir mit unserem Konzept direkt mit Anwendern starten, das war einmalig«, sagt Drewes.

Infektions-Hot-Spots konnten in den vergangenen Wochen bereits aufgrund der Entnahmestellen eingegrenzt werden. Ein lokaler starker Ausbruch konnte auf diese Weise bereits in einem Ortsteil im Landkreis bestätigt werden. Solche Erfolge gilt es nun zu wiederholen und auszubauen. Daran arbeite man auch weiterhin, sagt Drewes. An ein Ende des Pilotprojektes ist angesichts der bereits bestätigten dritten Welle nicht zu denken: »Wir planen, das Konzept bis Oktober dieses Jahres fortzusetzen.«

Kilian Pfeiffer

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