Die abwasserbasierte Epidemiologie stellt ein effektives Instrument zur Unterstützung des öffentlichen Gesundheitsmanagements dar und ist ein zuverlässiges Werkzeug zur Erfassung des Infektionsgeschehens in ganzen Regionen, d.h. in den an eine Kläranlage angeschlossenen Kommunen. Erhoben werden sowohl Virenfrachten als auch Varianten und Mutationen. Die große Bedeutung des Abwassermonitorings für das Pandemiemanagement liegt in der vom humanen Testgeschehen unabhängigen Früh- bzw. Entwarnung (Trend) vor allem auch in der Möglichkeit einer umfangreichen Variantensurveillance. Das Abwassermonitoring erlaubt – auch bei einer Abschwächung des Pandemiegeschehens und unabhängig von der vorherrschenden Teststrategie – eine breitflächige Überwachung der Virusverbreitung. Die Ergebnisse des Abwassermonitorings werden den Behörden und Krisenstäben auf Bundes- und Landesebene zur Verfügung gestellt.
Weitere Informationen hier: Vorteile des Abwassermonitorings
Das SARS-CoV-2-Virus gelangt vor allem mit dem Stuhl infizierter Personen ins Abwasser. Durch Untersuchung des Abwassers am Zulauf der Kläranlagen kann man das Vorkommen des Virus im jeweiligen Einzugsgebiet überwachen und auf dessen Verbreitung innerhalb der Bevölkerung des Gebiets schließen. Es gilt dabei aber zu beachten, dass nicht jede infizierte Person dieselbe Menge an Viren ausscheidet. Einige infizierte Menschen scheiden höhere Mengen aus als andere - unabhängig davon, ob und welche Symptome sie aufweisen und unabhängig vom Krankheitsverlauf.
Nach aktuellem Stand der anerkannten wissenschaftlichen Literatur werden durch infizierte Personen keine oder nur sehr geringe Mengen an infektiösen SARS-CoV-2-Viruspartikeln über den Stuhl ausgeschieden. Das Auftreten infektiöser Partikel kann in kommunalem Abwasser jedoch nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Aktuelle Laborstudien mit Abwasser und experimentell hinzugefügten infektiösen SARS-CoV-2-Viren deuten darauf hin, dass Virenpartikel im Rohabwasser durchaus für einige Zeit ansteckend bleiben können.
Das Risiko einer Übertragung von SARS-CoV-2 über Fäkalien wird jedoch insgesamt als gering bewertet: Es handelt sich um ein umhülltes Virus mit einer geringen Umweltstabilität, die von vielen Faktoren wie Temperatur, pH-Wert oder auch der Anwesenheit von chemischen Substanzen beeinflusst wird. Dadurch weisen behüllte RNA-Viren eine eher geringe Überlebensdauer in Wasser und Abwasser auf.
Als Hauptübertragungsweg für SARS-CoV-2 gilt nach wie vor die Aufnahme virushaltiger Partikel über die Atemwege durch Vorgänge wie beim Atmen, Husten, Sprechen, Singen oder Niesen.
Für Mitarbeiter:innen der Abwasserentsorgung besteht bezüglich des Coronavirus keine erhöhte Infektionsgefahr. Die einschlägigen arbeitshygienischen und arbeitsmedizinischen Richtlinien für Abwasseranlagen sind so ausgelegt, dass sie alle mikrobiologischen Gefährdungen - einschließlich solcher durch Viren - umfassen. Durch die vorgesehenen Maßnahmen zur Reduktion des Infektionsrisikos und bei Einhaltung der allgemeinen Arbeitsschutzvorschriften bestehen keine Risiken für Kläranlagenmitarbeiter:innen.
Die Probenahme erfolgt am Zulauf der Kläranlage. Dort werden mit installierten Probenehmern repräsentative 24-Stunden-Mischproben entnommen. Die Auswertung der Proben erfolgt in den Laboren der Nationalen Referenzzentrale für Abwassermonitoring. Das aus den Abwasserproben isolierte und aufgereinigte genetische Material wird zunächst PCR-Tests unterzogen, wie sie auch in der Humandiagnostik zur Anwendung kommen, um die Virenkonzentration zu bestimmen und Hinweise auf die vorliegenden Varianten zu bekommen. Eine nachgeschaltete Vollgenomsequenzierung ermöglicht die genaue Zuordnung der Varianten und eine Bestimmung der relativen Anteile an der Gesamtprobe.
Die Ergebnisse der quantitativen Analyse und des Variantenscreenings liegen in der Regel innerhalb von 48 Stunden vor. Die Vollgenomsequenzierung ist aufwendiger und braucht zwei bis drei Wochen.
Ja. Es kommen sowohl PCR-basierte Screeningverfahren, als auch Vollgenomsequenzierungen zur Anwendung, um zeitlich und örtlich aufgelöste Informationen zu den Varianten zu bekommen.
Die Menge an Regen beeinträchtigt nicht die Analyse an sich, hat jedoch Einfluss auf die Anzahl der Viruspartikel pro Milliliter. Wenn es mehr regnet, erhöht sich das Volumen des Abwassers und die Anzahl der Viruspartikel pro Milliliter sinkt. Die Probe wird also verdünnt. Die Virenfracht bleibt davon in der Regel aber unbeeinflusst. Bei der Berechnung der Ergebnisse wird das berücksichtigt.
Das Abwassermonitoring kann einfach, schnell, kostengünstig und zeitnah zeitliche Trends und regionale Unterschiede im Pandemiegeschehen abbilden.
Abwasseranalysen erlauben es, große Anteile der Bevölkerung zu überwachen und durch eine regelmäßige Beprobung das Ausmaß des Infektionsgeschehen zu erfassen. Wenn die Zahl an durchgeführten klinischen Tests sinkt (z.B. in Zeiten niedriger Inzidenz), kann die Analyse von Abwasser Hinweise geben, wo das Virus noch oder erneut zirkuliert. Sie können das Bild, das durch Humantestungen geliefert wird, also zuverlässig unterstützen, ergänzen und erweitern.
Jede Person im Einzugsgebiet einer Kläranlage trägt einen Teil zur täglich anfallenden Abwassermenge bei. Mit SARS-CoV-2 infizierte Personen scheiden oft Viruspartikel aus. Die Bestimmung dieser Virenfracht ermöglicht somit eine Abschätzung der Anzahl an infizierten Personen in einer Region.
Durch das Abwassermonitoring können standortspezifische Informationen über die Verbreitung des Coronavirus in Österreich gesammelt werden. Überwacht werden dabei die Mengen an Viruspartikeln in den Abwässern aus den Einzugsgebieten der einzelnen Kläranlagen. Die Virenfrachten können aber auch hochgerechnet werden, um eine Gesamteinschätzung der Belastung in Österreich zu bekommen.
Abwasseranalysen erlauben ein Monitoring großer Bevölkerungsanteile und durch eine regelmäßige Beprobung das Ausmaß des Infektionsgeschehen zu erfassen. Wenn klinische Tests nicht mehr häufig durchgeführt werden (z.B. in Zeiten niedriger Inzidenz und/oder reduzierter Testungen), kann die Analyse von Abwasser Hinweise geben, wo das Virus allenfalls doch noch oder erneut zirkuliert. Sie können das Bild, das durch Humantestungen geliefert wird, also zuverlässig unterstützen, ergänzen oder erweitern.
Nein, da die Probenahme zentral am Zulauf zu den Kläranlagen erfolgt, ist eine Rückverfolgung zum Ursprung der detektierten Viren unmöglich. Es können daher nur Informationen zur Lage im gesamten Siedlungsgebiet, aber nicht zu der in Teilregionen des Einzugsgebiets gewonnen werden.
Nein. Im Rahmen des Nationalen Monitoringprogramms werden die Abwasserproben ausschließlich auf SARS-CoV-2 untersucht.
Es gibt in Österreich mehr als 1.800 Kläranlagen unterschiedlicher Größe. Eine Beprobung aller Kläranlagen ist nicht geplant und nicht zielführend. Für das Nationale Monitoringprogramm wurden strategisch relevante Kläranlagen ausgewählt. Mit 48 bundesweit verteilten Kläranlagen ist es möglich, eine Bevölkerungsabdeckung von rund 58% zu erreichen. Diese ermöglicht die Erstellung eines repräsentativen Lagebilds für Österreich.