Die Epidemiologie ist jene wissenschaftliche Disziplin, die sich mit der Verbreitung von Ursachen und Folgen gesundheitsbezogener Zustände und Ereignissen in der Bevölkerung beschäftigt.
Unter der Inzidenz versteht man die Häufigkeit des Auftretens eines Ereignisses. Die Prävalenz wiederum ist definiert als der Anteil einer örtlich definierten Population, die zu einem bestimmten Zeitpunkt einen Zustand aufweist.
Die Epidemiologie liefert somit Daten und Informationen, auf Basis derer Maßnahmen, die im Interesse der Gesundheit der Bevölkerung stehen, begründet werden können.
In der Abwasserepidemiologie werden Informationen über den Gesundheitszustand der Bevölkerung aus der Analyse des Abwassers gewonnen. Abwasser besteht zu einem guten Teil aus den Fäkalien der im Einzugsgebiet einer Kläranlage lebenden Bevölkerung.
Die Zusammensetzung von Urin und Stuhl einer einzelnen Person wird von deren Lebensumständen beeinflusst. Lebensstil und Ernährungsgewohnheiten - aber auch Krankheiten - führen zu einer Veränderung der Zusammensetzung. Diese Veränderungen („Marker“) sind zum Teil so charakteristische und spezifische Änderungen, dass sie für die Individualdiagnostik Verwendung finden können.
Auch im Abwasser lassen sich diese diagnostischen Marker häufig nachweisen. Der Anteil des Markers am Abwasser ist ein Maß für die Häufigkeit eines gesundheitsbezogenen Zustands in der Gesamtbevölkerung. Zu den seit Jahren in der Abwasserepidemiologie etablierten Markern gehören unter anderem Drogen, Medikamente und umweltrelevante Chemikalien, aber auch das genetische Material von krankheitserregenden Organismen.
Grundlage des SARS-CoV-2 Abwassermonitorings ist der Nachweis des Vorhandenseins des Virus und seiner Varianten in Abwasserproben. Der Gehalt an Viruspartikeln zusammen mit Sequenzinformationen liefert Informationen über die Pandemielage in einer Region. Durch regelmäßige Messungen in einer entsprechend repräsentativen Anzahl von Kläranlagen lassen sich zeitliche und örtliche Trends erkennen. Im Zusammenspiel mit anderen Informationsquellen (z.B. Ergebnisse von Humantestungen, Auslastung der Normal- und Intensivstationen) ergibt sich ein ganzheitliches Bild, auf dessen Basis Gesundheitsbehörden die Notwendigkeit von Maßnahmen ableiten und begründen können.