Was Menschen ausscheiden, landet nicht einfach im Nichts. Im Abwasser können sich Spuren von Infektionserregern sammeln – und damit Hinweise darauf, was sich in einer Bevölkerung gerade verbreitet. Das Kreisgesundheitsamt Mettmann und die Universität Duisburg-Essen haben deshalb gemeinsam untersucht, welche Krankheitserreger und Antibiotikaresistenzen sich dort nachweisen lassen.

Für die Untersuchung wurden sechs Wochen lang regelmäßig Proben aus der Kläranlage Monheim/Langenfeld entnommen. Im Labor kamen molekularbiologische Methoden zum Einsatz. Die Ergebnisse erschienen im Fachjournal „Frontiers in Public Health“ und zeigen: Abwasseranalysen können Hinweise auf die Verbreitung verschiedener Viren und Bakterien sowie bestimmter Antibiotikaresistenzen in der Bevölkerung liefern.

Erreger, die sonst schwer zu finden sind

Nachgewiesen wurden auch schwer detektierbare Erreger, darunter Masernviren und Tuberkulose-Bakterien. Besonders auffällig für die Forschenden: Resistente Bakterienstämme waren im Abwasser bereits mehrere Wochen vor der Meldung eines entsprechenden Falls durch die reguläre patientenbasierte Überwachung feststellbar.

Genau darin liegt der praktische Reiz der Methode. Eine frühere Warnung könnte helfen, Infektionsgeschehen rechtzeitig zu erkennen und Maßnahmen vorzubereiten. Kliniken und Arztpraxen könnten sich auf steigende Fallzahlen bestimmter Erreger einstellen, etwa indem sie Medikamente bevorraten. Das Kreisgesundheitsamt prüft nun, wie sich die gewonnenen Daten in bestehende Arbeitsabläufe integrieren lassen. Die Methode soll gezielter gegen antibiotikaresistente Keime helfen und den Gesundheitsschutz stärken.

Infektionserreger gelangen unter anderem über den Stuhl ins Abwasser. Die systematische Überwachung heißt abwasserbasierte Surveillance oder kurz Abwassersurveillance. Ihre Messwerte können mit bestehenden Meldedaten verglichen und gemeinsam ausgewertet werden. So lassen sich Trends der Infektionsdynamik und die Lage vor Ort umfassender einschätzen.

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Vom lokalen Abwasser zur bundesweiten Überwachung

Auf Bundesebene läuft dafür das Projekt AMELAG – „Abwassermonitoring für die epidemiologische Lagebewertung“. Im kommunalen Abwasser werden Viruslasten von SARS-CoV-2, Influenzaviren und respiratorischen Synzytialviren, kurz RSV, überwacht. An einigen Standorten kommen Polioviren hinzu.

AMELAG wird seit 2022 gemeinsam vom Robert Koch-Institut, dem Umweltbundesamt, dem Bundesministerium für Gesundheit, dem Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit, den 16 Bundesländern und ihren Landeslaboren sowie den Betreibenden der teilnehmenden Kläranlagen durchgeführt. Logistik- und Labordienstleistende unterstützen das Projekt. Seit 2025 werden bis zu 70 ausgewählte Kläranlagen wöchentlich beprobt.

Zum Programm gehören auch die Harmonisierung der Arbeitsabläufe, Qualitätskontrollen sowie die Analyse und epidemiologische Bewertung der Daten. AMELAG veröffentlicht Daten und epidemiologische Erkenntnisse, soll die Überwachung auf weitere Erreger und Krankheitsindikatoren ausweiten und auf die Einführung der Kommunalabwasserrichtlinie, kurz KARL, vorbereiten. Zugleich wird die abwasserbasierte Überwachung national und international weiterentwickelt.

Ein Wochenbericht zur Abwassersurveillance wird veröffentlicht. Offene AMELAG-Daten stehen über Zenodo und GitHub bereit. Innerhalb des Projekts werden außerdem wissenschaftliche Fragen zur Nutzung von Abwasser für die Überwachung von Krankheitserregern untersucht. Dafür gibt es weiterhin Forschungsbedarf; Projekte laufen am Umweltbundesamt, am Robert Koch-Institut, an Universitäten und bei weiteren Forschungspartnern. Kontakt ist abwassersurveillance@rki.de.

Ein Frühwarnsystem mit Grenzen

Das Umweltbundesamt beschreibt Abwassersurveillance als Ergänzung zu bestehenden Public-Health-Überwachungssystemen. Ziel ist, das Auftreten und die Verbreitung bekannter und neuer Infektionserreger sowie ihrer Varianten zu erfassen und regionale Infektionsgeschehen besser einzuschätzen. Der entsprechende Artikel wurde am 8. Juli 2025 aktualisiert.

Regelmäßig werden dafür Proben aus den Zuläufen von Kläranlagen entnommen. Labore untersuchen sie mit molekularbiologischen Methoden auf gesundheitsrelevante Zielparameter, anschließend werden die Ergebnisse statistisch ausgewertet. Die Daten können Entscheidungen über bevölkerungsbezogene Maßnahmen unterstützen: von der Erfassung regionaler Verbreitung und des Ausmaßes von Infektionskrankheiten über die zeitnahe Ableitung von Schutzmaßnahmen bis hin zu präventiven Vorsichtsmaßnahmen, schneller Information der Bevölkerung, Krisenmanagement und Pandemievorsorge.

Ein Vorteil: Auch Menschen, die in personenbezogenen medizinischen Überwachungssystemen nicht auftauchen, können erfasst werden. Dazu zählen Personen mit geringen oder keinen Symptomen, die keinen Arzt aufsuchen oder keinen Test machen lassen. Regional lassen sich so Ausbreitungstrends, Erregerlasten und zirkulierende Varianten beobachten. Gegebenenfalls können Schutzmaßnahmen früher eingeleitet werden – als Frühwarnsystem für verschiedene Einrichtungen und Bereiche.

Der Haken bleibt: Abwasserdaten sagen nichts über die Schwere oder den Verlauf einzelner Infektionen aus. Deshalb ist die Methode ein ergänzendes Instrument zur Einschätzung der epidemiologischen Lage, kein Ersatz für die patientenbezogene Überwachung.

Was die Pandemie verändert hat

Während der COVID-19-Pandemie wurde Abwasser erneut als zusätzliche Informationsquelle für den Gesundheitsschutz etabliert. Ganz neu ist die Idee allerdings nicht. Untersuchungen auf humane Viren im Abwasser gab es bereits vor dem Zweiten Weltkrieg. Weil molekularbiologische Verfahren damals fehlten, wurden die frühen Erkenntnisse der abwasserbasierten Epidemiologie bis 2020 nur selten genutzt.

Im März 2021 empfahl die EU-Kommission den europäischen Staaten, SARS-CoV-2 systematisch im Abwasser zu überwachen. Die Wastewater-Based Epidemiology, kurz WBE, wird inzwischen weltweit ergänzend für den präventiven Gesundheitsschutz eingesetzt. Neben SARS-CoV-2 stehen auch Influenzaviren und RSV im Blick. Konzepte zur Überwachung gesundheitsgefährdender Stoffe werden entwickelt; eine Ausweitung auf antimikrobielle Resistenzen, AMR, wird diskutiert.

Auch europäische Strukturen spielen hinein: Die EU gründete die Behörde HERA, die Health Emergency Preparedness and Response Authority. Sie soll gesundheitliche Gefahren und potenzielle Notlagen frühzeitig erkennen und europaweit koordinieren.

Das Umweltbundesamt soll im Rahmen der nationalen Abwassersurveillance qualitätsgesicherte Messungen und Daten vereinheitlichen und harmonisieren. Die Informationen sollen der Risikoeinschätzung dienen und von Gesundheitsbehörden genutzt werden können. Dafür braucht es valide Daten, wirksame Übermittlungswege, zusätzliche Kapazitäten, Routineüberwachungen und die Fortführung von Forschungsprojekten.

Das UBA arbeitet dafür mit weiteren Behörden und Gremien zusammen und beteiligt sich an internen, externen, nationalen und internationalen Projekten. Genannt werden unter anderem AMELAG, EU-WISH, das nationale Infektionsradar und die RKI-Wochenberichte. Fachpublikationen befassen sich außerdem mit SARS-CoV-2-Abwassersurveillance, Datenqualität, Infektionsschätzung und möglichen weiteren Anwendungen.

In Duisburg und Essen geht es damit nicht nur um eine einzelne Kläranlage und sechs Wochen Proben. Die Untersuchung aus dem Kreis Mettmann fügt sich in ein wachsendes Netz aus Laboren, Gesundheitsämtern, Forschungseinrichtungen und Behörden ein. Das Abwasser liefert dabei keine fertige Diagnose – aber manchmal einen Hinweis, bevor die Meldesysteme überhaupt reagieren.