SCREENING - Frühwarnsystem Kanalnetz am Beispiel SARS-CoV-2
Finanzielle Förderung:
- Europäischer Fond für regionale Entwicklung (EFRE)
Ein quartiersscharfes Fühwarnsystem basierend auf Kanalnetzen zur Eindämmung von
Epidemien
Projektleitung:
Forschungsteam:
- Prof. Dr.-Ing. Artur Mennerich (Ostfalia)
- Prof. Dr.-Ing. Regina Nogueira (Leibniz Universität Hannover)
Laufzeit: 01.12.2020 - 31.03.2023
Kooperationspartner:
- Leibniz Universität Hannover
- Stadtentwässerung Hildesheim
- Eigenbetrieb Stadtentwässerung Celle
- Abwasserzweckverband Uelzen
- Gesundheitsamt Landkreis Hildesheim
- DWA Landesverband Nord
Fördersumme: 855.000 € (Gesamtvolumen)
Fakultät: Bau-Wasser-Boden
Forschungsfeld:
- Anwendungsorientierte Forschung an Fachhochschulen
Spezialisierungsfeld Gesundheits- und Sozialwirtschaft
Projektbeschreibung:
Die derzeitige Lage hinsichtlich der Corona-Pandemie zeigt deutlich, dass das rechtzeitige
Erkennen von Infektionsherden ein wesentliches Instrument der Beherrschung von Seuchen ist. Eine
Möglichkeit, mit relativ geringem Aufwand ganze Bevölkerungsgruppen zu überwachen, ist das gezielte
Monitoring von Abwasser („abwasserbasierte Epidemiologie“). Viele Infizierte scheiden
Virenfragmente von SARS-CoV-2 ins Kanalnetz aus, möglicherweise sogar bevor sie Symptome
entwickeln. Auch die Teile der Bevölkerung, bei denen die Erkrankung asymptomatisch oder mit
schwachen Symptomen verläuft, werden erfasst. Infektionsherde können daher unter Umständen deutlich
schneller erkannt werden.
Gemeinsam mit der Leibniz-Universität Hannover soll ein Frühwarnsystem basierend auf Kanalnetzen
entwickelt werden, welches Infektionsherde regionsspezifisch lokalisieren soll. SARS-CoV-2 dient
innerhalb dieser Studie als Referenzparameter. Ziel ist allerdings die zukünftige Anwendung dieser
Methode auch auf weitere Krankheitserreger, um auf zukünftige Epidemien/Pandemien besser
vorbereitet zu sein. Das abschließende Ziel dieses Projektes ist die Erstellung eines
Maßnahmenkatalogs, welcher Kommunen aufzeigt, wie mit möglichst geringem Aufwand das vorhandene
Kanalnetz im Falle von Epidemien optimal als Frühwarnsystem genutzt werden kann.
Bis dahin gibt es aber noch viele Herausforderungen zu meistern. Vor allem die Verfahrenstechnik
zur Aufkonzentrierung von Virenfragmenten aus durch Regenwasser stark verdünnter Rohwasserproben
oder der Einfluss von Streusalz und Temperatur bedarf noch einiger Forschungsarbeiten. Diese
Verfahren werden in Kooperation mit dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfallwirtschaft
an der Leibniz Universität Hannover unter der Regie von Prof. Dr.-Ing. Regina Nogueira
weiterentwickelt. Mittels Kanalnetzsimulationen soll die Probenahme im Kanal optimiert werden, um
mit möglichst wenigen Probenahmepunkten den größtmöglichen räumlich-zeitlichen Informationsgehalt
zu erhalten. Des Weiteren werden die Kanalnetzsimulationen bei der Rückrechnung der Viruslasten auf
spezifische Einzugsgebiete eine maßgebende Rolle spielen. Ein wesentliches Forschungsziel ist
erreicht, wenn die Viruslasten aus der Abwasseranalyse mit den gemeldeten Krankheitsfällen
regionsspezifisch korreliert und Methoden bzgl. Frühwarnsysteme, beispielsweise in Form eines
dreistufigen Ampelsystems, erstellt werden kann.
Die Erarbeitung der Methoden erfolgt an den drei niedersächsischen Städten Uelzen, Celle und
Hildesheim, wobei letzteres als Schwerpunktgebiet definiert wird. Mit etwa 100.000 Einwohnern
repräsentiert Hildesheim den Übergang von Mittelstadt zu Großstadt.
