Background: The rise of an infectious disease crisis such as the SARS-CoV‑2 pandemic posed significant challenges for the administrative structures of the public health service, which resulted in varying levels of efficiency in outbreak management as a function of staffing and digital resources. This substantially impeded the integration of innovative pandemic outbreak management tools. Innovative crisis management, such as cluster tracking, risk group testing, georeferencing, or the integration of wastewater surveillance recommended by the EU Commission, was made significantly more difficult.
Aim: In this case study in Berchtesgadener Land, we present the integration of an area-wide georeferenced wastewater surveillance system that captured 95% of the entire population since November 2020.
Methodology: Sampling occurred twice a week at nine municipal wastewater treatment plants and directly from the main sewer at three locations. Samples were pre-treated by centrifugation and subsequently analyzed by digital droplet polymerase chain reaction (PCR) targeting four specific genes of SARS-CoV‑2.
Results: The integration of an area-wide georeferenced wastewater surveillance system was successful. Wastewater occurrences are plotted for each municipality against cumulative infections over seven days per 100,000 inhabitants. Changes in the infection pattern in individual communities are noticeable ten days ahead of the official case numbers with a sensitivity of approximately 20 in 100,000 inhabitants.
Discussion: The integration of this innovative approach to provide a comprehensive overview of the situation by employing a digital dashboard and the use of an early warning system via quantitative wastewater surveillance resulted in very efficient, proactive management, which might serve as a blueprint for other municipalities in Germany.
Zusammenfassung: HINTERGRUND: Eine infektiologische Krisensituation wie die SARS-CoV-2-Pandemie stellte die Verwaltungsstrukturen des öffentlichen Gesundheitsdienstes vor erhebliche Herausforderungen, die abhängig von der personellen und digitalen Ausstattung in einer unterschiedlichen Effizienz des Ausbruchsmanagements resultierten. Die Einbindung von innovativen Instrumenten der Pandemiebekämpfung, wie Clusternachverfolgung, Risikogruppentestungen oder wie z. B. die von der EU-Kommission empfohlene Einbindung des Abwassermonitorings, wurde dadurch maßgeblich erschwert. ZIEL: In dieser Fallstudie im Berchtesgadener Land stellen wir die Einbindung eines flächendeckenden georeferenzierten Abwassermonitorings vor, das seit Nov. 2020 95 % der gesamten Bevölkerung erfasst.
Methoden: Für eine flächendeckende Erfassung erfolgte die Probennahme an 2 Tagen pro Woche an 9 kommunalen Kläranlagen und zusätzlich direkt aus der Kanalisation an 3 Standorten. Die Abwasserproben wurden direkt mittels Zentrifugation zur Feststoffabtrennung aufbereitet und über eine digitale Droplet Polymerase-Kettenreaktion (PCR) 4 spezifische Gene von SARS-CoV‑2 erfasst und quantifiziert.
Ergebnisse: Die Einbindung des georeferenzierten Abwassermonitorings war erfolgreich. Die Abwasserbefunde werden für jede Gemeinde mit den Inzidenzen pro 100.000 Einwohnern dargestellt. Änderungen im Infektionsgeschehen sind 10 Tage vor den offiziellen Fallzahlen mit einer Sensitivität von ca. 20 pro 100.000 Einwohner erkennbar.
Diskussion: Die Integration dieser innovativen Ansätze in eine umfassende Lageführung mittels eines digitalen Dashboards und der Etablierung eines Frühwarnsystems anhand eines quantitativen Abwassermonitorings resultierte im Landkreis Berchtesgadener Land in einem sehr effizienten, proaktiven Krisenmanagement. Dieses kann als Blaupause für andere Kommunen in Deutschland dienen.
Keywords: Crisis management; Dashboard; Public health; SARS-CoV-2/COVID-19 pandemic; Wastewater surveillance.
© 2021. The Author(s).