Abwasseranalyse und Drogen – eine europäische städteübergreifende Studie

Letzte Aktualisierung: März 2022

Einleitung

Datenexplorer

In diesem Abschnitt können Sie die Daten aus der jüngsten Studie aus dem Jahr 2021 sowie aus früheren Studien untersuchen. Jede Studie zeigt ein Bild von unterschiedlichen geografischen und zeitlichen Mustern des Drogenkonsums in europäischen Städten. Wenn Sie auf ein Symbol in der Grafik oder auf der Karte klicken, werden detailliertere Informationen über eine bestimmte Abwasserbehandlungsanlage angezeigt. Sie können auch eine Website aus dem Drop-Down-Menü auswählen.

Analyse: Ergebnisse einer europäischen städteübergreifenden Studie

In diesem Abschnitt werden die Ergebnisse des bislang größten europäischen Projekts in der neu entstehenden Wissenschaft der Abwasseranalyse vorgestellt. Im Rahmen des Projekts wurde Abwasser in rund 80 europäischen Städten (im Folgenden „Städte“) analysiert, um die Drogenkonsumgewohnheiten der in ihnen lebenden Menschen zu untersuchen. Die Ergebnisse stellen eine wertvolle Momentaufnahme des Drogenflusses durch die beteiligten Städte dar und offenbaren dabei deutliche geografische Unterschiede.

Die Abwasseranalyse ist ein sich rasch entwickelndes wissenschaftliches Fachgebiet, das die Überwachung von Echtzeit-Trends auf geografischer und zeitlicher Ebene im Bereich des illegalen Drogenkonsums ermöglicht. Die ursprünglich in den 1990er Jahren zur Überwachung der Umweltauswirkungen von häuslichem Abwasser genutzte Methode wird inzwischen zur Schätzung des Konsums illegaler Drogen in verschiedenen Städten eingesetzt (Daughton, 2001; van Nuijs et al., 2011; Zuccato et al., 2008). Sie beinhaltet die Entnahme einer Abwasserprobe, wie z. B. die Probenahme am Zulauf einer Kläranlage. Dies ermöglicht es Wissenschaftlern, die Menge der in einer Gemeinschaft konsumierten Drogen durch die Messung der Konzentrationen an illegalen Drogen und ihrer über den Urin ausgeschiedenen Metaboliten zu schätzen (Zuccato et al., 2008).

Abwasseruntersuchungen in europäischen Städten

Im Jahr 2010 wurde ein europaweites Netzwerk (Sewage analysis CORe group — Europe (SCORE)) mit dem Ziel eingerichtet, die Ansätze für die Abwasseranalyse zu standardisieren und internationale Studien durch die Erstellung eines gemeinsamen Aktionsprogramms zu koordinieren. Die erste Maßnahme der SCORE-Gruppe war eine europaweite Untersuchung, die im Jahr 2011 in 19 europäischen Städten durchgeführt wurde und die erste Abwasserstudie der regionalen Unterschiede im Konsum illegaler Drogen in Europa ermöglichte (Thomas et al., 2012). Diese Studie umfasste die erste Interkalibrierung zur Bewertung der Qualität der Analysedaten und ermöglichte eine umfassende Charakterisierung der wichtigsten Unsicherheiten des Ansatzes (Castiglioni et al., 2014). Nach dem Erfolg dieser ersten Studie wurden in den folgenden Jahren vergleichbare Studien durchgeführt, die sich 2021 auf 75 Städte und 23 Länder in der Europäischen Union, Norwegen und der Türkei erstreckten. Ein Standardprotokoll und eine gemeinsame Qualitätskontrollprüfung wurden an allen Standorten genutzt, was einen direkten Vergleich der Belastung durch illegale Drogen in Europa in einem Zeitraum von einer Woche während acht aufeinander folgender Jahre ermöglichte (van Nuijs et al., 2018). Rohe 24-Stunden-Mischproben wurden zwischen März und Mai 2021 in einer einzigen Woche entnommen. Diese Proben wurden auf die Urin-Biomarker (d. h. messbare Eigenschaften) der Muttersubstanz (d. h. die Primärsubstanz) für Amphetamin, Metamphetamin und MDMA untersucht. Außerdem wurden die Proben auf die mit dem Urin ausgeschiedenen Hauptmetaboliten (d. h. die Stoffe, die produziert werden, wenn der Körper die Drogen abbaut) von Kokain und Cannabis, die Benzoylecgonin (BE) und THC-COOH (11-Nor-9-carboxy-delta9-Tetrahydrocannabinol) sind, untersucht.

Es wurde festgestellt, dass der spezifische Metabolit von Heroin, 6-Monoacetylmorphin, im Abwasser instabil ist. Die einzige Alternative besteht daher darin, Morphin zu verwenden, obwohl dies kein spezifischer Biomarker ist und auch ausgeschieden werden kann, weil es zu therapeutischen Zwecken eingesetzt wird. Damit wird deutlich, weshalb es so wichtig ist, für den Konsum von Morphin die genauen Zahlen aus der Verschreibung und/oder aus Verkaufsberichten zu erfassen.

Muster des illegalen Drogenkonsums: geografische und zeitliche Unterschiede

Die wichtigsten Erkenntnisse 2021

Die Projektergebnisse zeigten unterschiedliche geografische und zeitliche Muster des Drogenkonsums in europäischen Städten (siehe Datenexplorer).

Die hier vorgestellte jährliche SCORE-Abwasserprobenahme aus 75 Städten zeigte, dass die im Jahr 2021 im Abwasser festgestellten Belastungen der verschiedenen Stimulanzien insgesamt an den verschiedenen Orten der Studie sehr unterschiedlich waren, obwohl alle untersuchten illegalen Drogen in fast jeder teilnehmenden Stadt gefunden wurden.

Die im Abwasser beobachteten BE-Belastungen deuten darauf hin, dass der Kokainkonsum in west- und südeuropäischen Städten, insbesondere in Städten in Belgien, den Niederlanden und Spanien, nach wie vor am höchsten ist. Niedrige Werte wurden in den meisten osteuropäischen Städten festgestellt, allerdings weisen die jüngsten Daten Anzeichen für einen Anstieg auf.

Im Rahmen eines kürzlich durchgeführten europäischen Projekts zu Abwasser, EUSEME, wurden Crack-Rückstände in allen 13 teilnehmenden Städten und für alle Stichprobentage festgestellt, wobei die höchsten in Amsterdam und Antwerpen gemeldeten Belastungen verzeichnet wurden.

Die im Abwasser festgestellten Amphetamin-Belastungen variierten an den verschiedenen Orten der Studie erheblich, wobei die höchsten Werte wie in den Vorjahren in nord- und osteuropäischen Städten gemeldet wurden. In südeuropäischen Städten wurden deutlich niedrigere Amphetamin-Werte gemessen. Die höchsten Belastungen wurden in Städten in Schweden, Belgien, den Niederlanden und Finnland festgestellt.

Dagegen war der Methamphetaminkonsum, der im Allgemeinen niedrig war und sich ursprünglich auf Tschechien und die Slowakei konzentrierte, auch in Belgien, Ostdeutschland, Spanien, der Türkei und Nordeuropa zu beobachten. Die an den anderen Orten beobachteten Metamphetamin-Belastungen waren sehr niedrig bis vernachlässigbar.

Die höchsten MDMA-Massenbelastungen wurden im Abwasser von Städten in Belgien, Deutschland, den Niederlanden, Schweden und Norwegen festgestellt.

Die höchsten Massenbelastungen des Cannabismetaboliten THC-COOH wurden im Abwasser von Städten in Kroatien, Spanien, den Niederlanden und Slowenien festgestellt.

17 Länder, die an der Überwachungskampagne 2021 teilnahmen, waren unter anderem an zwei oder mehr Studienorten beteiligt (Belgien, Deutschland, Estland, Finnland, Italien, Litauen, Niederlande, Österreich, Portugal, Spanien, Slowakei, Slowenien, Schweden, Tschechische Republik, Türkei und Zypern). Im Rahmen der Studie wurden Unterschiede zwischen Städten desselben Landes ermittelt, was womöglich teilweise auf die unterschiedlichen sozialen und demografischen Merkmale der Städte (Hochschulen, Vorhandensein von Ausgehvierteln und Altersstruktur der Bevölkerung) zurückzuführen ist. In den meisten Ländern mit mehreren Studienstandorten war die BE-, Methamphetamin- und MDMA-Belastung in Großstädten höher als an kleineren Orten. Bei Amphetamin und Cannabis (THC-COOH) konnten keine derart ausgeprägten Unterschiede festgestellt werden.

Neben geografischen Mustern kann die Abwasseranalyse Schwankungen in den wöchentlichen Mustern des illegalen Drogenkonsums ermitteln. Mehr als drei Viertel der Städte weisen am Wochenende (Freitag bis Montag) höhere BE- und MDMA-Belastungen im Abwasser auf als an Wochentagen, obwohl ein Großteil der Nachtarbeit in Europa 2021 eingestellt wurde. Im Gegensatz dazu wurde bei Amphetamin, Cannabis (THC-COOH) und Methamphetamin eine gleichmäßigere Verteilung über die gesamte Woche festgestellt.

Seit 2011 haben 37 Städte an mindestens fünf der jährlichen Kampagnen zur Abwasserüberwachung teilgenommen. Auf der Grundlage von Abwasseruntersuchungen können dadurch Zeitreihenanalysen des Drogenkonsums durchgeführt werden. Wie im Jahr 2020 sollte bei jedem Vergleich mit den Vorjahren und zwischen Städten berücksichtigt werden, dass Abwasserproben im Jahr 2021 möglicherweise gesammelt wurden, als lokale Lockdowns galten, die sich sowohl auf die Drogenverfügbarkeit als auch auf die Drogenkonsumgewohnheiten ausgewirkt haben könnten.

Cannabis

Cannabis ist mit schätzungsweise 22,1 Millionen Konsumenten im letzten Jahr die am häufigsten konsumierte illegale Droge in Europa. Der Cannabiskonsum scheint während der Lockdown-Zeiträume infolge der Pandemie weniger beeinträchtigt zu sein, obwohl es Unterschiede zwischen und innerhalb der Länder gab. Daten aus der Europäischen Online-Erhebung über Drogen: COVID-19 (EWSD-COVID) zeigte auch, dass die Muster des Cannabiskonsums unter den Befragten während der ersten Lockdown-Phase relativ stabil blieben, wobei mehr als zwei Fünftel (42 %) der an der Erhebung teilnehmenden Cannabiskonsumenten angaben, dass sich ihr Konsum der Droge im Vergleich zur Zeit vor der Pandemie nicht verändert hat (EMCDDA, 2020). Die im Jahr 2021 in 30 Ländern durchgeführte Europäische Online-Erhebung über Drogen ergab, dass Cannabiskraut eine der wenigen Substanzen war, die in diesem Zeitraum von den Befragten häufiger konsumiert wurden, als sie nach den Auswirkungen der COVID-19-Pandemie auf ihren Konsum illegaler Drogen in den letzten 12 Monaten gefragt wurden.

Im Abwasser wird der Cannabiskonsum durch Messung seines Hauptmetaboliten, THC-COOH, geschätzt, der bislang einzige geeignete Biomarker. Obwohl dieser Anteil gering ist und weitere Forschungsarbeiten erforderlich sind (Causanilles et al., 2017a), wird er häufig verwendet, um in der Literatur über den Cannabiskonsum zu berichten (Zucatto et al., 2016; Bijlsma et al., 2020).

Die im Abwasser beobachteten Konzentrationen an THC-COOH deuten darauf hin, dass der Cannabiskonsum in west- und südeuropäischen Städten am höchsten war, insbesondere in Städten in Tschechien, Kroatien, Spanien, den Niederlanden, Portugal und Slowenien. 2021 meldeten mehr als zwei Fünftel der Städte (13 von 31) einen Anstieg der THC-COOH-Belastung in Abwasserproben.

Kokain

Die im Abwasser beobachteten BE-Belastungen deuten darauf hin, dass der Kokainkonsum in west- und südeuropäischen Städten, insbesondere in Städten in Belgien, den Niederlanden und Spanien, nach wie vor am höchsten ist. Niedrige Werte wurden in den meisten osteuropäischen Städten festgestellt, allerdings weisen die jüngsten Daten Anzeichen für einen Anstieg auf.

Für die meisten Städte ergibt sich im Zeitraum zwischen 2011 und 2015 ein relativ stabiles Bild des Kokain-Konsums. 2016 waren erste Anzeichen für eine Veränderung dieses Musters erkennbar und seither wurde in den meisten Städten alljährlich ein Anstieg verzeichnet. Die Daten für 2021 zeigen einen Anstieg der Kokainrückstände in den meisten Städten (32 von 58) im Vergleich zu den Daten für 2020, während 12 Städte keine Veränderung und 14 Städte einen Rückgang meldeten. Für alle zwölf Städte, aus denen Daten sowohl für 2011 als auch für 2021 vorliegen, ist ein allgemeiner Anstieg zu verzeichnen.

In den meisten Ländern mit mehreren Studienstandorten war die BE-Belastung (Kokain) in Großstädten höher als an kleineren Orten. Neben geografischen Mustern kann die Abwasseranalyse Schwankungen in den wöchentlichen Mustern des illegalen Drogenkonsums ermitteln. Mehr als drei Viertel der Städte weisen am Wochenende (Freitag bis Montag) höhere BE-Belastungen im Abwasser auf als an Wochentagen, was möglicherweise auf einen verstärkten Freizeitkonsum zurückzuführen ist.

Ein kürzlich in allen 13 teilnehmenden Städten und an allen Stichtagen durchgeführtes europäisches Projekt über Abwasser in Crack-Rückständen, wobei die höchsten Belastungen in Amsterdam und Antwerpen gemeldet wurden.

MDMA

Die höchsten MDMA-Massenbelastungen wurden im Abwasser von Städten in Belgien, Deutschland, den Niederlanden, Schweden und Norwegen festgestellt.

Erhebungen in der Allgemeinbevölkerung in vielen Ländern zeigten, dass die MDMA-Prävalenz von den Anfang bis Mitte der 2000er Jahre erreichten Höchstwerten abnahm. In den letzten Jahren zeigte sich jedoch ein gemischtes Bild ohne eindeutige Trends. Höhere Prävalenzraten könnten darauf hinweisen, dass MDMA keine Nischendroge oder Droge der Subkulturen mehr darstellt, deren Konsum auf Nachtclubs und Partys beschränkt ist, sondern mittlerweile von einem breiteren Spektrum junger Menschen im gewöhnlichen Nachtleben, wie in Bars und auf Privatpartys, konsumiert wird.

Betrachtet man die längerfristigen Trends bei der Abwasseranalyse, so waren 2021 in neun der zehn Städte, aus denen Daten sowohl für 2011 als auch für 2021 vorliegen, die MDMA-Belastungen höher als 2011. In einigen Städten, darunter Amsterdam, Eindhoven und Antwerpen, wurde ein starker Anstieg verzeichnet. In den meisten Fällen nahm die Belastung zwischen 2011 und 2016 zu und schwankte danach. Im Jahr 2020 meldete fast die Hälfte der Städte (24 von 49) einen Rückgang und 18 meldeten einen Anstieg, möglicherweise aufgrund der Tatsache, dass in den meisten Ländern das Nachtleben weitgehend über lange Zeiträume geschlossen war. Von den 58 Städten, für die für 2020 und 2021 Daten über MDMA-Rückstände im kommunalen Abwasser vorliegen, meldeten 38 einen Rückgang, 15 einen Anstieg und 5 eine stabile Situation.

In den meisten Ländern war die MDMA-Belastung in Großstädten höher als in kleineren Orten. Darüber hinaus wiesen mehr als drei Viertel der Städte am Wochenende (Freitag bis Montag) eine höhere MDMA-Belastung im Abwasser auf als an Wochentagen, was den vorwiegend Freizeitkonsum von Ecstasy widerspiegelt, obwohl die Nachtwirtschaft nach wie vor geschlossen oder mit Einschränkungen geöffnet war.

Amphetamin und Methamphetamin

In Europa werden sowohl Amphetamin als auch Methamphetamin konsumiert, zwei eng verwandte synthetische Stimulanzien; allerdings ist Amphetamin wesentlich weiter verbreitet. Der Konsum von Methamphetamin war ursprünglich auf Tschechien und seit einiger Zeit auch die Slowakei beschränkt, allerdings ist in den letzten Jahren eine Zunahme des Konsums in anderen Ländern zu beobachten.

Die im Abwasser festgestellten Amphetamin-Belastungen variierten an den verschiedenen Orten der Studie deutlich, wobei die höchsten Konzentrationen in Städten in Nord- und Osteuropa festgestellt wurden. In südeuropäischen Städten wurden deutlich niedrigere Amphetamin-Werte gemessen.

Im Gegensatz dazu scheint Methamphetamin, das im Allgemeinen niedrig ist und ursprünglich auf Tschechien und die Slowakei konzentriert war, nun auch in Belgien, Zypern, Ostdeutschland, Spanien, der Türkei und mehreren nordeuropäischen Ländern (Dänemark, Finnland, Litauen, Norwegen) konsumiert zu werden. Die an den anderen Orten beobachteten Metamphetamin-Belastungen waren sehr niedrig bis vernachlässigbar.

Insgesamt zeigten die Daten aus den 11 Überwachungskampagnen in Bezug auf Amphetamin und Methamphetamin keine wesentlichen Veränderungen bei den allgemeinen Konsummustern, obwohl 2021 in mehreren Städten ein Anstieg bei beiden Substanzen beobachtet wurde. Von den 55 Städten, für die für 2020 und 2021 Daten über Amphetaminrückstände in kommunalen Abwässern vorliegen, meldeten 28 einen Anstieg, 9 eine stabile Situation und 18 einen Rückgang. Die höchsten Belastungen wurden in Städten in Schweden, Belgien, den Niederlanden und Finnland festgestellt.

Von den 58 Städten, für die für 2020 und 2021 Daten über Methamphetamin-Rückstände in kommunalen Abwässern vorliegen, meldeten 27 einen Anstieg, 9 eine stabile Situation und 22 einen Rückgang. Die fünf Städte mit der höchsten Belastung liegen alle in Tschechien, gefolgt von Städten in Lettland, der Slowakei, Deutschland, den Niederlanden, Belgien, der Türkei, Estland und Litauen.

Im Jahr 2021 wurde festgestellt, dass der Amphetamin- und Methamphetaminkonsum gleichmäßiger über die gesamte Woche verteilt ist als in den Vorjahren, was möglicherweise darauf zurückzuführen ist, dass der Konsum dieser Drogen mit einem regelmäßigeren Konsum durch eine Kohorte von Hochrisiko-Konsumierenden in Verbindung gebracht wird.

Grenzen dieser Methode

Die Abwasseranalyse bietet eine interessante ergänzende Datenquelle für die Überwachung der Mengen an auf Bevölkerungsebene konsumierten illegalen Drogen, doch liefert sie keine Informationen zur Prävalenz und zur Häufigkeit des Konsums, zu den Hauptkonsumentengruppen und zum Reinheitsgrad der Drogen. Zusätzliche Herausforderungen ergeben sich aus Unsicherheiten im Zusammenhang mit dem Verhalten der ausgewählten Biomarker in der Kanalisation, verschiedenen Rückrechnungsmethoden und verschiedenen Ansätzen zur Schätzung der Größe der untersuchten Bevölkerungsgruppe (Castiglioni et al., 2013, 2016; EMCDDA, 2016b; Lai et al., 2014). Die Schwierigkeiten bei der Auswahl der Analyseziele für Heroin beispielsweise machen die Überwachung dieser Droge im Abwasser im Vergleich zu anderen Substanzen komplizierter (Been et al., 2015). Außerdem schwankt der Reinheitsgrad von Produkten im Straßenhandel auf unvorhersehbare Weise im Zeitverlauf und an verschiedenen Standorten. Ferner ist die Umrechnung der konsumierten Gesamtmenge in die entsprechende Anzahl an durchschnittlichen Einzeldosen kompliziert, da Drogen auf unterschiedlichen Wegen und in sehr unterschiedlichen Mengen eingenommen werden können und sie sehr unterschiedliche Reinheitsgrade aufweisen (Zuccato et al., 2008).

Es werden Anstrengungen unternommen, um die Ansätze zur Abwasserüberwachung zu verbessern. So wurde beispielsweise an der Beseitigung einer wichtigen Unsicherheitsquelle gearbeitet, die mit der Schätzung der Anzahl der Personen zusammenhängt, die sich zum Zeitpunkt der Probenahme in einem Abwassereinzugsgebiet aufhalten. Dabei wurden Daten mobiler Geräte genutzt, um die dynamische Bevölkerungsgröße für die abwasserbasierte Epidemiologie besser schätzen zu können (Thomas et al., 2017).

Neue Entwicklungen und die Zukunft

Die abwasserbasierte Epidemiologie hat sich als wichtiges Instrument zur Überwachung des Konsums illegaler Drogen etabliert, und künftige Richtungen der Abwasserforschung wurden untersucht (EMCDDA, 2016).

Erstens, die Abwasseranalyse wurde als Instrument vorgeschlagen, um einige der Herausforderungen im Zusammenhang mit dem dynamischen Markt der neuen psychoaktiven Substanzen (NPS) zu bewältigen. Dies beinhaltet die große Anzahl an einzelnen NPS, die relativ niedrige Prävalenz des Konsums und die Tatsache, dass viele Konsumenten nicht genau wissen, welche Substanzen sie konsumieren. Es wurde eine Technik zur Identifizierung von NPS entwickelt, die die Sammlung und Analyse von Mischurin aus eigenständigen tragbaren Urinalen in Nachtclubs, Stadtzentren und Musikfestivals umfasst, wodurch zeitnahe Daten zu exakt jenen NPS bereitgestellt werden, die an einem bestimmten Ort derzeit konsumiert werden (Archer et al., 2013a, 2013b, 2015; Causanilles et al., 2017b; Kinyua et al., 2016; Mackuľak et al., 2019; Mardal et al., 2017; Reid et al., 2014). Das europäische Projekt „NPS euronet“ zielte darauf ab, die Fähigkeit zur Identifikation und Bewertung der in Europa konsumierten NPS zu verbessern. Im Rahmen des Projekts wurden innovative analytische chemische und epidemiologische Methoden und ein robustes Risikobewertungsverfahren angewandt, um die Identifikation von NPS zu verbessern, Risiken zu bewerten und das Ausmaß und die Konsummuster in bestimmten Gruppen (z. B. auf Musikfestivals) und in der Bevölkerung zu schätzen (Bade et al., 2017; González-Mariño et al., 2016).

Zweitens wurde in den letzten Jahren neben der Schätzung des illegalen Drogenkonsums eine abwasserbasierte Epidemiologie erfolgreich angewandt, um detaillierte Informationen über den Konsum und den Missbrauch von Alkohol (Boogaerts et al., 2016; Mastroianni et al., 2017; Rodríguez-Álvarez et al., 2015), Tabak (Senta et al., 2015; van Wel et al., 2016) und Arzneimitteln in einer bestimmten Population (Baz-Lomba et al., 2016, 2017; Been et al., 2015; Krizman-Matasic et al., 2018) bereitzustellen. Des Weiteren kann die Abwasseranalyse potenziell Informationen über Gesundheits- und Krankheitsindikatoren innerhalb einer Gemeinschaft liefern (Kasprzyk-Hordern et al., 2014; Thomaidis et al., 2016; Yang et al., 2015).

Drittens, das Potenzial zur Nutzung von abwasserbasierter Epidemiologie als Instrument zur Ergebnismessung, insbesondere bei der Bewertung der Wirksamkeit von Interventionen, die auf das Angebot (z. B. Strafverfolgung) oder die Nachfrage von Drogen (z. B. Kampagnen im Sinne der öffentlichen Gesundheit) abzielen, ist noch nicht vollständig erforscht. Eine enge Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen beteiligten Interessenträgern, einschließlich Epidemiologen, Abwasserexperten und Justizbehörden, wird dringend empfohlen, um mit der Untersuchung dieser potenziellen Anwendungen der abwasserbasierten Epidemiologie zu beginnen (EMCDDA, 2016). Das Projekt WATCH umfasste eine Kampagne, bei der 30 Tage lang in drei Städten in Belgien und den Niederlanden die Produktion synthetischer Drogen überwacht wurde. Während des gesamten Überwachungszeitraums wurden in einer Stadt in den Niederlanden hohe Konzentrationen von MDMA beobachtet, was die Vermutung nahelegt, dass kontinuierlich nicht konsumiertes MDMA aus Quellen im Einzugsgebiet des Abwassers eingeleitet wurde, was darauf hinweist, dass in dieser Region Drogen produziert werden.

Viertens, durch eine Rückrechnung der täglichen Belastungen der Kanalisation mit den Zielrückständen kann die Abwasseranalyse Schätzungen des Gesamtkonsums liefern. Man bemüht sich nun spezifisch auf die Identifizierung der besten Verfahren zur Schätzung jährlicher Durchschnitte. 2016 legte die EMCDDA zum ersten Mal Schätzungen über die Marktgröße des Kleinverkaufs illegaler Drogen in Bezug auf die Menge und den Wert der konsumierten Hauptsubstanzen vor (EMCDDA und Europol, 2016). Die Befunde von Abwasseranalysen werden voraussichtlich helfen können, die Arbeit in diesem Bereich weiterzuentwickeln.

Abschließend ist anzumerken, dass neue Methoden, wie etwa die Erstellung von Profilen von Enantiomeren, entwickelt wurden, um zu bestimmen, ob massive Belastungen von Drogen im Abwasser auf den Konsum, auf die Entsorgung nicht konsumierter Drogen oder auf Produktionsabfälle zurückzuführen sind. Es ist nun wichtig, den möglichen Nutzen der Abwasseranalyse für Berichte über Dynamiken des Drogenangebots, einschließlich der Produktion synthetischer Drogen, zu beurteilen (Emke et al., 2014). So wurde beispielsweise Störungen in einer kleinen Kläranlage in den Niederlanden in der letzten Zeit durch unmittelbare Einleitungen chemischer Abfälle aus einer Produktionsstätte von Drogen in die Kanalisation verursacht. Eine weitere Analyse offenbarte den eigentlichen Syntheseprozess zur Herstellung der entsprechenden Drogen. Die Studie bestätigte, dass die chemischen Abfälle aus der illegalen Herstellung von Stimulanzien zu einem bestimmten chemischen Fingerabdruck führen werden, der im Abwasser rückverfolgt und für forensische Zwecke verwendet werden kann. Derartige Profile können herangezogen werden, um eine Drogenproduktion oder die Entsorgung von Abfällen aus einem Syntheseprozess im Abwassereinzugsgebiet zu erkennen (Emke et al., 2018).

Die Abwasseranalyse hat ihr Potenzial als nützliche Ergänzung zu bewährten Überwachungsinstrumenten im Bereich Drogen bewiesen. Sie hat einige klare Vorteile gegenüber anderen Ansätzen, da sie nicht Gegenstand einer Antwortverzerrung oder Schweigeverzerrung ist und das wahre Spektrum der konsumierten Drogen besser identifizieren kann, da Konsumenten die tatsächliche Mischung der von ihnen eingenommenen Substanzen oftmals nicht kennen. Dieses Instrument hat das Potenzial, zeitnahe Informationen in kurzen Zeitfenstern zu geografischen und zeitlichen Trends zu liefern. Zur Prüfung der Qualität und Genauigkeit der Daten sind weitere Vergleiche zwischen der Abwasseranalyse und Daten, die durch andere Indikatoren gewonnen wurden, notwendig.

Die Methode der Abwasseranalyse hat sich von einem experimentellen Verfahren zu einer neuen Methode im Rahmen des epidemiologischen Instrumentariums entwickelt. Ihre Fähigkeit, schnell neue Trends zu ermitteln, kann dabei helfen, Programme im Bereich der öffentlichen Gesundheit und politische Initiativen auf bestimmte Gruppen von Menschen und die verschiedenen Drogen, die sie konsumieren, auszurichten.

Begriffe und Begriffsbestimmungen

Neben dem nachstehenden Glossar finden Sie auch Häufig gestellte Fragen zu abwasserbasierter Epidemiologie und Drogen.

Rückrechnung 

Rückrechnung ist das Verfahren, bei dem die Forscher den Konsum illegaler Drogen in der Bevölkerung anhand der Menge entsprechenden Drogenrückstände, die in die Abwasserbehandlungsanlage gelangt, berechnen bzw. schätzen.

LC-MS/MS

Flüssigkeitschromatographie/Tandem-Massenspektrometrie (LC/MS/MS) ist die am häufigsten angewandte analytische Methode zur Quantifizierung von Drogenrückständen im Abwasser. LC-MS/MS ist ein analytisches chemisches Verfahren, das die Trennmethoden der Flüssigkeitschromatographie mit den Analysemöglichkeiten der Massenspektrometrie verbindet. Angesichts der Komplexität und der erwarteten niedrigen Konzentrationen im Abwasser ist die LC-MS/MS aufgrund ihrer Empfindlichkeit und Selektivität eine der wirkungsvollsten Techniken für diese Analyse.

Metabolit

Spuren konsumierter Drogen gelangen entweder unverändert oder als Gemisch von Metaboliten in das Kanalisationsnetz. Metaboliten sind die Endprodukte des Stoffwechsels, die produziert werden, wenn der Körper die Drogen abbaut.

Rückstand

Die Abwasseranalyse stützt sich auf den Umstand, dass wir Spuren von nahezu allem, was wir zu uns nehmen, darunter auch illegale Drogen, mit unserem Urin ausscheiden. Der Zieldrogenrückstand ist das, was nach der Ausscheidung im Abwasser verbleibt; er wird genutzt, um den Konsum illegaler Drogen in der Bevölkerung zu messen.

Urin-Biomarker

Analytische Chemiker suchen in Abwasserproben nach Urin-Biomarkern (messbare Eigenschaften zur Berechnung des Drogenkonsums der Bevölkerung); dies können die Muttersubstanz (d. h. die Primärsubstanz) oder ihre Metaboliten im Urin sein.

Enantiomer-Profilerstellung

Bei der Enantiomer-Profilerstellung handelt es sich um ein Verfahren der analytischen Chemie zur Feststellung, ob untersuchte Drogen im Abwasser auf den Konsum oder eine unmittelbare Entsorgung (Produktionsabfälle) zurückzuführen sind. Sie stützt sich auf den Umstand, dass chirale Moleküle (sofern nur ein chirales Zentrum vorliegt) als zwei Enantiomere (entgegengesetzte Formen) existieren, die nicht-deckungsgleiche Spiegelbilder voneinander darstellen. Da sich das Enantiomerverhältnis nach der Verstoffwechslung im menschlichen Organismus verändert, lässt sich anhand der Enantiomerfraktion bestimmen, ob die untersuchten Drogen im Abwasser auf einen Konsum zurückzuführen sind.

Methoden und ethische Erwägungen

Um die Höhe des Drogenkonsums anhand des Abwassers zu schätzen, versuchen die Forscher zunächst, Drogenrückstände zu ermitteln und zu quantifizieren, und sodann die Menge der illegalen Drogen, die von der an Kläranlagen angeschlossenen Bevölkerung konsumiert wird, zurückzurechnen (Castiglioni et al., 2014). Dieser Ansatz umfasst mehrere Schritte (siehe Abbildung). Zunächst werden in einem abgegrenzten geografischen Gebiet Mischproben von unbehandeltem Abwasser aus der Kanalisation genommen. Anschließend werden diese Proben analysiert, um die Konzentrationen der Zieldrogenrückstände zu bestimmen. Danach wird der Drogenkonsum durch Rückrechnung geschätzt, indem die Konzentration des jeweiligen Zieldrogenrückstands (ng/l) mit dem entsprechenden Zufluss aus der Kanalisation (l/Tag) multipliziert wird. Ein Korrekturfaktor für die jeweilige Droge wird als Teil der Rechnung berücksichtigt. In einem letzten Schritt wird das Ergebnis durch die an die Kläranlage angeschlossene Bevölkerung dividiert, woraus sich die Menge einer Substanz ergibt, die pro Tag pro 1 000 Einwohner konsumiert wird. Bevölkerungsschätzungen können unter Zuhilfenahme verschiedener biologischer Parameter, Erhebungsdaten, der Zahl der Hausanschlüsse oder der Auslegungskapazität berechnet werden, aber die allgemeine Variabilität der verschiedenen Schätzungen ist in der Regel sehr hoch.

Wenngleich mit der Abwasseranalyse in erster Linie Trends des illegalen Drogenkonsums in der Allgemeinbevölkerung untersucht werden, wurde sie auch auf kleine Gemeinschaften angewandt, darunter Arbeitsstätten, Schulen (Zuccato et al., 2017), Musikfestivals, Haftanstalten (Nefau et al., 2017) und bestimmte Stadtviertel (Hall et al., 2012).

Der Einsatz dieser Methode in kleinen Gemeinschaften kann ethische Risiken bergen (Prichard et al., 2014), wie z. B. die mögliche Ermittlung einer bestimmten Gruppe innerhalb der Gemeinschaft.

Die SCORE-Gruppe veröffentlichte 2016 ethische Leitlinien für abwasserbasierte Epidemiologie und verwandte Gebiete (Prichard et al., 2016). Ziel dieser Leitlinien ist es, die wichtigsten potenziellen ethischen Risiken für die Abwasserforschung aufzuzeigen und Strategien zur Verminderung dieser Risiken vorzuschlagen. Risiken zu verringern heißt, die Wahrscheinlichkeit negativer Ereignisse zu senken und/oder die Folgen negativer Ereignisse zu minimieren.

Literatur

Archer, J. R. H., Dargan, P. I., Hudson, S. and Wood, D. M. (2013a), „Analysis of anonymous pooled urinals in central London confirms the significant use of novel psychoactive substances“ (Analyse anonymer Mischurinale im Zentrum Londons bestätigt den signifikanten Konsum neuer psychoaktiver Substanzen), QJM 106(2), SS. 147–152.

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Archer, J. R. H., Hudson, S. und Jackson, O. (2015), „Analysis of anonymized pooled urine in nine UK cities: variation in classical recreational drug, novel psychoactive substance and anabolic steroid use“ (Analyse anonymisierten Mischurins in neun Städten des Vereinigten Königreichs: Unterschiede beim Konsum klassischer Freizeitdrogen, neuer psychoaktiver Substanzen und anaboler Steroide), QJM, 108 (12), S. 929-933.

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Baz-Lomba, J. A., Salvatore, S., Gracia-Lor, E., et al. (2016), „Comparison of pharmaceutical, illicit drug, alcohol, nicotine and caffein levels in wastewater with sale, seizure and consumption data for 8 European cities“ (Vergleich der Konzentrationen von Arzneimitteln, illegalen Drogen, Alkohol, Nikotin und Koffein im Abwasser mit Verkaufs-, Beschlagnahme- und Konsumdaten für acht europäische Städte), BMC Public Health 16(1), 1035.

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Weitere Informationen

• Themenzentrum Abwasser und Drogen
• Häufig gestellte Fragen zu abwasserbasierter Epidemiologie und Drogen
• Bewertung illegaler Drogen im Abwasser: Fortschritte bei der abwasserbasierten Drogenepidemiologie (2016)
• Explainer-Video zur abwasserbasierten Drogenepidemiologie

Quelldaten

Allgemeine Anmerkungen zu den Daten

• Mit der Bevölkerungszahl normalisierte Belastungen: Alle Werte stehen für die Menge der Drogenrückstände in unbehandeltem Abwasser. Die Werte wurden nicht um Ausscheidungsfaktoren berichtigt.
• Städte mit mehreren Kläranlagen (STPs): Die Zahlen oder Buchstaben in Klammern bezeichnen die Kläranlagen, die in dieser Studie Daten für die entsprechende Stadt geliefert haben. Beispielsweise gibt Berlin (4) den bevölkerungsgewichteten Durchschnitt von vier verschiedenen Kläranlagen in Berlin an.
• Werte unterhalb der Nachweisgrenze: Werte, die unterhalb der methodisch bedingten Nachweisgrenze liegen, werden mit Null angegeben.
• Bei den Wochenmitteln handelt es sich um Durchschnittswerte von Dienstagen, Hochzeiten und Donnerstagen. Wochenendmittel sind Durchschnittswerte von Freitag, Samstagen, Sonntagen und Montagen. In der Regel wird an jedem Wochentag mindestens eine Probe genommen. Fehlen Daten für einen Tag, werden die Durchschnittswerte über nicht fehlende Beobachtungen berechnet.

Verwendung der Daten

• Die Daten können für Ihre eigene Arbeit wiederverwendet werden, sofern die Quelle (EMCDDA und SCORE) angegeben ist.
• Zusätzlich zu den Datenwerten wird eine Website-Informationstabelle mit Informationen über die Behandlungsanlagen, in denen die Messungen durchgeführt wurden, bereitgestellt. Jede Stätte wird mit einer eindeutigen, willkürlichen Kennung („SiteID“)  identifiziert, die Informationen über den Standort der Stätte, die zuständige Einrichtung und die ungefähre Zahl der angeschlossenen Personen enthält (die angegebenen Bevölkerungswerte sind nur Richtwerte und nicht unbedingt diejenigen, die zum Zeitpunkt der Erhebung verwendet wurden). Auf diese ID wird in den einzelnen Datentabellen Bezug genommen.

Substanzspezifische Hinweise

• Benzoylekgonin: Dabei handelt es sich um den wichtigsten ausgeschiedenen Metaboliten von Kokain.
• THC-COOH: Dies ist der wichtigste ausgeschiedene Metabolit von Cannabis.

Informationen über Abwasserprobenahmestellen

Informationen der Abwasserbehandlungsstellen im CSV-Format herunterladen

Quelldaten für individuelle Messungen

Daten zur Abwassermessung im CSV-Format herunterladen