Reportage

Auf andere warten – oder selber machen?

Im Frühjahr 2020 entstand die Idee eines mobiles Corona-Testlabors. In nur zwölf Wochen wurde das CoVLAB realisiert. Seither ist es an gefährdeten Orten im Einsatz.

Eva Wolfangel
Lesedauer: 15 Minuten

D

Dezember 2020: Rund um die Justizvollzugsanstalt (JVA) Freiburg hören Anwohnerinnen und Anwohner Schreie aus dem Gefängnis dringen. Ein brennender Gegenstand fliegt aus dem Fenster. Der „Worst Case“ ist eingetreten: Ein Häftling war positiv auf das Coronavirus getestet worden. Unter den Mitinsassen verbreitet sich Unmut. Die Angst vor Ansteckung ist riesig. Ein Gefängnis ist einer der gefährlichsten Orte für einen Ausbruch: Die Gefangenen leben eng zusammen, sie teilen sich Zellen, Gänge, den Hof, sie arbeiten zusammen in Werkstätten – und sie können nicht weg.

„Gefängnisse sind ein besonders sensibles Thema in der Pandemie“, sagt Angela Kalous, Abteilungsleiterin Forschung der Baden-Württemberg Stiftung. Auch weil sich die Inhaftierten nicht selbst schützen können. Die promovierte Juristin sah schon zu Beginn der Pandemie großen Handlungsbedarf, nicht nur in JVAs, sondern auch an anderen gefährdeten Orten wie in Alten- und Pflegeheimen. „Der Staat hat eine große Verantwortung“, betont Kalous. „Die Gefangenen sind in seiner Obhut, der Staat muss also auf sie aufpassen.“ Es braucht schnelle und zuverlässige Testverfahren – nur: Wie lässt sich das umsetzen? Die ganze JVA testen? In der Zeit, die eine klassische Testauswertung braucht, kann sich das Virus massiv verbreiten. Im schlimmsten Fall durch einen symptomlosen Bediensteten.

Ein wichtiges Testutensil im Kampf gegen Corona: ein Tupfer für den Nasen­ Rachen­-Abstrich.
Kleine Kartusche, große Wirkung: Die PCR­-Analyse erlaubt es dem CoVLAB,mobil und sicher zu testen.

Als die Agentur FLAD & FLAD mit der Idee eines mobilen Testlabors an Angela Kalous und Christoph Dahl, den Geschäftsführer der Baden-Württemberg Stiftung, herantrat, erkannten beide das enorme Potenzial: Die Idee könnte den Kampf gegen die Pandemie verändern. Es ist Anfang Juni 2020, die Ansteckungszahlen in Deutschland sind zwar kurz rückläufig, aber dennoch ist klar, dass die zweite Welle kommen wird. Die Agentur will im mobilen Labor an Brennpunkten Corona-Tests vor Ort durchführen und auswerten lassen – mit dem Ergebnis noch am gleichen Tag. Während andere nur laut fordern, dass alles schneller gehen müsse – vor allem das Testen, um Infektionsketten effektiv stoppen zu können –, belässt es die Baden-Württemberg Stiftung nicht bei Worten, sondern bringt das Projekt in Rekordzeit an den Start. „Wir haben die Chance gesehen, eine Hilfestellung im Kampf gegen Corona anzubieten, die allgemein vorbeugende Maßnahmen wie Kontaktbeschränkungen, Abstandsgebote und das Tragen von Mund-Nasen-Schutz zielgerichtet ergänzt“, sagt Christoph Dahl. „Also haben wir sofort reagiert.“ Angela Kalous nutzt ihr großes Netzwerk, um die richtigen Partner zu vereinen. Die Universitätsmedizin Mannheim kennt sie gut, und gerade der Leiter des Instituts für Klinische Chemie, Professor Michael Neumaier, ist nicht nur ein international renommierter Laborarzt, sondern war auch schnell bereit, flexibel zu handeln.

„Ich möchte keine Gefahr für andere darstellen“
sagt Jasmin Walter, gerade in der Ausbildung zur Obersekretäranwärterin im Mittleren Vollzugsdienst
Das Labor auf Rädern entspricht den hohen Anforderungen der Schutzstufe 2 der deutschen Biostoffverordnung.
Bei den JVA­Bediensteten wird ein Nasen­ sowie ein Rachenabstrich (im Bild) genommen.

Zwölf Wochen nach der ersten Idee stand der weiße Truck mit der blauen Aufschrift „CoVLAB“ auf der Straße – schneller geht es kaum während einer Pandemie, in der eigentlich alles immer zu langsam geht und sich das Coronavirus deshalb so schwer stoppen lässt.

Die Angst, das Virus unabsichtlich weiterzutragen, ist auch in der JVA Bruchsal überall zu spüren. Sicherheit ist schließlich das oberste Gebot in einer Haftanstalt. Das ist nicht zu überhören an diesem Dezembertag im Hof des Gefängnisses. Wer den Hof betritt, hat einen dicken Schlüsselbund, mit dem sich die große hölzerne Tür öffnen und sorgfältig wieder verschließen lässt. Tür auf, Tür zu, Schlüsselklappern. Nun stehen sie da im Hof in einer Schlange, die Ketten der Schlüssel hängen in einer Schlaufe am Oberschenkel. Uniformen, Wollpullover, Justizabzeichen. Manche ziehen die Achseln ein klein wenig zu den Ohren hoch, um die Lücke zwischen Kragen und Hals zu schließen. Es ist ein kühler Wintertag, und die Bediensteten stehen an, um auch an einer anderen Front für Sicherheit zu sorgen. „Ich möchte keine Gefahr für andere darstellen“, sagt Jasmin Walter, die sich eingereiht hat in die Schlange vor einer temporär eingerichteten Covid-19-Teststation in zusätzlichen Besuchsräumen der JVA. Die junge Frau macht gerade die Ausbildung zur Obersekretäranwärterin im Mittleren Vollzugsdienst – so die offizielle Bezeichnung dessen, was im Volksmund oft „Wärter“ genannt wird.

Aber das trifft es nicht, finden Walter und ihr Kollege Johannes Kessel, mit dem sie bis vor wenigen Minuten im warmen Klassenzimmer saß. Ihr geht es darum, den Gefangenen bei den Herausforderungen des täglichen Lebens zu helfen. Und schon der nächste Satz macht deutlich, wieso die Gefängnisse in diesen Zeiten genau solche Menschen wie Walter und Kessel brauchen: „Die Gefangenen fragen uns oft, was der Stand da draußen ist“, berichtet Kessel, „sie machen sich Sorgen um ihre Gesundheit.“ Deshalb lassen sich Kessel, Walter und deren Kolleginnen und Kollegen nun schon zum wiederholten Male auf eine Infektion mit dem Coronavirus testen. Dank des mobilen CoVLAB-Testlabors ist das nun unkompliziert und vor allem schnell möglich. Schon wenige Stunden nach dem Test wird Walter ihr Ergebnis erfahren.

Über einen Chip am Rand der Kartu­schen wird das Testergebnis ausgelesen und auf den Computer übertragen.
Johannes Kessel wird direkt vor Ort an der JVA Bruchsal getestet.

Im großen weißblauen Truck auf dem Mitarbeiterparkplatz der JVA fährt Maximilian Kittel, Assistenzarzt am Institut für Klinische Chemie der Universitätsmedizin Mannheim, gerade die Rechner hoch. Im Labor ist alles perfekt optimiert, auf kleinem Raum ist viel untergebracht. Brummende Kühlschränke, ein Laborarbeitsplatz mit durchsichtiger Schutzhaube und natürlich das Herzstück: drei PCR-Testgeräte. Alles ist durchdacht, die Kühlschränke sind durchsichtig, damit ihr Inhalt besser zu sehen ist; die Schränke auf der anderen Seite mit Testmaterial, Handschuhen und Desinfektionsmittel sind fein säuberlich beschriftet. Dazwischen drückt Kittel hier und da einen Knopf, schaltet die Lüftung am Laborarbeitsplatz ein und überprüft die Vorgänge vom Vortag.

Während Jasmin Walter im improvisierten Arztzimmer ein Rachen- und Nasenabstrich genommen wird, bereitet Kittel das Labor auf dem Parkplatz auf den heutigen Einsatz vor. Der junge Arzt kennt Hochleistungsmedizin und modernste Labortechnik aus seinem Alltag. Doch das mobile Labor, das er mit betreut und in dem er seit dem Start Ende Juli bereits zahllose Tests mit ausgewertet hat, beeindruckt ihn bis heute. „Es ist schon verrückt, Laborgeräte einfach auf einen Laster zu stellen“, sagt er. „Normalerweise kommt der Hersteller, baut das Gerät auf und justiert es – und dann darf es nicht mehr bewegt werden.“ Laborgeräte brauchen üblicherweise besondere Bedingungen: schwingungsarme Böden und ganz bestimmt keine Fahrten auf unebenen Straßen. Doch es sind keine normalen Zeiten – und deshalb darf dieses Testlabor durchaus als kleines Wunder gelten.

„Das System ist extrem platzsparend, zuverlässig und extrem robust“
Maximilian Kittel
Im Labor ist alles auf kleinem Raum perfekt optimiert. Hier können auf einzigartige Weise so viele Tests ver­arbeitet werden wie in großen Kra­kenhäusern.
Die JVA Bruchsal wurde 1848 nach dem Vorbild des Eastern State Penitentiary in Philadelphia erbaut.

Die drei PCR-Testgeräte von der Größe je eines Handgepäckkoffers hängen über den Kühlschränken an der Wand. In jedes kann man 16 Kartuschen hineinstecken, in denen jeweils eine Probe auf den Erreger SARS-CoV-2 untersucht wird. Diese Kartuschen sind der Trick, der es ermöglicht, mobil und sicher zu testen. Denn alle für den Test nötigen Reaktionen laufen in den Kartuschen ab. Das Ergebnis wird dann vom Gerät über einen Chip am Rand der Kartusche ausgelesen und auf den Computer übertragen. „Das System ist extrem platzsparend, zuverlässig und extrem robust“, sagt Kittel. Und es ist gar nicht so einfach zu bekommen. Das US-Unternehmen, das es einst für Militärzwecke herstellte, hat im Jahr 2020 massiv expandiert, aber die Nachfrage nach den mobilen Testgeräten ist kaum zu befriedigen. Im Gerät wird virusspezifische RNA vervielfältigt, sofern sie in den Proben vorhanden ist, und zwar so lange, bis das Vorhandensein des Virus sicher nachgewiesen oder ausgeschlossen werden kann. „Nach 55 Minuten haben wir das Ergebnis“, erklärt Kittel. Es ist eines der schnellsten PCR-Geräte. „So wie wir jetzt arbeiten, können wir bis zu 500 Messdurchläufe am Tag durchführen.“ Das Gerät sei besonders ausgeklügelt: „Das hier ist quasi die Nespresso-Maschine der molekulargenetischen Testung“, sagt Kittel und grinst. Ein mobiles Labor aufzubauen mit Highendgeräten in einem Truck, für das es kein Vorbild gibt – andere hätten das nicht ohne Weiteres gewagt. Schließlich kann keiner im Vorfeld wissen, ob es am Ende wirklich funktioniert. „In einer solchen Pandemie hat man keine Zeit, lange zu überlegen“, sagt Angela Kalous. Freilich stoße man auf so einem Weg auch auf Widerstände, doch die Verantwortlichen der Baden-Württemberg Stiftung hatten stets darauf vertraut, eine Lösung zu finden. Ganz einfach sei es dennoch nicht gewesen, die verantwortlichen Stellen und Ämter im Land zu überzeugen, dass das CoVLAB entscheidend zum Kampf gegen die Pandemie beitragen und die Schwächen bestehender Strukturen ausgleichen kann. „Wir haben unsere eigenen Labore, wir brauchen das nicht“, habe sie manchmal gehört. Beim Justizministerium stieß die Stiftung auf offene Türen: „Der Justizminister wusste, was für ein riesiges Problem ein Ausbruch in einer JVA wäre.“

Schon in wenigen Stunden werden Jasmin Walter und Johannes Kessel ihr Testergebnis erfahren.
Verena Jörger entnimmt jedem Teströhrchen mit einer Pipette eine kleine Probemenge.

Am Nachmittag klappt die Tür des mobilen Labors auf dem Bruchsaler Gefängnisparkplatz auf. Eine junge Frau mit medizinischer Maske zwängt sich durch die Schleuse – zwei Türen am Eingang –, zieht sich auf dem Weg einen weißen Laborkittel über und stellt einen kleinen Koffer auf den Tisch. Verena Jörger ist Medizinisch-Technische Assistentin und Mitarbeiterin des CoVLAB. Im Koffer steckt gewissermaßen wertvolle Beute: Nach der Auswertung der Proben der Bediensteten in der JVA Bruchsal wird man in wenigen Stunden wissen, ob die Sicherheit dort gewährleistet ist – nicht nur die, für die große Schlüsselbunde sorgen, sondern auch die in der Welt winziger Erreger.

Insgesamt 130 Tests hat das CoVLABTeam an diesem Nachmittag in der JVA durchgeführt. Jörger entnimmt vorsichtig das erste Röhrchen, in dem ein Wattestäbchen steckt, scannt den aufgedruckten Barcode und öffnet es unter der Glashaube am mobilen Laborarbeitsplatz. Eine Lüftungsanlage transportiert sofort mögliche Aerosole ab, so dass Jörger an ihrem Arbeitsplatz sicher ist. Sie gibt etwas Salzwasserlösung in das Röhrchen und verschüttelt es auf einem kleinen vibrierenden Gerät. Dasselbe tut sie mit drei weiteren Röhrchen. Schließlich entnimmt sie jedem der vier Röhrchen mit einer Pipette eine kleine Probemenge und gibt diese zusammen in eine der blauen Kartuschen des PCR-Geräts. Auch deren Barcode scannt sie, damit jede Probe hinterher wieder eindeutig zugeordnet werden kann. Die vier Proben werden gemeinsam getestet, um Ressourcen zu sparen. Ist dieser Pool negativ, dann sind alle vier Einzelproben auch negativ. Ist er positiv, werden die vier Proben erneut einzeln getestet.

„Das CoVLAB ist damit mindestens so leistungsfähig wie ein großes Krankenhauslabor“, sagt Professor Michael Neumaier. „Wenn wir einzelne Proben in einem Pool zusammenfassen, kann unser Labor deutlich mehr als 500 Proben am Tag auswerten. Wenn sich ein Pool dann als positiv herausstellt, werden die Poolproben jeweils einzeln nachuntersucht.“ Als die Baden-Württemberg Stiftung mit der Idee eines mobilen Corona-Testlabors auf Professor Neumaier zutrat, habe er keinen Moment gezögert. „Der übliche realistische Turnaround von bis zu drei Tagen für das Testergebnis ist für die Bekämpfung der Pandemie nur begrenzt hilfreich“, sagt er. Turnaround meint die Zeit zwischen der Probennahme und dem Testergebnis. „Es war klar, wir müssen schneller werden.“ Doch Geschwindigkeit ist nicht alles: „Die Ergebnisse müssen auch genau und aussagekräftig sein.“ Mit dem CoVLAB sei ein Labor geschaffen worden, das die Genauigkeit von ärztlich befundeten PCR-Tests mit nahezu der Geschwindigkeit von Schnelltests verbindet.

Assistenzarzt Maximilian Kittel gehört zum CoVLAB-­Team der ersten Stunde.
"So wie wir jetzt arbeiten, können wir bis zu 500 Messdurchläufe am Tag durchführen. Unser Testgerät ist quasi die Nespresso-Maschine der molekulargenetischen Testung."
Maximilian Kittel

Als Michael Neumaier seine Recherche startete, schien die Umsetzung des mobilen Labors nahezu unlösbar. Die klassischen Pipettierroboter und Analysesysteme waren viel zu empfindlich, um in einem Truck transportiert zu werden. Und: Sie brauchten deutlich zu lange, um einen Test vorzubereiten und durchzuführen. Dazu kommen aufwendige Prozesse um die Probennahme herum und generell die hohe Zahl von Menschen, die in der Pandemie getestet werden wollen. Als er den US-Hersteller mit den verhältnismäßig kleinen und extrem robusten Testgeräten gefunden hatte, die zur Analyse auch keine Probenvorbereitung benötigten, sah er Licht am Ende des Tunnels. „Die Labormedizin muss mobiler werden, um auf aktuelle Entwicklungen besser reagieren zu können.“

Doch es gibt noch mehr drängende Probleme, die Neumaier mit dem CoVLAB-Team lösen will. Schließlich ist ein weiteres Rätsel um das Coronavirus, dass manche Menschen sehr schwer erkranken, während andere eine Infektion ohne Symptome überstehen. Künftig möchte er weitere Tests im mobilen Labor verfügbar machen, mit denen sich abschätzen lasse, ob ein Patient ein stärkeres Risiko für einen schweren Verlauf hat. „Dann sollte sie oder er nicht erst nach Hause gehen, sondern sofort an eine Klinik verwiesen werden.“ Wenn Infizierte Komplikationen entwickeln, steigen ihre Chancen auf Heilung, wenn sie frühzeitig behandelt werden.

Die Teststation liegt nur ein paar Schritte vom mobilen Labor entfernt.
Die Proben der Bediensteten werden sicher in einem Kühlkoffer transportiert.

Das CoVLAB könnte auch eine Lösung für andere Orte sein, an denen Infektionen ein kritisches Thema sind, wie Alten- oder Pflegeheime. Würden regelmäßig alle getestet, könne die Ausbreitung des Virus dort zielstrebig gestoppt werden. „Dafür ist neben der schnellen Analytik der geeignete Probenzufluss in den Testablauf nötig“, sagt Neumaier. Der entscheidende Flaschenhals ist dabei die Probenentnahme. „Selbst sehr erfahrene Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter schaffen nicht mehr als 30 Abstriche pro Stunde.“ Dazu kommt, dass manche Menschen sich vor den Tests fürchten und sich nur im Notfall testen lassen. Neumaier hat auch dafür eine Idee: Gerade testet er mit Kolleginnen und Kollegen an Mannheimer Schulen, ob andere Abnahmetechniken, wie eine bestimmte Gurgeltechnik, helfen könnten, genügend Virusmaterial zu bekommen. Dazu führt sein Universitätsteam aktuell Validierungsstudien durch. Die Pandemie effizient zu bekämpfen, bedeutet für Neumaier, „eine Reihe von Aufgaben, die komplex, aber lösbar sind“ zu bewältigen. Dass sich komplexe Herausforderungen lösen lassen, wenn sich die richtigen Leute dahinterklemmen, hat das CoVLAB bewiesen. Von Ende Juli bis Ende Januar fuhr der Truck die 17 JVA-Hauptanstalten in Baden-Württemberg mehrfach an und auch an zwölf Landgerichten sowie an zahlreichen JVA-Außenstellen wurde Halt gemacht. Bei 140 Test-Stopps konnten 8.500 Personen getestet werden. Bei 26 JVA-Bediensteten wurde eine Infektion festgestellt – und damit verhindert, dass das Virus in diesen Fällen in baden-württembergische Gefängnisse hineingetragen wird.

„Die Baden-Württemberg Stiftung hat mit der Universitätsmedizin Mannheim ein Vorzeigemodell geschaffen“, sagt Geschäftsführer Christoph Dahl. Noch ist es bundesweit einmalig. Wenn andere das Projekt kopieren, hofft er, könnten eines Tages viele mobile Testlabore durch die Lande fahren und dafür sorgen, dass Infizierte schnell gefunden werden, niemanden anstecken – und alle anderen wieder ihrem Alltag nachgehen können. So wie im Dezember in der JVA Freiburg. Ein Notfalleinsatz des CoVLAB konnte die Unruhen beenden, die begonnen hatten, als die Corona-Erkrankung eines Häftlings bekannt geworden war. In nur zwei Tagen wurden alle 800 Gefangenen und Mitarbeitenden getestet. Nur ein Test fiel positiv aus. Die Inhaftierten konnten aufatmen.

Auch in Bruchsal geht ein erfolgreicher Testtag zu Ende: Am späten Nachmittag spuckt der Computer Kurven aus, die zeigen, welche SARS-CoV-2-Werte in welcher Konzentration und zu welchem Zeitpunkt festgestellt wurden. Das CoVLAB-Team schickt die Kurven zur Universitätsmedizin Mannheim, wo ein Ärzteteam sie analysiert und einen Befundbericht schreibt. Am Abend piepst Jasmin Walters Smartphone: Eine verschlüsselte SMS ist bei der JVA-Mitarbeiterin angekommen. „Ihr Testergebnis ist da.“ Sie tippt das Passwort ein, das sie am Morgen bei der Anmeldung erhalten hat, und erfährt: Der Test ist negativ.