Nachhaltigkeit im Fokus: PCR-Tests vs. Schnelltests – Umweltfreundliche Diagnostik im Vergleich

 In einer Welt, in der ökologische Nachhaltigkeit und Energieeffizienz zunehmend an Bedeutung gewinnen, ist die Wahl diagnostischer Werkzeuge nicht nur eine Frage von Genauigkeit und Geschwindigkeit, sondern auch des ökologischen Fußabdrucks. Unter den vielen verfügbaren Diagnosetechnologien stechen PCR-Tests und Schnelltests (auch als Lateral-Flow-Tests bekannt) als zwei der am häufigsten genutzten Methoden in der Human- und Veterinärmedizin hervor. Beide haben ihre Stärken, unterscheiden sich jedoch erheblich in Bezug auf Energieverbrauch, CO₂-Bilanz und operative Effizienz. Dieser Artikel beleuchtet diese Unterschiede, um Entscheidungsträgern zu helfen, die Option zu wählen, die am besten zu ihren Nachhaltigkeitszielen passt – unter Berücksichtigung, dass auch andere diagnostische Werkzeuge in dieser Diskussion eine Rolle spielen können.

PCR-Tests: Präzisionswerkzeug mit hohem Energiebedarf

Der PCR-Test (Polymerase-Kettenreaktion) ist bekannt für seine Präzision und Sensitivität. Im Labor kann er kleinste Mengen genetischen Materials von Viren, Bakterien oder anderen Erregern nachweisen.

Doch diese Methode erfordert aufwendige und energieintensive Infrastruktur:

• Spezialisierte Geräte: Die Thermocycler, die zur Durchführung von Denaturierung, Annealing und Extension eingesetzt werden, verbrauchen viel Strom. Die ständigen Temperaturwechsel zwischen ca. 50 °C und 95 °C sind energieintensiv und erfordern permanentes Heizen und Kühlen – ein erheblicher Beitrag zum ökologischen Fußabdruck.

• Logistik: Proben müssen häufig gekühlt transportiert werden, was die CO₂-Bilanz zusätzlich belastet. Eine Studie zeigte, dass selbst kurze Transportwege (unter 5 km) vom Tierarzt zur Analyse im Labor einen deutlichen CO₂-Ausstoß verursachen¹. Zusätzlich müssen PCR-Kits bei -20 °C gelagert werden, was durchgehende Kühlung entlang der gesamten Lieferkette erfordert.

• Analysezeit: Ein PCR-Test dauert mehrere Stunden und benötigt währenddessen durchgehend Strom. Nicht nur die eigentliche PCR-Reaktion, sondern auch alle vorbereitenden und nachbereitenden Schritte (Extraktion, Datenverarbeitung, Ergebnisanalyse) sind energieintensiv.

• Abfallproduktion: Die Verwendung zahlreicher Einwegprodukte (Pipettenspitzen, Röhrchen, Handschuhe, Schutzkleidung) erzeugt große Mengen nicht recycelbaren Abfalls. Eine Studie¹ kam zu dem Ergebnis, dass PCR-Tests allein durch die dabei entstehenden Abfälle eine bis zu fünfmal höhere Umweltbelastung aufweisen als Schnelltests – hauptsächlich durch den höheren Ressourcenbedarf.

Fazit: PCR bietet hohe Präzision, geht jedoch mit erheblichem Energieverbrauch und ökologischem Fußabdruck einher.

Schnelltests: Einfach, effizient und umweltfreundlich

Schnelltests sind darauf ausgelegt, spezifische Proteine (z. B. Antigene) von Erregern nachzuweisen. Sie bieten klare Vorteile in puncto Nachhaltigkeit und Praktikabilität:

• Kein komplexes Equipment erforderlich: Die Durchführung erfordert kein Labor und keinen Strom – ein klarer Vorteil für den Energieverbrauch.

• Schnelle Ergebnisse: Resultate sind in 5 bis 15 Minuten verfügbar, ohne energieintensive Schritte.

• Transportfreundlich: Tests sind leicht zu lagern und zu transportieren, meist ohne Kühlung. Auch Proben müssen in der Regel nicht gekühlt werden, da die Analyse direkt vor Ort erfolgt.

• Weniger Abfall: Obwohl Einwegprodukte verwendet werden, entsteht durch die einfache Durchführung deutlich weniger Zusatzmüll als bei PCR.

Bringt mehr Präzision auch bessere Gesundheitsergebnisse?

Eine aktuelle Studie¹ verglich PCR-Tests und Schnelltests im Kontext von COVID-19 auch hinsichtlich des gesundheitlichen Nutzens. Überraschenderweise zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in der Gesamtwirksamkeit. Zwar sind diese Ergebnisse auf COVID begrenzt und lassen sich nicht direkt auf andere Krankheiten übertragen – ob in der Human- oder Veterinärmedizin – dennoch regen sie zur Reflexion über den tatsächlichen klinischen Mehrwert von Präzision an. Eine zukünftige Publikation wird sich tiefergehend mit dem Zusammenhang zwischen analytischer Leistung und klinischer Relevanz beschäftigen.

Vergleich der ökologischen Auswirkungen

Kriterium	PCR-Test	Schnelltest
Energieverbrauch	Hoch (Thermocycler, Kühlung)	Gering (keine Geräte nötig)
Diagnosedauer	Lang (mehrere Stunden)	Kurz (5–15 Minuten)
Transport	Kühlkette für Proben & Kits notwendig	Einfacher Transport, Analyse vor Ort möglich
Abfallproduktion	Hoch (Einwegmaterialien im gesamten Prozess)	Moderat (Verpackung des Tests)

 

 

CO₂-Fußabdruck reduzieren durch hybride Strategien

Um sowohl Nachhaltigkeit als auch diagnostische Genauigkeit zu gewährleisten, bietet sich ein hybrider Ansatz an:

• Schnelltests für das erste Screening: Besonders geeignet für Sofortdiagnosen in der Praxis oder im Feld.
• PCR für Bestätigung: Einsatz bei komplexen Fällen, für maximale Sensitivität oder bei neu auftretenden Erregern.

Zusätzlich kann der Einsatz umweltfreundlicher Technologien – z. B. solarbetriebener Geräte oder recycelbarer Verbrauchsmaterialien – die CO₂-Bilanz weiter senken.

Fazit: Informierte Entscheidungen für eine nachhaltige Zukunft

Schnelltests sind eine umweltfreundliche und kosteneffiziente Lösung für Vor-Ort-Diagnostik – insbesondere in ressourcenarmen Umgebungen. PCR-Tests bleiben für spezifische Situationen unerlässlich, sollten aber gezielt und bewusst eingesetzt werden. Mit der richtigen Wahl zum richtigen Zeitpunkt lassen sich diagnostische Effizienz, Kosteneinsparungen und ökologisches Verantwortungsbewusstsein miteinander verbinden.

Quellen:

1 Courdier S, Bouchet A, Karlen M, Boucher J, D’Acremont V, Vernez D (2025) The direct emissions related to Global Warming Potential of different types of diagnostic tests at different phases of the COVID pandemic: A climate-focused life-cycle assessment. PLOS Clim 4(1): e0000561.