Keil, Florian

Oehlmann, Jörg

Schulte-Oehlmann, Ulrike

German

Hochschulschriftenserver - Universität Frankfurt am Main

Forschung Frankfurt 1/2010 64Forschung aktuellantwortung handeln. Das ist nur möglich, wenn Ver-treter dieser Akteursgruppen in den Forschungsprozess einbezogen und individuelle Handlungsmöglichkeiten für die verschiedenen Bereiche entwickelt werden. Im Fokus: hormonell wirksame Pﬂ  anzenschutzmittel Besondere Risiken für Mensch und Umwelt werden bei Chemikalien vermutet, die bei Lebewesen gesund-heitliche Schäden auslösen, indem sie auf ihr Hormon-system wirken. Sie haben das Potenzial, nicht nur das Fortpﬂ  anzungssystem von Mensch und Tier negativ zu beeinﬂ  ussen, sondern auch charakteristische Störun-gen in ihrem Schilddrüsen-, Nerven- und Immunsys-tem auszulösen. Um eine Einschätzung zu gewinnen, wie viele der aktuell in Deutschland zugelassenen 250 Pﬂ  anzenschutzmittelwirkstoffe im Verdacht stehen, solche »endokrinschädlichen« Eigenschaften zu haben, wurden vom Institut für Ökologie, Evolution und Di-versität der Goethe-Universität verschiedene öffent-lich zugängliche Listen und Datenbanken ausgewertet. Ohne die Validität der zugrunde liegenden toxikologi-schen Studien im Einzelnen überprüfen zu können, ergab sich dabei, dass derzeit 41 Pflanzenschutzmit-telwirkstoffe auf dem Markt sind, die von mindestens einer der verwendeten Quellen als endokrinschädlich eingestuft werden. Weitergehende Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Wirkstoffe in Handelspräpa-raten vorkommen, die vorwiegend für den Einsatz im Getreide- und Kartoffelanbau empfohlen werden.Die Zahlen belegen, dass eine mögliche hormonelle Wirksamkeit bei Pﬂ  anzenschutzmitteln ein relevantes Seit die Firma Bayer 1892 mit dem Insektizid Dinit-rocresol das erste synthetische Pﬂ  anzenschutzmittel eingeführt hat, werden Fluch und Segen des chemi-schen Pﬂ  anzenschutzes kontrovers diskutiert. Auf der einen Seite hat die Entwicklung immer neuer Wirkstof-fe über die Jahrzehnte zu einer erheblichen Steigerung der Ernteerträge verholfen. Inzwischen müssen die meisten Landwirte eine Vielzahl von Pﬂ  anzenschutz-mitteln einsetzen, um das hohe Ertragsniveau halten zu können. Auf der anderen Seite wurde schon früh erkannt, dass sich die Chemikalien in Nahrungsmit-teln, Gewässern und Böden anreichern und dort ein mögliches Risiko für Mensch und Umwelt darstellen.Mit umfassenden rechtlichen Regelungen zur Zu-lassung und Anwendung von chemischen Pﬂ  anzen-schutzmitteln wurde in Deutschland schon früh ver-sucht, diesen Risiken zu begegnen. Nicht zuletzt in den aktuellen Debatten um Pestizidrückstände in Obst und Gemüse wurde aber auch immer wieder deutlich, dass sich der Zielkonﬂ  ikt zwischen Anwendungsinteressen und Schutzanforderungen rechtlich nicht vollständig lösen lässt. Im transdisziplinären Projekt start2 entwi-ckeln Wissenschaftler der Goethe-Universität und des Instituts für sozial-ökologische Forschung (ISOE) daher gemeinsam mit weiteren Forschungspartnern Hand-lungsstrategien, die helfen sollen, die Risikovorsorge im chemischen Pﬂ  anzenschutz nachhaltig zu stärken.Das Grundprinzip lautet dabei: Vorsorge durch Ko-operation. Das heißt, dass alle relevanten Akteure, vom Pﬂ  anzenschutzmittelhersteller über die Landwirte bis hin zu den Wasserversorgern in gemeinsamer Ver-In Deutschland werden pro Jahr etwa 30 000 Ton-nen chemischer Pﬂ  anzenschutz-mittel verbraucht. Gut die Hälfte da-von entfällt auf die Herbizide. Die Fungizide machen etwa 35 Prozent des Gesamtver-brauchs aus. Der Rest entfällt auf Insektizide und Wachstumsregula-toren. In der Euro-päischen Union sind es insgesamt mehr als 200 000 Tonnen. von Florian Keil, Jörg Oehlmann und Ulrike Schulte-OehlmannRisikovorsorge im chemischen   Pﬂ  anzenschutzWie sich Anwendungsinteressen und Schutzanforderungen in Einklang bringen lassenForschung Frankfurt 1/2010 65Forschung aktuellÜbergreifend zeigte sich, dass eine Reduzierung von Pﬂ  anzenschutzmitteln abhängig davon ist, wie stark ein Betrieb spezialisiert ist und inwieweit er etwa Bo-denbearbeitung, Fruchtfolge und Sortenauswahl noch variieren kann. Auf Basis dieser Ergebnisse führte das Projekt eine repräsentative Befragung von Landwirten in Deutsch-land durch. In Telefoninterviews wurden 527 Land-wirte konventioneller Ackerbaubetriebe aller Größen-klassen befragt. Sie wurden unter anderem gefragt, wie relevant unterschiedliche Informations- und Be-ratungsformen für sie sind. Außerdem wollten wir wissen, ob ihnen das Problem endokrinschädlicher Pﬂ  anzenschutzmittel bekannt ist und unter welchen Bedingungen sie bereit wären, die Mittel zu ersetzen. Problem darstellt. Nicht zuletzt aus diesem Grund hat das Europäische Parlament im Januar 2009 eine Ver-ordnung verabschiedet, die die Zulassung von chemi-schen Pﬂ  anzenschutzmitteln neu regelt. Danach kön-nen künftig endokrinschädliche Pﬂ  anzenschutzmittel von der Zulassung ausgeschlossen werden. Nach wel-chen wissenschaftlichen Kriterien die Endokrinschäd-lichkeit eines Pestizids bestimmt werden soll, ist jedoch derzeit noch offen. Die neue Verordnung verlangt, dass die EU-Kommission diese Kriterien bis 2013 vorlegt. Trotz dieser wichtigen Verschärfung des Zulassungs-rechts ist die besondere Problematik endokrinschäd-licher Pﬂ  anzenschutzmittel aus Sicht von start2 damit jedoch noch nicht nachhaltig gelöst und eine weiterge-hende Risikovorsorge geboten. Denn zum einen ist die Problematik von Ge-mischwirkungen bei endokrinschädlichen Substanzen besonders relevant, denn sie treffen auf ein präformier-tes System im Organismus. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich dort negative Effekte mehrerer Substanzen addieren oder gar verstärken, ist daher besonders groß. Zum anderen wird auch in Zukunft die Wirkung stets nur an Stellvertreterorganismen geprüft. Dadurch wird aber vernachlässigt, dass es gerade im Bereich endo-kriner Effekte besonders sensitive Organismen geben kann. Der Ansatz von start2 war es daher, den Fokus auf endokrinschädliche Pﬂ  anzenschutzmittel zu rich-ten und Handlungsvorschläge zu erarbeiten, wie der Umgang mit Risikostoffen im chemischen Pflanzen-schutz insgesamt verbessert werden kann.Wie Landwirte den chemischen Pﬂ  anzenschutz bewertenEntscheidend ist, dass Handlungsvorschläge zur Risikovorsorge praxistauglich sind. Das heißt im Be-sonderen: Sie müssen sich in den betrieblichen All-tag der Landwirte integrieren lassen. Im Rahmen von start2 wurden daher Landwirte zu ihren Einstellungen zum Pﬂ  anzenschutz befragt. In ausführlichen Einzel-interviews wurde deutlich, dass deutsche Landwirte ihren Handlungsspielraum beim Pflanzenschutz als nur gering einschätzen und dies umso mehr, je inten-siver gewirtschaftet wird und je größer ein Betrieb ist. In Deutschland gibt es rund 17 Mil  lionen Hektar landwirt-schaftlicher Nutzﬂ  äche. Mehr als zwei Drittel davon entfallen auf den Ackerbau,   wobei der Getreideanbau mit rund 6,5 Mil-lionen Hektar den größten Flächenanteil hat. Da der Einsatz von Herbiziden wesentlich an den Getreideanbau gebunden ist, ist ihr Verbrauch in Deutschland besonders hoch.Die AutorenDr. Florian Keil, 40, ist seit 2003 wis-senschaftlicher Mitarbeiter und Pro-jektleiter am ISOE. Er studierte Physik, Mathematik und Philosophie an der Universität Hamburg; 2001 promovier-te er in Experimentalphysik an der Uni-versität Heidelberg. Seine Forschungs-schwerpunkte sind Wasserforschung, Modellierung und Simulation sowie Methoden transdisziplinärer Forschung. Er koordinierte neben start2 die Ver-bundprojekte INTAFERE (www.intafere.de) und start (www.start-project.de), in denen die Goethe-Universität und das ISOE aktuelle Fragestellungen zum Thema Wasserqualität bearbeitet ha-ben. Neben der Goethe-Universität und dem ISOE sind an start2 das Universi-tätsklinikum Freiburg, das Büro für Ag-rar- und Regionalentwicklung und das Büro für Agrarsoziologie und Landwirt-schaftskultur beteiligt.Prof. Dr. Jörg Oehlmann leitet seit 2001 die Abteilung Aquatische Ökotoxikolo-gie am Institut für Ökologie, Evolution und Diversität des Fachbereichs Bio-wissenschaften. Im Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiKF) koor-diniert er gemeinsam mit zwei Kollegen den Projektbereich D (Laborzentrum), und in der kürzlich gegründeten Goe-the Graduate Academy ist er Sprecher des Graduiertenzentrums GRADE Sus-tain. Seine Forschungsinteressen um-fassen die Ökotoxikologie und Wir-kungsmechanismen hormonaktiver Chemikalien sowie Kombinationseffek-te von Schadstoffen und Klimawandel auf aquatische Ökosysteme.Dr. Ulrike Schulte-Oehlmann studierte Biologie an der Universität Münster und promovierte im Bereich Zoolo-gie    /    Ökotoxikologie. Anschließend war sie vier Jahre als Umweltwissenschaft-lerin am Internationalen Hochschulins-titut Zittau tätig. Seit 2001 ist sie wis-senschaftliche Mitarbeiterin der Abteilung Aquatische Ökotoxikologie am Institut für Ökologie, Evolution und Diversität im Fachbereich Biowissen-schaften. Sie koordinierte und bearbei-tete zahlreiche Drittmittelprojekte zur Wirkungserfassung hormonschädigen-der Umweltkontaminanten (Pﬂ  anzen-schutzmittel, Industriechemikalien, Arzneimittel), unter anderem das von der EU geförderte Projekt COMPREN-DO – Comparative Research on Endo-crine Disrupters. oehlmann@bio.uni-frankfurt.de   schulte-oehlmann@bio.uni-frankfurt.de   keil@isoe.deForschung Frankfurt 1/2010 66Forschung aktuellBundesamt für Verbraucher-schutz und Le-bensmittelsicher-heit (2010) Berichte zu Pﬂ  an-zenschutzmitteln 2008 Birkhäuser Verlag, Basel – Boston – Berlin (Download unter www.bvl.bund.de; letzter Zugriff am 03. 02. 2010). Fink-Keßler A und Jürgens K (2009) Die Minde-rung von Risiken durch endokrin-schädliche Pﬂ  anzen-schutzmittel als Handlungsfeld in der Landwirtschaft ISOE-Materialien Soziale Ökologie, Nr. 31. Institut für sozial-ökologische Forschung ISOE. Frankfurt am Main (Download unter www.start-project.de, letzter Zugriff am 03. 02. 2010).European Union (2009) Regulation (EC)  No  1107  /  2009 of the European Parliament and of the Council of 21 Oc-tober 2009 concern-ing the placing of plant protection products on the mar  ket and repeal-ing Coun  cil Direc-tives  79  /  117  /  EEC and  91  /  414  /  EEC Ofﬁ  cial Journal of the European Union 52, 1 – 51. McKinlay R, Plant JA, Bell JNB und Voulvoulis N (2008) Endocrine disrupting pestici-des: Implications for risk assessment. En-viron. Int. 34, 168 – 183.Sturm S, Kiefer J und Eichhorn E (2007) Befunde von Pﬂ  anzenschutz-mitteln in Grund- und Oberﬂ  ächen-wässern und deren Eintragspfade. Be-deutung für die Wasserwirtschaft und das Zulas-sungsverfahren. In: DVGW-Technolo-giezentrum Was-ser (TZW) Karls-ruhe (Hrsg.). Pﬂ  anzenschutz-mittel in Böden, Grund- und Oberﬂ  ächenwas-ser – Vorkommen, Abbau und Zulas-sung. Veröffentli-chungen aus dem Technologiezent-rum Wasser Karlsruhe 31, 185 – 311.LiteraturEs wurde auch erhoben, inwieweit sie die Vorschriften bei der Ausbringung von Pﬂ  anzenschutzmitteln ein-halten und umsetzen. Dabei zeigte sich Folgendes:Der Informationsgrad über die Problematik endo-krinschädlicher Pﬂ  anzenschutzmittel ist niedrig: Nur 52 Prozent der Landwirte haben schon einmal davon gehört, 48 Prozent dagegen noch nie. 31 Prozent der Landwirte geben an, sie wären »ganz bestimmt« bereit, solche Mittel zu ersetzen, auch wenn das Ersatzmittel in seiner Wirkung nicht ganz so gut wäre. 19 Prozent sagen, sie würden »ganz bestimmt« ein anderes Mittel wählen, auch wenn es teurer wäre. Diese Bereitschaft ist in den großen Betrieben (über 100 Hektar) deutlich niedriger: Hier sind nur noch acht Prozent »ganz be-stimmt« zur Substitution bereit.Betrachtet man die unterschiedlichen Einstellun-gen zum Pﬂ  anzenschutz, wird deutlich: Das wichtigs-te Argument für eine sparsame Verwendung sind die Kosten. Für 90 Prozent der Landwirte trifft die Aussage »Entscheidend ist es, die Kosten für Pﬂ  anzenschutz-mittel so weit wie möglich zu reduzieren« »eher« oder »genau« zu. An oberster Stelle der genutzten Informations- und Wissensquellen steht die »eigene langjährige Erfahrung«: Für 95 Prozent ist sie »wichtig« oder »sehr wichtig«. Es Zur Bekämpfung des Kartoffelkäfers werden in Deutschland unterschiedliche Pﬂ  anzenschutzmittel eingesetzt. Einige da-von stehen im Verdacht, endokrinschädliche Eigenschaften zu haben. Zwar ist der Kartoffelanbau in Deutschland ﬂ  ächenmä-ßig relativ unbedeutsam. Die hohe Intensität des Pﬂ  anzen-schutzmitteleinsatzes macht ihn für start2 jedoch zu einem wichtigen Untersuchungsgebiet. folgen  Fachbücher  /  Fachzeitschriften  (80 Prozent),  der Austausch mit Berufskollegen (79 Prozent), die amtli-che Pﬂ  anzenschutzberatung (78 Prozent) und die Vor-gaben der Hersteller (76 Prozent). Weniger wichtig sind dagegen private Berater (50 Prozent) und das Internet (45 Prozent).Allgemein können die Landwirte die geltenden Vor-schriften im Umgang mit Pﬂ  anzenschutzmitteln im Alltag gut umsetzen. Schwierigkeiten wurden dagegen selten berichtet. So geben nur drei Prozent an, dass sie teilwei-se Restmengen nicht ordnungsgemäß entsorgen kön-nen. Immerhin 18 Prozent berichten jedoch, dass es nicht immer möglich ist, die Kanister zu öffnen und das Spritz-gerät zu befüllen, ohne dabei etwas zu verschütten. Die Risikovorsorge im chemischen Pﬂ  anzenschutz stärkenNachhaltige Fortschritte in der Risikovorsorge kön-nen nur erzielt werden, wenn in möglichst allen Berei-chen Handlungsoptionen entwickelt werden. In start2 geschah das in den Bereichen »Entwicklung von Pﬂ  an-zenschutzmitteln«, »Landwirtschaftliche Pflanzen-schutzpraxis« und »Gewässer- und Trinkwasserschutz«. Für start2 durchgeführte standardisierte Untersu-chungen am Institut für Umweltmedizin und Kran-kenhaushygiene des Universitätsklinikums Freiburg haben ergeben, dass keiner der 41 als möglicherwei-se endokrinschädlich eingestuften Pflanzenschutz-mittelwirkstoffe leicht biologisch abbaubar ist. Das ist für eine Zulassung zwar nicht zwingend, jedoch verringern Wirkstoffe, die schnell und vollständig ab-gebaut werden, mögliche Risiken für Mensch und Umwelt – sofern diese Eigenschaften nicht durch er-höhte Aufwandmengen und häuﬁ  gere Anwendungen kompensiert werden müssen. Im Projekt wurde daher die Frage gestellt, ob ein Pflanzenschutzmittelwirk-stoff so gestaltet werden kann, dass er wirksam und umweltfreundlich zugleich ist? Gezieltes Molekülde-sign ist die innovative Antwort, die die Chemiker des Universitätsklinikums Freiburg auf diese Frage geben. An anderen umweltrelevanten Stoffgruppen wie Arz-neimitteln konnte bereits gezeigt werden, dass dieser Ansatz grundsätzlich funktioniert. Im Projekt wurden Maßnahmen konzipiert, um dieses nachhaltige Gestal-tungsprinzip in Forschung und Entwicklung langfristig durchzusetzen.Die weitergehende Risikovorsorge im chemischen Pﬂ  anzenschutz muss als gemeinsames Anliegen von Landwirtschaft und Gesellschaft verankert werden. Forschung Frankfurt 1/2010 67Forschung aktuellAuf diese Weise können Akzeptanzprobleme bei den Landwirten vermieden werden, wie sie in den empi-rischen Untersuchungen von start2 deutlich geworden sind. Kernelemente einer solchen Handlungsstrategie sind daher die Verbesserung und thematische Erweite-rung der landwirtschaftlichen Beratungsangebote und eine Regionalisierung des Risikomanagements. Dafür könnten »Expertenteams« gebildet werden, die sich aus Landwirten sowie aus Vertretern der Agrarindus-trie, der Verwaltungs- und Bildungseinrichtungen, der Beratung, der Agrarpolitik und der Agrarverbände zu-sammensetzen. Sie sollten bereit sein, gemeinsam mit Umweltverbänden, der Wasserwirtschaft sowie dem Landschafts- und Naturschutz neue Lösungen zur Stär-kung der Risikovorsorge im Pﬂ  anzenschutz zu ﬁ  nden und konkurrierende Perspektiven zu überwinden. Als dritter Weg sollte eine nachhaltige wasserwirt-schaftliche Strategie entwickelt werden, um Gewäs-serbelastungen durch Pﬂ  anzenschutzmittel weiter zu verringern. Grundprinzip sollte sein, möglichst an der Quelle anzusetzen und die Stoffe bereits vor dem Ein-trag in die aquatischen Systeme zurückzuhalten. Wie Untersuchungen der Goethe-Universität und des ISOE gezeigt haben, empﬁ  ehlt es sich, die bestehenden Ko-operationen zwischen Wasser- und Landwirtschaft auszubauen. Freiwillige Vereinbarungen, bei denen Landwirte auf den Einsatz endokrinschädlicher Stoffe verzichten und dafür etwa bei der Umstellung auf öko-logische Landwirtschaft gefördert werden, sind dafür ein Beispiel. Dort, wo Grundwasserbelastungen nicht ausgeschlossen werden können, muss zum Trinkwas-serschutz Aufbereitungstechnik eingesetzt werden, wenn Grenzwerte überschritten werden. Die Bundes-länder sollten für solche Fälle Gerätepools aufbauen, aus denen betroffene Wasserwerke kostenpﬂ  ichtig ent-sprechende Technik ausleihen können.Die systemische PerspektiveFür die drei vorgestellten Bereiche wurden in start2 umfassende Kataloge mit Maßnahmen erarbeitet, die jeweils für sich zu einer Stärkung der Risikovorsorge beitragen können. Der chemische Pﬂ  anzenschutz ist je-doch ein komplexes System, in dem eine Vielzahl von Faktoren und Akteuren zusammenwirken. In welchem Umfang konkrete Maßnahmen zur Risikominderung beitragen, wo möglicherweise Handlungskonﬂ  ikte auf-brechen, wo aber auch Synergien bei der Risikovorsor-ge genutzt werden können, wird in der Schlussphase des Projekts untersucht. Ziel dieser Bewertung ist es, einzelne Maßnahmen aus den drei Bereichen so zu einer Gesamtstrategie zu verknüpfen, dass die Risiko-vorsorge im chemischen Pﬂ  anzenschutz dauerhaft ge-stärkt werden kann. Um dieses Ziel zu erreichen, wird nicht nur ein Computer-basiertes Modell zur Abschät-zung der Wirkung von Risikominderungsmaßnahmen entwickelt, sondern auch die Sicht der Praxis integ-riert: Vertreter der landwirtschaftlichen Praxis, Bera-tung und Verwaltung, der Chemischen Industrie, der Wasserwirtschaft, der Wissenschaft und der Behörden bringen ihr Wissen direkt in die Formulierung der Ge-samtstrategie ein.   ◆Im Projekt start2 wurden über 500 Landwirte konven-tioneller Ackerbau-betriebe zu ihren Einstellungen zum Pﬂ  anzenschutz be-fragt. Dabei zeigte sich, dass es für die große Mehr-heit der Landwirte in Deutschland entscheidend ist, die Kosten für Pﬂ  anzenschutz-mittel so weit wie möglich zu redu-zieren. Pﬂ  anzenschutzmittel gelangen auf verschiedenen Wegen in Flüsse und Seen. Dazu gehören die Erosion, die Verdunstung und die Abdrift aus den Spritzdüsen. Wenn Landwirte ihr Spritzgerät auf dem Hof reinigen, können die Stoffe zudem mit dem Abwasser über die Kläranlagen in Oberﬂ  ächengewäs-ser eingetragen werden. Die Abschluss-ergebnisse des Projekts werden auf der start2-Hompage unter www.start-project.de abrufbar sein. Entscheidend ist, die Kosten für PSM so weit wie möglich zu minimierenUm Resistenzbildungen zu verhindern, verwenden wir ein möglichst breites Spektrum an PSM-WirkstoffenDie Wirksamkeit des PSM ist für mich wichtiger als sein PreisIch verzichte auf empfohlene Anwendungen, um den wirtschaftlich optimalen Ertrag zu erreichenIch verwende alle empfohlenen Anwendungen, um sicher den maximalen Ertrag zu erreichenWie intensiv wir spritzen, hängt von der zu erwartenden Marktpreisentwicklung abÜber geeignete Fruchtfolgen versuchen wir den Einsatz von PSM zu reduzierenÜber eine geeignete Sortenwahl reduzieren wir den Einsatz von PSMDurch zusätzliche mechanische Unkrautbekämpfung versuchen wir den Einsatz von PSM zu reduzieren90 574736262016464439 2633343331404135338277665149807765trifft genau zu trifft eher zu

Risikovorsorge im chemischen Pflanzenschutz : wie sich Anwendungsinteressen und Schutzanforderungen in Einklang bringen lassen

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