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Umweltsicherheit
Unsere Erde ist alles, was wir haben. Deshalb möchten wir den Einfluss des modernen Pflanzenschutzes auf die Natur so gering wie möglich halten.
Night Sky
Umweltsicherheit: Die Grundlagen

Um Umweltsicherheit gewährleisten zu können, müssen wir zunächst verstehen, welche potenziellen Risiken bestehen. Wissen Sie eigentlich, was der Unterschied zwischen einer Gefahr und einem Risiko ist?

 

Auf dieser Seite ist die Situation anders: Jetzt ist die Person im Wasser, sie ist der Gefahr direkt ausgesetzt - dementsprechend besteht ein Risiko.

Ein Hai im Wasser stellt eine potenzielle Gefahr dar. Aber die Person steht sicher am Ufer, sodass keine Exposition gegenüber der Gefahr besteht - daraus folgt, dass auch kein Risiko besteht.

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Was bedeutet das im Kontext der Umweltsicherheit?

Um die Wirkung und das potenzielle Risiko bei der Anwendung eines bestimmten Pflanzenschutzmittels einschätzen zu können, müssen wir verstehen, welche intrinsische Gefahr von einem Stoff für eine große Bandbreite an Organismen ausgeht
- und wir müssen wissen, wie hoch die potenzielle Exposition in der Umwelt sein könnte.

 

 

Wirkung

Die Toxizität gegenüber verschiedenen Spezies wird untersucht.

Icons: Birds & Mammals

Vögel und Säugetiere

Akute (Mortalität) und chronische (Fortpflanzung) Wirkungen auf Vögel und Säugetiere durch Exposition gegenüber Rückständen in der Nahrung.

Icon: Non-target arthropods

Nichtzielarthropoden

Wirkungen auf das Überleben und die Fortpflanzung von Gliederfüßern wie Käfern, Spinnen und Milben – sowohl auf dem Feld als auch in den Ackerrändern.

Icon: Soil organisms

Bodenorganismen

Bestimmung von Effekten auf Regenwürmer, Bodenmakroorganismen (z.B. Milben) und -mikroorganismen (z.B. Bakterien) nach akuter und chronischer Exposition.

Icon: Aquatic Organisms

Wasserorganismen

Akute und chronische Wirkungen auf allen Ebenen der aquatischen Nahrungskette / des aquatischen Nahrungsnetzes – Algen, Pflanzen, Wirbellose und Fische.

Icon: Bees

Bienen

Bestimmung individuelle Mortalität von Honigbienen (und z.T. auch anderer Bienenarten) nach Exposition über Futter und durch Kontakt.

Icon: Non-target plants

Nichtzielpflanzen

Auswirkungen auf Saatgut und Jungpflanzen außerhalb der Anbaufläche.

 

Exposition

Untersuchungen zum Umweltverbleib und die Umweltmodellierung dienen der Prüfung und Beschreibung des Verhaltens und der Verteilung von Stoffen in den verschiedenen Umweltkompartimenten.

Ground Water
Grundwasser
Icon: Surface Water
Oberflächenwasser
Icon: soil
Boden

 

Anhand der Ergebnisse der Wirkungs- und Expositionsprüfungen können wir das Umweltrisiko beschreiben.

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Ecotox

Die Wissenschaft der Ökotoxikologie hat sich in den letzten 50 Jahren weiterentwickelt und kombiniert – wie der Name schon sagt – Wissen und Techniken aus der Ökologie („ecology“) und der Toxikologie.

 

Wie toxisch ist die Verbindung für Nichtzielorganismen?

Tests an Milben, Käfern, parasitären Wespen und gelegentlich an Spinnen. Die gemessenen Toxizitätswerte sindLR50undER50. In der Regel wird das Produkt getestet

Untersuchungen an verschiedenen Pflanzenarten, die repräsentativ für verschiedene taxonomische Gruppen sind, einschließlich ein- und zweikeimblättriger Pflanzenarten (z. B. Rüben, Sonnenblumen, Tomaten, Weidelgras usw.). In der Regel wird das Produkt getestet.

Untersuchungen an Regenwürmern, Bodenmilben, Springschwänzen und Bodenmikroorganismen. In der Regel werden der Wirkstoff, das Produkt und auch die wichtigsten Metaboliten untersucht.

Tests auf akute und chronische Wirkungen auf erwachsene Honigbienen und bei Bedarf zusätzliche Tests an Hummeln und Honigbienenlarven.

Untersuchungen der Wirkungen akuter und chronischer Exposition gegenüber einem Stoff auf Mäuse, Ratten und/oder Kaninchen. Viele Untersuchungen an Ratten, Mäusen usw. werden durchgeführt, um die Wirkungen einer Substanz auf den Menschen zu untersuchen und zu beschreiben (Humantoxizität). Einige dieser Ergebnisse sind auch für das Verständnis möglicher Auswirkungen auf Wildsäuger nützlich und liefern für den Bereich der Ökotoxikologie relevante Daten. So können wir die Toxizitätsdaten für ökotoxikologische Fragestellungen wiederverwenden. Das bedeutet, dass wir Wirbeltiere nur einmal testen, anstatt zwei separate Tests durchzuführen.

Tests of the effects of acute and chronic exposure to a substance on fish, aquatic invertebrates (e.g. water fleas), sediment organisms, algae and aquatic plants. As a rule, the active ingredient, the product and also the most important metabolites in water and / or in the sediment are examined.

Studies of the effects of acute and chronic exposure to a substance on quail, mallard and occasionally canaries.

Die Untersuchung der Wirkungen eines Pflanzenschutzmittels auf Nichtzielorganismen ist sehr wichtig, da eines unserer Hauptziele darin besteht, die Organismen zu schützen, auf die das Pflanzenschutzmittel nicht abzielt.

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Umweltverbleib

Um die potenzielle Exposition aller Organismen untersuchen zu können, die wir nicht schädigen möchten, müssen wir verstehen, wie sich ein Stoff nach seiner Freisetzung in der Umwelt verhält.

Degradation in the soil (both aerobically and anaerobically) and on the soil surface by sunlight: how long does it take for a substance to be degraded in the soil and which metabolites are formed and in what amounts? Studies are carried out under standardized conditions in the laboratory and also under more realistic application conditions in the field. On the basis of the information obtained, the half-life of the degradation of a substance and its degradation path in the soil are determined. Adsorption and desorption studies describe the intensity of the binding of a substance to the soil components. These studies are carried out in the laboratory under standardized conditions to determine the immobility or mobility of a substance in the environment.

Volatilität (Flüchtigkeit) beschreibt die Zersetzung eines Stoffes in der Luft. Sie wird anhand eines zugelassenen Modells berechnet, das chemische Reaktionen des Stoffes simuliert, die er mit durch Sonnenlicht produzierten Hydroxylradikalen und Ozon eingeht. Wenn für die Verbindung eine Halbwertszeit von weniger als 2 Tagen nachgewiesen wird, ist nicht von einer Verbreitung in der Luft über längere Strecken auszugehen.

Wie wahrscheinlich ist es, dass ein Wirkstoff und seine Metaboliten ins Grundwasser gelangen, und welche Konzentrationen sind zu erwarten? Zur Beantwortung dieser Frage simulieren wir die Mobilität und den Transport der Verbindungen im Boden mit anerkannten wissenschaftlichen Modellen. In der EU werden unterschiedliche Boden- und Wetterbedingungen, die für landwirtschaftliche Flächen in ganz Europa repräsentativ sind, bewertet. Neben diesen Boden- und Wetterszenarien werden Informationen über das Ausbringungsschema, die Ausbringmenge, den Zeitpunkt der Ausbringung, die Anzahl der Anwendungen und die Pflanze, auf die ein Produkt ausgebracht werden soll, sowie Informationen über den Abbau und die Adsorption im Boden berücksichtigt. Die vorhergesagten Konzentrationen eines Pestizidwirkstoffs im Grundwasser (als Worst-Case-Szenario in 1 m Tiefe unter der behandelten Fläche) müssen unterhalb von 0,1 μg/l liegen, damit die Anwendung des Produkts in der EU zulässig ist.

Abbau und Verteilung in Oberflächengewässern: Wie lange dauert es, bis eine Substanz im Oberflächenwasser abgebaut wird, und welche Metaboliten werden in welchen Mengen sowohl im Wasser als auch im Sediment gebildet? Anhand dieser Informationen werden die Halbwertszeit des Abbaus oder der Dissipation einer Substanz sowie ihr Abbauweg in Wasser-Sediment-Systemen ermittelt. Darüber hinaus werden die Auswirkungen von Sonnenlicht sowie von Abschwemmung und Drainagen von behandelten Feldern untersucht.

Expositionsmodellierung

Anhand unserer Untersuchungen über den Umweltverbleib, die Eigenschaften einer Substanz und das Ausbringungsmuster können wir ihre Konzentration in den verschiedenen Umweltkompartimenten vorhersagen.

 

Um die vorhergesagte Umweltkonzentration (Predicted Environmental Concentration, PEC) abzuleiten, verwenden wir von den Regulierungsbehörden zugelassene Expositionsmodelle und nationale Berechnungssysteme.

 

Erwartete Konzentrationen des Wirkstoffs und seiner Metaboliten im Wasser nach der Exposition durch Abdrift, Drainage und Abschwemmung.

  • Exposition durch Abdrift
  • Exposition durch Abschwemmung
  • Exposition durch Drainage
  • Exposition durch Auswaschung in das Grundwasser
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Bewertung der Umweltsicherheit

Basierend auf unseren Erkenntnissen über Ökotoxikologie, Umweltverbleib und Umweltexposition führen wir eine Umweltverträglichkeitsprüfung durch:
 

 

Stellen die erwarteten Konzentrationen in der Umwelt ein nicht akzeptables Risiko für Nichtzielorganismen dar?

 

Durch den Vergleich der Daten über Expositionswerte, die Wirkungen verursachen, mit den Konzentrationen in der Umwelt kann eine Aussage über ein potenzielles Risiko getroffen werden. Zwar sind die Bewertungs- und Berechnungsmodelle weltweit unterschiedlich, doch diese Grundprinzipien sind überall die gleichen. Sehen wir uns zum Beispiel Europa an. Wie sieht dort eine grundlegende Risikobewertung aus?

 

Das „Toxizitäts-Expositions-Verhältnis“ ist ein Indikator für die Umweltsicherheitsmarge.

Vögel und Säugetiere: Es wird eine Bewertung der Exposition für Vögel und Säugetiere durchgeführt. Die erwartete Exposition wird anhand der erwarteten Rückstandsgehalte in der Nahrung geschätzt. Zur Bewertung der akuten Auswirkungen (z. B. des Mortalitätsrisikos) bei akuter Aufnahme einer Substanz wird diese Exposition mit derLD50verglichen (der letalen Dosis, bei der 50 % der getesteten Tiere starben), die in Vogel- oder Säugetierstudien bestimmt wurde. Für mögliche Auswirkungen einer chronischen Exposition wird der in Langzeitstudien bestimmteNOEL (No Observable Effect Level) zum Vergleich herangezogen. Die verzehrten Rückstände werden nach den Ernährungsgewohnheiten (z. B. Insektenfresser, Pflanzenfresser, Allesfresser, Körnerfresser, Fruchtfresser) der sogenannten repräsentativen Spezies (Indikator-Spezies) bewertet. Die Spezies und die Zusammensetzung der Nahrung variieren je nach Pflanzenkultur und Wachstumsphase. Eine Sicherheitsmarge wird angewandt und das Risiko wird als akzeptabel angesehen, wenn die erwartete Exposition für Vögel und Säugetiere 10 % derLD50(= Sicherheitsmarge von 10) und 20 % (= Sicherheitsmarge von 5) derNOEC (No Observed Effect Concentration) beträgt.

Eine Bewertung der Exposition wird für Regenwürmer, Bodenmakroorganismen (z. B. Bodenmilben) und Mikroorganismen (Bakterien) durchgeführt. In Europa beispielsweise werden die vorhergesagten Konzentrationen im Boden nach der Ausbringung eines Pflanzenschutzmittels mit den (NOEC) in ökotoxikologischen Tests gemessenen langfristigen Expositionswerten verglichen, um die Umweltverträglichkeit der Ausbringungen zu beurteilen. Die Konzentrationen im Boden werden für die Zeit direkt nach der Ausbringung eines Produkts bewertet und ggf. wird die akkumulierte Exposition nach einem mehrjährigen Einsatz untersucht. Um die Sicherheitsmarge zu erhöhen, wird ein Bewertungsfaktor von 5 gewählt (die Exposition muss weiterhin unter 20 % derNOEC liegen).

Eine Bewertung der Exposition wird in allen Bereichen des aquatischen Nahrungsnetzes durchgeführt: Algen, Wasserpflanzen (z. B. Wasserlinsen), wirbellose Wassertiere (z. B. Wasserflöhe), Sedimentorganismen und Fische. Geprüft wird, ob die vorhergesagten Konzentrationen im Wasser und Sediment im Vergleich zu den Konzentrationen in ökotoxikologischen Tests akzeptabel sind. Zur Bewertung der akuten Auswirkungen (z. B. des Mortalitätsrisikos) bei akuter Exposition gegenüber einer Substanz wird diese Konzentration mit derLC50verglichen (der letalen Konzentration, bei der 50 % der getesteten Tiere starben), die in Studien zu akuten Auswirkungen bestimmt wurde. Für die Bewertung der möglichen Auswirkungen einer chronischen Exposition gelten dieNOECoder dieEC50(= Sicherheitsmarge von 10), die in Studien zu chronischen Auswirkungen bestimmt wurden, als akzeptabel. Die Konzentrationen in Wasser und Sediment werden geschätzt, wenn die Gegebenheiten so sind, dass sich das Wasser direkt neben dem Feld befindet. Wenn diese Konzentrationen auf ein potenzielles Risiko hinweisen, ist es vorgeschrieben, Minderungsmaßnahmen zur Verringerung der Exposition zu ergreifen (z. B. Pufferzonen, in denen nicht gespritzt werden darf und die den Abstand markieren, den der Landwirt bei der Ausbringung eines Pestizids zum nächstgelegenen Gewässer einhalten muss, oder die Verwendung spezieller Geräte, die die Abdrift verringern). Mehr über solche Minderungsmaßnahmen erfahren Sie im weiteren Verlauf unserer Scroll-Story.

Eine Bewertung der Exposition wird für Honigbienen und ggf. auch für Wildbienen durchgeführt. Es wird beurteilt, ob die geschätzte Exposition nach der Ausbringung (sowohl oral als auch durch Kontakt) im Vergleich zu den in ökotoxikologischen Tests ermittelten Werten als sicher betrachtet werden kann. Das Risiko wird als akzeptabel eingestuft, wenn zulässige, zuvor festgelegte Auslösewerte erreicht werden oder wenn die Ergebnisse von unter realistischeren Expositionsbedingungen durchgeführten Tests zeigen, dass die spezifische Verwendung kein Risiko für Bienen darstellen würde.

Es wird eine Bewertung der Wirkungen auf das Überleben und die Fortpflanzung von Gliederfüßern innerhalb und außerhalb des behandelten Feldes durchgeführt. Die Expositionswerte bei direktem Overspray (im Feld) oder Sprühdrift (außerhalb des Feldes) werden mit den Auswirkungen auf die Mortalität(LR50)und die Fortpflanzung(ER50)verglichen, die in ökotoxikologischen Tests ermittelt wurden. Das Risiko wird als akzeptabel erachtet, wenn die Wirkungen beim Feldversuch unter 50 % liegen oder das Potenzial für eine Erholung nachgewiesen wird. Zur Bestimmung der Risiken außerhalb des Feldes werden zusätzliche Bewertungsfaktoren herangezogen.

Für eine Reihe von Pflanzenarten wird eine Bewertung der Auswirkungen einer Exposition auf Saatgut und Jungpflanzen (Aufgang von Setzlingen, Wachstum, Pflanzengewicht, Anzeichen von Phytotoxizität usw.) durchgeführt. Die zu erwartenden Expositionswerte durch Sprühdrift aus dem Feld werden mit den in ökotoxikologischen Tests ermittelten Effektraten (z. B. der niedrigstenER50) verglichen. Bei der Sicherheitsbewertung wird eine Sicherheitsmarge angewandt (z. B. eine Sicherheitsmarge von 5). Gegebenenfalls müssen Landwirte Abstandsauflagen im Feld einhalten, d.h. Zonen, in denen nicht gespritzt werden darf, um Nichtzielpflanzen außerhalb des Feldes zu schützen.

Minderungsmaßnahmen

Auf Grundlage der Ergebnisse unserer wissenschaftlichen Untersuchungen entwickeln wir Maßnahmen zur Kontrolle (Beseitigung oder Reduzierung) von unbeabsichtigten Auswirkungen unserer Produkte auf die Umwelt. Die Angemessenheit dieser Maßnahmen wird von den Behörden während des Zulassungsprozesses bewertet. Nachfolgend einige Beispiele für mögliche Minderungsmaßnahmen:

 

Pufferzonen, in denen keine Pestizide gespritzt werden bzw. in denen deren Abschwemmung verhindert wird, um das Abdrift- und/oder Abschwemmungsrisiko zu reduzieren

 

Pufferzonen, in denen keine Pestizide gespritzt werden

Diese Zonen mindern das Risiko einer Abdrift. Es handelt sich dabei um Abstände zwischen den Ausbringungsbereichen und der Umgebung, die als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme dienen.

 

Pufferzonen, in denen ein Abschwemmen verhindert wird

Bei diesen Zonen handelt es sich um einen Puffer zwischen dem Feld, auf das Pflanzenschutzmittel ausgebracht wurden, und der umgebenden Natur. Sie verhindern, dass potenzielle Abschwemmungen in die Umwelt und in die Nähe von Nichtzielorganismen gelangen.

 

Abdriftreduzierende Düsen

Sprühdrift ist die mögliche Ausbreitung von Pflanzenschutzmitteln in die den Ausbringungsbereich umgebende Umwelt. Spezielle Düsen können diese Abdrift verringern und so das Risiko reduzieren.

 

 

Einschränkungen gemäß Kennzeichnung

Durch die Anweisungen auf dem Produktetikett soll sichergestellt werden, dass das Produkt in der richtigen Menge, zur richtigen Zeit, in den richtigen Bereichen und auf die richtigen Pflanzenteile ausgebracht wird.

 

Außerdem enthält das Etikett Hinweise zur ordnungsgemäßen Entsorgung von Produkt und Behälter. Bei korrekter Anwendung können so die potenziellen Auswirkungen auf die Umwelt und Nichtzielorganismen deutlich reduziert werden.

 

Internationale Arbeitsgruppen überwachen ständig den aktuellen Stand der Wissenschaft, Technik und landwirtschaftlichen Praxis. Anhand dieser Erkenntnisse schlagen sie Optionen zur Risikominderung und zum Risikomanagement vor. Einige Beispiele finden Sie hier:

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Ist der Nachweis der Umweltsicherheit notwendig, um eine Zulassung zu erhalten?

Die Zulassungsverfahren für Wirkstoffe und Produkte sehen vor, dass alle Teile der Umweltverträglichkeitsprüfung von unabhängigen Behörden auf der ganzen Welt bewertet werden. In Europa erfolgt diese Bewertung beispielsweise sowohl auf EU-Ebene als auch auf Ebene der Mitgliedstaaten.

 

Ein Produkt wird nur dann für den Verkauf auf dem Markt zugelassen, wenn die Umweltverträglichkeitsprüfung für alle Bereiche das Ergebnis „keine inakzeptablen Auswirkungen“ ergibt, was bedeutet, dass das Produkt sicher verwendet werden kann.