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Modul 5:
Risikobewertung und
-management im Naturhaushalt
Inhaltsverzeichnis Modul 5
Risikobewertung und -management im Naturhaushalt
01 Schutz von wildlebenden Pflanzen und Tieren
12 Abdrifteckwerte
02 Biodiversität/ Biologische Vielfalt
13 Tabellierte Abdrifteckwerte
03
Allgemeine und konkrete Ziele zur biologischen
Vielfalt
14
Abschätzung der Exposition durch Abschwemmung
und Drainage
04 Biodiversität in der Agrarlandschaft
15 Abschätzung der Exposition durch Verflüchtigung
05 Biodiversität und Pflanzenschutzmaßnahmen
16 Expositionsabschätzung Grundwasser
06
Maßnahmen zum Erhalt der Biodiversität in der
Agrarlandschaft
07 Geschützte und streng geschützte Arten
08
Risikobewertung und Risikomanagement im
Zulassungsverfahren
09 Grundlagen der Risikobewertung
10
Ermittlung der PEC zur Abschätzung der
Exposition
11 Abschätzung der Exposition durch Abdrift
17 Standard PEC-Werte für die Umweltbewertung
18
Toxizität
Ermittlung der Wirkung
19 Ökotoxikologische Standard-Untersuchungen
20
Weiterführende ökotoxikologische
Untersuchungen
21 Quantitative Risikobewertung
22 Risikomanagement
Schutz von wildlebenden Pflanzen und Tieren
Erhalt der Vielfalt von Tier- und
Pflanzenarten (Nichtzielorganismen)
in der Agrarlandschaft
Voraussetzung dafür:
 Schonung von Populationen auf
behandelten Flächen
 Erhalt von Populationen auf
benachbarten unbehandelten
Flächen/ Gewässern
Keine unvertretbaren Auswirkungen
auf den Naturhaushalt
durch die Anwendung von
Pflanzenschutzmitteln (PflSchG)
 Sicherstellung der Wiederbesiedlung
und Erholung auf behandelten
Flächen
 Minderung von Wirkstoffeinträgen in
benachbarte Flächen/ Gewässern
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Biodiversität/ Biologische Vielfalt
Definition (Konvention über die biologische Vielfalt)
„Biologische Vielfalt: die Variabilität unter lebenden Organismen jeglicher
Herkunft, darunter unter anderem Land-, Meeres- und sonstige aquatische
Ökosysteme und die ökologischen Komplexe, zu denen sie gehören; dies umfasst
die Vielfalt innerhalb der Arten und zwischen den Arten und die Vielfalt der
Ökosysteme“
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Allgemeine und konkrete Ziele zur biologischen Vielfalt
Allgemeine Ziele zum Schutz der Biologischen Vielfalt:
Schutz von Lebensräumen und Schutz von wildlebenden Tieren, Pflanzen,
Pilzen und Mikroorganismen.
Nachhaltige Nutzung von wildlebenden und gezüchteten Arten sowie deren
genetische Vielfalt.
Konkrete Ziele in der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt (2007):
 „Bis zum Jahre 2020 ist die Biodiversität in Agrarökosystemen deutlich
erhöht. Bis 2015 sind die Populationen der Mehrzahl der Arten
(insbesondere wildlebende Arten), die für die agrarisch genutzten
Kulturlandschaften typisch sind, gesichert und nehmen wieder zu.“
 „Bis 2015 nimmt der Flächenanteil naturschutzfachlich wertvoller
Agrarbiotope (hochwertiges Grünland, Streuobstwiesen) um mindestens
10% gegenüber 2005 zu. In 2010 beträgt in agrarisch genutzten Gebieten
der Anteil naturnaher Landschaftselemente (z.B. Hecken, Raine,
Feldgehölze, Kleingewässer) mindestens 5%.“
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Biodiversität in der Agrarlandschaft
(http://www.bmu.de/)
Aus: Indikatorenbericht 2010 zur Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt.
Indikator für die Artenvielfalt:
EG-Verordnung 1107/2009 zur
Genehmigung von Pflanzenschutzmitteln, Pflanzenschutzgesetz:
 Erhalt der Biodiversität als
Schutzziel
Richtlinie 2009/128/EG zur nachhaltigen Verwendung von Pestiziden
 Maßnahmen zum Schutz der Biodiversität, z.B. Verbesserung
des Potentials der Landschaft zur Kompensation von Effekten
auf Organismen in NATURA 2000 Gebieten
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Biodiversität und Pflanzenschutzmaßnahmen
 direkte Effekte auf Biodiversität schon bisher bei der Zulassung
durch Schutz von Arten und Populationen zu berücksichtigen
 indirekte Effekte durch Wirkungen auf wichtige Nahrungsquellen
und Strukturen auf Nutzflächen insbesondere für geschützte Arten
bisher nicht berücksichtigt
 bei der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln darf es nicht zu
einer Verschlechterung des Erhaltungszustands der lokalen
Populationen geschützter Arten kommen
 Integrierter Pflanzenschutz auf Nutzflächen wichtig
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Maßnahmen zum Erhalt
der Biodiversität in der Agrarlandschaft
Maßnahmen zum Erhalt und zur
Förderung der Biodiversität in der
Agrarlandschaft:
 Blühstreifen, Lerchenfenster etc.
anlegen
 weniger intensive Nutzung auf Teilen
der landwirtschaftlichen Nutzfläche
(z.B. technologisch schlecht nutzbare
Ecken)
 Agrarumweltmaßnahmen und
Vertragsnaturschutz beantragen
 Grünland erhalten/ extensivieren
 Saumbiotope erhalten/ einrichten
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Geschützte und streng geschützte Arten
Regelungen im Bundesnaturschutzgesetz und im Pflanzenschutzgesetz:
Es ist verboten:
 wild lebenden Tieren der besonders geschützten Arten nachzustellen, sie zu
fangen, zu verletzen oder zu töten oder ihre Entwicklungsformen aus der Natur
zu entnehmen, zu beschädigen oder zu zerstören,
 wild lebende Tiere der streng geschützten Arten und der europäischen
Vogelarten während der Fortpflanzungs-, Aufzucht-, Mauser-, Überwinterungsund Wanderungszeiten erheblich zu stören,
 Fortpflanzungs- oder Ruhestätten der wild lebenden Tiere der besonders
geschützten Arten aus der Natur zu entnehmen, zu beschädigen oder zu
zerstören,
 wild lebende Pflanzen der besonders geschützten Arten oder ihre Entwicklungsformen aus der Natur zu entnehmen, sie oder ihre Standorte zu beschädigen
oder zu zerstören.
Erhaltungszustand von lokalen Populationen darf
sich nicht verschlechtern: falls dies eintritt, können
Bewirtschaftungsvorgaben angeordnet werden
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Risikobewertung und Risikomanagement im
Zulassungsverfahren
Gesetzliche Vorgaben
Art der Anwendung
Festlegung des Schutzniveau
und Sicherheiten
Mittel- und
Wirkstoffeigenschaften
Risikobewertung:
Beschreibung möglicher Risiken im Naturhaushalt
Risikomanagement:
Ableiten notwendiger Risikominderungsmaßnahmen
Risiken vertretbar
Zulassungsfähig bei
bestimmungsgemäßer und
sachgerechter Anwendung
Risiken nicht vertretbar
Nicht zulassungsfähig
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Grundlagen der Risikobewertung
Exposition: Welche Konzentrationen/ Rückstände sind in der Umwelt zu erwarten
Toxizität: Welche Auswirkungen hat ein bestimmter Wirkstoff auf Organismen
Exposition
(erwartete Umweltkonzentration=
predicted environmental
concentration (PEC)):
z.B.: im/ auf Boden, in Grund- und
Oberflächenwasser, auf Pflanzen
und Insekten als Nahrung für
Nichtzielorganismen
Toxizität
Auswirkungen auf Organismen,
z.B.:
letale Wirkungen
(Mortalität)
subletale Wirkungen
(z.B. Auswirkungen auf
die Nachkommen)
Verhältnis von Toxizität und Exposition
auch als TER (Toxicity Exposure Ratio) bezeichnet
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Ermittlung der PEC zur Abschätzung der Exposition
Atmosphäre
Exposition
Welche Konzentrationen/
Rückstände sind in der
Umwelt zu erwarten
Expositionswege über Gewässer, Boden,
Atmosphäre und/oder Pflanzen z.B. durch
Berührung, Fressen oder über die
Nahrungskette berücksichtigt
Verflüchtigung
Abdrift
Deposition
PSM
Run-off
Pflanzen
Versickerung
Drainage
Gewässer
Boden
Grundwasser
PEC
die zu erwartende Wirkstoffkonzentration in der Umwelt
Beeinflusst durch:
 Anwendungsmuster des Mittels
Anwendungstechnik, Kultur,
Stadium, Aufwandmenge
 Verteilung und Abbau des
Wirkstoffs in der Umwelt
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Abschätzung der Exposition durch Abdrift
Ermittlung der Einträge durch Abdrift (Spray-Drift)
 Wichtige Eingangsgrößen:
Abdrift
• Art der Kultur (Flächen-/
Raumkultur)
• Abdriftmindernde Technik
verschiedener Minderungsklassen
Abdrift
• Aufwandmenge/ Zahl der
Behandlungen
 Ergebnis: tabellierte Abdrifteckwerte, Berechnung mit Computermodell EVA
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Abdrifteckwerte
Abtrifteckwerte auf Basis der 90. Perzentile
(Stand: März 2011)
Bodensediment in % der Aufwandmenge
30
Obstbau früh
Hopfenbau
Obstbau spät
Weinbau spät
Ackerbau
25
20
15
10
5
0
0
10
20
30
40
50
60
Entfernung von der behandelten Fläche
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Tabellierte Abdrifteckwerte
Tabelle der Abdrifteckwerte für Einfachanwendungen
Bodensedimente in % der Aufwandmenge
berechnet auf Basis der 90. Perzentile
Auszug aus Bundesanzeiger (Stand: März 2011)
Abstand
Ackerbau
[m]
Obstbau
früh
1
Weinbau
Hopfenbau
spät
2.77
3
29.20
15.73
8.02
19.33
5
0.57
19.89
8.41
3.62
11.57
10
0.29
11.81
3.60
1.23
5.77
15
0.20
5.55
1.81
0.65
3.84
20
0.15
2.77
1.09
0.42
1.79
Quelle: http://www.jki.bund.de/geraete.html
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Abschätzung der Exposition durch
Abschwemmung und Drainage
Abschätzung der Einträge über Abschwemmung (Run-off) und Drainage
Run-off und
Erosion
Drainage
 Wichtige Eingangsgrößen:
• Aufwandmenge
• Interzeption durch die Kulturpflanze (Stadium der Kultur)
• Zeitpunkt der Anwendung
• Abbau (DT50) und Adsorption
(Koc-Wert) im Boden
 Berechnungen
(Computermodell EXPOSIT)
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Abschätzung der Exposition durch Verflüchtigung
Abschätzung der Einträge durch Verflüchtigung und Deposition
Atmosphäre
 Wichtige Eingangsgrößen:
• Dampfdruck
• Aufwandmenge
Verflüchtigung
Deposition
• Art der Kultur (Blattfläche)
 Entfernungsabhängige Berechnung
(Computermodell EVA) mit tabellierten
Depositionswerten (basierend auf
Verflüchtigungsversuchen in Windkanal)
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Expositionsabschätzung Grundwasser
Abschätzung der Einträge durch Versickerung
bzw. Uferfiltration aus Oberflächengewässer
Oberflächenabfluss
ggf. mit Erosion
Drainage
Uferfiltration
Grundwasser
 Wichtige Eingangsgrößen:
• Aufwandmenge
• Interzeption durch die
Kulturpflanze (Stadium der
Kultur)
• Abbau (DT50) und Adsorption
(Koc-Wert) im Boden
• Zeitpunkt der Anwendung
 Berechnungen (Computermodelle PELMO/ PEARL und
EXPOSIT)
 Untersuchung zur Versickerung
(z.B. Lysimeter-Studie)
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Standard PEC-Werte für die Umweltbewertung
Im Ergebnis Ermittlung
folgender PEC-Werte




PEC Boden
PEC gw (Grundwasser)
PEC sw (Oberflächenwasser)
PEC Saumstruktur
Eintragspfade:
Direkter Mitteleintrag auf der
behandelten
Fläche
PEC Boden
x
PEC gw Versickerung
x
Drift
Verflüchtigung
/ Deposition
PEC gw Uferfiltration
PEC sw
x
x
PEC Saum
x
x
Drainage
Run-off
x
x
x
x
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Toxizität
Ermittlung der Wirkung
Effekt (%)
Beispiel einer
Konzentrations-Wirkungs-Beziehung
LC50
NOEC
Dosis (mg/l)
Konzentration
Je nach Art werden unterschiedliche
Kenngrößen untersucht
(z.B. Mortalität, Reproduktion,
Gewicht, Verhalten)
Akute und längerfristige
Kenngrößen der Tests
LC50 = Lethal Concentration 50%
Wirkstoffkonzentration, bei der 50%
der Test-Organismen sterben
EC50 = Effect Concentration 50%
Wirkstoffkonzentration, bei der 50%
der Test-Organismen beeinträchtigt
werden
NOEC = No Observed Effect
Concentration
Höchste untersuchte Konzentration
ohne Auswirkungen auf TestOrganismen
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Ökotoxikologische Standard-Untersuchungen
Untersuchungen zu ökotoxikologischen Auswirkungen werden mit
Stellvertreterarten verschiedener Organismengruppen durchgeführt:
 gut standardisierbare Laborversuche
 häufig künstliches Substrat
 einfach zu züchtende Arten
 Individuen einer Altersklasse
 meist gut standardisierte Exposition
• Die Risikobewertung muss auch die nicht geprüften Arten und die
Übertragbarkeit auf Freilandbedingungen abdecken.
• Daher wird ein Sicherheitsfaktor im zu erreichenden Schutzniveau
berücksichtigt (Sollwert).
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Weiterführende ökotoxikologische Untersuchungen
Tests unter realitätsnäheren Bedingungen können erforderlich werden, wenn
auf der Grundlage einer Standard-Risikobewertung mit unannehmbaren
Auswirkungen zu rechnen ist.
 Höherstufige Testsysteme im Labor
• Prüfung weiterer Arten
• Exposition realitätsnäher gestalten
 Freilanduntersuchungen
Gewässerökologische
Untersuchungen
• Prüfung von Lebensgemeinschaften
mit vielen Arten
• realitätsnahe Exposition und Umwelteinflüsse
• Wiedererholung von Populationen wird erfasst
Der Sicherheitsfaktor (Sollwert) kann möglicherweise wegen größerer
Prognosesicherheit reduziert werden.
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Quantitative Risikobewertung
Der bewertungsrelevante Toxizitätswert wird ins Verhältnis gesetzt zur
erwarteten Exposition (Toxizitäts-Expositions-Verhältnis, TER)
EC50 (bzw. NOEC)
PEC
= TER ≥ Sollwert
Je höher der TER-Wert desto
niedriger das Risiko
(Das Verhältnis zwischen
erwarteter Umweltkonzentration
und Toxizitätswert ist weit).
Nach den gesetzlichen Zulassungskriterien muss der TER mindestens einen
Sollwert erreichen, der abhängig ist von
 Organismengruppe (z.B. Gewässerorganismen, Vögel etc.)
 Toxizitätswert aus akuten oder längerfristigen Tests
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Risikomanagement
Wird der erforderliche TER-Wert nicht erreicht, muss durch zusätzliche
Risikominderungsmaßnahmen die zu erwartende Exposition von
Nichtzielorganismen verringert werden, um eine Zulassung zu ermöglichen.
mit der Zulassung festgesetzte Risikominderungsmaßnahmen, z.B.
 Einsatz abdriftreduzierender Applikationstechnik
(z.B. Minderungsklassen 50%, 75%, 90%)
 Einhaltung von Abständen (zu benachbarten Gewässern oder
Saumstrukturen wie Hecken)
 Begrenzung der Wirkstoffaufwandmenge (z.B. Zahl der
Behandlungen reduzieren, Anwendungszeitpunkt modifizieren)
 Festlegung einer Wirkstoffobergrenze, die bei anderen den
Wirkstoff enthaltenden Mitteln nicht überschritten werden darf
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