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Naturhaushalt

Umweltverhalten: Modellierung des Eintrags von Pflanzenschutzmitteln in Nicht-Zielbereiche

EVA3 (rev2e)

Abschätzung der abdrift- und verflüchtigungsbedingten Deposition von Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffen im Nichtzielbereich (Exposure Via Air)

Mit dem Programm EVA3 werden PEC- und TER-Werte für angrenzende Oberflächengewässer (Wasserkörper, Sediment) bzw. terrestrische Saumbiotope auf Grundlage der geltenden Abdrifteckwerte und der mit den Programmen EVA 2.0 und EVA 2.1 eingeführten empirischen Modellierung der Deposition nach Verflüchtigung berechnet. Berücksichtigt wird die Verflüchtigung von behandelten Kulturen im Freiland und im Gewächshaus. Zur Unterstützung von Berechnungen nach FOCUS Step 4 werden die Werte für Deposition nach Verflüchtigung in stündlicher Auflösung von 0-24 h auf einer gesonderten Ergebnisseite ausgegeben.

Es können Anwendungsmuster mit bis zu 12 Einzelapplikationen und variablen Aufwandmengen, Applikationsintervallen und Abdriftszenarien eingegeben werden. Die Einheiten für Aufwandmenge und PEC können vom Benutzer frei ausgewählt werden. Für die expositionsbestimmenden Stoffeigenschaften sind entsprechende Eingabefelder vorgesehen. Bei der Deposition in Gewässern kann zwischen einer PECact und einer PECtwa gewählt werden. Der PECtwa-Berechnung liegt ein bewegliches Zeitfenster zu Grunde, wobei das twa-Intervall mit der maximalen resultierenden PECtwa automatisch ermittelt wird. Für Stoffe mit sehr kurzen Halbwertszeiten im Zielkompartiment (< 24 h) wird automatisch eine verminderte effektive Verflüchtigung gegenüber dem Standardwert über 24 h berücksichtigt.

Gemäß der mit der ersten EVA-Version eingeführten Konvention wird bei der Mehrfachanwendung eines Pflanzenschutzmittels die Deposition nach Verflüchtigung nur für die letzte Einzelanwendung der Anwendungssequenz berücksichtigt. Für Mehrfachanwendungen mit unterschiedlichen Aufwandmengen und/oder Anwendungsintervallen, deren Berechnung mit EVA3 möglich geworden ist, stellt diese Konvention allerdings nicht automatisch den "realistic worst case" dar. Daher wurden in EVA3 zwei zusätzliche Optionen zur Ermittlung des "realistic worst case" implementiert (Berücksichtigung der Deposition nach Verflüchtigung entweder für die Einzelanwendung mit der höchsten Aufwandmenge oder für die Einzelanwendung, die bei der Betrachtung der Einträge durch Spraydrift zur höchsten Konzentration im Zielkompartiment führt). Aus Gründen des Vertrauensschutzes werden jedoch für Zulassungsanträge, die bis zum 30. September 2016 gestellt wurden, auch Berechnungen nach der ursprünglichen Konvention (Berücksichtigung der Deposition nach Verflüchtigung nur für die letzte Einzelanwendung) anerkannt.

Basierend auf den berechneten PEC-Werten und den vom Benutzer eingegebenen Daten zur Ökotoxizität und zum notwendigen Sicherheitsfaktor werden je nach zuvor erfolgter Auswahl die TER-Werte für aquatische oder terrestrische Organismen errechnet. Weiterhin werden die einzuhaltenden Anwendungsbestimmungen für das Erreichen eines vertretbaren Risikoniveaus angezeigt, wobei diese Angaben stets vom Benutzer zu überprüfen sind.

Die konzeptionellen Grundlagen für die Expositionsabschätzungen und Erläuterungen sind als Arbeitsblätter in der xlsm-Datei des Programms enthalten, die über die Startseite eingeblendet werden können. Hierfür ist die Aktivierung von Makros erforderlich. In analoger Weise erfolgt das Einblenden der Ergebnisseite mit den zeitlich aufgelösten Werten für Verflüchtigung nach Deposition über eine Schaltfläche auf dem Arbeitsblatt "vd". Alle weiteren Programmfunktionen sind ausschließlich über Excel-Funktionen realisiert und erfordern keine Aktivierung von Makros. Das Programm wurde unter den Excel-Versionen 2007 bis 2013 erstellt und geprüft. Die Lauffähigkeit in früheren Excel-Versionen kann nicht garantiert werden.

Die aktuelle Version (rev2e) enthält eine Option, um die Auswirkungen der Mehrfachapplikation eines Pflanzenschutzmittels nach dem Konzept der Effektkumulation (siehe EFSA Journal 2014;12(7):3800; Appendix E) abzuschätzen. Diese Option wurde zu Informationszwecken implementiert, ist aber derzeit für die Zulassungsprüfung in Deutschland nicht anwendbar

EXPOSIT 3.01

Abschätzung des Eintrags von Pflanzenschutzmitteln in Oberflächen- und Grundwasser unter besonderer Berücksichtigung des Oberflächenabflusses und Drainageeintrag

Das Modell EXPOSIT 3 (in der aktuell geltenden Version 3.01, letzte redaktionelle Änderung am 4. März 2015) steht zur Bewertung im nationalen Zulassungsverfahren zur Verfügung (Download in der rechten Spalte). Im Vergleich zur beta-Version soll die neue Bezeichnung der berechneten PEC-Werte, PEC(runoff) [bisher PEC(Graben)] und PEC(Gesamtaustrag) [bisher PEC(ohne sorptive Festlegung)], die Trennung des Wirkstoffaustrages in einen wasser- und einen partikelgebundenen Austrag und damit das neue Konzept der Version 3 deutlich machen.

Die Programmversion 3 beinhaltet eine vom Koc-Wert abhängige Ermittlung des Wirkstoffaustrages über Oberflächenabfluss und ersetzt die früheren Programmversionen EXPOSIT 2.0a und EXPOSIT 2.01b. Der Wirkstoffaustrag setzt sich nunmehr aus einem wasser- und einem partikelgebundenen Austrag zusammen. Darüber hinaus erfolgte eine Anpassung der Filtrationsleistung unterschiedlich breiter bewachsener Randstreifen (Risikomanagementmaßnahmen) gemäß FOCUS-Bericht "Landscape and Mitigation factors in aquatic ecological risk assessment" (2007).

Wirkstoffe, für die aufgrund von experimentellen Daten verminderte Eliminationsraten auf dem Weg der Uferfiltration herangezogen werden, sind im Programm mit ihren jeweiligen bewertungsrelevanten Eliminationsraten hinterlegt.

Erläuterungen und Dokumentationen zu den Grundlagen für die Expositionsabschätzungen sowie zur Verwendung der entsprechenden PEC-Werte für die aquatische Risikobewertung sind nunmehr als Arbeitsblätter im Programm selbst enthalten.

Die bisher gültige Festlegung, dass für Anträge, die ab dem 1. November 2011 gestellt werden, die Programmversion EXPOSIT 3.0 verbindlich ist, hat weiter Bestand, wobei die beta-Version von der finalen Version EXPOSIT 3.01 abgelöst wird.

Wenn beim Programmstart eine Sicherheitswarnung erscheint, müssen ggf. die Makros aktiviert werden.

Interim-Verfeinerungsoption für den Eintragspfad Run-off (EXPOSIT 3.01): Aufgrund der vorgenommenen Änderung der Reduktionsleistung des bewachsenen Randstreifens durch die Programmänderungen (EXPOSIT 2.0 zu EXPOSIT 3.01) können Mittel/Anwendungen sich als nicht zulassungsfähig erweisen. Sofern unter Verwendung der im Modell EXPOSIT 2.0 verwendeten Reduktionsleistung des Randstreifens (ggf. unter Berücksichtigung reduzierter Uferfiltrationsleistungen) jedoch für diese Mittel/Anwendungen ein akzeptables Risiko gezeigt werden kann, steht grundsätzlich eine Interim-Verfeinerungsoption für den Eintragspfad Run-off zur Verfügung (siehe pdf-Dokument in der rechten Spalte).

PELMO

Die Bewertung möglicher Einträge von Pflanzenschutzmitteln in das Grundwasser erfolgt auf der Grundlage der Ergebnisse von Simulationsrechnungen und gegebenenfalls experimentellen Untersuchungen (Lysimeter-Studien, Feldversickerungsstudien). Zur Modellierung des Versickerungsverhaltens von Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffen im Zulassungsverfahren wird das Modell FOCUS-PELMO in der Programmversion 5.5.3 verwendet. Für die Durchführung der Berechnungen auf nationaler Ebene wurden aktualisierte Empfehlungen in der Veröffentlichung "Recommendations for Simulations to Predict Environmental Concentrations of Active Substances of Plant Protection Products and their Metabolites in Groundwater (PECgw) in the National Assessment for Authorisation in Germany" herausgegeben (Holdt et al., 2011; in der rechten Spalte abrufbar). Diese Veröffentlichung enthält Hinweise zu allen wichtigen Eingangsparametern und die Durchführung der Simulation für die Stufen 1 und 2 mit FOCUS-PELMO 5.5.3. Auch für die Antragstellung auf EU-Ebene sollte das Programm FOCUS-PELMO in Version 5.5.3 eingesetzt werden. Mit der neuen Version 5.5.3 von FOCUS-PELMO wurden Bugs im Umgang mit der Shell des Programms beseitigt.

Zur Auswahl der Eingangsparameter für die Berechnungen mit dem Modell FOCUS-PELMOwurde das Tool Input_Decision entwickelt (s. rechte Spalte).

Für die Einführung des aktualisierten Bewertungsansatzes im Zulassungsverfahren gilt folgende Übergangsregelung: Für Anträge, die bis Ende Februar 2012 beim BVL eingehen, können die Simulationsrechnungen für die Stufen 1 und 2 wahlweise nach den bisherigen oder nach den neuen Vorgaben und Empfehlungen durchgeführt werden. Danach sind nur noch die neuen Vorgaben anzuwenden.

Für die Stufen 3 und 4 von FOCUS-PELMO ist eine Aktualisierung der Vorgaben in Vorbereitung. Vorerst bleiben für die Stufen 3 und 4 alle bisherigen Regelungen weiter gültig, insbesondere in Hinsicht auf Lysimeterstudien und die inverse Modellierung.

Um Studien zur inversen Modellierung mit PELMO durchführen zu können, bei denen die Ergebnisse von Freilandstudien (z. B. Lysimeter-Untersuchungen) als Input verwendet werden, wurde die Software InversePELMO entwickelt. Sie ermöglicht die Ableitung von wichtigen Parametern für Modellsimulationen wie Koc-Wert und DT50 im Boden der untersuchten Substanzen. Resultate der inversen Modellierung können beispielsweise bei der höherstufigen Verfeinerung der Simulationsrechnungen oder zur Extrapolation der Ergebnisse der Lysimeter-Studie unter abweichenden Randbedingungen (z. B. andere Wetterdaten, höhere Aufwandmenge) verwendet werden. Der Link zum Programm und das Manual befinden sich in der rechten Spalte.

ESCAPE 2

Zur Berechnung der voraussichtlichen Konzentration von Pflanzenschutzmittelwirkstoffen und Metaboliten im Boden steht das Modell ESCAPE, Version 2 zur Verfügung. Dieses am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie entwickelte Modell ermöglicht neben Standard-Berechnungen auch höherstufige Simulationen von PECsoil-Werten einschließlich der Berechnung von Plateaukonzentrationen. Der Link zum Programm ist in der rechten Spalte zu finden.

ABIWAS

Mit dem Programm ABIWAS 2.0 wird der abiotische Abbau von Chemikalien im Wasser berechnet. Das Programm basiert auf dem von Frank und Klöpffer entwickelten BASIC-Programm, berücksichtigt aber in der derzeitigen Version nur die Photolyse im Wasser. Das Programm dient als Ersatz für das 1993 im Auftrag des Umweltbundesamtes unter Turbo-Pascal entwickelte Programm ABIWAS, das technisch nicht mehr den heutigen Anforderungen entspricht. Die Weiterentwicklung ist im Rahmen des Forschungsvorhabens „Analyse von Verfahren zur Expositionsbewertung für Pflanzenschutzmittel- und Biozidwirkstoffe, Weiterentwicklung gemäß fachlicher Anforderung zur Wirkstoffbewertung und Integration in vorhandene Systeme“ (Projekt Nr.: 201 67 423) durchgeführt worden. Sowohl Dateneingaben als auch Ergebnisausgaben sind im Microsoft-Excel-Format möglich. Alle von dem Programm benötigten Daten (Strahlungsdaten, Gewässerdaten, Substanzdaten) werden in einer Microsoft-Access-Datenbank gespeichert. Das Programm kann für 200 € (Öffentlicher Dienst 100 €) erworben werden beim:

Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME)
57392 Schmallenberg
www.ime.fraunhofer.de

Ökotoxikologie

Vorlage aller für die ökotoxikologische Bewertung relevanten Daten und Informationen

Mit dem Antrag auf Genehmigung eines Wirkstoffs bzw. Zulassung eines Pflanzenschutzmittels ist ein vollständiges Dossier vorzulegen, in dem sämtliche biologischen Daten und Informationen, die für die Bewertung des ökotoxikologischen Profils von Wirkstoffen und Mitteln von Belang sind, angegeben werden müssen, darunter alle potenziellen Schadwirkungen, die bei den ökotoxikologischen Untersuchungen festgestellt wurden. Die Daten müssen ausreichen, um die Auswirkungen auf Nichtzielarten beurteilen zu können und Maßnahmen zur Risikominderung festlegen zu können. Diese Erfordernisse ergeben sich aus den Datenanforderungen für Wirkstoffe und Pflanzenschutzmittel (Einleitung zu Abschnitt 8 des Anhangs der Verordnung (EU) Nr. 544/2011, zukünftig ersetzt durch Verordnung (EU) Nr. 283/2013, sowie Einleitung zu Abschnitt 10 der Verordnung (EU) Nr. 545/2011, zukünftig ersetzt durch Verordnung (EU) Nr. 284/2013).

Mit den Dossiers einzureichen sind daher auch vorhandene Studien zu Salz- bzw. Brackwasser-Arten wie z. B. Americamysis bahia und Crassostrea virginica. Diese im Rahmen der nordamerikanischen Zulassung erzeugten Studien stellen eine für die Bewertung des ökotoxikologischen Profils einer Substanz relevante Information dar, insbesondere für den Fall, dass diese Studien den bewertungsrelevanten, weil empfindlichsten Endpunkt liefern.

Auswertungen des Umweltbundesamtes sowie auch ein diesbezügliches Gutachten für die EFSA (Klok et al. (2012): Literature review on the sensitivity and exposure of marine and estuarine organisms to pesticides in comparison to corresponding fresh water species. Supporting Publications: EN-357) weisen nicht auf einen systematischen Unterschied in der ökotoxikologischen Empfindlichkeit zwischen Süßwasserarten und Salz- bzw. Brackwasserarten hin, so dass die Nichtberücksichtigung im konkreten Einzelfall durch den Antragsteller nachvollziehbar und wirkstoffbezogen zu begründen wäre.

Risikoabschätzung für Vögel und Säugetiere

Die Bewertung des Risikos für Vögel und Säugetiere im Zulassungsverfahren stützt sich seit dem 1. Juli 2010 auf das EFSA-Guidance Document on risk assessment for birds and mammals. Mit einer Bekanntmachung über die Umsetzung dieses Guidance Document hat das BVL die Standardwerte für die Modellrechnungen in der verfeinerten Risikoabschätzung aktualisiert.

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