Chemikalienwirkungen

Chemikalien wirken in Art und Ausmaß unterschiedlich auf Organismen in der Umwelt. Während etwa Pestizide einige Organismen gezielt schädigen sollen, erzeugen sie ebenso wie andere Chemikalien bei ihrer Anwendung auch unbeabsichtigt nachteilige Wirkungen in der Umwelt. Aufgabe der Chemikalienbewertung im Umweltbundesamt ist es, diese zu erkennen und nach den stoffrechtlichen Vorgaben zu bewerten.

Inhaltsverzeichnis

 

Prüfen der Umweltwirkung von Chemikalien

Das Umweltbundesamt (UBA) bewertet bei der gesetzlichen Stoffprüfung von Chemikalien, Pflanzenschutzmitteln, Bioziden und Arzneimitteln, wie diese Stoffe auf die Umwelt wirken. Das UBA führt dabei in der Regel keine eigenen Untersuchungen durch. Es prüft die von Antragstellern eingereichten Daten zu Umweltwirkungen und bewertet dann die Risiken für die Umwelt. Bestimmte Chemikalienwirkungen wie Einflüsse auf die Ozonschicht und auf das Klima werden in gesonderten gesetzlichen Regelungen behandelt.

Die jeweiligen gesetzlichen Stoffregelungen geben vor, welche Informationen und Testergebnisse Unternehmen, die eine Chemikalie oder ein Präparat auf den Markt bringen wollen, für eine Umweltprüfung vorlegen müssen (siehe Tab. „Überblick zu den Testanforderungen in den Stoffregelungen“).

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Fallbeispiel aus dem Bereich REACH: Hormonelle Wirkung von Nonyl- und Oktylphenol

Nonyl- und Oktylphenol und deren Ethoxylate können zum Beispiel in importierten Textilien und in Farben, Lacken und Klebstoffen vorhanden sein. Es handelt sich um Chemikalien, die das Hormonsystem von Organismen auf unterschiedliche Art und Weise beinträchtigen können und dadurch schädliche Effekte hervorrufen. Die hormonelle Wirkung auf Fische ist seit vielen Jahren bekannt. Sie kann zu Missbildungen führen. Ebenso kann die Fortpflanzung der Fische beeinflusst werden. Höhere Konzentrationen von Nonyl- oder Oktylphenolen können dazu führen, dass keine männlichen Fische mehr heranwachsen. Beide Stoffgruppen sind in europäischen Oberflächengewässern nachzuweisen (siehe „Vorkommen von Chemikalien in der Umwelt“). Auf Initiative des UBA wurden diese Chemikalien unter der Europäischen Chemikalienverordnung REACH als besonders besorgniserregende Stoffe für die Umwelt identifiziert. Die Stoffe gelten unabhängig von ihrer Umweltkonzentration allein aufgrund ihrer Stoffeigenschaften – hier also der hormonellen Wirkung – als besonders besorgniserregend. Nach der Identifizierung als besonders besorgniserregend können solche Stoffe zum Beispiel zulassungspflichtig oder beschränkt werden. Neben den bereits bestehenden europäischen Beschränkungen für Nonylphenol und seine Ethoxylate wurden sie 2016 zusätzlich für den Einsatz in Textilien beschränkt. Die Nonylphenol- und Octylphenol-Ethoxylate wurden in den Anhang XIV aufgenommen und somit zulassungspflichtig.

 

Fallbeispiel Arzneimittel: Schmerzmittel Diclofenac

Diclofenac ist ein Arzneimittelwirkstoff, der gegen Entzündungen und Schmerzen hilft. In Deutschland werden gegenwärtig mehr als 180 verschiedene Arzneimittel in Form von Tabletten und Salben mit dem Wirkstoff Diclofenac angeboten. Jährlich werden in Deutschland rund 80 Tonnen von dem Wirkstoff verwendet (IMS Health, 2012). Diclofenac gelangt über den menschlichen Stoffwechsel und das kommunale Abwasser in Oberflächengewässer und wird von Fischen aufgenommen. Der Stoff kann sich in deren inneren Organen anreichern und Nieren und Leber schädigen. Über die Nahrungskette belastet er auch Fischfresser wie den Fischotter.

In der Europäischen Union (EU) wird Diclofenac fast ausschließlich in der Humanmedizin verwendet. Umfangreiche Messdaten belegen die Relevanz des Stoffes für deutsche und europäische Gewässer. Insbesondere in Gewässern mit einer hohen Abwasserfracht werden viele Rückstände des Schmerzmittels gefunden, beispielsweise in Flussabschnitten unterhalb von Ballungsräumen und Kläranlagen. Für Deutschland zeigen die Messdaten vieler Bundesländer hohe Gehalte in Oberflächengewässern (siehe „Arzneimittel in der Umwelt“). In Nordrhein-Westfalen zum Beispiel wurde die von der Europäischen Kommission vorgeschlagene Umweltqualitätsnorm von 0,1 µg/l in 15 Prozent der Messungen um das zehnfache überschritten.

Die Europäische Kommission schlug 2012 vor, eine europaweit gültige Obergrenze für Diclofenac in Gewässern einzuführen. Eine Umweltqualitätsnorm für Diclofenac stößt bisher noch auf Widerstand der Pharmaindustrie sowie vieler EU-Mitgliedsstaaten. Deshalb wurde der Stoff vorerst auf eine Beobachtungsliste gesetzt. In einem europaweiten Messprogramm soll nun die flächendeckende Belastung der Gewässer mit Diclofenac ermittelt werden.

Um den Eintrag und somit die Risiken für ökologische Lebensgemeinschaften der Gewässer zu vermindern, hält das Umweltbundesamt (UBA) sowohl technische Maßnahmen zum Entfernen der Stoffe in den Kläranlagen als auch begleitende Maßnahmen wie eine umfassende Verschreibungspflicht für Diclofenac-Präparate für sinnvoll.

Diclofenac wird vor allem außerhalb von Europa auch in der Tiermedizin eingesetzt. Die ersten Hinweise auf schädliche Wirkungen des Stoffes für wildlebende Tiere tauchten Anfang der 1990er Jahre in Indien und Pakistan auf. In Indien wurde Diclofenac als entzündungshemmendes Medikament eingesetzt, mit dem Rinder behandelt wurden. Damals alarmierte ein Massensterben bei Geiern die Weltöffentlichkeit. Drei einheimische Geierarten sind durch Nierenversagen fast ausgestorben. Verantwortlich waren Rückstände von Diclofenac, welche die Vögel mit dem Fleisch von verendeten Rindern aufnahmen. Nachdem dies erkannt war, wurde Diclofenac in Indien für die Anwendung in der Tiermedizin verboten und Stationen zur Nachzucht der Geier eingerichtet. Langsam erholen sich die Geierpopulationen wieder.

 

Fallbeispiel Pflanzenschutzmittel: Bienensterben durch Neonikotinoide

Die Neonikotinoide sind eine Gruppe der Insektizide mit gleicher Wirkweise. Sie sind hoch giftig für landlebende Insekten, aber auch für verschiedene Gewässerorganismen. Die Verwendung von Clothianidin als Saatgutbeize in Mais beispielsweise hat im Jahr 2008 im Oberrheingebiet zu einem umfangreichen Bienensterben geführt. In der Folge haben Untersuchungen für drei hochwirksame Neonikotinoide (Imidacloprid, Thiamethoxam, Clothianidin) gezeigt, dass sowohl Bienen als auch Hummeln selbst bei bestimmungsgemäßer Anwendung Mengen in schädlicher Höhe aufnehmen können. Daher hat die europäische Kommission die Zulassung für verschiedene Anwendungen verboten. Das Verbot soll eine weitere Gefährdung von Bienen und Hummeln ausschließen und ist in Anbetracht der großen Bedeutung von Bestäubern für den Naturhaushalt und der vielfältigen Dienste, die Bestäuber für den Menschen erbringen, auch unbedingt erforderlich. In Vorbereitung der Überprüfung des Verbotes können Hersteller der Stoffe Daten vorlegen, um sichere Grenzwerte für bestäubende Insekten zu ermitteln. Die EU-Mitgliedsstaaten werden die vorgelegten Informationen prüfen und auf dieser Basis eine Entscheidung über die weitere Zulassungsfähigkeit treffen.

Über die beschriebenen Risiken für Bestäuber hinaus zeigte eine Neubewertung der Giftigkeit des Neonikotinoids Imidacloprid für Gewässerlebewesen durch die niederländische Zulassungsbehörde und das Umweltbundesamt kürzlich auf, dass die Risiken für bestimmte Insektenlarven wesentlich höher sind als bislang bekannt. Die neuen Erkenntnisse sind mittlerweile in eine Neubewertung des Wirkstoffs auf EU-Ebene eingeflossen und sind in zukünftigen Zulassungsbewertungen zu berücksichtigen.

 

Fallbeispiel Pflanzenschutzmittel: Wirkung von Glyphosat auf die Umwelt

Die Genehmigung des Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffes Glyphosat wird in der europäischen Union überprüft. Deutschland hat hierbei die Rolle des berichterstattenden Mitgliedstaates. Dies bedeutet, dass die beteiligten deutschen Behörden alle zur Verfügung stehende Informationen zu diesem Wirkstoff zusammentragen und bewerten. Die Auswirkungen des Einsatzes von PSM mit Glyphosat auf den Naturhaushalt wurden vom UBA unter Einbeziehung aller verfügbaren Daten bewertet. Ein besonderes Augenmerk lag auf den möglichen Wirkungen von Glyphosat auf die Diversität und Abundanz von sogenannten Nicht-Ziel-Organismen in Agrarlandschaften, so beispielsweise der fortlaufende Rückgang bestimmter Vogelarten. Mögliche Kompensationsmaßnahmen und andere Fakten sind hier beschrieben.

 

Fallbeispiel Biozide: Schadnagerbekämpfung mit Rodentiziden

Als Rodentizide werden Mittel zur Bekämpfung von Nagetieren wie zum Beispiel Hausmäusen, Wanderratten oder Feldmäusen bezeichnet. Es handelt sich hierbei um Biozide der Produktart 14, wenn ihr Einsatz dem Schutz der menschlichen oder tierischen Gesundheit (Infektionsschutz), von Menschen hergestellter Produkte (Materialschutz) oder dem hygienebedingten Vorratsschutz dient.

Die als Rodentizide eingesetzten Blutgerinnungshemmer (Antikoagulanzien) sind jedoch für die Umwelt problematisch: Die meisten dieser Substanzen sind so genannte PBT-Stoffe, das heißt, sie werden in der Umwelt nur schlecht abgebaut (P = persistent), besitzen ein hohes Potential zur Anreicherung in anderen Lebewesen (B = bioakkumulierend) und sind zudem giftig (T = toxisch). Demnach besteht zum einen das Risiko, dass nicht nur Schadnager, sondern auch andere, also Nicht-Zieltiere von ausgelegten Ködern fressen und dadurch unabsichtlich vergiftet werden (Primärvergiftung). Darüber hinaus besteht auch ein sehr hohes Vergiftungsrisiko für die Tiere, die vergiftete Nager fressen. Auch sie können noch an dem Gift sterben, das sich in ihren Beutetieren befindet (Sekundärvergiftung). So sind vor allem Raubvögel, wie Mäusebussarde, Turmfalken oder Eulen, aber auch räuberische Säuger, wie Füchse und Wiesel, stark gefährdet. Im Rahmen der Zulassung dieser Biozidprodukte in Deutschland wurden daher Auflagen und Anwendungsbestimmungen auf Basis von Vorgaben der Europäischen Union festgelegt. Diese sogenannten Risikominderungsmaßnahmen beinhalten im Wesentlichen die Beschränkung der zugelassenen Verwender und die Festlegung einer guten fachlichen Anwendung von Rodentiziden mit Antikoagulanzien. So dürfen beispielsweise manche Rodentizide in Deutschland nur noch von ausgebildeten Schädlingsbekämpfern oder berufsmäßigen Verwendern mit einem entsprechenden Sachkundenachweis verwendet werden. Auch die bisherige Praxis, Rodentizide ohne einen festgestellten Befall dauerhaft auszulegen, wird damit grundsätzlich untersagt.

 

Öffentlich zugängliche Daten zu Chemikalienwirkungen

Daten zu Wirkungen von Chemikalien sind über verschiedene Datenbanken zugänglich.

  • Der gemeinsame Stoffdatenpool des Bundes und der Länder (GSBL) enthält neben Daten zur Wirkung von Chemikalien auch weitere Informationen darüber, wie ihre Verwendung gesetzlich geregelt ist.
  • Die Europäische Chemikalienagentur ECHA hält auf ihrer Website Informationen zu jenen Chemikalien bereit, die Unternehmen nach den Vorgaben der europäischen Verordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von chemischen Stoffen (REACH) registriert haben (Stoffeigenschaften, Wirkungen).
  • Das Informationssystem Ökotoxikologie und Umweltqualitätsziele (ETOX-Datenbank) des Umweltbundesamtes informiert Bürgerinnen und Bürger über ökotoxikologische Eigenschaften von Chemikalien sowie über Umweltqualitätsziele für Gewässer.
  • Das Informationssystem Rigoletto des Umweltbundesamtes informiert Bürgerinnen und Bürger über die Einstufung einer Chemikalie in eine Wassergefährdungsklasse.
  • Über das eChem-Portal der Organisation für wirtschaftliche Entwicklung und Zusammenarbeit (OECD) hat die Öffentlichkeit Zugriff auf internationale Datenbanken zu Chemikalienwirkungen.
  • Auf der Internetseite der Europäischen Kommission kann jedermann die Bewertungsberichte für biozide Wirkstoffe einsehen, welche in die Unionsliste der genehmigten Wirkstoffe aufgenommen wurden.