Nagetierfallen sind eine umwelt- und tierfreundliche Alternative zu chemischen Giften (Rodentizide), die häufig bei einer Bekämpfung von Mäusen und Ratten eingesetzt werden. Nagetierfallen unterliegen in Deutschland aber keiner Zulassung, so dass bisher wenig über deren Wirksamkeit und tierschutzgerechte Tötungswirkung bekannt ist. Im Vorhaben wurde ein Messgerät entwickelt, mit dem v.a. die mechanischen Kräfte von Schlagfallen gemessen werden können. Mit dieser Methode können zukünftig ungeeignete Fallen anhand ihrer technischen Parameter ausgeschlossen werden, bevor diese in den Tierversuch gehen. Damit kann eine Menge an Tierleid vermieden und der Prüfaufwand für Fallen reduziert werden. Veröffentlicht in Texte | 33/2025.
Der Geodatenbestand enthält die digitalen Grenzen der „Rodentizidverbotskulisse Feldhamster – NT820-1“, die als Grundlage zur Umsetzung der Anwendungsbestimmungen zum Artenschutz beim Einsatz von Rodentiziden mit dem Wirkstoff Zinkphosphid gegen Feldmäuse auf landwirtschaftlichen Nutzflächen, hier explizit der Anwendungsbestimmung NT820-1, dient. Hintergrundinformationen zur Umsetzung der Anwendungsbestimmungen zum Artenschutz beim Einsatz von Rodentiziden mit dem Wirkstoff Zinkphosphid gegen Feldmäuse auf landwirtschaftlichen Nutzflächen: https://www.isip.de/isip/servlet/resource/blob/376902/d29600980df7706f3b513ce59fc0b48c/merkblatt-rodentizide24-data.pdf Verantwortlich für die Umsetzung der Anwendungsbestimmung: Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum Kühnhäuser Straße 101, Erfurt, Thüringen, D-99090, DEU E-Mail: pflanzenschutz@tlllr.thueringen.de
Biozide in der Umwelt Biozidprodukte bekämpfen tierische Schädlinge und Lästlinge, aber auch Algen, Pilze oder Bakterien. Sie werden in vielen Bereichen eingesetzt, etwa als Desinfektionsmittel und Holzschutzmittel bis hin zum Mückenspray und Ameisengift. Biozidwirkstoffe können auch potenziell gefährlich für die Umwelt und die Gesundheit von Mensch und Tier sein. Was sind Biozide? Biozidprodukte sind gemäß europäischer Biozidverordnung (EU 528/2012) dafür bestimmt, Schadorganismen „zu zerstören, abzuschrecken, unschädlich zu machen, ihre Wirkung zu verhindern oder sie in anderer Weise zu bekämpfen“. Sie wirken sich jedoch häufig auch auf andere, sogenannte Nicht-Zielorganismen aus, und können deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit auch ungewollte Wirkungen in der Umwelt entfalten. Die Anwendungsbereiche für Biozidprodukte sind zahlreich. Die Palette der Anwendungen reicht von Desinfektions- und Materialschutzmitteln über Mittel zur Bekämpfung von Nagetieren und Insekten bis hin zu Schiffsanstrichen gegen Bewuchs. Insgesamt werden 22 Produktarten (PT) unterschieden. Zahl der Wirkstoffe für Biozidprodukte Die Europäische Union (EU) hat 150 Wirkstoffe für die Verwendung in Biozidprodukten genehmigt (Stand 12/2023). Es gibt zahlreiche weitere Wirkstoffe, die als Altstoffe noch auf dem Markt sind und zurzeit überprüft werden. Neustoffe befinden sich ebenfalls im Prüfverfahren. Meldepflicht von Biozidprodukten Für Herstellende oder Einführende gab es bisher keine Mitteilungspflicht über die Menge der jeweiligen Biozidprodukte, die sie in Deutschland verkaufen oder ins Ausland ausführen. Daher war nicht bekannt, welche Mengen an Bioziden in Deutschland hergestellt oder verbraucht werden. Mit der 2021 in Kraft getretenen Biozidrechts-Durchführungsverordnung wird sich dies in den kommenden Jahren ändern. Bis zum 31.03.2022 mussten diese Daten erstmalig an die Bundesstelle für Chemikalien (BfC) gemeldet werden. In Zukunft erfolgt eine jährliche Meldung bis Ende März des Folgejahres. Derzeit liegen allerdings noch keine ausgewerteten Ergebnisse der ersten Meldungen vor. Bis diese Daten vorliegen, liefert die Anzahl der auf dem deutschen Markt erhältlichen Biozidprodukte einen Anhaltspunkt. Neben den bereits zugelassenen Biozidprodukten gibt es Biozidprodukte, die Altwirkstoffe enthalten und deren Überprüfungsverfahren noch nicht abgeschlossen sind. Diese müssen der Bundesstelle für Chemikalien gemeldet werden, um sie in Deutschland verkaufen zu können. Die Bundesstelle gibt jährlich bekannt, welche Biozidprodukte aus welcher der 22 Produktarten auf dem deutschen Markt erhältlich sein dürfen. So waren im März 2024 ca. 33.000 Biozidprodukte auf dem deutschen Markt verkehrsfähig (ca. 31.250 Biozidprodukte gemeldet und ca. 1.650 Biozidprodukte zugelassen) (siehe Abb. „Verkehrsfähige Biozidprodukte“). Auf der Internetseite der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) kann jeder die abgestimmten Bewertungsberichte für biozide Wirkstoffe einsehen, welche in die Unionsliste der genehmigten Wirkstoffe aufgenommen wurden. Zudem sind alle in den einzelnen EU-Mitgliedsstaaten bereits geprüften und zugelassenen Produkte auf der Internetseite der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) aufgeführt. Eintragspfade von Bioziden in die Umwelt Biozidwirkstoffe sind dazu bestimmt, sogenannte Schadorganismen zu töten oder zu vertreiben, wirken sich jedoch häufig auch auf andere, sogenannte Nicht-Zielorganismen aus, und können deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit auch ungewollte Wirkungen in der Umwelt entfalten. Die Anwendungsbereiche für Biozidprodukte sind zahlreich. Die Palette der Anwendungen reicht von Desinfektions- und Materialschutzmitteln über Mittel zur Bekämpfung von Nagetieren (Rodentizide) und Insekten (Insektizide) bis hin zu Schiffsanstrichen (Antifouling). Insgesamt werden 22 Produktarten (PT) unterschieden. Aufgrund der unterschiedlichen Anwendungsbereiche kommt es zu vielfältigen Einträgen von Biozidwirkstoffen oder ihren Abbauprodukten in die Umwelt. Sowohl direkte als auch indirekte Einträge, wie zum Beispiel über Kläranlagen, sind möglich und können alle Umweltkompartimente wie Oberflächengewässer, Meeresgewässer, Grundwasser, Sedimente, Böden oder die Atmosphäre betreffen (siehe Abb. „Eintragspfade von Bioziden in die Umwelt“). Untersuchungen von Biozideinträgen in Gewässer Einträge in die Gewässer können auf direktem Weg erfolgen, beispielsweise durch Antifoulinganstriche an Sportbooten. So wurde beispielsweise die Konzentration des Antifouling-Wirkstoffes Cybutryn (Irgarol ® ) im Sommer 2013 in 50 deutschen Sportboothäfen untersucht . In 35 der 50 Sportboothäfen lagen die gemessenen Konzentrationen über der Umweltqualitätsnorm für Gewässer von 0,0025 Mikrogramm pro Liter (μg/L), welche die EU-Richtlinie 2013/39/EU vorschreibt. Dieser Wert darf als Jahresdurchschnittskonzentration nicht überschritten werden. An fünf Standorten übertrafen die Konzentrationen sogar die zulässige Höchstkonzentration von 0,016 μg/L (siehe Abb. „Cybutryn-Konzentrationen in Sportboothäfen“). Außerdem wurden in einem Monitoring in der Fließ- und Stillgewässersimulationsanlage des Umweltbundesamtes ökotoxikologische Wirkungen auf im Binnengewässer lebende Wasserpflanzen und Kleinstlebewesen nachgewiesen. Aufgrund dieser unannehmbaren Umweltrisiken ist Cybutryn als Antifouling-Wirkstoff seit dem 31. Januar 2017 nicht mehr in der EU verkehrsfähig, darf also nicht mehr gehandelt und verkauft werden. Untersuchungen von Schwebstoffproben der Umweltprobenbank an sieben Standorten von großen deutschen Flüssen zeigten eine Abnahme der Cybutryn-Konzentrationen über die Jahre 2011 bis 2020. Allerdings treten trotz des Verbots des Wirkstoffs noch immer ubiquitär geringe Gehalte in den Schwebstoffen auf ( UBA TEXTE 119/2022 ). Biozide werden auch in Baumaterialien eingesetzt, zum Beispiel in Fassadenfarben oder Außenputzen, um diese vor einem unerwünschten Algen- oder Pilzbewuchs zu schützen. Durch den Regen werden diese Substanzen von den Fassaden abgespült und gelangen entweder zusammen mit dem häuslichen Schmutzwasser in die Mischkanalisation und anschließend in die Kläranlage, oder sie erreichen Oberflächengewässer über den Regenkanal direkt und oft unbehandelt. Das Kompetenzzentrum Wasser Berlin ( KWB ) hat in Zusammenarbeit mit den Berliner Wasserbetrieben und der Ostschweizer Fachhochschule ( OST ) im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) in zwei Neubaugebieten in Berlin über zwei Jahre den Austrag von Bioziden und weiteren Stoffen aus Bauprodukten erforscht. Anhand von Felduntersuchungen, Produkttests und Modellierungen wurde untersucht, aus welchen Bauprodukten Biozide und andere Stoffe in das abfließende Regenwasser gelangen. Besonders die Biozidwirkstoffe Terbutryn und Diuron gelangten in Konzentrationen in den Regenkanal, die über den Umweltqualitätsparametern für Gewässer liegen ( Wicke et al. 2022 ). Anhand von Frachtabschätzungen konnte zudem gezeigt werden, dass ein Großteil der Stoffmenge vor Ort verbleibt und zusammen mit dem Regenwasser versickert. Durch die Versickerung kann es jedoch zu einer Belastung des Bodens und Grundwassers kommen (siehe Abb. Spurenstoff-Konzentrationen im Gebietsabfluss (Regenkanal) eines Baugebiets). Anhand eines deutschlandweiten Kläranlagen-Monitoringprojektes konnte gezeigt werden, dass Biozide, die über die Kanalisation in die Kläranlage gelangen, nicht alle gleichermaßen eliminiert werden. Das Karlsruher Institut für Technologie ( KIT ) und das DVGW-Technologiezentrum Wasser ( TZW ) untersuchten im Auftrag des Umweltbundesamtes über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr (11/2017-04/2019) 29 kommunale Kläranlagenabflüsse auf 26 Biozidwirkstoffe und Transformationsprodukte . Vor allem Substanzen aus dem Bereich der Materialschutzmittel und Insektizide wurden im Kläranlagenablauf wiedergefunden (siehe Abb. „Kläranlagenmonitoring“). Teilweise lagen die Konzentrationen hierbei über dem jeweiligen Umweltqualitätsparameter für die Gewässer. Aber auch Stoffe, die beispielsweise aufgrund ihrer hohen Adsorptionsneigung in der Regel sehr gut in Kläranlagen zurückgehalten werden (Anreicherung im Klärschlamm), können Gewässer belasten. Sie gelangen insbesondere bei starken Regenereignissen ins Gewässer, wenn unbehandeltes Mischwasser (häusliches Abwasser plus Regenwasser) kontrolliert aus der Kanalisation ins Gewässer eingeleitet wird, um ein Überlaufen der Kläranlage zu verhindern. Dieser relevante Eintragspfad konnte unter anderem für das Schädlingsbekämpfungsmittel Permethrin gezeigt werden, bei dem die Umweltqualitätsparameter in Mischwasserentlastungen deutlich überschritten wurden ( Nickel et al. 2021 ). Cybutryn-Konzentrationen in Sportboothäfen Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Spurenstoff-Konzentrationen im Gebietsabfluss (Regenkanal) eines Baugebiets Quelle: Umweltbundesamt Prozentualer Anteil an Positivdetektionen (in %) der untersuchten Biozidwirkstoffe ... Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Funde von Bioziden in Schwebstoffen Gelangen stark adsorptive Stoffe ins Gewässer, so können diese sich in Schwebstoffen, im Sediment und folglich auch in Sedimentbewohnern anreichern und zu unterwünschten Effekten führen (Dierkes et al. in prep.). Biozide mit einem hohen Sorptionsverhalten wurden in einem von der Bundesanstalt für Gewässerkunde ( BfG ) durchgeführten Projekt in ausgewählten Schwebstoffproben der Umweltprobenbank der Jahre 2008-2021 chemisch analysiert, um die langfristige Entwicklung der Gewässerbelastung im urbanen Bereich zu untersuchen. Insgesamt 16 der 25 untersuchten Biozide wurden in Schwebstoffen nachgewiesen, wobei 10 Stoffe (vor allem Azolfungizide, Triazine und Quartäre Ammoniumverbindungen-QAV) in sämtlichen Proben gefunden wurden. Dies verdeutlicht die ubiquitäre Belastung von Schwebstoffen mit Bioziden. Das Pyrethroid Permethrin konnte nur in wenigen Schwebstoffproben oberhalb der Bestimmungsgrenze gefunden werden, dabei überschritten die Konzentrationen aber durchgehend die Predicted no effect concentration ( PNEC ) für das Kompartiment Sediment von 1,0 ng/g (ECHA, 2014). Dies zeigt die Relevanz dieser Substanz und vermutlich der gesamten Stoffklasse der Pyrethroide für das Schwebstoffmonitoring. Für die Materialschutzmittel Propiconazol und Tebuconazol, die QAV ADBAC C12-C14 und DDAC C8-C10 und für das Pyrethroid Permethrin sind in der folgenden Abbildung (siehe Abb. Biozid-Konzentrationen in Schwebstoffen) für alle Probenahmestandorte die gemessenen Konzentrationen in den Schwebstoffen bezogen auf das Trockengewicht (TG) für die Jahre 2013-2019 exemplarisch dargestellt. Belastung von Lebewesen mit Bioziden Sind Biozide einmal in die Umwelt gelangt, können diese auch zu einer Belastung von Lebewesen führen. Davon sind sowohl terrestrische als auch aquatische Lebensgemeinschaften betroffen. Beispielsweise werden die blutgerinnungshemmenden Wirkstoffe (Antikoagulanzien), die in giftigen Fraßködern zur Bekämpfung von Ratten und Mäusen enthalten sind, häufig in der Umwelt, insbesondere in Wildtieren nachgewiesen. Dies ist vor allem auf die für die Umwelt sehr problematischen Eigenschaften dieser Wirkstoffe zurückzuführen. Die meisten dieser Substanzen sind sogenannte 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) ( Umweltbundesamt, 2019 ). In einer vom Julius-Kühn-Institut im Auftrag des UBA durchgeführten Untersuchung wurden 2018 erstmalig in Deutschland systematisch Rückstände von Antikoagulanzien in wildlebenden Tieren untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl in verschiedenen Kleinsäugerarten (zum Beispiel Wald- und Spitzmäusen, die nicht Ziel der Bekämpfung und teilweise besonders geschützte Arten sind) als auch in Eulen und Greifvögeln (vor allem Mäusebussarden) Rückstände von Antikoagulanzien nachweisbar sind. Auch wurden in 61 % von insgesamt 265 untersuchten Leberproben von Füchsen Rückstände von Antikoagulanzien gefunden ( Geduhn et al. 2016 ). Auch aquatische Organismen sind mit Antikoagulanzien belastet. So wurden vor einigen Jahren Rückstände von Antikoagulantien in Deutschland erstmalig in Fischen nachgewiesen (Kotthoff et al. 2018 ). Im Rahmen einer vom UBA in Auftrag gegebenen Untersuchung durch das Fraunhofer Institut für Molekulare Biologie und Angewandte Ökologie wurden Leberproben von Brassen (Abramis brama) aus den größten Flüssen in Deutschland – darunter Donau, Elbe und Rhein – sowie aus zwei Seen untersucht. In allen Fischen der bundesweit 16 untersuchten Fließgewässer-Standorte im Jahr 2015 wurde mindestens ein Antikoagulans der 2. Generation nachgewiesen. Lediglich in Proben von Fischen aus den beiden Seen wurde keine Belastung mit Antikoagulanzien festgestellt. In fast 90 % der 18 untersuchten Fischleberproben wurde Brodifacoum mit einem Höchstgehalt von 12,5 μg/kg Nassgewicht nachgewiesen. Difenacoum und Bromadiolon kamen in 44 bzw. 17 % der Proben vor (siehe Abb. „Rodentizide in Fischen“). In einer späteren von der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) durchgeführten Studie wurde gezeigt, dass Antikoagulanzien bei der konventionellen Abwasserbehandlung nicht vollständig eliminiert werden und sich in der Leber von Fischen anreichern. Insbesondere bei Starkregen- und Rückstauereignissen führt die gängige Praxis der Ausbringung von Fraßködern am Draht in der Kanalisation zur Freisetzung antikoagulanter Wirkstoffe in die aquatische Umwelt ( Regnery et al. 2020 ). Datenportal „Biozide in der Umwelt – BiU“ Um nachvollziehen zu können, wie groß die Belastung der Umwelt mit Bioziden tatsächlich ist und ob Maßnahmen zur Reduktion des Eintrags von Bioziden in die Umwelt wirkungsvoll sind, wurde ein eigenständiges Modul in der Datenbank "Informationssystem Chemikalien" (ChemInfo) des Bundes und der Länder angelegt. Die neu entwickelte Datenbank „ Biozide in der Umwelt “ (BiU) stellt frei zugänglich und kostenlos Umweltmonitoringdaten zu Bioziden aus Deutschland, Österreich und der Schweiz zur Verfügung. Derzeit sind 91 biozide Wirkstoffe mit Datensätzen aus etwa 80.000 Wasser-/Abwasserproben, 380 Boden-/Klärschlammproben sowie 4.500 biotischen Proben recherchierbar. An einer Erweiterung des Datenumfangs wird aktuell gearbeitet. Neben den Monitoringdaten werden auch Informationen zur Zulassung der Wirkstoffe im Rahmen der Biozid-Verordnung sowie physikalisch-chemische Daten bereitgestellt.
Die aktuell meist zur Nagetierbekämpfung verwendeten Antikoagulanzien bergen unakzeptable Umwelt- und Resistenzrisiken. Nicht-chemische Alternativen können sie noch nicht überall ersetzen. Um das Entwicklungspotential für umweltverträglichere chemische Rodentizide zu untersuchen, wurde eine umfassende Recherche und Bewertung potentieller Wirkstoff-Kandidaten durchgeführt und ein Stufenkonzept zur Forschung und Entwicklung erarbeitet. Die Ergebnisse machen deutlich, dass vielversprechende chemische Alternativen und Ansätze zu deren Entwicklung vorhanden sind. Veröffentlicht in Texte | 14/2022.
Studie zur Förderung von Alternativen zu Rattengift & Co Biozidfreie Alternativen zum Schutz von Gesundheit oder Materialien vor Schadorganismen sind wichtige Instrumente zur Reduktion des Eintrags von bioziden Wirkstoffen in die Umwelt. Diese Studie hat untersucht, mit welchen Maßnahmen die Verwendung der Alternativen gefördert werden kann. Betrachtet wurden unter anderem mögliche Umweltzeichen, Förderprogramme oder webbasierte Informationsangebote. Rattengift, Insektenspray oder Anti-Fouling-Farben gehören zu den Biozidprodukten und sollen die Gesundheit oder Materialien vor Schadorganismen schützen. Ihre Wirkung entfalten sie jedoch nicht nur gezielt auf die Schadorganismen, sondern unter Umständen auch in der Umwelt. Aus diesem Grund sollte ihr Einsatz auf das notwendige Mindestmaß reduziert werden. Biozidfreie Alternativen sind dafür wichtige Werkzeuge, jedoch meist keiner Bewertung durch unabhängige Dritte unterworfen, was ihre Akzeptanz durch Anwendende verringert. Ziel der Studie war es zu untersuchen, wie ihr Einsatz gefördert werden könnte. Im Bericht wurden zunächst Rechercheergebnisse zu verfügbaren biozidfreien Verfahren dokumentiert. Es wurde in einem untersuchten Fallbeispiel deutlich, dass Nützlinge ein großes Potenzial als Ersatz oder zur Minimierung des Biozideinsatzes im Vorratsschutz, dem bekämpfenden Holzschutz, dem Materialschutz in Museen, der Fliegenbekämpfung in Ställen und der Bekämpfung des Eichenprozessionsspinners haben könnten. Darüber hinaus wurde eine Auswertung der Kriterien bestehender Umweltlabel in Bezug auf die Vermeidung von Bioziden vorgenommen. Für dauerhaftes Holz als Alternative zu mit Holzschutzmitteln behandelten Hölzern wurde untersucht inwieweit ein Umweltzeichen umsetzbar wäre. Eine chemische Holzmodifikation zur Haltbarmachung von Holz wird laut der Studie mittlerweile im großtechnischen Maßstab durchgeführt. Es existieren verschiedene Verfahren (Thermoholz, acetyliertes Holz, mit Furfurylalkohol vernetztes Holz), die alle ihre Vor- und Nachteile haben. Zudem finden Forschungsarbeiten zu weiteren - auch biotechnologischen - Verfahren statt. Ein Umweltlabel „Blauer Engel für dauerhaftes Holz“ könnte laut Studie einen deutlichen Marktimpuls geben, um den Einsatz von Holzschutzmitteln zu minimieren und gleichzeitig eine Alternative zu Tropenholz für Außenanwendungen (Gartenmöbel, Terrassen, Fassaden bis hin zu Konstruktionsholz) auszuloben. In einem weiteren Teil der Studie wurden internationale Informationsangebote zu Alternativen untersucht und auf einem Workshop diskutiert. Ein systematischer Austausch der in den verschiedenen EU-Mitgliedsstaaten vorliegenden Informationsmaterialien wurde dabei von allen Teilnehmenden als sehr sinnvoll erachtet. Das UBA wird sich hier in Zukunft im Rahmen der SCOTTY-Initiative verstärkt engagieren.
Im Zuge der vorliegenden Konzeptstudie wurde zuerst ein Anforderungskatalog mit 21 Kriterien erstellt, anhand dessen die Eignung potentieller Wirkstoffe für eine wirksame und umweltverträglichere Nagetierbekämpfung abgeschätzt werden kann. Anschließend wurden Methoden ermittelt, die unter anderem über physiologische oder biochemische Systeme eine erhöhte Zieltierspezifität (Selektivität) von Rodentiziden ermöglichen und somit die Gefahr von Primär- und Sekundärvergiftungen von Nicht-Zieltieren verringern können. Um kurzfristig umsetzbare Stragien zur Verbesserung der Umwelteigenschaften von Rodentiziden aufzuzeigen, wurden zunächst in der Humanmedizin bereits eingesetzte blutgerinnungshemmende oder -fördernde Substanzen ermittelt, die bessere Umwelteigenschaften als die aktuell verwendeten Antikoagulanzien aufweisen und diese möglicherweise ersetzen könnten. Dabei erwiesen sich unter den Antikoagulanzien Dicoumarin und Dabigatranetexilat, bei den gerinnungsfördernden Medikamenten 4-(Aminomethyl)benzoesäure und Tranexamsäure als besonders vielversprechend. Des Weiteren könnten die Wirksamkeit und Umwelteigenschaften der derzeit als Biozide genehmigten Rodentizide kurzfristig verbessert werden, wenn reine Enantiomere anstelle der bisherigen Isomerengemische der Wirkstoffe hergestellt werden würden. Zusätzlich kann durch Mikroverkapselung der Wirkungseintritt von Rodentiziden verzögert werden. Wirkstoffe, wie 2-Fluoressigsäure oder Natriumhexafluorosilikat, die aufgrund ihrer akuten Wirkung und der damit verbundenen Köderscheu derzeit nicht (mehr) als Rodentizide eingesetzt werden, aber gute Umwelteigenschaften aufweisen, könnten so wieder in Betracht gezogen werden. Mittelfristig können bekannte Wirkstoffe durch Modifikation verbessert werden, z.B. durch die Einführung funktioneller Gruppen, die die Abbaubarkeit erhöhen und/oder das Bioakkumulationsrisiko senken. Das größte Optimierungspotential birgt letztlich die komplette Neuentwicklung eines Wirkstoffs, bei der die oben genannten Kriterien bereits beim Design beachtet werden, allerdings ist diese langfristige Strategie mit dem höchsten Entwicklungsaufwand verbunden. Quelle: Forschungsbericht
Auf der Suche nach umweltfreundlicherem Rattengift Ratten und Mäuse werden seit langem mit den gleichen blutgerinnungshemmenden Giften bekämpft. Trotz Umwelt- und Resistenzproblemen wurden die Produkte bisher zugelassen, da sie als alternativlos galten. Eine neue Studie zeigt vielversprechende Strategien um Alternativen zu finden, die bisherige Stoffe zu ersetzen und dadurch Umweltbelastungen zu verringern. Die als Blutgerinnungshemmer (Antikoagulanzien) der ersten und zweiten Generation bezeichneten Wirkstoffe in herkömmlichen Ratten- und Mäusegiften werden bereits seit den 1950er bzw. 1970/80er Jahren zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt. Angesichts der mit ihrem Einsatz verbundenen Umweltrisiken, der Entstehung und Verbreitung von Resistenzen und den zunehmenden behördlichen Beschränkungen ihres Einsatzes drängt sich immer stärker die Frage auf, ob mit modernen Methoden nicht umweltfreundlichere Alternativen gefunden werden könnten. Aufbauend auf vorbeugenden und nicht-chemischen Maßnahmen würden diese ein wichtiger Baustein im nachhaltigen Schadnager-Management sein, wenn die erstgenannten Maßnahmen nicht ausreichen. Während der Fortschritt auf dem Gebiet der Chemie beispielsweise im Bereich der Pharmazie neue und innovative Wirkstoffe hervorbrachte, gab es bei der Entwicklung von neuartigen Wirkstoffen zur Nagetierbekämpfung in den letzten Jahrzehnten kaum Fortschritte. Dabei stellen Nagetiere für die Nahrungsmittelversorgung, den Gesundheitsschutz von Menschen und (Nutz-)Tieren, aber auch für den Material- und Artenschutz ein weltweites Problem dar, das trotz des massiven Einsatzes bisheriger Rodentizide nicht gelöst werden konnte. Um das Potential zu untersuchen, das die moderne Forschung bei der Entwicklung neuer Rodentizide bietet, hat die Leuphana Universität Lüneburg im Auftrag des Umweltbundesamtes ( UBA ) ein Forschungsvorhaben durchgeführt. Neben einer umfassenden Recherche und eingehenden Bewertung potentieller Wirkstoff-Kandidaten stand die Erarbeitung einer „Konzeptstudie zu Entwicklungsmöglichkeiten eines umweltverträglicheren Rodentizids“ im Vordergrund des Projekts. Sowohl der deutschsprachige Abschlussbericht als auch der begleitende englischsprachige Artikel im Fachmagazin „Sustainable Chemistry and Pharmacy“ wurden kürzlich veröffentlicht. Darin kommen die Forschungsnehmer vom Institut für Nachhaltige Chemie und Umweltchemie zu dem Schluss, dass es noch viel Potential bei der Entwicklung umweltverträglicherer Rodentizide gibt. Die Studie hält zahlreiche vielversprechende Ansätze und ein gestuftes Forschungs- und Entwicklungskonzept für Unternehmen bereit, die innovative Lösungen zur chemischen Bekämpfung von Nagetieren auf den Markt bringen wollen. So empfehlen die Forschenden als relativ kurzfristige Strategie, bestehende moderne blutgerinnungshemmende oder -fördernde Wirkstoffe aus dem Bereich der Humanarzneimittel, die positivere Umwelteigenschaften zeigen, auf ihr Potential zur Nagetierbekämpfung zu prüfen. Dies ist ein bewährtes Prinzip, von den derzeit verwendeten Antikoagulantien kommt Warfarin sowohl in der Humanmedizin als auch in der Nagetierbekämpfung zum Einsatz. Ebenfalls relativ kurzfristig wäre der Einsatz von akut wirkenden Giften als Fraßgift denkbar, deren Wirkeintritt durch eine Mikroverkapselung verzögert wird. Dadurch könnte der bei Ratten verbreiteten Köderscheu vorgebeugt werden, die normalerweise durch Akutgifte ausgelöst wird. Bereits aktuell von der Industrie verfolgt wird der Einsatz von reineren Gemischen antikoagulanter Wirkstoffe, die derzeit in Produkten verwendet werden. Schon dadurch können Umwelteigenschaften geringfügig verbessert werden. Das Design von sogenannten Prodrugs, also zunächst inaktiven Wirkstoffen, auf Basis bekannter Wirkstoffe ist eine der Möglichkeiten mittelfristig umweltverträglichere Rodentizide zu entwickeln. Dabei würden die Wirkstoffe erst im Körper durch den Metabolismus der Tiere aktiviert. Berücksichtigt man dabei die Unterschiede im Metabolismus verschiedener Arten, könnte die zielgerichtete Wirkung erhöht und unerwünschte Vergiftungen anderer Tierarten reduziert werden. Die Studie zeigt auch neue Ansatzpunkte für potentiell besonders spezifische Wirkmechanismen auf, die derzeit noch nicht genutzt werden, beispielweise an der hepatischen Glucokinase (Hyper-/Hypoglykämie) oder eine Störung der Ammoniakausscheidung. Um diese Mechanismen zu nutzen, müssten neue Wirkstoffe entwickelt werden, die dem Safe-and-sustainable-by-design-Konzept der aktuellen Europäischen „Chemikalienstrategie für Nachhaltigkeit“ folgen. Diese Strategie verspricht den größten Umweltnutzen, ist jedoch auch mit dem höchsten Forschungs- und Entwicklungsaufwand verbunden. Die derzeit meistens in Rodentiziden enthaltenen Wirkstoffe hemmen die Blutgerinnung und führen mehrere Tage nach Köderaufnahme zum Tod durch inneres Verbluten. Die verzögerte Wirkung ist ein Vorteil bei der Bekämpfung von Ratten, die ansonsten die Köder meiden würden. Allerdings verursachen Antikoagulanzien durch ihren Wirkmechanismus nicht nur Schmerzen und Leiden bei den Nagetieren, sie wirken auch auf Menschen und Nicht-Zieltiere. Antikoagulanzien der 2. Generation bauen sich zudem in der Umwelt und auch im Körper nur sehr langsam ab und können sich dort anreichern. Vergiftete Nagetiere stellen dadurch eine Gefahr für Beutegreifer wie Eulen oder Füchse dar. Aber auch in Singvögeln und sogar Fischen wurden Rodentizid-Rückstände bereits nachgewiesen. Nicht zuletzt hat der massive Einsatz von antikoagulanten Rodentiziden bereits zu Resistenzen bei Wanderratten und Hausmäusen geführt. Zudem wurden alle antikoagulanten Wirkstoffe als reproduktionstoxisch und spezifisch zielorgantoxisch eingestuft. Dennoch wurden sie bislang immer wieder in Biozid-Produkten zugelassen, da chemische Alternativen fehlten. Nicht-chemische Verfahren, wie zum Beispiel Fallen, erleben zwar im Zuge der Digitalisierung eine Renaissance, können den Einsatz von chemischen Mitteln derzeit aber nicht in allen Fällen ersetzen. Insofern kommt umweltfreundlicheren chemischen Alternativen in Zukunft eine bedeutende Rolle beim weltweiten Management von Nagetieren zu. Für die Suche nach Innovationen im Bereich der chemischen Nagetierbekämpfung bietet die vorliegende Studie viele richtungsweisende Denkanstöße und eine schrittweise Forschungs- und Entwicklungsstrategie.
This guidance describes methods and criteria to evaluate rodent break back/snap traps regarding their animal welfare impact and efficacy. The assessment follows a tiered approach starting with the tests of the mechanical properties, followed by a semi-field trial testing the animal welfare impact and basic efficacy, and optionally supplemented by the extended efficacy test in the field. The latter test is comparable to the efficacy testing of rodenticides as defined in the guidance for the Biocidal Products Regulation. The guidance was developed, discussed and written by the NoCheRo (Non-Chemical alternatives of Rodent control) working party consisting of experts from European authorities, the pest control industry and scientific organisations. It was established after an EU workshop concerning the alternatives to rodenticides in rodent control in Brussels in 2018. Veröffentlicht in Texte | 74/2021.
Wildlife exposures to pest controlling substances have resulted in population declines of many predatory species during the past decades. Many pesticides were subsequently classifed as persistent, bioaccumulative, and toxic (PBT) and banned on national or global scales. However, despite their risks for non-target vertebrate wildlife, PBT substances such as anticoagulant rodenticides (ARs) are still permitted for use in Europe and have shown to threaten raptors. Whereas risks of ARs are known, much less information is available on emerging agrochemicals such as currently used PPPs and medicinal products (MPs) in higher trophic level species. We expect that currently used PPPs are relatively mobile (vs. lipophilic) as a consequence of the PBT criteria and thus more likely to be present in aqueous matrices. We therefore analyzed blood of 204 raptor nestlings of three terrestrial (red kite, common buzzard, Montagu's harrier) and two aquatic species (white-tailed sea eagle, osprey) from Germany. In total, we detected ARs in 22.6% of the red kites and 8.6% of the buzzards, whereas no Montagu's harriers or aquatic species were exposed prior to sampling. Sigma AR concentration tended to be higher in North Rhine-Westphalia (vs. North-Eastern Germany) where population density is higher and intense livestock farming more frequent. Among the 90 targeted and currently used PPPs, we detected six substances from which bromoxynil (14.2%) was most frequent. Especially Montagu's harrier (31%) and red kites (22.6%) were exposed and concentrations were higher in North Rhine-Westphalia as well. Among seven MPs, we detected ciprofoxacin (3.4%), which indicates that risk mitigation measures may be needed as resistance genes were already detected in wildlife from Germany. Taken together, our study demonstrates that raptors are exposed to various chemicals during an early life stage depending on their sampling location and underpins that red kites are at particular risk for multiple pesticide exposures in Germany. © The Author(s) 2022
The field of chemical rodent control has seen no major developments in the last decades, even though anticoagulant rodenticides (AR), the mainly used substances to manage mice and rats, are known environmental pollutants and candidates for substitution under the European Biocidal Products Regulation 528/2012. Moreover, recent political developments in Europe and the USA demand more safety and sustainability in the management of chemicals, reinforcing the need for environmentally friendly substances. In this concept study, we present a step-by-step approach to improve the environmental properties of rodenticides. Repurposing of existing pharmaceuticals, the use of enantiomerically pure rodenticides, or the improvement of the formulation by microencapsulation can help to alleviate environmental problems caused by AR in the short term. Modification of the chemical structures or the development of prodrugs as medium-term strategies can further improve environmental properties of existing compounds. Ultimately, the development of new substances from scratch enables the utilisation of so far ignored modes of actions and the application of modern safe and sustainable-by-design principles to improve target specificity and reduce the negative impact on non-target organisms and the environment. Overall, our concept study illustrates the great potential for improvement in the field of chemical rodent control when applying available techniques of green and sustainable chemistry to known or potential rodenticides. Most promising in the medium term is microencapsulation that would allow for the use of acutely acting substances as it could circumvent bait shyness. On a longer timescale the de novo design of new rodenticides, which is the only method that can combine a high target specificity with good environmental properties, is the most promising approach. © 2022 The Authors
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