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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.

Nicht-chemische Methoden sind wichtige Werkzeuge zur gebotenen Reduzierung des Biozideinsatzes. Mit dem Projekt werden Maßnahmen zur Förderung von biozidfreien Alternativen beschrieben. Dazu gehören Konzepte für spezifische App-Entwicklungen, die Analyse bestehender Umweltlabel hinsichtlich ihrer Vergabekriterien mit Biozidbezug. Eine Fallstudie zeigt das große Potenzial von Nützlingen zur Minimierung des Biozideinsatzes im Vorratsschutz, im bekämpfenden Holzschutz, im Materialschutz in Museen, bei der Bekämpfung von Stallfliegen und dem Eichenprozessionsspinner auf. Mit einem EU-Workshop wurde ein Erfahrungsaustausch der zuständigen Behörden zu Informationsangeboten zu Bioziden und deren Alternativen gestartet.

Diese Broschüre gibt praktische Tipps für Kommunen, wie der Einsatz von Biozid-Produkten zur urbanen Schädlingsbekämpfung oder zum Materialschutz reduziert werden kann. So können Kommunen weiter dazu beitragen, dass der Eintrag der Chemikalien in die Umwelt minimiert und so die ⁠Biodiversität⁠ geschützt wird. Die Tipps stammen zumeist aus anderen Kommunen, die diese Maßnahmen bereits ausprobiert haben und wurden im Rahmen von Fallstudien während eines Forschungsvorhabens (FKZ 3718 67 414 0) zusammengetragen.

AbstractDisinfectants and preservatives used as biocides may contain or release active substances (a.s.) that can form by-products with the surrounding matrices during their application which may be released into the environment. Over the past 40 years, several hundred of these so-called disinfection by-products (DBPs) have been detected after applications of biocides used for disinfection. Due to intensive research and further development of analytical capabilities, many new DBP classes, such as iodinated DBPs (I-DBPs), halonitromethanes (HNMs), haloacetamides (HaAms), or halomethanesulfonic acids were detected worldwide in various matrices and applications. Due to the possible hazards and risks for humans and the environment, frequently occurring DBP classes, such as trihalomethanes (THM), haloacetic acids (HAA) and nitrosamines (NDMA), have already been included in many legislations and given limit values. In the European Union, biocides are assessed under the Biocidal Products Regulation 528/2012 (BPR) regarding their efficacy, potential hazards, and risks to human health and the environment. However, the available guidance for the environmental risk assessment (ERA) of DBPs remains vague. To identify knowledge gaps and to further develop the assessment scheme for the ERA of DBPs, a literature search on the multiple uses of biocides and their formation potential of DBPs was performed and the existing process for ERA was evaluated. The results show knowledge gaps on the formation of DBP in non-aqueous systems and DBP formation by non-halogen-based biocidal active substances. Based on the literature research on biocides, a possible proposal of grouping a.s. to consider their DBP formation potential is presented to simplify future ERAs. However, this also requires further research. Until then, a pragmatic approach considering the DBPs formation potential of the active substances and the identified knowledge gaps need to be established for the environmental risk assessment of DBPs in the EU.
Graphical Abstract

Biocidal and plant protection products belong to the group of pesticides and serve to protect humans, animals and materials against pests and vermin. On the German market, most of the biocidal products have not yet fully been evaluated under the Biocidal Products Regulation 528/2012 due to transitional regulations, so there is still very little knowledge about the way in which biocidal products are used. The goal of this study was to identify and to investigate the areas with high drift potential. It turns out, that the areas with the highest drift potentials are the control of oak processionary moth (OPM) with sprayers and the control of flying and crawling insects in the surrounding of buildings with knapsack sprayers. Experimental results show, that in all applications the drift decreased exponentially with the distance from the treated area. The highest drift values were measured using cannon sprayers at the forest edge, slightly lower drift values in the avenue and considerably lower drift values when a solitary tree was treated. Using a helicopter, lower basic drift values of 50% were observed, if a nozzle with taller drops was used. These first results show that it is likely that biocidal products drift into non-target areas, leading to potential risks for non-target organisms. However, the results show possibilities to reduce basic drift values by choosing the technology least prone to drift. To measure the drift during the control of crawling insects on house walls, first trials were conducted. Independent of the wind direction, the measured drift directly in front of the treated area was very low. In the lateral distance to the treated area, the drift was lower with parallel than with orthogonal wind direction. In general, it is important to evaluate the equipment used to apply biocidal products.

In deutschen Kommunen werden Biozid-Produkte an vielen verschiedenen Anwendungsorten und aufgrund von verschiedenen gesetzlichen Grundlagen eingesetzt. Der Abschlussbericht des Projekts "Umweltfreundliche Beschaffung und Anwendung von Bioziden in Kommunen" enthält eine Übersicht über den Stand der Beschaffung und des Einsatzes von BiozidProdukten in deutschen Kommunen. Praxisnahe Fallstudien zeigen, wo genau Biozid-Produkte direkt und indirekt beschafft sowie eingesetzt werden und analysieren Treiber und Barrieren für eine umweltfreundliche Gestaltung des Biozid-Einsatzes in Kommunen. Als Treiber dafür wurden entsprechende kommunale und gesetzliche Regelungen, ein starkes Bewusstsein der beteiligten MitarbeiterInnen zu möglichen Risiken eines Biozid-Einsatzes und deren Handlungswillen sowie der aktive Austausch mit anderen Kommunen identifiziert. Barrieren eines kommunalen umweltfreundlichen Biozid-Einsatzes sind die Schwierigkeit im Umgang mit möglichen Alternativen, die mit der Implementierung und Beschaffung von Alternativen verbundenen Kosten sowie die Rechtsunsicherheit bei der Prüfung der Alternativen. Weiterhin wurden der Mangel an Anbietern von Alternativen sowie Informationsdefizite der Anwender und zeitliche Einschränkungen der BeschafferInnen als Barrieren identifiziert. Um die Barrieren zu überwinden, können Kommune beispielsweise die Ausschreibungspraxis sowie die Informationslandschaft über bestehende Alternativen zu verbessern und sich mit anderen Kommunen vernetzen und austauschen, eine Strategie zur Biozidreduzierung entwickeln oder neue Stellen für Schadstoffbeauftragte schaffen. Doch nicht nur Kommunen, sondern auch übergeordnete Behörden können dazu beitragen, einen umweltfreundlichen Einsatz von Biozid-Produkten zu erleichtern, indem sie die Wirksamkeit von Alternativen zentral prüfen, Umweltzeichen für Alternativen entwickeln, Anbieter von Alternativen fördern, die umweltfreundliche Beschaffung von chemischen Produkten vorantreiben und finanzielle Mittel für die Schaffung von Stellen im Chemikalienmanagement durch den Bund bereitstellen. Dieser Abschlussbericht ergänzt die im Forschungsprojekt entwickelte praxisorientierte Handreichung, die den Kommunen als praktischer Leitfaden für einen umweltfreundlichen Einsatz von Biozid-Produkten zur Verfügung gestellt werden soll.

The German Environment Agency together with the German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety organized an EU workshop in order take the next step into the direction of rodent control with less risk for the environment and human health. During the workshop, it became evident that rodent traps are already an integral part of professional and modern pest control management. The need for an objective assessment of their feasibility, efficacy and humaneness was recognized. The lack of criteria for the assessment and certification of rodent traps was identified to be a hindering fact to the process of establishing traps as a first choice control measure prior to the use of rodenticides in the everyday job of pest control operators. It was also identified as hindering their recognition as viable non-chemical alternatives within the comparative assessment for (anticoagulant) rodenticides under the EU Biocides Legislation (Biocidal Products Regulation (BPR) EU 528/2012). One of the outcomes of the discussions was to initiate a working party. Its tasks should be to define criteria for the assessment and certification of traps and to draft a testing guideline. The criteria or guideline should be drafted in such a way that they can serve for the European Commission as a basis for seriously taking into consideration traps for the comparative assessment of rodenticides. It was envisaged to hold a follow-up workshop in 2020 to discuss draft criteria with a broader range of experts.

In the first part of the project, a compilation of data on disinfection by-products (DBPs) as well as the biocidal active substances from product types (PTs) 1-5, 11 and 12 that are approved within the EU or within the approval process were compiled. The data on the DBPs resulted from a literature search in which 272 DBPs were identified. In addition to the substance data, the active substances used and the matrix treated were recorded in the tabular summary. A strong bias of the scientific literature on the investigation of highly reactive, especially chlorinating active substances in aqueous solution was determined. The list of biocidal active substances was compiled from the ECHA database (as of July 2019). A categorization of the biocidal active substances was developed and the DBP formation potential of each active ingredient was evaluated on the basis of this categorization. In a modeling approach, the distribution of selected DBPs and biocidal active substances in the water and air compartments for applications in solution and on surfaces and the distribution in water and sewage sludge in a sewage treatment plant was estimated. In most cases, there were significant differences between the distributions of the DBPs and the active ingredients. The formation of approximately 60 DBPs was investigated in laboratory simulations of disinfection applications in solution and on surfaces with different active substances. In addition, samples from real disinfection applications were analyzed. Based on the project results, the current procedure for risk assessment of the DBPs was analyzed in the last project phase and proposals for modifications were discussed, which aim to simplify and harmonize the risk assessment of the DBPs within the EU.

Die Studie untersucht, wie die Bundesländer Sachsen, Niedersachsen und Baden-Württemberg den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Biozid-Produkten in ihren Schutzgebieten regeln. Sie wertet rund 1.800 gültige Verordnungs- und Gesetzestexte über Schutzgebiete aus, davon knapp 700 in Sachsen und rund 1.000 in Niedersachsen. Für Baden-Württemberg wurde die neuere Landesgesetzgebung zum Einsatz von Pflanzenschutzmitteln in Schutzgebieten analysiert. Die Studie offenbart umfassende Regelungslücken und Defizite. Sachsen gestattet auf sämtlichen land- und forstwirtschaftlich genutzten Flächen innerhalb seiner Flächen-Schutzgebiete den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Biozid-Produkten nach Maßgabe des Bundesrechts bzw. teilweise unter weitergehenden Auflagen und Einschränkungen - mit Ausnahme von fünf Naturschutzgebieten und der Kernzone eines Biosphärenreservats. In Niedersachsen waren in 96 Prozent der untersuchten Schutzgebieten Pflanzenschutzmittel und Biozid-Produkte zugelassen, im Vergleich zu Sachsen aber mit deutlich mehr Auflagen und Einschränkungen. Während in Baden-Württemberg das Bemühen erkennbar ist, im Landesrecht den Biozid- und Pflanzenschutzmitteleinsatz zu beschränken, unterscheidet sich das Schutzniveau in Sachsen und mit Abstufung in Niedersachsen in Bezug auf den Pflanzenschutzmittel- und Biozideinsatz innerhalb der geschützten Flächen wenig von dem außerhalb liegender Flächen. Der rechtliche Schutz der wertvollen Naturflächen und ihres Arteninventars vor Beeinträchtigung durch Chemikalien ist unzureichend. Insbesondere fehlt es bei den meisten Natura 2000-Gebieten an Schutzgebietsvorschriften, welche das nach EU-Recht erforderliche Schutzniveau sicherstellen. Die Studie leitet daraus Empfehlungen bundesrechtlicher Regelungen im Bundesnaturschutzgesetz ab: In Naturschutzgebieten sollte ein Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Biozid-Produkten grundsätzlich untersagt sein. In Nationalparks und Biosphärenreservaten sollten für die Kernzonen Komplettverbote normiert und die Pflegezonen wie Naturschutzgebiete gehandhabt werden. Bei Natura 2000-Gebieten ist ein Genehmigungsvorbehalt für den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Biozid-Produkten vorzusehen.