Pflanzenschutzmittel: Chancen und Grenzen

Zwei Volksinitiativen prangern gleichzeitig den Einsatz von synthetischen Pestiziden an, Studien weisen Pflanzenschutzmittel in Gewässern und Böden nach. Doch was sagt die Wissenschaft zu Pflanzenschutzmittel?

Die drei Wissenschaftler im Gespräch, moderiert von der ETH World Food System Center - Bildungsdirektorin Michelle Grant. V.l.: Dr. Lothar Aicher (Toxikologie), Philipp Staudacher (Doktorand ETH) und Prof. Dr. Robert Finger (Agrarwirtschaft und -politik). Bild: Lid(mg).

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Zurzeit erhitzen in der Schweiz insbesondere zwei Initiativen die Gemüter, die die Landwirtschaft in einem schlechten Licht dastehen lassen. Die Volksinitiative "Für eine Schweiz ohne synthetische Pestizide" und die Initiative "Für sauberes Trinkwasser und gesunde Nahrung" äußern beide Kritik am momentanen Einsatz von synthetischen Pestiziden in der Schweiz. Zusätzlich tauchten in den vergangenen Wochen Studien über den Nachweis von Pflanzenschutzmitteln in Böden und Fließgewässern auf (NawaSpez17 und UniNe).

Die Wissenschaft ist sich der Verantwortung bewusst und will ihre Rolle wahrnehmen. Im Rahmen des öffentlichen Events der ETH vom 3. April mit dem Titel: Pesticides: What Does Science Say? wurde die Meinung der Forschung zum Ausdruck gebracht. Die Wissenschaftler beantworteten Fragen, die im Vorfeld vom Publikum eingesandt wurden. Die vom World Food System Center organisierte Podiumsdiskussion stieß auf grosses Interesse und war bereits lange vorher ausgebucht. Als Redner eingeladen waren Dr. Lothar Aicher (Toxikologe beim Schweizerischen Zentrum für angewandte Humantoxikologie), Prof. Dr. Robert Finger (Professor für Agrarwirtschaft und -politik) und Philipp Staudacher (Doktorand bei der Eawag, Fokus International).

Was bedeutet es, wenn Grenzwerte bei Pflanzenschutzmitteln überschritten werden?

Lothar Aicher: Grenzwert für Gewässerschutz nicht toxikologisch begründet
Es gibt viele verschiedene Grenzwerte, deren Überschreitung unterschiedliche Konsequenzen haben. Aus toxikologischer Sicht stellt sich die Frage, ob eine gemessene Schadstoffkonzentration ein Gesundheitsrisiko darstellt, wenn man der Substanz einmal, mehrmals oder ein Leben lang ausgesetzt ist. In der Diskussion um die PSM ist die Frage nach dem Risiko bei lebenslanger Exposition besonders relevant. Dazu leiten wir für jedes einzelne Pflanzenschutzmittel im Rahmen einer Risikobeurteilung eine Höchstmenge ab, die keine Gesundheitsschäden verursacht, selbst wenn man die Substanz ein Leben lang täglich aufnimmt. Eine kleine und kurzfristige Überschreitung eines solchen sog. chronischen Grenzwertes wird als gesundheitlich unbedenklich betrachtet.

Der aktuelle Grenzwert für die Belastung der Gewässer liegt bei 0,1 Mikrogramm pro Liter (anders gesagt: 0.0000001 Gramm). Dieser Wert wurde nicht im Rahmen von toxikologischen Studien ermittelt, sagt also nichts über das Gesundheitsrisiko aus. Vielmehr ist es ein historischer Grenzwert aus Zeiten, als man niedrigere Konzentrationen nicht nachweisen konnte und das Wasser deshalb bei Schadstoffkonzentrationen kleiner als 0,1 Mikrogramm pro Liter als unbelastet und rein angesehen hat. Heute kann man mit der modernen chemischen Analytik deutlich tiefere Konzentrationen messen. Wenn der Grenzwert von 0,1 Mikrogramm pro Liter überschritten wird, ist damit zwar per Definition die Qualität des Wassers beeinträchtigt, aber nicht zwangsläufig gesundheitsschädlich bzw. für den Verzehr ungeeignet.

Robert Finger: Es gibt Handlungsbedarf
Landwirtschaft wird in einem klaren gesetzlichen Rahmen betrieben. In den Umweltzielen Landwirtschaft werden unter anderem den Pflanzenschutzmitteleinsatz betreffende Ziele zusammengefasst und fixiert. Es zeigt sich, dass diese und andere Ziele nicht erreicht werden, daher gibt es dringenden Handlungsbedarf. Es braucht jedoch auch eine holistische Perspektive auf negative und positive Effekte von Pflanzenschutzmitteln. Der Einsatz von PSM trägt auch zu anderen Zielen wie Ernährung und Bodenschutz bei.

Lothar Aicher: PSM in Gewässer nicht erstaunlich
Die Berichte über die Belastung unserer Umwelt mit Chemikalien erwecken in der öffentlichen Wahrnehmung den Eindruck, dass unsere Gewässer heutzutage stärker belastet sind als früher und die Situation sich eher verschlimmert als verbessert, obwohl Industrie und Behörden beteuern, dass sie viel Geld in eine sichere Produktion und Anwendung der PSM investieren. In der Diskussion darf man aber nicht vergessen, dass die chemische Analytik heute in der Lage ist, auch kleinste Schadstoffmengen in unserer Umwelt nachzuweisen. Selbst sog. Mikroverunreinigungen im Millardstelgrammbereich können noch nachgewiesen werden. Da wir in einem hochindustrialisierten Umfeld leben, das in grossen Mengen Chemikalien produziert, weiterverarbeitet oder wie im Fall der Pflanzenschutzmittel bewusst in die Umwelt ausbringt, ist es nur logisch, wenn wir diese Chemikalien mit Hilfe der modernen Analytik auch in der Umwelt nachweisen können. Die entscheidende Frage, die wir beantworten müssen ist, ob die nachgewiesenen Mengen für den Menschen und/oder die Umwelt schädlich sind.

Wo liegen die Gefahren von Pflanzenschutzmitteln für die Menschen?

Lothar Aicher: Geringe Gefahr durch Rückstände auf Lebensmitteln
Ob die Pflanzenschutzmittel aus der Umwelt ein Gesundheitsrisiko für den Menschen darstellen, hängt davon ab, wieviel in unseren Körper gelangt. Grundsätzlich gibt es drei Aufnahmewege. Wir können Pflanzenschutzmittel verschlucken, einatmen oder über die Haut aufnehmen. Für uns als Konsumenten ist der Verzehr von Lebensmitteln, die mit Pflanzenschutzmittelrückständen belastet sind, der relevanteste Aufnahmeweg. Die damit verbundenen Gesundheitsrisiken werden aber als gering eingeschätzt, weil in solchen Fällen die sicheren Höchstmengen, die keine Gesundheitsschäden verursachen, nicht dauerhaft überschritten werden.

Der Bauer, der die Pflanzenschutzmittel anwendet, könnte diese zusätzlich auch einatmen oder über die Haut aufnehmen. Um das damit verbundene Risiko zu minimieren trägt der Bauer Schutzkleidung oder sitzt in einer geschloßenen Traktorkabine. Ausserdem werden die Techniken mit denen die PSM ausgebracht werden, ständig verfeinert, so dass auch die ausgebrachten Mengen reduziert werden können.

Meist sind PSM eine Mischung von verschiedenen Wirkstoffen. Das heisst, dass wir wohl nie genau wissen werden, was die Auswirkungen eines solchen Cocktails für uns und die Umwelt bedeuten. Der zweite Faktor, der ganz wichtig ist in diesem Zusammenhang ist die Exponierung. Für verschiedene Gruppen müssen Risikoeinschätzungen gemacht werden. Diejenigen, die beruflich mit dem Pestizid zu tun haben wie die Fabrikarbeiter, die die Produkte herstellen (übrigens auch im Ausland) und die Landwirte, die die Produkte dann ausbringen: wie sind sie geschützt? Der größte Anteil an Giftstoffen kommt grundsätzlich durch unsere Haut rein.

Dann betreffen die PSM natürlich auch Leute, die nicht direkt mit den Mitteln in Kontakt kommen, beispielsweise ein Jogger, der an einem Feld vorbeigeht auf dem gerade gesprayt wird oder das Trinkwasser, das wir konsumieren oder das Gemüse und die Früchte, die wir essen.

Philipp Staudacher: Im Ausland oft schutzlos
Besonders bei der Forschung im Ausland hat sich gezeigt: viele Landwirte haben schlicht keinen Zugang zu Schutz. Egal ob Handschuhe, Mundschutz oder ähnliches - in Ländern wie Uganda oder auch Costa Rica kann man nicht einfach in die Landi spazieren und sich Schutzkleidung kaufen. Und dann kostet es auch noch eine Menge Geld, das viele nicht ausgeben können. Unsere Untersuchungen in den beiden Ländern haben gezeigt, dass viele Landwirte nach dem Ausbringen der Pestizide über Kopfschmerzen, Übelkeit oder Sehstörungen klagen. Wir haben die Pestizide auch im Urin der Landwirte gefunden, wobei wir noch nicht genau wissen, wie das zu beurteilen ist.

Sind biologische Pestizide besser?

Lothar Aicher: Pestizide sind per Definition schädlich
Per Definition sind Pestizide Substanzen, die eingesetzt werden, um das Wachstum von Unkräutern, die Entstehung von Schimmel oder den Befall durch Schädlinge zur verhindern. Wir setzen also voraus, dass Pestizide für diese Organismen toxisch sind, weil sie sonst nicht wirken würden. Fungizide und Insektizide werden sowohl im Biolandbau als auch in der konventionellen Landwirtschaft eingesetzt. Aus toxikologischer Sicht macht es dabei überhaupt keinen Unterschied, ob ein Pestizid chemisch hergestellt wurde oder natürlich in der Umwelt vorkommt. Eines der stärksten natürlichen Gifte ist das Botulinumtoxin, besser bekannt als Botox, das bewusst als Nervengift u. a. in der Antifaltentherapie eingesetzt wird.

Pyrethroide zählen ebenfalls zu den Nervengiften. Sie werden in der konventionellen Landwirtschaft eingesetzt, um Insekten zu bekämpfen. Pyrethroide sind nichts anderes als eine chemisch weiterentwickelte Variante der natürlich vorkommenden Pyrethrine, die im Biolandbau zur Bekämpfung von Insekten eingesetzt werden. Anders als ihre "natürlichen Verwandten" sind die Pyrethroide aber länger haltbar und müssen deshalb weniger häufig eingesetzt werden.

Die Nicotinoide, die für die Bienensterblichkeit verantwortlich gemacht werden, sind Abkömmlinge des Nicotins, das als natürliches Nervengift in der Tabakpflanze enthalten ist. Auch Schimmelpilzgifte sind starke natürliche Gifte. Ihre Entstehung wird durch den Einsatz von Fungiziden bekämpft. Im Biolandbau verwendet man dazu Kupfersalze, die ebenfalls in der Kritik stehen. Sie sehen also, dass die Grenzen zwischen sog. chemischen und natürlichen Pestiziden verschwimmen und die Einteilung aus toxikologischer Sicht nicht relevant ist.

Philipp Staudacher: 'Natürlich' ist nicht automatisch besser
Nur weil etwas aus der Natur kommt, heisst es nicht, dass es gesünder für den Menschen oder weniger schädlich für die Umwelt ist. Ein Pestizid ist und bleibt ein Pestizid. Ich sehe auch eine Gefahr im Vermischen der verschiedenen Stoffe. Welchen erwünschten oder unerwünschten Effekt haben Wirkstoffe, wenn sie zusammengemischt werden? Wir haben beobachtet wie Bauern Wirkstoffe mischen, um sich die Zeit zu sparen, zweimal das Feld zu durchgehen. Bleibt der gewünschte Pflanzenschutz bestehen, oder hebt er sich auf? Ist die Umwelt stärker oder schwächer beeinträchtigt? Da brauchen wir mehr Gewissheit aus der Wissenschaft.

Lothar Aicher: Cocktail-Effekte stellen besondere Herausforderung dar
Die Risikobewertung für die zahlreichen PSM wird für jedes einzelne PSM zunächst einmal separat durchgeführt. Kritiker sehen darin einen wesentlichen Nachteil, weil wir als Konsumenten und Anwender gleichzeitig mehreren PSM ausgesetzt sind. Man befürchtet sog. Cocktail-Effekte, d.h. es wird angenommen, dass die Kombination mehrerer PSM, die einzeln betrachtet gesundheitlich unbedenklich sind, am Ende doch Schäden verursachen können.

Trotz dieser massiven und berechtigten Kritik halten wir am Konzept der Einzelstoffbewertung fest, weil die Anzahl möglicher Kombinationen unterschiedlicher PSM viel zu groß ist, um jede einzelne zu testen. Ausserdem würde damit der Bedarf an Versuchstieren dramatisch steigen, was gesellschaftlich nicht erwünscht ist.

Als Toxikologen haben wir aber Modelle entwickelt, um Kombinationswirkungen verschiedener PSM vorauszusagen. Dabei gehen wir standardmässig davon aus, dass sich toxikologische Effekte dann aufaddieren, wenn die einzelnen PSM den gleichen Wirkmechanismus haben.

Was halten Sie von der Trinkwasser- oder der Initiative gegen synthetische Pestizide?

Robert Finger: Initiativen zeigen Diskrepanz zwischen gesellschaftlicher Erwartung und dem was Landwirtschaft und Agrarpolitik liefern
Es sind ja nicht nur diese beiden Initiativen, die momentan oder in letzter Vergangenheit respektive naher Zukunft unsere Gemüter erhitzen. Neben den zwei PSM Initiativen gibt es zum Beispiel eine Biodiversitäts-, Landschafts- und Massentierhaltungsinitiative. Die Volksinitiativen können als eine Art Barometer betrachtet werden. Sie bilden das Verhältnis zwischen den gesellschaftlichen Ansprüchen und dem was die Landwirtschaft und Agrarpolitik momentan liefern, ab. Es besteht Handlungsbedarf, da die Verfassungsziele momentan nicht erreicht werden. Es ist jedoch auch wichtig, das ganze Bild anzuschauen. Der Einsatz von PSM kann einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Landwirtschaft leisten, wenn Auswirkungen auf Umwelt und Mensch deutlich reduziert werden können.

Diese Initiativen geben ganz generell dazu Anstoß, die Agrarpolitik weiterzuentwickeln. Solch eine Weiterentwicklung scheint ob der Masse an Initiativen unausweichlich.

Lothar Aicher: Wir sollten uns nicht von Emotionen leiten lassen
Ich begrüsse die Debatten, die diese Vorlagen ausgelöst haben. Die Diskussion wird sehr emotional geführt, was ich persönlich gut verstehen kann. Wer möchte schon PSM in seinem Trinkwasser oder Rückstände in Lebensmitteln? Als Wissenschaftler plädiere ich aber trotzdem dafür, dass wir eine faktenbasierte Entscheidung treffen. Wie ich bereits erläutert habe, ist die Einteilung in synthetische und natürliche Pestizide aus toxikologischer Sicht irrelevant und ein Verzicht auf sog. synthetische PSM würde zu einem Anstieg des Verbrauchs an natürlichen PSM führen.

Ich kann auch nachvollziehen, dass die Bevölkerung wegen der Umweltbelastung durch Chemikalien besorgt ist. Hier hilft es vielleicht, wenn man sich vor der Abstimmung bewusst macht, wie wahrscheinlich und relevant die möglichen Gesundheitsrisiken sind, im Vergleich zu anderen bekannten Risiken, die wir bereitwillig eingehen wenn wir rauchen, regelmäßig Alkohol trinken, uns ungesund ernähren und wenig bewegen, ungeschützt in die Sonne gehen, die Haare färben, uns tätowieren und vieles mehr.

Robert Finger: Nachhaltigere Schweizer Produktion als Chance
Es ist wichtig, Wettbewerbsfähigkeit nicht nur über die Produktionskosten zu definieren. Es geht in der Schweiz nicht darum, wie billig wir produzieren können, sondern auch, wie gut wir produzieren können. Wir brauchen das kleine Extra, damit wir uns von den Märkten im Ausland abheben können. Produkte mit einem geringeren Fussabdruck sind eine Chance, sich von billigeren Produkten aus dem Ausland abzuheben. Ein gutes Beispiel sind etablierte Produktionsweisen wie das Bio- oder das Extensoprogramm. Unter letzterem wird zum Beispiel das meiste Schweizer Brot produziert. Es verlangt dabei, dass der Landwirt weder Fungizide, Insektizide noch Wachstumsregulatoren einsetzt und reduziert so den PSM Einsatz. Diese Beispiele zeigen, wie über mehrere Jahre und dem Zusammenspiel von Landwirten, Staat, Markt und Forschung nachhaltigere Produktionsweisen etabliert werden können. Dies zeigt so auch Richtungen für die Zukunft auf.

Philipp Staudacher: Schweiz als globales Vorbild
Sollten die Initiativen angenommen werden, und Pestizide verboten, so könnte es im Extremfall zu Totalausfällen in der Landwirtschaft kommen. Dieses Risiko kann sich nur Leisten, wer die Kaufkraft hat, fehlende Produkte im Ausland zu Beziehen und entsprechend die Probleme ins Ausland verlagert. Solange der Blick nur nach innen gerichtet ist, verpassen wir die Chancen, die eine solche Initiative bietet: Die Schweizer Landwirte sind gut ausgebildet und entsprechend fähig, auch neue Praktiken und Technologien aufzunehmen und umzusetzen. Wenn die Wissenschaft mithilft, ihnen zu zeigen, wie sie weniger umweltbelastend produzieren können, dann tun sie das auch. Zusammen mit der sensibilisierten Bevölkerung und dem verhältnismäßig gut funktionierenden politischen- und Rechtssystem können wir das Experiment wagen, eine Pionierrolle einnehmen und unsere gewonnen Erkenntnisse und die damit zusammenhängende Innovation ins Ausland liefern. Dadurch gewinnt die Schweiz längerfristig nicht nur Gesundheit und saubere Umwelt im Inland, sondern auch Ansehen im Ausland und bewährt sich als Innovations- und Forschungsstandort im Zentrum Europas. (lid)

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