"Frühling lässt sein blaues Band wieder flattern durch die Lüfte."
"Vor den Bienenstöcken, da waren braune Teppiche mit toten Bienen..."
"Süße, wohlbekannte Düfte, streifen ahnungsvoll das Land."
" ... so von der Länge von 1,50 Meter und einer Breite von 50 Zentimetern mit sterbenden Bienen vor jedem Bienenvolk."
"Veilchen träumen schon, wollen balde kommen."
"Es war wirklich für einen Imker, der die Bienen kennt, der sie liebt, der mit ihnen lebt, es war 'ne ganz, ganz erschreckende Geschichte, auch emotional."
"Horch', von fern ein leiser Harfenton!
Frühling, ja du bist's, dich hab´ ich vernommen!"
Schweigen im Frühling
Die Wirkung von Pestiziden in der Umwelt
Von Marieke Degen und Arndt Reuning
Ein Spätwintertag Ende Februar in Appenweier, einem Dorf am westlichen Rand des Schwarzwaldes. Im Garten hinter seinem Haus stattet Ekkehard Hülsmann seinen Bienenstöcken einen Besuch ab.
"Das sind jetzt ein Teil meiner Bienenvölker, die ich habe mit dem Bienenhäuschen noch mit dabei. Und die sind jetzt, weil es heute einfach noch kühl ist, so ein ganz diesiges Wetter, noch in der Winterruhe und warten darauf, bis es draußen so zehn Grad hat, die Sonne scheint, und dann starten die voll durch."
Im Garten des Imkers sind ein paar Schneeglöckchen bereits aus dem Erdboden gesprossen, hier und da blühen gelbe Winterlinge und weiße Christrosen zwischen dem Laub des vergangenen Jahres.
"Und wir machen jetzt mal solch ein Bienenvolk auf und gucken da mal rein, was sich im Moment da drin tut in dieser Winterruhe."
Ein paar Bienen zeigen sich, krabbeln wie benommen auf dem Holz herum – und schwirren dann in die kalte Winterluft. Und Ekkehard Hülsmann erinnert sich an den April vor fünf Jahren. Strahlende Frühlingstage, sommerlich heiß. Die Menschen saßen im Garten, die Landwirte fuhren mit den Sämaschinen über ihre Felder. Und die Bienen in ihren Stöcken starben.
"Ich bin nachts bei sternenklarem Himmel, wo es ganz ruhig ist, zu meinen Bienen in den Garten gegangen und habe dann vor den Fluglöchern meiner Bienenstöcke gesehen: diese Katastrophe, die da abläuft im Bienenvolk, die ganze Nacht haben die Bienen ihre toten Bewohner mit aus dem Bienenvolk getragen."
Ekkehard Hülsmann ist der Präsident des Landesverbandes Badischer Imker. Die toten Honigbienen in seinem Garten waren einem Pflanzenschutzmittel zum Opfer gefallen: Clothianidin. Das Insektizid soll eigentlich Maispflanzen vor Schädlingen schützen, vor Drahtwürmern und den Larven des Maiswurzelbohrers. Nicht nur in Ekkehard Hülsmanns Garten – überall entlang der Rheinebene in Baden-Württemberg verendeten ganze Bienenvölker. Wegen eines Wirkstoffes, der bereits seit einigen Jahren zugelassen war. Eine Umweltkatastrophe, erklärt der Imker. Denn auch die Wildbienen, die Hummeln und viele andere Insekten seien damals in Massen gestorben.
"Und mit diesem Verschwinden der Insekten verschwanden auch die Vögel, die von diesen Insekten leben. Das ist klar. Also es hat draußen dann auch nichts mehr gepfiffen, keine Mönchsgrasmücke war mehr da, kein Fliegenschnäpper, war alles verschwunden. Es war eine beängstigende Stille in der Natur – einfach wir Menschen noch und der Mais, sonst nichts mehr."
Bereits vor über 50 Jahren beschrieb die US-amerikanische Biologin Rachel Carson eine ganz ähnliche, allerdings fiktive Szenerie: eine namenlose Kleinstadt im Herzen Amerikas, inmitten von Kornfeldern und Obstgärten. Eine Idylle. Doch dann sterben die Tiere im Stall und unter freiem Himmel – die Insekten, die Vögel, die Hausschweine. Vergiftet durch ein Übermaß von Pestiziden aus der Landwirtschaft.
Rachel Carson hatte damals die Debatte um die unbeabsichtigten Folgen von Pflanzenschutzmitteln in der Umwelt angestoßen. Und die ist noch lange nicht zu Ende, findet Jörn Wogram, Leiter des Fachgebietes Pflanzenschutzmittel im Umweltbundesamt in Dessau.
"Rachel Carson hatte ja vor 50 Jahren in ihrem Buch "Silent Spring" – "Stummer Frühling" – vor dem Verschwinden von bestimmten Vogelarten aus der Landschaft gewarnt, damals ging es um die direkte toxische Wirkung von Mitteln. Solche Mittel sind inzwischen weitgehend nicht mehr zugelassen, trotzdem beobachten wir tatsächlich in vielen Gebieten in Deutschland, vor allem in jenen, die landwirtschaftlich besonders intensiv bearbeitet werden, genau diesen Rückgang an den Populationen von Feldvogelarten, zum Beispiel dem Rebhuhn und der Feldlerche, die Rachel Carson im Prinzip vorhergesagt oder befürchtet hat."
Die Wirkung auf die Vögel ist vor allem indirekter Natur: ihnen wird großflächig die Nahrungsgrundlage entzogen. Pestizide töten Insekten, von denen die Vögel leben. Herbizide lassen Wildkräuter auf dem Acker eingehen. Ohne diese Pflanzen gedeihen aber wiederum auch nicht die Raupen vieler Schmetterlinge, die ebenfalls auf dem Speiseplan der Vögel stehen. Damit Hand in Hand geht der Rückgang der Lebensräume.
"Wir haben de facto in der Agrarlandschaft einen sehr dramatischen Verlust an biologischer Vielfalt. Und dafür ist nachweislich zum Beispiel bei Feldvogelarten der chemische Pflanzenschutz mitverantwortlich. Der chemische Pflanzenschutz ist eine der Hauptursachen. Das heißt, wir reden bei Pflanzenschutzmitteln und Umwelt nicht nur von einer abstrakten Gefährdung, von einem theoretischen Risiko, sondern die Auswirkungen sind nachgewiesen."
In den letzten Jahrzehnten hat sich eine Menge getan. Vor 20 Jahren waren in Europa noch mehr als 1000 Wirkstoffe auf dem Markt, heute sind es nur noch 400. Wirkstoffe, die für Menschen hochgiftig sind oder sich in der Nahrungskette anreichern wie DDT, sind zum größten Teil von den europäischen Äckern verschwunden. Pflanzenschutzmittel gehören heute zu den bestuntersuchten Chemikalien überhaupt. Sie werden im Rahmen der Zulassung umfangreich geprüft, bevor sie auf den Markt kommen – mit immer ausgefeilteren, international abgestimmten Untersuchungsmethoden, in Labors mit den höchsten Standards. Gerade in den vergangenen Jahren hat sich auch die Grundlagenforschung intensiv mit den Risiken des chemischen Pflanzenschutzes beschäftigt. Viele Wissenslücken seien geschlossen worden, sagt Jörn Wogram vom Umweltbundesamt. Das Problem sei nicht mangelnde Kenntnis, sondern Lücken in den bestehenden Reglungen.
"Was zurzeit noch unterreguliert ist, ist die Frage nach den Auswirkungen des chemischen Pflanzenschutzes in seiner Gesamtheit. Das heißt, wir bewerten die Auswirkungen der einzelnen Mittel, aber wir bewerten nicht, was die Anwendung aller Mittel in ihrer Gesamtheit bewirkt."
Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln steigt weltweit. Allein in der Europäischen Union werden mehr als 200.000 Tonnen pro Jahr ausgebracht. Das Verschwinden der Insekten, das Verstummen der Feldvögel - eine Folge der schieren Masse an Pflanzenschutzmitteln, die im Laufe einer Saison auf den Äckern landen.
"Sie müssen bedenken, dass fast die Hälfte der Landesfläche in Deutschland landwirtschaftlich bearbeitet wird, Pflanzenschutzmittel werden auf mehr als einem Drittel der Landesfläche angewendet, und das mit rund drei Kilo pro Jahr und Hektar. Und es ist genau dieser Umfang an Pflanzenschutzmitteln, der zu solchen Problemen der biologischen Vielfalt in Deutschland und Mitteleuropa führt."
Immer wieder erleben Fachleute Überraschungen, so zum Beispiel bei den Neonikotinoiden, zu denen eben jener Wirkstoff Clothianidin gehört – der für das Bienensterben am Oberrhein vor fünf Jahren verantwortlich war. Neonikotinoide ähneln in ihrer Struktur dem Nervengift Nikotin und entfalten daher auch dieselbe Wirkung auf das zentrale Nervensystem. Sie schalten die Kontaktstellen zwischen einzelnen Nervenzellen auf Dauerfeuer. Lähmungen und Tod bei den Insekten sind die Folge.
"Studien haben in den vergangenen Jahren gezeigt, dass Neonikotinoide wesentlich stärkere Auswirkungen haben auf Insekten, vor allem auch Bienen und Wildbienen, als man bislang angenommen hat."
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit EFSA hat im Auftrag der EU-Kommission Clothianidin und zwei weitere Neonikotinoide untersucht und dabei nach eigenen Angaben eine Reihe von Risiken für Bienen identifiziert. Die Kommission schlug daraufhin vor, den Gebrauch der Substanzen stark einzuschränken. Allerdings: Als die EU-Mitgliedsstaaten Mitte März über ein Verbot der Neonikotinoide bei bestimmten Ackerpflanzen abstimmten, kam es zu keinem klaren Ergebnis. Weder fand sich eine Mehrheit für noch eine gegen den Vorschlag. Die Entscheidung wurde daher vorerst vertagt und dürfte nun in den kommenden Tagen erneut anstehen. Deutlich kritisiert wurde die Initiative der Europäischen Kommission von Seiten der Saatguthersteller und der chemischen Industrie.
"Für mögliche Einschränkungen, wie sie von der Kommission vorgeschlagen sind, sehen wir eigentlich keine sachlich begründete Grundlage. Es gibt eine große Menge an Studien, an Daten zu diesen Produkten, die eigentlich alle in ihrer Aussage klar sind, dass unter realistischen Bedingungen keine Schäden eintreten. Daher sehen wir keine Bedenken beim Einsatz dieser Produkte."
Christian Maus arbeitet im sogenannten Bee Care Center des Unternehmens Bayer CropScience in Monheim. Dort ist er für die Bienensicherheit von Pflanzenschutzmitteln zuständig. Dass die Neonikotinoide nicht frei sind von Risiken, räumt er unumwunden ein. Aber die Gefahren seien beherrschbar.
"Also, Risiken wie bei allen Produkten sind vor allem dann gegeben, wenn die Anwendungsvorschriften nicht behandelt werden. Wie alle Insektizide, wie alle Pflanzenschutzmittel müssen natürlich auch die Neonikotinoide genau nach Anwendungsmuster, genau nach Beipackzettel sozusagen, verwendet werden. Wenn das geschieht, kann man davon ausgehen, dass die Anwendung sicher ist."
Das Bienensterben am Oberrhein ließ sich tatsächlich auf einen Produktionsfehler zurückführen. Das Insektizid hatte nicht fest genug an den gebeizten Maiskörnern gehaftet. Bei der Aussaat dann hatte sich eine giftige Staubwolke über das Land gelegt. Durch eine verbesserte Beiztechnik und fortschrittliche Sämaschinen könnten solche Unfälle in Zukunft verhindert werden, argumentiert der Experte aus der Industrie. Doch gerade bei den Bienen gibt es auch Hinweise auf Schäden, die die Insektizide anrichten, wenn sie ordnungsgemäß angewandt werden. Wenn die Bienen also nur geringe Mengen des Wirkstoffes aufnehmen, die nicht sofort zum Tod der Tiere führen.
Forscher aus Frankreich haben im vergangenen Jahr gezeigt: Wenn Bienen mit einer neonikotinoidhaltigen Zuckerlösung gefüttert werden, kehren weniger Exemplare in ihren Stock zurück als bei einer Vergleichsgruppe, die nur Zuckerwasser erhalten. Das Nervengift beeinträchtigt offenbar ihr Orientierungsvermögen. Und britische Forscher untersuchten, wie sich Kolonien von Erdhummeln entwickelten, deren Mitglieder zuvor im Labor einem Pestizid ausgesetzt waren. Im Vergleich mit unbehandelten Hummeln entwickelten sich die Kolonien deutlich langsamer und brachten 85 Prozent weniger Königinnen hervor. Christian Maus, den Experten von Bayer CropScience, überzeugen diese Studien jedoch nicht.
"Das sind sehr interessante Arbeiten, wo auch für die Grundlagenforschung sehr wertvolle Methoden, denke ich, erprobt werden. Was diesen ganzen Arbeiten gemeinsam ist, ist, dass sie in aller Regel entweder unter Laborbedingungen durchgeführt wurden, ganz oder teilweise, oder Expositionskonzentrationen an die Bienen, an die Hummeln verfüttert haben, wie sie sie in der Natur nicht oder nicht langfristig antreffen würden. Deswegen kommen wir hier auch zu interessanten Resultaten, aber eben zu Resultaten, die nicht aussagekräftig sind für das, was wir im Feld sehen."
Parasiten, Pathogene, Pestizide – man kann sich eine ganze Reihe möglicher Ursachen für den Rückgang der Bienen vorstellen. Zahlreiche Forschergruppen weltweit arbeiten daran, die Zusammenhänge zu erhellen. Der Aufwand ist verständlich: Denn Honigbienen besitzen wegen ihrer Bestäuberleistung eine hohe wirtschaftliche Bedeutung. Anderen Tierarten wird üblicherweise weniger Aufmerksamkeit zuteil – obwohl auch sie von Pestiziden bedroht werden.
Landau ist ein kleines Städtchen in der Pfalz, geprägt vom Weinbau. Am Rande des historischen Ortskerns liegt auf einer kleinen Anhöhe der Hauptcampus der Universität. Hier, am Institut für Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau, arbeitet Carsten Brühl. Sein Forschungsobjekt: Amphibien. Von seinem Büro aus sind es nur ein paar Schritte bis in die freie Natur.
"Wir sind jetzt hier am Ortsrand von Landau. Hinter uns sehen wir die Weinberge, die demnächst bewirtschaftet werden, und vor uns ist so ein kleines Amphibiengewässer in der Nähe der Queich, das ist ein Fluss, der hier an Landau vorbei fließt. Und in diesem Gehölz da vor uns, das ist auch ein Brutgebiet von Kröten und Grasfrosch, Grasfrosch war unsere Untersuchungsart."
Die letzten Schneereste auf den Feldern und Wiesen tauen. Das Schmelzwasser fließt in einen Graben am Wegesrand und von dort in einen flachen, schlammigen Tümpel.
"Da steht auch das ganze Jahr das Wasser drin. Das ist ein gutes Habitat. Viele Kröten drin."
Oberhalb des Tümpels ziehen sich die Weinberge den Hügel entlang.
"Die Weinberge, die sind jetzt rechts von uns und direkt anschließend an das Gewässer. Und die Amphibien, die wandern jetzt durch die Weinberge durch von ihrem Überwinterungshabitat, das weiter hinten in dem Gehölz zu finden ist womöglich, eben durch, um zu diesem Gewässer zu gelangen."
Im Weinbau ist es nicht unüblich, die Reben vor dem Befall mit Pilzen zu schützen, etwa vor Mehltau und Schwarzfäule. Mithilfe von Fungiziden versuchen die Winzer, die Erreger in Schach zu halten. Dabei ist es allerdings nicht auszuschließen, dass die Frösche und Kröten auf ihrer Wanderung durch die Weinberge mit dem Pflanzenschutzmittel in Kontakt kommen.
"Da könnten sie in Kontakt kommen. Also auch relevant ist natürlich: Die Jungfrösche, die Jungamphibien, die wieder aus dem Gewässer rauswandern, um eben in ihren Sommerlebensraum beziehungsweise in ihr Überwinterungshabitat zu kommen, auch da kommen die wieder in Kontakt. Das ist dann zu einem späteren Zeitpunkt, das ist beim Grasfrosch zum Beispiel Juni, Juli. Und Juni, Juli ist auch ist auch eine Zeit, in der viele Fungizide eingesetzt werden zum Beispiel in Weinbergen."
Diese Substanzen werden üblicherweise nicht an Amphibien getestet – sondern bislang nur an Vögeln, Säugetieren und Wasserorganismen. Dabei dürfte der direkte Kontakt mit den Präparaten gerade Amphibien besonders stark belasten; ihre Haut ist wasserdurchlässig, sie kann den Stoffen keine feste Barriere entgegensetzen. Carsten Brühl und sein Team haben jetzt gezeigt: Herkömmliche Mengen an Pflanzenschutzmitteln können für Grasfrösche bereits tödlich sein. Der Auftrag kam vom Umweltbundesamt, ausgeführt wurden die Experimente in einem Labor in der Schweiz, das sonst Zulassungsstudien für die Industrie macht.
"Das Erstaunliche ist ja an dieser Studie, dass die Studie erst jetzt durchgeführt wurde. Also es gibt seit 50 Jahren Pestizide in der Landwirtschaft. Und es ist das erste Mal, dass man mal ein paar verschiedene testet. Und dann findet man solche Effekte."
Die Grasfrösche saßen in Kunststoffbehältern mit einer Schicht Erde auf dem Boden. Aus einer Düse, wie sie auch in der Sprühapparatur eines Traktors zu finden ist, wurden die Tiere mit einem Pflanzenschutzmittel übersprüht. Sieben verschiedene Produkte wurden auf diese Weise getestet: Mittel gegen Pilzkrankheiten, gegen Wildkräuter und eines gegen Insektenbefall. Die Sterblichkeitsrate lag zwischen 20 und 100 Prozent – je nach Präparat.
"In einem Fall waren sie extrem drastisch. Bei der Menge, die tatsächlich angewendet wird auf dem Feld, auf dem Acker. Da sind nämlich bei einem Fungizid, also einem Mittel, das gegen Mehltau angewendet wird, Frösche tatsächlich innerhalb von nur einer Stunde gestorben. Also alle Versuchstiere waren sofort tot."
Was die Forscher noch nicht wissen ist, woran die Frösche in ihrer Studie genau gestorben sind. Pflanzenschutzmittel kommen immer als Formulierungen auf den Markt. Möglicherweise war nicht der Wirkstoff selbst das Problem, sondern einer der Beistoffe, die unter anderem dafür sorgen, dass Pflanzen den Wirkstoff besser aufnehmen können. Oder eine Kombination aus beiden. Doch üblicherweise veröffentlichen die Hersteller nicht die komplette Liste aller Inhaltsstoffe.
"Also der Wissenschaftler selbst hat keine Ahnung darüber, was er getestet hat. Das ist eine Black Box bis auf die Hauptanteile. Die geringfügigen Anteile, das kann durchaus wenige Prozent sein, die fallen unters Patentrecht. Und die sind nicht offen gelegt. Das heißt, es weiß die Herstellerfirma. Und dann gibt's die Ämter. Die wissen wiederum mehr darüber. Allerdings weil's patentrechtlich ist, dürfen die das nicht mitteilen."
Kritik an der Studie haben wieder vor allem die Hersteller der Pestizide geäußert. Zu den untersuchten Pflanzenschutzmitteln gehörten auch zwei Produkte des BASF-Konzerns. In einer Stellungnahme für den Deutschlandfunk heißt es:
"Diese Studien wurden unter unrealistischen Laborbedingungen durchgeführt. Amphibien werden in der Praxis und unter normalen landwirtschaftlichen Bedingungen solchen Konzentrationen nicht ausgesetzt. Der Wirkstoff Pyraclostrobin wird nicht auf freien Boden appliziert, sondern auf die Pflanze. Zusätzlich tendieren Amphibien dazu, sich während der Applikationszeit zu verstecken, unter Blättern oder im Boden."
Einwände, die Jörn Wogram vom Umweltbundesamt nicht gelten lässt. In den Studien habe bisweilen ein Zehntel der praxisüblichen Menge ausgereicht, um immerhin noch bis zu 40 Prozent der Versuchsfrösche zu töten.
"Das heißt, selbst wenn die Frösche einer geringeren Exposition im Freiland ausgesetzt wären, würde es immer noch zu schädlichen Auswirkungen kommen. Wir können das Problem also nicht mit dem Hinweis darauf, die Studien seien unrealistisch, einfach wegwischen."
Weltweit sind seit den 1980er-Jahren rund 150 Amphibienarten nahezu ausgestorben. Über 40 Prozent aller Arten zeigen einen deutlichen Schwund der Populationen. Von den rund 20 Spezies, die in Deutschland leben, steht über die Hälfte auf der Roten Liste der gefährdeten Tierarten. Nach Ansicht von Carsten Brühl könnte der Einsatz von Pestiziden mitverantwortlich dafür sein, dass die Amphibienbestände im Lauf der Jahre kontinuierlich abgenommen haben.
"40 Prozent mag jetzt vielleicht erst mal wenig erscheinen. Allerdings hat es schon natürlich seine Konsequenz. Wenn man jetzt sieht: Eine Population verliert über die Jahre immer 40 Prozent der Individuen. Dann ist sehr schnell erreicht, dass diese Population an einer existenziellen Größe, an einem Limit steht."
Substanzen, die für den Menschen hochgiftig sind, von denen gerade einmal ein Teelöffel voll ausreicht, um einen Erwachsenen zu töten, die gibt es auch noch. In der Europäischen Union sind sie aber längst von den Äckern verbannt. Akute Vergiftungen sehen die Behörden hierzulande, ganz im Gegensatz zu Entwicklungsländern wie Brasilien, nur selten. Und wenn, laufen sie vergleichsweise glimpflich ab.
"Wir haben zum Beispiel einen Fall übermittelt bekommen, dass jemand ein Pflanzenschutzmittel im Wald versprüht hat, der ist umgefallen, hatte kurzes Unwohlsein, Hautausschläge, Atemnot, und ist dann entsprechend behandelt worden",
sagt der Toxikologe Roland Solecki vom Bundesinstitut für Risikobewertung in Berlin, wo Vergiftungsfälle mit Pestiziden registriert und untersucht werden.
"Hier ist dann festgelegt worden, die Ausbringung erfolgt künftig nur mit Atemschutzmaske."
Ein Unfall, der so schlimm gewesen ist, dass einem Pflanzenschutzmittel die Zulassung entzogen werden musste, ist in Deutschland seit Jahrzehnten nicht mehr vorgekommen. Anders sieht es mit Vergiftungen aus, die nicht ganz so offensichtlich sind. Mit gesundheitlichen Folgen, die erst nach Jahren auftreten. Schon länger wird etwa vermutet, dass bestimmte Pflanzenschutzmittel Krebs oder Parkinson auslösen können. 2012 haben Dresdner Mediziner gezeigt, wie ein Insektizid die Nervenzellen im Gehirn von Mäusen zerstört. Im Moment sind Pflanzenschutzmittel jedoch vor allem als sogenannte endokrine Disruptoren in der politischen Diskussion.
Manche Wirkstoffe stehen, wie andere Chemikalien auch, im Verdacht, das Hormonsystem durcheinanderzubringen, bei Tieren – und beim Menschen. Die Weltgesundheitsorganisation macht Pflanzenschutzmittel mit verantwortlich für den weltweiten Anstieg von Unfruchtbarkeit, Brust- und Prostatakrebs, Diabetes oder ADHS.
"Ich gehe nicht davon aus, dass wir derzeit Mittel im Einsatz haben, die schwere endokrine Störungen beim Menschen hervorrufen",
sagt dagegen Roland Solecki vom BfR. Zumindest in Deutschland würden endokrine Wirkungen routinemäßig erfasst, in den letzten Jahren sei dafür eine ganze Palette an neuen Testmethoden entwickelt worden.
"Wir dürfen nicht vergessen, dass endokrine Wirkung im Menschen auch durch Nahrungsmittel hervorgerufen werden können, wir haben bestimmte Pflanzen, die einen sehr hohen Anteil an Östrogenen haben, wir haben ja als Pharmazeutika sehr häufig Mittel im Einsatz, die bewusst das Hormonsystem verändern, also die eigentlichen sichtbaren Wirkungen beim Menschen – geh ich davon aus – dass die aus anderen Quellen kommen."
Das Pestizid Aktions-Netzwerk, kurz PAN, sieht das anders. Die Nichtregierungsorganisation hat diverse Untersuchungen über die hormonellen Auswirkungen von Pestiziden zusammengetragen. So zeigt eine Langzeitbeobachtung aus Dänemark, dass Gärtnerinnen, die während der Schwangerschaft mit Pestiziden in Kontakt kamen, auffallend oft Söhne mit Hodenhochstand und fehlgebildeten Harnröhren zur Welt gebracht haben. Die Töchter sollen mit rund neun Jahren in die Pubertät kommen – deutlich früher als der dänische Durchschnitt. Doch die Aussagekraft solcher epidemiologischer Studien ist begrenzt: Ein Kausalzusammenhang zwischen einzelnen Pestiziden und den aufgetretenen Anomalien wird damit nicht nachgewiesen.
In Deutschland wird die hormonelle Wirkung von Pflanzenschutzmitteln seit 1998 im Rahmen der Zulassung bewertet. Wenn ein Wirkstoff im Labor zweifelsfrei als endokrin wirksam entlarvt worden ist – derzeit trifft das in Deutschland auf acht Wirkstoffe zu – darf er dennoch angewandt werden, solange er einen extrem niedrig angesetzten Grenzwert nicht überschreitet. Das Risiko sei sehr gering, sagt Roland Solecki vom BfR.
"Ich gehe nicht davon aus, dass wir derzeit Mittel im Einsatz haben, die schwere endokrine Störungen beim Menschen hervorrufen. Die möglichen endokrinen Wirkungen im Versuchstier werden untersucht und abgeschätzt."
Die Dosis macht das Gift. Es gibt aber auch Wissenschaftler, die diesen Bewertungsgrundsatz in Frage stellen – gerade wenn es um das endokrine System geht, jenes hochkomplexe, hochsensible Regelwerk, das sämtliche Vorgänge im Körper steuert und gleichzeitig von ihnen beeinflusst wird. Manche Forscher sehen es als erwiesen an, dass endokrin wirksame Substanzen weniger in höheren, sondern eher in sehr geringen Dosierungen – im Mikro- oder gar im Nanogrammbereich - zu hormonellen Störungen führen. Solche Dosierungen werden in Zulassungsstudien nicht erfasst.
"Derzeit ist die Beweislage nicht so intensiv, dass eine Änderung ansteht",
sagt Roland Solecki.
"Wir brauchen mehr Ergebnisse aus der Grundlagenforschung, um dann auch den Regulatoren und denen, die die Untersuchungen durchführen, entsprechende Auflagen zu geben."
Der Toxikologe nimmt die Hinweise aber sehr ernst. Am Bundesinstitut für Risikobewertung will man sich jetzt eine eigene Meinung bilden. Seit zwei Jahren wird hier in einem Forschungsprojekt untersucht, ob - und wenn ja welche – Wirkungen im Niedrigdosisbereich auftreten. Selbst der winzigste Effekt im Versuchstier oder in der Zellkultur soll aufgespürt werden, mit empfindlichen Methoden, die so in der Zulassungsroutine nicht zum Einsatz kommen. Sogar die Aktivität einzelner Gene wird überprüft. Wenn die Vertreter des Low-Dose-Effects Recht haben sollten, würde das die Bewertungspraxis zumindest für einige Stoffe auf den Kopf stellen. In einem Jahr könnten Ergebnisse vorliegen.
Die EU will so lange nicht warten. Pflanzenschutzmittel, die das Hormonsystem beeinträchtigen, sollen, nachdem ihre Zulassung in der EU abgelaufen ist, überhaupt nicht mehr auf Feldern und Gärtnereien verspritzt werden. So ist es in der neuen EU-Pflanzenschutzverordnung vorgesehen, die derzeit von den Mitgliedstaaten in nationales Recht umgesetzt wird. Derzeit ringen Wissenschaftler, Behörden und Vertreter der Industrie darum, wann ein Stoff als hormonschädigend zu bewerten ist und wann nicht - ob es schon ausreicht, wenn er in vitro, also in einem Reagenzglasversuch durchfällt. Im Dezember 2013 müssen die Kriterien endgültig festgelegt sein. Davon wird abhängen, wie viele der derzeit rund 400 Wirkstoffe aus dem Verkehr gezogen werden.
"Es gibt Vorschläge aus einigen EU-Ländern, die sehr viele Verdachtsstoffe mit einbeziehen möchten, die allein schon von In-vitro-Untersuchungen einen Stoff als endokrin charakterisieren möchten – wenn sich diese Kriterien durchsetzen, als Entscheidungskriterium, dann kann es bis zu 50 Prozent der Mittel treffen. Wenn wir aber von Wirkungen auf den Gesamtorganismus, eine nachgewiesene Schadwirkung ausgehen, dann wird der Prozentsatz geringer sein."
Die einzelnen Wirkstoffe werden derzeit also sehr umfangreich getestet. Doch Roland Solecki sieht im Moment ein noch viel drängenderes Problem: Die jeweiligen Formulierungen, also jener Mix aus Wirkstoff und Beistoffen, wie er später auf den Feldern oder in der Kleingartenkolonie landet. Die Langzeitwirkung dieser Formulierungen – die Kanzerogenität, die Reproduktionstoxizität – seien oft unbekannt.
"Das wird besonders drastisch beim Glyphosat. Glyphosat ist ein Wirkstoff, der an sich relativ wenig Toxizität aufweist, im Vergleich natürlich zu anderen Wirkstoffen."
In den Hunderten verschiedenen Glyphosat-Präparaten werden Beistoffe eingesetzt, damit die Pflanzen den Wirkstoff besser aufnehmen können, sogenannte Netzmittel.
"So mussten wir feststellen, dass bei bestimmten Netzmitteln die Eigentoxizität höher ist als die von Glyphosat. Es ist auch nicht ausgeschlossen, dass dieses Netzmittel die Toxizität von Glyphosat selber steigern kann. Und hier ist aber eine systematische Untersuchung derzeit nicht gegeben."
Allein in Deutschland werden jedes Jahr 5000 Tonnen Glyphosat ausgebracht – in 75 verschiedenen Formulierungen.
Als Rachel Carson vor über 50 Jahren ihr Buch "Der stumme Frühling" veröffentlichte, trat sie nicht etwa dafür ein, dass Pestizide niemals verwendet werden dürfen. Aber sie plädierte für einen verantwortungsvollen Umgang mit den giftigen Substanzen. Und heute? Die Befürworter der Pflanzenschutzmittel, allen voran die chemische Industrie, verweisen auf den wirtschaftlichen Nutzen. Chemischer Pflanzenschutz sei unverzichtbar, denn er erhöhe die Produktivität der Landwirtschaft, sichere Erträge und die Qualität der Ernte und halte Preise stabil.
Pflanzenschutzmittel gehören zu den bestuntersuchten Chemikalien überhaupt. Doch es gibt immer noch Wissenslücken darüber, wie die synthetischen Stoffe biologische Systeme beeinflussen. Die schiere Menge an Pflanzenschutzmitteln, die auf Feldern, Äckern und Obstplantagen ausgebracht wird, bedroht die biologische Vielfalt – welche Wirkungen von dem Mix an Wirk- und Beistoffen ausgehen, die im Tank zusammenschwappen, ist größtenteils unbekannt. Beides wird in den Zulassungsregelungen nicht berücksichtigt.
Roland Solecki vom Bundesinstitut für Risikobewertung kämpft auf europäischer Ebene dafür, dass die Hilfsstoffe in den Formulierungen in Zukunft mehr Beachtung finden. In der EU wird derzeit über ein Ausbringungsverbot von Neonikotinoiden beraten, um Bienen zu schützen. Und nach den drastischen Ergebnissen der Landauer Frosch-Studie empfiehlt das Umweltbundesamt, die Zulassungsregelungen gründlich zu überdenken. Neue Regelungen, neue Versuchsmethoden. Auf lange Sicht wird das aber nicht reichen, sagt Jörn Wogram vom Umweltbundesamt.
"Wir gehen davon aus, dass der chemische Pflanzenschutz, so wie er zurzeit betrieben wird, letztlich nicht nachhaltig ist. Und wir müssen zu einem Pflanzenschutz kommen, der auch eine Existenz und Fortbestehen der Bestände von für die Agrarlandschaft eigentlich typischen Tier- und Pflanzenarten ermöglicht."
Damit der nächste Frühling kein stummer Frühling wird.
Schweigen im Frühling
Die Wirkung von Pestiziden in der Umwelt
Von Marieke Degen und Arndt Reuning
Produktion: Claudia Kattanek
Redaktion: Christiane Knoll
"Vor den Bienenstöcken, da waren braune Teppiche mit toten Bienen..."
"Süße, wohlbekannte Düfte, streifen ahnungsvoll das Land."
" ... so von der Länge von 1,50 Meter und einer Breite von 50 Zentimetern mit sterbenden Bienen vor jedem Bienenvolk."
"Veilchen träumen schon, wollen balde kommen."
"Es war wirklich für einen Imker, der die Bienen kennt, der sie liebt, der mit ihnen lebt, es war 'ne ganz, ganz erschreckende Geschichte, auch emotional."
"Horch', von fern ein leiser Harfenton!
Frühling, ja du bist's, dich hab´ ich vernommen!"
Schweigen im Frühling
Die Wirkung von Pestiziden in der Umwelt
Von Marieke Degen und Arndt Reuning
Ein Spätwintertag Ende Februar in Appenweier, einem Dorf am westlichen Rand des Schwarzwaldes. Im Garten hinter seinem Haus stattet Ekkehard Hülsmann seinen Bienenstöcken einen Besuch ab.
"Das sind jetzt ein Teil meiner Bienenvölker, die ich habe mit dem Bienenhäuschen noch mit dabei. Und die sind jetzt, weil es heute einfach noch kühl ist, so ein ganz diesiges Wetter, noch in der Winterruhe und warten darauf, bis es draußen so zehn Grad hat, die Sonne scheint, und dann starten die voll durch."
Im Garten des Imkers sind ein paar Schneeglöckchen bereits aus dem Erdboden gesprossen, hier und da blühen gelbe Winterlinge und weiße Christrosen zwischen dem Laub des vergangenen Jahres.
"Und wir machen jetzt mal solch ein Bienenvolk auf und gucken da mal rein, was sich im Moment da drin tut in dieser Winterruhe."
Ein paar Bienen zeigen sich, krabbeln wie benommen auf dem Holz herum – und schwirren dann in die kalte Winterluft. Und Ekkehard Hülsmann erinnert sich an den April vor fünf Jahren. Strahlende Frühlingstage, sommerlich heiß. Die Menschen saßen im Garten, die Landwirte fuhren mit den Sämaschinen über ihre Felder. Und die Bienen in ihren Stöcken starben.
"Ich bin nachts bei sternenklarem Himmel, wo es ganz ruhig ist, zu meinen Bienen in den Garten gegangen und habe dann vor den Fluglöchern meiner Bienenstöcke gesehen: diese Katastrophe, die da abläuft im Bienenvolk, die ganze Nacht haben die Bienen ihre toten Bewohner mit aus dem Bienenvolk getragen."
Ekkehard Hülsmann ist der Präsident des Landesverbandes Badischer Imker. Die toten Honigbienen in seinem Garten waren einem Pflanzenschutzmittel zum Opfer gefallen: Clothianidin. Das Insektizid soll eigentlich Maispflanzen vor Schädlingen schützen, vor Drahtwürmern und den Larven des Maiswurzelbohrers. Nicht nur in Ekkehard Hülsmanns Garten – überall entlang der Rheinebene in Baden-Württemberg verendeten ganze Bienenvölker. Wegen eines Wirkstoffes, der bereits seit einigen Jahren zugelassen war. Eine Umweltkatastrophe, erklärt der Imker. Denn auch die Wildbienen, die Hummeln und viele andere Insekten seien damals in Massen gestorben.
"Und mit diesem Verschwinden der Insekten verschwanden auch die Vögel, die von diesen Insekten leben. Das ist klar. Also es hat draußen dann auch nichts mehr gepfiffen, keine Mönchsgrasmücke war mehr da, kein Fliegenschnäpper, war alles verschwunden. Es war eine beängstigende Stille in der Natur – einfach wir Menschen noch und der Mais, sonst nichts mehr."
Bereits vor über 50 Jahren beschrieb die US-amerikanische Biologin Rachel Carson eine ganz ähnliche, allerdings fiktive Szenerie: eine namenlose Kleinstadt im Herzen Amerikas, inmitten von Kornfeldern und Obstgärten. Eine Idylle. Doch dann sterben die Tiere im Stall und unter freiem Himmel – die Insekten, die Vögel, die Hausschweine. Vergiftet durch ein Übermaß von Pestiziden aus der Landwirtschaft.
Rachel Carson hatte damals die Debatte um die unbeabsichtigten Folgen von Pflanzenschutzmitteln in der Umwelt angestoßen. Und die ist noch lange nicht zu Ende, findet Jörn Wogram, Leiter des Fachgebietes Pflanzenschutzmittel im Umweltbundesamt in Dessau.
"Rachel Carson hatte ja vor 50 Jahren in ihrem Buch "Silent Spring" – "Stummer Frühling" – vor dem Verschwinden von bestimmten Vogelarten aus der Landschaft gewarnt, damals ging es um die direkte toxische Wirkung von Mitteln. Solche Mittel sind inzwischen weitgehend nicht mehr zugelassen, trotzdem beobachten wir tatsächlich in vielen Gebieten in Deutschland, vor allem in jenen, die landwirtschaftlich besonders intensiv bearbeitet werden, genau diesen Rückgang an den Populationen von Feldvogelarten, zum Beispiel dem Rebhuhn und der Feldlerche, die Rachel Carson im Prinzip vorhergesagt oder befürchtet hat."
Die Wirkung auf die Vögel ist vor allem indirekter Natur: ihnen wird großflächig die Nahrungsgrundlage entzogen. Pestizide töten Insekten, von denen die Vögel leben. Herbizide lassen Wildkräuter auf dem Acker eingehen. Ohne diese Pflanzen gedeihen aber wiederum auch nicht die Raupen vieler Schmetterlinge, die ebenfalls auf dem Speiseplan der Vögel stehen. Damit Hand in Hand geht der Rückgang der Lebensräume.
"Wir haben de facto in der Agrarlandschaft einen sehr dramatischen Verlust an biologischer Vielfalt. Und dafür ist nachweislich zum Beispiel bei Feldvogelarten der chemische Pflanzenschutz mitverantwortlich. Der chemische Pflanzenschutz ist eine der Hauptursachen. Das heißt, wir reden bei Pflanzenschutzmitteln und Umwelt nicht nur von einer abstrakten Gefährdung, von einem theoretischen Risiko, sondern die Auswirkungen sind nachgewiesen."
In den letzten Jahrzehnten hat sich eine Menge getan. Vor 20 Jahren waren in Europa noch mehr als 1000 Wirkstoffe auf dem Markt, heute sind es nur noch 400. Wirkstoffe, die für Menschen hochgiftig sind oder sich in der Nahrungskette anreichern wie DDT, sind zum größten Teil von den europäischen Äckern verschwunden. Pflanzenschutzmittel gehören heute zu den bestuntersuchten Chemikalien überhaupt. Sie werden im Rahmen der Zulassung umfangreich geprüft, bevor sie auf den Markt kommen – mit immer ausgefeilteren, international abgestimmten Untersuchungsmethoden, in Labors mit den höchsten Standards. Gerade in den vergangenen Jahren hat sich auch die Grundlagenforschung intensiv mit den Risiken des chemischen Pflanzenschutzes beschäftigt. Viele Wissenslücken seien geschlossen worden, sagt Jörn Wogram vom Umweltbundesamt. Das Problem sei nicht mangelnde Kenntnis, sondern Lücken in den bestehenden Reglungen.
"Was zurzeit noch unterreguliert ist, ist die Frage nach den Auswirkungen des chemischen Pflanzenschutzes in seiner Gesamtheit. Das heißt, wir bewerten die Auswirkungen der einzelnen Mittel, aber wir bewerten nicht, was die Anwendung aller Mittel in ihrer Gesamtheit bewirkt."
Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln steigt weltweit. Allein in der Europäischen Union werden mehr als 200.000 Tonnen pro Jahr ausgebracht. Das Verschwinden der Insekten, das Verstummen der Feldvögel - eine Folge der schieren Masse an Pflanzenschutzmitteln, die im Laufe einer Saison auf den Äckern landen.
"Sie müssen bedenken, dass fast die Hälfte der Landesfläche in Deutschland landwirtschaftlich bearbeitet wird, Pflanzenschutzmittel werden auf mehr als einem Drittel der Landesfläche angewendet, und das mit rund drei Kilo pro Jahr und Hektar. Und es ist genau dieser Umfang an Pflanzenschutzmitteln, der zu solchen Problemen der biologischen Vielfalt in Deutschland und Mitteleuropa führt."
Immer wieder erleben Fachleute Überraschungen, so zum Beispiel bei den Neonikotinoiden, zu denen eben jener Wirkstoff Clothianidin gehört – der für das Bienensterben am Oberrhein vor fünf Jahren verantwortlich war. Neonikotinoide ähneln in ihrer Struktur dem Nervengift Nikotin und entfalten daher auch dieselbe Wirkung auf das zentrale Nervensystem. Sie schalten die Kontaktstellen zwischen einzelnen Nervenzellen auf Dauerfeuer. Lähmungen und Tod bei den Insekten sind die Folge.
"Studien haben in den vergangenen Jahren gezeigt, dass Neonikotinoide wesentlich stärkere Auswirkungen haben auf Insekten, vor allem auch Bienen und Wildbienen, als man bislang angenommen hat."
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit EFSA hat im Auftrag der EU-Kommission Clothianidin und zwei weitere Neonikotinoide untersucht und dabei nach eigenen Angaben eine Reihe von Risiken für Bienen identifiziert. Die Kommission schlug daraufhin vor, den Gebrauch der Substanzen stark einzuschränken. Allerdings: Als die EU-Mitgliedsstaaten Mitte März über ein Verbot der Neonikotinoide bei bestimmten Ackerpflanzen abstimmten, kam es zu keinem klaren Ergebnis. Weder fand sich eine Mehrheit für noch eine gegen den Vorschlag. Die Entscheidung wurde daher vorerst vertagt und dürfte nun in den kommenden Tagen erneut anstehen. Deutlich kritisiert wurde die Initiative der Europäischen Kommission von Seiten der Saatguthersteller und der chemischen Industrie.
"Für mögliche Einschränkungen, wie sie von der Kommission vorgeschlagen sind, sehen wir eigentlich keine sachlich begründete Grundlage. Es gibt eine große Menge an Studien, an Daten zu diesen Produkten, die eigentlich alle in ihrer Aussage klar sind, dass unter realistischen Bedingungen keine Schäden eintreten. Daher sehen wir keine Bedenken beim Einsatz dieser Produkte."
Christian Maus arbeitet im sogenannten Bee Care Center des Unternehmens Bayer CropScience in Monheim. Dort ist er für die Bienensicherheit von Pflanzenschutzmitteln zuständig. Dass die Neonikotinoide nicht frei sind von Risiken, räumt er unumwunden ein. Aber die Gefahren seien beherrschbar.
"Also, Risiken wie bei allen Produkten sind vor allem dann gegeben, wenn die Anwendungsvorschriften nicht behandelt werden. Wie alle Insektizide, wie alle Pflanzenschutzmittel müssen natürlich auch die Neonikotinoide genau nach Anwendungsmuster, genau nach Beipackzettel sozusagen, verwendet werden. Wenn das geschieht, kann man davon ausgehen, dass die Anwendung sicher ist."
Das Bienensterben am Oberrhein ließ sich tatsächlich auf einen Produktionsfehler zurückführen. Das Insektizid hatte nicht fest genug an den gebeizten Maiskörnern gehaftet. Bei der Aussaat dann hatte sich eine giftige Staubwolke über das Land gelegt. Durch eine verbesserte Beiztechnik und fortschrittliche Sämaschinen könnten solche Unfälle in Zukunft verhindert werden, argumentiert der Experte aus der Industrie. Doch gerade bei den Bienen gibt es auch Hinweise auf Schäden, die die Insektizide anrichten, wenn sie ordnungsgemäß angewandt werden. Wenn die Bienen also nur geringe Mengen des Wirkstoffes aufnehmen, die nicht sofort zum Tod der Tiere führen.
Forscher aus Frankreich haben im vergangenen Jahr gezeigt: Wenn Bienen mit einer neonikotinoidhaltigen Zuckerlösung gefüttert werden, kehren weniger Exemplare in ihren Stock zurück als bei einer Vergleichsgruppe, die nur Zuckerwasser erhalten. Das Nervengift beeinträchtigt offenbar ihr Orientierungsvermögen. Und britische Forscher untersuchten, wie sich Kolonien von Erdhummeln entwickelten, deren Mitglieder zuvor im Labor einem Pestizid ausgesetzt waren. Im Vergleich mit unbehandelten Hummeln entwickelten sich die Kolonien deutlich langsamer und brachten 85 Prozent weniger Königinnen hervor. Christian Maus, den Experten von Bayer CropScience, überzeugen diese Studien jedoch nicht.
"Das sind sehr interessante Arbeiten, wo auch für die Grundlagenforschung sehr wertvolle Methoden, denke ich, erprobt werden. Was diesen ganzen Arbeiten gemeinsam ist, ist, dass sie in aller Regel entweder unter Laborbedingungen durchgeführt wurden, ganz oder teilweise, oder Expositionskonzentrationen an die Bienen, an die Hummeln verfüttert haben, wie sie sie in der Natur nicht oder nicht langfristig antreffen würden. Deswegen kommen wir hier auch zu interessanten Resultaten, aber eben zu Resultaten, die nicht aussagekräftig sind für das, was wir im Feld sehen."
Parasiten, Pathogene, Pestizide – man kann sich eine ganze Reihe möglicher Ursachen für den Rückgang der Bienen vorstellen. Zahlreiche Forschergruppen weltweit arbeiten daran, die Zusammenhänge zu erhellen. Der Aufwand ist verständlich: Denn Honigbienen besitzen wegen ihrer Bestäuberleistung eine hohe wirtschaftliche Bedeutung. Anderen Tierarten wird üblicherweise weniger Aufmerksamkeit zuteil – obwohl auch sie von Pestiziden bedroht werden.
Landau ist ein kleines Städtchen in der Pfalz, geprägt vom Weinbau. Am Rande des historischen Ortskerns liegt auf einer kleinen Anhöhe der Hauptcampus der Universität. Hier, am Institut für Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau, arbeitet Carsten Brühl. Sein Forschungsobjekt: Amphibien. Von seinem Büro aus sind es nur ein paar Schritte bis in die freie Natur.
"Wir sind jetzt hier am Ortsrand von Landau. Hinter uns sehen wir die Weinberge, die demnächst bewirtschaftet werden, und vor uns ist so ein kleines Amphibiengewässer in der Nähe der Queich, das ist ein Fluss, der hier an Landau vorbei fließt. Und in diesem Gehölz da vor uns, das ist auch ein Brutgebiet von Kröten und Grasfrosch, Grasfrosch war unsere Untersuchungsart."
Die letzten Schneereste auf den Feldern und Wiesen tauen. Das Schmelzwasser fließt in einen Graben am Wegesrand und von dort in einen flachen, schlammigen Tümpel.
"Da steht auch das ganze Jahr das Wasser drin. Das ist ein gutes Habitat. Viele Kröten drin."
Oberhalb des Tümpels ziehen sich die Weinberge den Hügel entlang.
"Die Weinberge, die sind jetzt rechts von uns und direkt anschließend an das Gewässer. Und die Amphibien, die wandern jetzt durch die Weinberge durch von ihrem Überwinterungshabitat, das weiter hinten in dem Gehölz zu finden ist womöglich, eben durch, um zu diesem Gewässer zu gelangen."
Im Weinbau ist es nicht unüblich, die Reben vor dem Befall mit Pilzen zu schützen, etwa vor Mehltau und Schwarzfäule. Mithilfe von Fungiziden versuchen die Winzer, die Erreger in Schach zu halten. Dabei ist es allerdings nicht auszuschließen, dass die Frösche und Kröten auf ihrer Wanderung durch die Weinberge mit dem Pflanzenschutzmittel in Kontakt kommen.
"Da könnten sie in Kontakt kommen. Also auch relevant ist natürlich: Die Jungfrösche, die Jungamphibien, die wieder aus dem Gewässer rauswandern, um eben in ihren Sommerlebensraum beziehungsweise in ihr Überwinterungshabitat zu kommen, auch da kommen die wieder in Kontakt. Das ist dann zu einem späteren Zeitpunkt, das ist beim Grasfrosch zum Beispiel Juni, Juli. Und Juni, Juli ist auch ist auch eine Zeit, in der viele Fungizide eingesetzt werden zum Beispiel in Weinbergen."
Diese Substanzen werden üblicherweise nicht an Amphibien getestet – sondern bislang nur an Vögeln, Säugetieren und Wasserorganismen. Dabei dürfte der direkte Kontakt mit den Präparaten gerade Amphibien besonders stark belasten; ihre Haut ist wasserdurchlässig, sie kann den Stoffen keine feste Barriere entgegensetzen. Carsten Brühl und sein Team haben jetzt gezeigt: Herkömmliche Mengen an Pflanzenschutzmitteln können für Grasfrösche bereits tödlich sein. Der Auftrag kam vom Umweltbundesamt, ausgeführt wurden die Experimente in einem Labor in der Schweiz, das sonst Zulassungsstudien für die Industrie macht.
"Das Erstaunliche ist ja an dieser Studie, dass die Studie erst jetzt durchgeführt wurde. Also es gibt seit 50 Jahren Pestizide in der Landwirtschaft. Und es ist das erste Mal, dass man mal ein paar verschiedene testet. Und dann findet man solche Effekte."
Die Grasfrösche saßen in Kunststoffbehältern mit einer Schicht Erde auf dem Boden. Aus einer Düse, wie sie auch in der Sprühapparatur eines Traktors zu finden ist, wurden die Tiere mit einem Pflanzenschutzmittel übersprüht. Sieben verschiedene Produkte wurden auf diese Weise getestet: Mittel gegen Pilzkrankheiten, gegen Wildkräuter und eines gegen Insektenbefall. Die Sterblichkeitsrate lag zwischen 20 und 100 Prozent – je nach Präparat.
"In einem Fall waren sie extrem drastisch. Bei der Menge, die tatsächlich angewendet wird auf dem Feld, auf dem Acker. Da sind nämlich bei einem Fungizid, also einem Mittel, das gegen Mehltau angewendet wird, Frösche tatsächlich innerhalb von nur einer Stunde gestorben. Also alle Versuchstiere waren sofort tot."
Was die Forscher noch nicht wissen ist, woran die Frösche in ihrer Studie genau gestorben sind. Pflanzenschutzmittel kommen immer als Formulierungen auf den Markt. Möglicherweise war nicht der Wirkstoff selbst das Problem, sondern einer der Beistoffe, die unter anderem dafür sorgen, dass Pflanzen den Wirkstoff besser aufnehmen können. Oder eine Kombination aus beiden. Doch üblicherweise veröffentlichen die Hersteller nicht die komplette Liste aller Inhaltsstoffe.
"Also der Wissenschaftler selbst hat keine Ahnung darüber, was er getestet hat. Das ist eine Black Box bis auf die Hauptanteile. Die geringfügigen Anteile, das kann durchaus wenige Prozent sein, die fallen unters Patentrecht. Und die sind nicht offen gelegt. Das heißt, es weiß die Herstellerfirma. Und dann gibt's die Ämter. Die wissen wiederum mehr darüber. Allerdings weil's patentrechtlich ist, dürfen die das nicht mitteilen."
Kritik an der Studie haben wieder vor allem die Hersteller der Pestizide geäußert. Zu den untersuchten Pflanzenschutzmitteln gehörten auch zwei Produkte des BASF-Konzerns. In einer Stellungnahme für den Deutschlandfunk heißt es:
"Diese Studien wurden unter unrealistischen Laborbedingungen durchgeführt. Amphibien werden in der Praxis und unter normalen landwirtschaftlichen Bedingungen solchen Konzentrationen nicht ausgesetzt. Der Wirkstoff Pyraclostrobin wird nicht auf freien Boden appliziert, sondern auf die Pflanze. Zusätzlich tendieren Amphibien dazu, sich während der Applikationszeit zu verstecken, unter Blättern oder im Boden."
Einwände, die Jörn Wogram vom Umweltbundesamt nicht gelten lässt. In den Studien habe bisweilen ein Zehntel der praxisüblichen Menge ausgereicht, um immerhin noch bis zu 40 Prozent der Versuchsfrösche zu töten.
"Das heißt, selbst wenn die Frösche einer geringeren Exposition im Freiland ausgesetzt wären, würde es immer noch zu schädlichen Auswirkungen kommen. Wir können das Problem also nicht mit dem Hinweis darauf, die Studien seien unrealistisch, einfach wegwischen."
Weltweit sind seit den 1980er-Jahren rund 150 Amphibienarten nahezu ausgestorben. Über 40 Prozent aller Arten zeigen einen deutlichen Schwund der Populationen. Von den rund 20 Spezies, die in Deutschland leben, steht über die Hälfte auf der Roten Liste der gefährdeten Tierarten. Nach Ansicht von Carsten Brühl könnte der Einsatz von Pestiziden mitverantwortlich dafür sein, dass die Amphibienbestände im Lauf der Jahre kontinuierlich abgenommen haben.
"40 Prozent mag jetzt vielleicht erst mal wenig erscheinen. Allerdings hat es schon natürlich seine Konsequenz. Wenn man jetzt sieht: Eine Population verliert über die Jahre immer 40 Prozent der Individuen. Dann ist sehr schnell erreicht, dass diese Population an einer existenziellen Größe, an einem Limit steht."
Substanzen, die für den Menschen hochgiftig sind, von denen gerade einmal ein Teelöffel voll ausreicht, um einen Erwachsenen zu töten, die gibt es auch noch. In der Europäischen Union sind sie aber längst von den Äckern verbannt. Akute Vergiftungen sehen die Behörden hierzulande, ganz im Gegensatz zu Entwicklungsländern wie Brasilien, nur selten. Und wenn, laufen sie vergleichsweise glimpflich ab.
"Wir haben zum Beispiel einen Fall übermittelt bekommen, dass jemand ein Pflanzenschutzmittel im Wald versprüht hat, der ist umgefallen, hatte kurzes Unwohlsein, Hautausschläge, Atemnot, und ist dann entsprechend behandelt worden",
sagt der Toxikologe Roland Solecki vom Bundesinstitut für Risikobewertung in Berlin, wo Vergiftungsfälle mit Pestiziden registriert und untersucht werden.
"Hier ist dann festgelegt worden, die Ausbringung erfolgt künftig nur mit Atemschutzmaske."
Ein Unfall, der so schlimm gewesen ist, dass einem Pflanzenschutzmittel die Zulassung entzogen werden musste, ist in Deutschland seit Jahrzehnten nicht mehr vorgekommen. Anders sieht es mit Vergiftungen aus, die nicht ganz so offensichtlich sind. Mit gesundheitlichen Folgen, die erst nach Jahren auftreten. Schon länger wird etwa vermutet, dass bestimmte Pflanzenschutzmittel Krebs oder Parkinson auslösen können. 2012 haben Dresdner Mediziner gezeigt, wie ein Insektizid die Nervenzellen im Gehirn von Mäusen zerstört. Im Moment sind Pflanzenschutzmittel jedoch vor allem als sogenannte endokrine Disruptoren in der politischen Diskussion.
Manche Wirkstoffe stehen, wie andere Chemikalien auch, im Verdacht, das Hormonsystem durcheinanderzubringen, bei Tieren – und beim Menschen. Die Weltgesundheitsorganisation macht Pflanzenschutzmittel mit verantwortlich für den weltweiten Anstieg von Unfruchtbarkeit, Brust- und Prostatakrebs, Diabetes oder ADHS.
"Ich gehe nicht davon aus, dass wir derzeit Mittel im Einsatz haben, die schwere endokrine Störungen beim Menschen hervorrufen",
sagt dagegen Roland Solecki vom BfR. Zumindest in Deutschland würden endokrine Wirkungen routinemäßig erfasst, in den letzten Jahren sei dafür eine ganze Palette an neuen Testmethoden entwickelt worden.
"Wir dürfen nicht vergessen, dass endokrine Wirkung im Menschen auch durch Nahrungsmittel hervorgerufen werden können, wir haben bestimmte Pflanzen, die einen sehr hohen Anteil an Östrogenen haben, wir haben ja als Pharmazeutika sehr häufig Mittel im Einsatz, die bewusst das Hormonsystem verändern, also die eigentlichen sichtbaren Wirkungen beim Menschen – geh ich davon aus – dass die aus anderen Quellen kommen."
Das Pestizid Aktions-Netzwerk, kurz PAN, sieht das anders. Die Nichtregierungsorganisation hat diverse Untersuchungen über die hormonellen Auswirkungen von Pestiziden zusammengetragen. So zeigt eine Langzeitbeobachtung aus Dänemark, dass Gärtnerinnen, die während der Schwangerschaft mit Pestiziden in Kontakt kamen, auffallend oft Söhne mit Hodenhochstand und fehlgebildeten Harnröhren zur Welt gebracht haben. Die Töchter sollen mit rund neun Jahren in die Pubertät kommen – deutlich früher als der dänische Durchschnitt. Doch die Aussagekraft solcher epidemiologischer Studien ist begrenzt: Ein Kausalzusammenhang zwischen einzelnen Pestiziden und den aufgetretenen Anomalien wird damit nicht nachgewiesen.
In Deutschland wird die hormonelle Wirkung von Pflanzenschutzmitteln seit 1998 im Rahmen der Zulassung bewertet. Wenn ein Wirkstoff im Labor zweifelsfrei als endokrin wirksam entlarvt worden ist – derzeit trifft das in Deutschland auf acht Wirkstoffe zu – darf er dennoch angewandt werden, solange er einen extrem niedrig angesetzten Grenzwert nicht überschreitet. Das Risiko sei sehr gering, sagt Roland Solecki vom BfR.
"Ich gehe nicht davon aus, dass wir derzeit Mittel im Einsatz haben, die schwere endokrine Störungen beim Menschen hervorrufen. Die möglichen endokrinen Wirkungen im Versuchstier werden untersucht und abgeschätzt."
Die Dosis macht das Gift. Es gibt aber auch Wissenschaftler, die diesen Bewertungsgrundsatz in Frage stellen – gerade wenn es um das endokrine System geht, jenes hochkomplexe, hochsensible Regelwerk, das sämtliche Vorgänge im Körper steuert und gleichzeitig von ihnen beeinflusst wird. Manche Forscher sehen es als erwiesen an, dass endokrin wirksame Substanzen weniger in höheren, sondern eher in sehr geringen Dosierungen – im Mikro- oder gar im Nanogrammbereich - zu hormonellen Störungen führen. Solche Dosierungen werden in Zulassungsstudien nicht erfasst.
"Derzeit ist die Beweislage nicht so intensiv, dass eine Änderung ansteht",
sagt Roland Solecki.
"Wir brauchen mehr Ergebnisse aus der Grundlagenforschung, um dann auch den Regulatoren und denen, die die Untersuchungen durchführen, entsprechende Auflagen zu geben."
Der Toxikologe nimmt die Hinweise aber sehr ernst. Am Bundesinstitut für Risikobewertung will man sich jetzt eine eigene Meinung bilden. Seit zwei Jahren wird hier in einem Forschungsprojekt untersucht, ob - und wenn ja welche – Wirkungen im Niedrigdosisbereich auftreten. Selbst der winzigste Effekt im Versuchstier oder in der Zellkultur soll aufgespürt werden, mit empfindlichen Methoden, die so in der Zulassungsroutine nicht zum Einsatz kommen. Sogar die Aktivität einzelner Gene wird überprüft. Wenn die Vertreter des Low-Dose-Effects Recht haben sollten, würde das die Bewertungspraxis zumindest für einige Stoffe auf den Kopf stellen. In einem Jahr könnten Ergebnisse vorliegen.
Die EU will so lange nicht warten. Pflanzenschutzmittel, die das Hormonsystem beeinträchtigen, sollen, nachdem ihre Zulassung in der EU abgelaufen ist, überhaupt nicht mehr auf Feldern und Gärtnereien verspritzt werden. So ist es in der neuen EU-Pflanzenschutzverordnung vorgesehen, die derzeit von den Mitgliedstaaten in nationales Recht umgesetzt wird. Derzeit ringen Wissenschaftler, Behörden und Vertreter der Industrie darum, wann ein Stoff als hormonschädigend zu bewerten ist und wann nicht - ob es schon ausreicht, wenn er in vitro, also in einem Reagenzglasversuch durchfällt. Im Dezember 2013 müssen die Kriterien endgültig festgelegt sein. Davon wird abhängen, wie viele der derzeit rund 400 Wirkstoffe aus dem Verkehr gezogen werden.
"Es gibt Vorschläge aus einigen EU-Ländern, die sehr viele Verdachtsstoffe mit einbeziehen möchten, die allein schon von In-vitro-Untersuchungen einen Stoff als endokrin charakterisieren möchten – wenn sich diese Kriterien durchsetzen, als Entscheidungskriterium, dann kann es bis zu 50 Prozent der Mittel treffen. Wenn wir aber von Wirkungen auf den Gesamtorganismus, eine nachgewiesene Schadwirkung ausgehen, dann wird der Prozentsatz geringer sein."
Die einzelnen Wirkstoffe werden derzeit also sehr umfangreich getestet. Doch Roland Solecki sieht im Moment ein noch viel drängenderes Problem: Die jeweiligen Formulierungen, also jener Mix aus Wirkstoff und Beistoffen, wie er später auf den Feldern oder in der Kleingartenkolonie landet. Die Langzeitwirkung dieser Formulierungen – die Kanzerogenität, die Reproduktionstoxizität – seien oft unbekannt.
"Das wird besonders drastisch beim Glyphosat. Glyphosat ist ein Wirkstoff, der an sich relativ wenig Toxizität aufweist, im Vergleich natürlich zu anderen Wirkstoffen."
In den Hunderten verschiedenen Glyphosat-Präparaten werden Beistoffe eingesetzt, damit die Pflanzen den Wirkstoff besser aufnehmen können, sogenannte Netzmittel.
"So mussten wir feststellen, dass bei bestimmten Netzmitteln die Eigentoxizität höher ist als die von Glyphosat. Es ist auch nicht ausgeschlossen, dass dieses Netzmittel die Toxizität von Glyphosat selber steigern kann. Und hier ist aber eine systematische Untersuchung derzeit nicht gegeben."
Allein in Deutschland werden jedes Jahr 5000 Tonnen Glyphosat ausgebracht – in 75 verschiedenen Formulierungen.
Als Rachel Carson vor über 50 Jahren ihr Buch "Der stumme Frühling" veröffentlichte, trat sie nicht etwa dafür ein, dass Pestizide niemals verwendet werden dürfen. Aber sie plädierte für einen verantwortungsvollen Umgang mit den giftigen Substanzen. Und heute? Die Befürworter der Pflanzenschutzmittel, allen voran die chemische Industrie, verweisen auf den wirtschaftlichen Nutzen. Chemischer Pflanzenschutz sei unverzichtbar, denn er erhöhe die Produktivität der Landwirtschaft, sichere Erträge und die Qualität der Ernte und halte Preise stabil.
Pflanzenschutzmittel gehören zu den bestuntersuchten Chemikalien überhaupt. Doch es gibt immer noch Wissenslücken darüber, wie die synthetischen Stoffe biologische Systeme beeinflussen. Die schiere Menge an Pflanzenschutzmitteln, die auf Feldern, Äckern und Obstplantagen ausgebracht wird, bedroht die biologische Vielfalt – welche Wirkungen von dem Mix an Wirk- und Beistoffen ausgehen, die im Tank zusammenschwappen, ist größtenteils unbekannt. Beides wird in den Zulassungsregelungen nicht berücksichtigt.
Roland Solecki vom Bundesinstitut für Risikobewertung kämpft auf europäischer Ebene dafür, dass die Hilfsstoffe in den Formulierungen in Zukunft mehr Beachtung finden. In der EU wird derzeit über ein Ausbringungsverbot von Neonikotinoiden beraten, um Bienen zu schützen. Und nach den drastischen Ergebnissen der Landauer Frosch-Studie empfiehlt das Umweltbundesamt, die Zulassungsregelungen gründlich zu überdenken. Neue Regelungen, neue Versuchsmethoden. Auf lange Sicht wird das aber nicht reichen, sagt Jörn Wogram vom Umweltbundesamt.
"Wir gehen davon aus, dass der chemische Pflanzenschutz, so wie er zurzeit betrieben wird, letztlich nicht nachhaltig ist. Und wir müssen zu einem Pflanzenschutz kommen, der auch eine Existenz und Fortbestehen der Bestände von für die Agrarlandschaft eigentlich typischen Tier- und Pflanzenarten ermöglicht."
Damit der nächste Frühling kein stummer Frühling wird.
Schweigen im Frühling
Die Wirkung von Pestiziden in der Umwelt
Von Marieke Degen und Arndt Reuning
Produktion: Claudia Kattanek
Redaktion: Christiane Knoll