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2013 wurden in Deutschland rund 100.000 Tonnen an Pflanzenschutzmitteln abgesetzt, Tendenz steigend. Herbizide, Fungizide, Insektizide und Wachstumsregler sind wichtige Hilfsmittel in der Land- und Forstwirtschaft sowie bei Siedlungs- und Verkehrsflächen, um Schädlinge und unerwünschte Pflanzen zu unterdrücken. Die Mittel verursachen zugleich unerwünschte Auswirkungen für Umwelt und menschliche Gesundheit. Die vorliegende Studie zeigt konkret für Deutschland auf, wie der Mitteleinsatz durch Einführung einer steuerlichen oder nicht-steuerlichen Abgabe risikoorientiert gezielt verringert und Anwender an den externen Kosten beteiligt werden können. Entsprechende Pflanzenschutzmittelabgaben erheben in der EU mit Erfolg schon Dänemark, Frankreich und Schweden. Die Studie schlägt ein einfaches, gleichwohl wirkungsorientiertes Modell vor und untersucht anhand von 66 ausgewählten Produkten dessen ökologische und ökonomische Auswirkungen. Zugleich klärt sie alle notwendigen politischen und rechtlichen Fragen zur Einführung einer solchen Lenkungsabgabe. »Introduction of a Regulatory Charge on Plant Protection Products in Germany« Chemical plant protection products (PPPs) are an important resource in modern intensive agriculture. However, they are also used in forestry, leisure gardening and in municipal areas and thoroughfares. Their effects take immediate action in the environment, commonly resulting in adverse consequences for non-target organisms, water bodies and soil, as well as residents, in addition to affecting the target organisms. A charge levied on PPPs would mean manufacturers, dealers and users would be making a contribution towards the ecological and health-related costs of the use of PPPs, funding for protective measures and research, and provide an economic incentive for reducing the use of PPPs. This book outlines a simple model for levying a risk-based regulatory charge for Germany and investigates its assumed consequences. Mit Erfolg besteuern Dänemark, Frankreich und Schweden den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln. Die vorliegende Studie zeigt auf, wie auch in Deutschland deren Einsatz durch Einführung einer lenkenden Steuer oder Abgabe verringert und Anwender an den externen Kosten für Umwelt und Gesundheit beteiligt werden können. Vorgeschlagen wird ein einfaches, aber risikoorientiertes Abgaben-Modell. Zugleich klärt die Studie alle notwendigen rechtlichen und ökonomischen Fragen zur Einführung einer solchen Lenkungsabgabe. Univ.-Prof. Dr. Erik Gawel ist Inhaber des Lehrstuhls für Volkswirtschaftslehre, insbesondere Institutionenökonomische Umweltforschung, und Direktor des Instituts für Infrastruktur und Ressourcenmanagement der Universität Leipzig. Er ist zugleich Leiter des Departments Ökonomie am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ in Leipzig. Prof. Gawel promovierte in Köln und habilitierte sich in Augsburg im Fach Volkswirtschaftslehre zu umweltökonomischen und finanzwissenschaftlichen Themen und war Gastprofessor der Universität Bremen im DFG-Graduiertenkolleg »Risikoregulierung und Privatrechtssystem«. Nach wissenschaftlichen Stationen am Finanzwissenschaftlichen Forschungsinstitut an der Universität zu Köln, dem Zentrum für Interdisziplinäre Forschung der Universität Bielefeld, dem Max-Planck-Institut zur Erforschung von Gemeinschaftsgütern (Bonn) und dem wissenschaftlichen Stab der Energie-Enquete-Kommission des Deutschen Bundestages ist er seit 2001 Professor für Volkswirtschaftslehre. Vor der IHK Frankfurt am Main ist er öffentlich bestellt und vereidigt für Entgeltfragen der kommunalen Ver- und Entsorgung. Er ist u.a. Mitglied der European Academy of Sciences and Arts, des umweltökonomischen Ausschusses im Verein für Socialpolitik und gehört dem wissenschaftlichen Beirat der Zeitschriften »Energies« und »Zeitschrift für Umweltpolitik und Umweltrecht« an. Als Umwelt- und Institutionenökonom blickt Prof. Gawel auf ein mittlerweile 25jähriges Schaffen im Dienste der Umweltforschung zurück. Er ist insbesondere als Brückenbauer zwischen Wirtschafts- und Rechtswissenschaft bekannt und gehört zu den profiliertesten deutschsprachigen Experten für ökonomische Instrumente in der Umweltpolitik, insbesondere für die Wasserwirtschaft.

Many plant protection products (PPPs) that are authorized in the European Union for agricultural and private use consist of more than one active substance. Combination products with several active ingredients are frequently used with other PPPs in tank mixtures in a spraying sequence of field applications. Therefore, the assessment of mixture toxicity effects under realistic treatment regimes presents an essential part for the environmental risk assessment of PPPs. Many studies have addressed effects of toxicant mixtures on various organisms and endpoints. The model of concentration addition (CA) seems in many cases able to predict the joint effect of toxicant mixtures, both for aquatic and terrestrial organisms. Nevertheless, there is still a lack of understanding regarding the predictability of mixture toxicity for chronic effects and effects at higher levels of biological organization in different environmental compartments. For this, we evaluated in the present COMBITOX project existing literature and available data. We also critically reviewed available models and approaches (i.e. HAIR 2014, SYNOPS-WEB, PRIME-beta etc.) regarding their usefulness for predicting the combined risk of treatment regimes for terrestrial and aquatic ecosystems. Furthermore, we analyzed an unique and large data set of actual PPP spray series from twelve different agricultural crops in Germany to determine crop specific treatment regimes. Four spray series were selected to quantify the additional environmental risk of treatment regimes compared to single applications of active substances. The additional risk was determined using the concept of the maximum cumulative ratio (ratio of the toxicity-exposure ratio, TER, of the most toxic substance in a mixture to the cumulative TER of all components in a mixture). Our analyses show that CA can predict chronic mixture toxicity at the individual level in many cases when toxicity data are based on chronic ECx values than less precise NOEC-values. In contrast, existing scientific literature and studies from regulatory databases hamper a clear statement on the applicability of concepts such as CA or independent action for the prediction of mixture effectson community endpoints. We further identified crop specific patterns especially in terms of applied PPP classes and treatment frequency. The risk assessment of the four spray series revealed an additional risk of treatment regimes with a median factor of 2.18 (50th percentile) to 5.26 (90th percentile) considering all investigated risk indicators and spray series. Finally, we developed a new approach, MITAS, to assess the time-dependent mixture exposure and toxicity in a treatment regime. We conclude that the additional risk of PPP applications in treatment regimes is ecotoxicologically relevant and must be considered for a protective risk assessment of PPPs. However, uncertainties remain regarding the influence of synergistic effects, indirect effects, seed coating, repeated exposure or environmental stressors on the impact of PPP treatment regimes.

Die Pilotphase Kleingewässermonitoring konnte als drittes Teilvorhaben zur "Umsetzung des Nationalen Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (PSM)" erfolgreich als zweijähriges Monitoring umgesetzt werden. Es wurden für mehr als 100 Fließgewässerabschnitte in 13 Bundesländern umfassend der chemische und biologische Zustand kleiner Fließgewässer in der Agrarlandschaft zwischen April und Juli erfasst. Zusätzlich zu Schöpfproben analog zu dem behördlichen Monitoring nach Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) wurden ereignisbasierte Wasserproben genommen, um kurzfristige Peakkonzentrationen infolge von Niederschlägen zu erfassen. Zudem wurden anthropogene Stressoren wie Gewässerstruktur, Nährstoffe und Sauerstoffdefizite hochaufgelöst aufgenommen. Die biologische Untersuchung umfasste die Beprobung der aquatischen Invertebraten- und Algengemeinschaft sowie eine Untersuchung der Ökosystemfunktion in den Kleingewässern. Die Ergebnisse zeigen, dass die im Rahmen des Zulassungsverfahrens von PSM festgelegten RAK-Werte (Regulatorisch Akzeptablen Konzentrationen) an über 73 % der untersuchten Standorte für mindestens einen PSM-Wirkstoff überschritten wurden. Besonders die Ereignisproben infolge von Regenereignissen wiesen erhöhte Konzentrationen auf, die durch Schöpfproben nicht erfasst wurden. Diese Belastungen korrelieren auch mit der ökologischen Situation der Gewässer. So erfüllt der Großteil (über 80 %) der untersuchten Fließgewässerabschnitte anhand des SPEARpesticides-Index nicht die Qualitätskriterien für einen guten Zustand. Die Pilotphase Kleingewässermonitoring zeigt, dass eine realistische Bewertung und regulatorische Nutzung eines Monitorings von PSM-Rückständen in kleinen Gewässern nur dann erfolgen kann, wenn auch erhöhte Einträge infolge von Niederschlagsereignissen berücksichtigt werden. Weiterhin treten auch unterhalb der bestehenden RAK-Werte ökologische Effekte im Gewässer auf, so dass sich die Frage nach der Protektivität der aus Labordaten abgeleiteten RAK-Werte stellt. Die Daten der ermittelten PSM-Belastung der kleinen Gewässer in der Agrarlandschaft werden dazu beitragen, Ursachen für die regelmäßige Überschreitung der bestehenden Grenzwerte zu ermitteln und Schwächen der bisherigen Risikobewertung aufzudecken. Ziel wird sein, auf dieser Basis Möglichkeiten zur Reduzierung der Einträge zu erarbeiten und regulatorische Konsequenzen zu ziehen. Siehe dazu auch Liess et al. (2021) und Weisner et al. (2021).