30. April 2022
Projektlaufzeit: 02.2020 - 04.2022
Projektstatus: abgeschlossen
Förderkennzeichen: W 201917
Das Projekt wurde von folgenden Partnern durchgeführt:
In INHIBIT wurde das Verhalten solcher Hemmstoffe näher beleuchten, die in der Landwirtschaft zunehmend eingesetzt werden. Um die Risiken im Hinblick auf den Grundwasserschutz und die Belange der Wasserversorgungswirtschaft abzuschätzen, wurden vorrangig die möglichen Eintragspfade über die obere Bodenzone und die Uferfiltration experimentell untersucht. Im ersten Schritt wurde anhand von verfügbarer Literatur und ersten Analysenergebnissen von Wasserversorgern eine einheitliche und konsistente Datenbasis zur Beschreibung der Ausgangslage und des Wissensstandes erstellt. In Labor- und Feldversuchen haben die beteiligten Wissenschaftler:innen dann das Verhalten von Nitrifikations- und Ureasehemmern (Inhibitoren) im Boden weiterführend untersucht und aus Sicht der Trinkwassergewinnung bewertet.
Folgende Arbeitsschritte waren Bestandteil der Forschungsarbeit:
Nach der derzeit gültigen Düngeverordnung dürfen Landwirte seit dem 01.02.2020 Harnstoffdüngemittel auf Ackerland und Grünland nur dann ausbringen, wenn diese Ureasehemmer enthalten oder der Dünger innerhalb von vier Stunden nach Aufbringen in den Boden eingearbeitet wird. Daneben werden Nitrifikationshemmer als Zusatzstoffe bei der Gülleausbringung eingesetzt. Diese Hemmstoffe (Inhibitoren) können die Umwandlung des gebundenen Stickstoffs zu Ammoniak bzw. Nitrat verzögern. Damit soll der Nährstoff den Pflanzen länger im Boden zur Verfügung stehen und das Entweichen bzw. seine Auswaschung aus dem Boden verringert werden. Allerdings ist das Umweltverhalten der eingesetzten Wirkstoffe bislang nur unzureichend dokumentiert.
Bisherige Studien zur tatsächlichen Wirkung zeigen eine große Spannbreite in Bezug auf die Düngewirksamkeit und die Verminderung der Nitratauswaschung. Manche Untersuchungen ergaben keine messbare Verbesserung, während bei anderen der Stickstoffverlust halbiert werden konnte. Ein flächenhafter Einsatz solcher Nitrifikations- und Ureasehemmer in der Landwirtschaft ist daher als kritisch zu betrachten, da eine Belastung von Grund- und Rohwasser nicht auszuschließen ist. Einzelne Inhibitoren wurden sogar bereits in Oberflächengewässern und im Grundwasser nachgewiesen.
Im Forschungsvorhaben INHIBIT wurden deshalb die Risiken eines flächenhaften Einsatzes dieser Wirkstoffe in der Landwirtschaft mit verschiedenen methodischen Ansätzen systematisch analysiert. Die in einer Literaturrecherche gesammelten Informationen zum Umweltverhalten und den rechtlichen Rahmenbedingungen der Wirkstoffe zeigen, dass nach der in Deutschland gültigen Düngemittel-Verordnung mehr Wirkstoffe zugelassen sind als nach gültigem EU-Recht. Für die hier zugelassenen Wirkstoffe wurden die relevanten Informationen in Form von Steckbriefen zusammengefasst.
Die experemintellen Untersuchungen zeigten für Nitrifikationsinhibitoren eine hohe Stabilität und geringe Sorptionsneigung im Boden. Die Stabilität der Ureasinhibitoren ist dahingegen stark von den pH-Bedingungen abhängig. Zu beachten ist, dass im Projekt die Experimente nur für ausgewählte Umweltbedingungen und Wirkstoffe durchgeführt wurden. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass mögliche Risiken und Chancen, die sich aus der Nutzung von Stickstoffinhibitoren für die Wasserversorgung ergeben können, wirkstoffspezifisch und in Abhängigkeit von den Bedingungen vor Ort abgewogen werden müssen. Es besteht erheblicher Forschungsbedarf hinsichtlich der mikrobiellen Bedingungen und Einflussfaktoren im Boden, die den Wirkstoffabbau bestimmen sowie hinsichtlich der relevanten Eintragspfade der Wirkstoffe in Gewässer. Hierzu sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich.
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