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Grundlagen der Umweltrisikoprüfung und des Monitorings transgener Pflanzen

Die Umweltrisikoprüfung (URP) spielt insbesondere im Zusammenhang mit der Bewertung möglicher Folgen von GVO auf den Naturhaushalt und die Biodiversität eine große Rolle.
Werden GVO in der EU für eine Freisetzung oder ein Inverkehrbringen zugelassen, so wird in einer Umweltrisikoprüfung (URP) zuvor untersucht, ob schädliche Auswirkungen mit der Anwendung verbunden sein können und ein Risiko für die menschliche Gesundheit oder die Umwelt besteht. Hierbei ist das Vorsorgeprinzip anzuwenden. Nichtwissen und eine lückenhafte Datenlage erschweren die Prüfung. Das gegenwärtige Konzept der URP berücksichtigt verschiedene potenzielle Auswirkungen von GVO-Anwendungen.

Nach der Freisetzungsrichtlinie 2001/18/EG ist das Inverkehrbringen von gentechnisch veränderten Organismen (GVO) in die Umwelt obligatorisch mit einem Monitoring verbunden.
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Die Umweltrisikoprüfung im Zulassungsverfahren

Für die Prüfung von Risiken für Natur und Umwelt durch GVO ist zunächst nicht der Anwendungsbereich entscheidend, sondern die Frage, ob und wie GVO bei ihrem Einsatz in die Umwelt gelangen und welche Wirkungen sie dort ausüben können. Absichtliche Freisetzungen von GVO unterliegen in der EU einem Zulassungsverfahren, für das die Richtlinie 2001/18/EG die rechtliche Grundlage bildet. Sie unterscheidet zwischen experimentellen Freisetzungen (räumlich und zeitlich begrenzt) und der Erlaubnis zur kommerziellen Verwendung (Inverkehrbringen). Um Natur und Umwelt vor GVO-Risiken zu schützen, ist eine Umweltrisikoprüfung1) durchzuführen, die auch für den Naturschutz von Bedeutung ist.

Die URP wird vom Antragsteller selbst durchgeführt und von den zuständigen Behörden geprüft. Die Überprüfung erfolgt auf Grundlage der vorliegenden Daten. Von der Datengrundlage hängt die Aussagekraft der URP wesentlich ab.


Inhärente Risiken von GVO-Freisetzungen

Transgene Pflanzen werden seit 1995 kommerziell angebaut. Ihre Herstellung unterscheidet sich grundsätzlich von der Züchtung konventioneller Pflanzen. Die konventionelle Pflanzenzüchtung überlässt es der zellulären Kontrolle und Regulation, Gene (Allele) neu zu rekombinieren und einen Organismus mit veränderten Eigenschaften hervorzubringen. Ein transgener Organismus hingegen wird hergestellt, indem artfremde DNA unter Umgehung des zellulären Regulationsapparats eingeführt wird.

Dies geschieht nicht in gezielter Weise, sondern es werden je nach  Transformationsmethode weitere molekulare Änderungen induziert. Ein Teil der molekularen Änderungen wird auf ihre potenziellen Auswirkungen hin untersucht, eine umfassende Untersuchung und Prüfung findet aber nicht statt. Als lebende Organismen können sich GVO reproduzieren und ihre Gene in der Umwelt ausbreiten. GVO sind daher nicht rückholbar und unterscheiden sich in dieser Hinsicht von Stoffeinträgen in die Umwelt wie z.B. Chemikalien, Pestiziden oder Arzneimitteln.


Arten von Auswirkungen

In einer URP von GVO werden die Merkmale eines GVO betrachtet, eventuell auftretende schädliche Auswirkungen ermittelt und das resultierende Risiko für Mensch und Umwelt bewertet. Einige der Auswirkungen treten erst nach Übertragung und Ausbreitung der Transgene bzw. deren Eigenschaften in Erscheinung. Andere Auswirkungen und Fragen ergeben sich aus der Anwendung bzw. der Transformation.

So stehen beim Anbau von  Herbizidresistenten (HR)-Pflanzen die geänderten Anbaubedingungen und deren Folgen für Ökosysteme im Mittelpunkt; bei insektenresistentem Mais liegt das Augenmerk darauf, ob und wie sich der Anbau des GVO auf Nichtzielorganismen und Nahrungsketten auswirken kann; bei GVO der  2. Generation mit veränderten Inhaltsstoffen stellt sich die Frage, welche weiteren Stoffwechseländerungen induziert wurden und wie sich insgesamt die Stoffwechselveränderungen auf die Verträglichkeit und Abbaubarkeit des GVO und seiner Produkte auswirkt.

Anhang II der Freisetzungsrichtlinie führt verschiedene Arten von Auswirkungen an, die eine URP berücksichtigen soll. Dazu gehören

  • direkte oder unmittelbare Auswirkungen
  • indirekte Auswirkungen, die durch eine Ereigniskette vermittelt werden
  • sofortige Auswirkungen, die während der Freisetzung beobachtet werden
  • spätere Auswirkungen, die nach einer Freisetzung auftreten.

(Schädliche) Auswirkungen können sich ergeben durch die Ausbreitung des GVO in der Umwelt, durch die Verdrängung anderer Arten, durch die Übertragung des eingeführten genetischen Materials auf andere Organismen (Einkreuzung in verwandte Arten), durch phänotypische oder genetische Instabilität, durch Wechselwirkungen mit anderen Organismen (z. B. Nichtzielorganismen) oder durch Änderungen der Bewirtschaftungsweise.

Weiterhin sieht die Richtlinie vor zu untersuchen, welche kumulativen und langfristigen Auswirkungen die großflächige Anwendung von GVO auf Flora und Fauna, auf die Bodenfruchtbarkeit, den Abbau organischer Stoffe im Boden, auf die Nahrungsmittel, die biologische Vielfalt, die Gesundheit von Tieren oder auf die Häufigkeit von Antibiotikaresistenzen haben kann.


Das Vorsorgeprinzip

Dem Thema Antibiotikaresistenzgene (ARG) widmet sich die Freisetzungsrichtlinie in gesonderter Weise und ihr Umgang damit ist ein Beispiel für die Anwendung des Vorsorgeprinzips. ARG werden als Markergene bei der Herstellung von GVO verwendet und können anschließend noch in ihnen vorhanden sein.

Obwohl diese Gene auch von Natur aus in Bakterien vorkommen und ihre Übertragung von transgenen Pflanzen auf Bakterien als extrem seltenes Ereignis eingestuft wird, legt Artikel 4 der Richtlinie fest, dass aus Vorsorgegründen die Verwendung von ARG beim Inverkehrbringen bis Ende 2004 und bei experimentellen Freisetzungen bis Ende 2008 einzustellen ist, wenn diese Resistenzen gegen in der Human- oder Veterinärmedizin eingesetzte Antibiotika vermitteln und so schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit oder die Umwelt haben können.

Das Vorsorgeprinzip wird in der EU in den Bereichen Verbraucherschutz, Gesundheitspolitik, Lebensmittelsicherheit und Umwelt angewandt. Es war einer der Grundsätze bei der Ausarbeitung der Richtlinie 2001/18/EG und soll auch für deren Umsetzung gelten. Das Vorsorgeprinzip wird mehrfach in der Richtlinie erwähnt, u.a. auch im Zusammenhang damit, wie im Falle von Nichtwissen oder einer unsicheren Datenlage bei der URP zu verfahren ist.


Grundsätze der Umweltrisikoprüfung

Die Beachtung des Vorsorgeprinzips gehört zu den Grundsätzen der URP. In Anhang II der Richtlinie sind weitere Grundsätze festgelegt, die zu befolgen sind:

  1. zur Ermittlung etwaiger schädlicher Auswirkungen werden die Merkmale des GVO mit denen des unveränderten Organismus verglichen
  2. sie ist in wissenschaftlich fundierter und transparenter Weise durchzuführen
  3. sie ist nicht pauschal, sondern einzelfallbezogen durchzuführen
  4. liegen neue Informationen über den GVO und dessen Auswirkungen vor, ist die Umweltrisikoprüfung ggf. zu wiederholen, um festzustellen, ob sich das Risiko geändert hat und das Risikomanagement entsprechend angepasst werden muss

Weiterhin findet sich im Anhang II eine Liste von Punkten, die vom Antragsteller zu bearbeiten sind. Die einzelfallbezogene Durchführung der URP bedeutet, dass je nach GVO und Anwendung unterschiedliche Informationen über den Spender- und den Empfängerorganismus, die hinzugefügten Eigenschaften sowie über die Verwendung des GVO und das Aufnahmemilieu benötigt werden.

Am Beispiel von Bt-Mais sollen nachfolgende Aspekte der URP verdeutlicht werden:
Bt-Mais ist durch ein bakterielles Toxingen2) aus dem Bakterium Bacillus thuringiensis gegen bestimmte Insekten, wie z.B. gegen den Maiszünsler, resistent. Der Mais produziert je nach getechnischer Veränderung ein oder mehrere Bt-Toxine. Die Bt-Toxine wirken nicht spezifisch gegen einzelne Arten, sondern gegen Organismengruppen wie Schmetterlinge und Falter (Lepidopteren) oder Käfer (Coleopteren). Zudem ist die Spezifität nicht absolut, d.h. das Toxin kann auch giftig für weitere Organismen (=Nichtzielorganismen) sein.

Bt-Mais produziert das Toxin über die gesamte Vegetationsperiode und meist in allen Pflanzenteilen. Das Gift gelangt auf verschiedenen Wegen in die Umwelt: es wird mit dem Maispollen ausgebreitet, die Wurzeln scheiden es in den Boden aus und es gelangt nach Zersetzung der Wurzeln und der untergepflügten Biomasse in den Boden. Nicht nur der Schädling, sondern ebenso alle anderen (Boden)Organismen werden so über längere Zeit dem Toxin ausgesetzt.

Neben direkten Auswirkungen könnte das Toxin über die Nahrungskette indirekt andere Organismen schädigen oder die Zusammensetzung der Bodenmikroflora oder -fauna verändern. Um die Exposition von Organismen gegenüber dem Toxin abschätzen zu können, braucht man verlässliche Daten über Einträge und Abbauraten des Toxins in den verschiedenen Umweltmedien. Die URP soll auch das Aufnahmemilieu und die Auswirkung weiterer Freisetzungen berücksichtigen; d. h., dass für diesen Fall auch der längerfristige Anbau von Bt-Kulturen und die Möglichkeit der Toxinakkumulation im Boden zu prüfen sind.

Eine URP soll schrittweise erfolgen und zunächst die Merkmale eines GVO ermitteln, von denen schädliche Auswirkungen ausgehen können, um anschließend die Folgen der Auswirkungen, die Eintrittswahrscheinlichkeit und das Risiko für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu bewerten. Zum Schluss soll eine Strategie für ein Risikomanagement erstellt werden, um ermittelte Risiken zu minimieren und zu kontrollieren. Konkrete Maßnahmen wie etwa Nutzungseinschränkungen, Isolationsabstände oder Maßnahmen zur Säuberung von Geräten können als Auflagen Eingang in einen Genehmigungsbescheid finden.

Einschränkend muss zu dieser Art von Risikoermittlung gesagt werden, dass dabei die spezifischen Eigenschaften lebender Organismen, vor allem die Reproduktionsfähigkeit und die Adaptationsfähigkeit an sich verändernde Umweltbedingungen nur unzureichend erfasst werden. Eine Umweltrisikoprüfung ist immer ein ermittelnd-empirischer und ein bewertend-normativer Akt. Anhang II der Richtlinie 2001/18/EG gibt zwar Beispiele für schädliche Auswirkungen und für Schutzgüter, doch bleibt auch nach Veröffentlichung der Leitlinien zum Anhang II3) offen, was ein ökologischer Schaden ist bzw. wann er vorliegt.


1) Die deutsche Textfassung der Freisetzungsrichtlinie 2001/18/EG verwendet den Begriff "Umweltverträglichkeitsprüfung". Da dieser Begriff bereits durch das Gesetz zur Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) belegt ist, wird er hier durch "Umweltrisikoprüfung" ersetzt.

2) Toxin = Von Bakterien, Pflanzen oder Tieren ausgeschiedener oder beim Zerfall von Bakterien entstandener organischer Giftstoff.

3) Vgl. ENTSCHEIDUNG DER KOMMISSION vom 24. Juli 2002 über Leitlinien zur Ergänzung des Anhangs II der Richtlinie 2001/18/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über die absichtliche Freisetzung genetisch veränderter Organismen in die Umwelt und zur Aufhebung der Richtlinie 90/220/EWG des Rates. Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften vom 30.07.2002, L200/22.

Letzte Änderung: 13.09.2006

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