Biozid

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Biozide (abgeleitet von bios griech. Leben und caedere lat. töten) sind im nicht-agrarischen Bereich eingesetzte Chemikalien oder Mikroorganismen zur Schädlingsbekämpfung (z. B. Ratten, Insekten, Pilze, Mikroben), also beispielsweise Desinfektionsmittel, Rattengifte oder Holzschutzmittel. Viele Biozidprodukte werden auch als Pflanzenschutzmittel (PSM) verwendet. Der Unterschied ist, dass Biozide die Gesundheit und die Produkte des Menschen schützen, während PSM Pflanzen (auch geerntete) schützen. Damit sind auch Art und Ort der Verwendung unterschiedlich (am Menschen bzw. in seinem Haus - auf dem Feld bzw. im Gewächshaus und Lager).[1]

Definition[Bearbeiten]

Biozidprodukte unterliegen der Biozid-Verordnung (EU) Nr. 528/2012.[2] Diese definiert in Artikel 3 Absatz 1 a) Biozidprodukte als:

  • "jeglichen Stoff oder jegliches Gemisch in der Form, in der er/es zum Verwender gelangt, und der/das aus einem oder mehreren Wirkstoffen besteht, diese enthält oder erzeugt, der/das dazu bestimmt ist, auf andere Art als durch bloße physikalische oder mechanische Einwirkung Schadorganismen zu zerstören, abzuschrecken, unschädlich zu machen, ihre Wirkung zu verhindern oder sie in anderer Weise zu bekämpfen“

und

  • „jeglichen Stoff oder jegliches Gemisch, der/das aus Stoffen oder Gemischen erzeugt wird, die selbst nicht unter den ersten Gedankenstrich fallen und der/das dazu bestimmt ist, auf andere Art als durch bloße physikalische oder mechanische Einwirkung Schadorganismen zu zerstören, abzuschrecken, unschädlich zu machen, ihre Wirkung zu verhindern oder sie in anderer Weise zu bekämpfen."

Produkte, die beim Anbau von Pflanzen verwendet werden, werden nicht als Biozide, sondern als Pflanzenschutzmittel bezeichnet.[3] Biozide werden auch „nichtlandwirtschaftliche Pestizide“ genannt.

Beispiele für biozide Anwendungen sind
In der Klimatechnik werden Biozide gegen Mikroorganismen dem Wasserkreislauf zugesetzt. Damit wird eine Verkeimung des Rückkühlwerks verhindert. Farben für Fassaden- und Schiffsanstriche enthalten sogenannte Antifoulings, um Schädlingsbefall der gestrichenen Flächen zu verhindern. Holzschutzmittel enthalten häufig sowohl Insektizide als auch Fungizide. Textilien werden u. a. mit Mikrobiziden ausgerüstet. Durch Zugabe von so genannten Topfkonservierungsmitteln (englisch in-can preservatives) wird verhindert, dass sich flüssige Wasch- und Reinigungsmittel sowie Farben und Lacke mikrobiell zersetzen. Eine wichtige Substanzgruppe bei den Topfkonservierungsmitteln sind die Isothiazolinone.

Einteilung nach Produktarten[Bearbeiten]

Die EU-Verordnung Nr. 528/2012 über das Inverkehrbringen von Biozid-Produkten[4] bzw. die schweizerische Biozidprodukteverordnung[5] definieren vier Hauptgruppen: Desinfektionsmittel, Materialschutzmittel, Schädlingsbekämpfungsmittel sowie eine kleine Gruppe 'Sonstige' (Antifoulingmittel, Leichen- / Tierkörperpräparationsmittel). Die vier Hauptgruppen sind in 22 Biozid-Produktarten (bzw. -typen, PT) unterteilt[6] (Die Biozid-Richtlinie 98/8/EG kannte 23 PT, aber PT 20, "Schutzmittel für Lebens- und Futtermittel", wurde gestrichen, und die vorherige PT 23 wird neu als Produktart 20 geführt).

Hauptgruppe 1 Desinfektionsmittel
Produktart 1 für die menschliche Hygiene (Hände- bzw. Hautdesinfektionsmittel)
Produktart 2 für die nicht-direkte Anwendung bei Menschen und Tieren (z.B. Flächendesinfektionsmittel), und Algenbekämpfungsmittel
Produktart 3 für die Hygiene im Veterinärbereich
Produktart 4 im Lebens- und Futtermittelbereich
Produktart 5 Trinkwasserdesinfektionsmittel
Hauptgruppe 2 Schutzmittel
Produktart 6 Topf-Konservierungsmittel zum Schutz von z.B. Farben vor mikrobiellem Abbau
Produktart 7 Beschichtungsschutzmittel
Produktart 8 Holzschutzmittel
Produktart 9 Schutzmittel für Fasern, Leder, Gummi und polymerisierte Materialien
Produktart 10 Schutzmittel für Mauerwerk
Produktart 11 Schutzmittel für Flüssigkeiten in Kühl- und Verfahrenssystemen
Produktart 12 Schleimbekämpfungsmittel z.B. für Papierbrei oder bei der Ölförderung
Produktart 13 Schutzmittel für Metallbearbeitungsflüssigkeiten (Schmiermittel)
Hauptgruppe 3 Schädlingsbekämpfungsmittel
Produktart 14 Rodentizide (Nagetierbekämpfungsmittel, z.B. Mäuse, Ratten)
Produktart 15 Avizide (Vogelbekämpfungsmittel, in Deutschland nicht zulässig)
Produktart 16 Molluskizide (Schneckenbekämpfungsmittel)
Produktart 17 Piscizide Fischbekämpfungsmittel
Produktart 18 Insektizide, Akarizide (Milbenbekämpfungsmittel) und Produkte gegen andere Arthropoden
Produktart 19 Vergrämungs- (Repellentien) und Lockmittel
Produktart 20 Produkte gegen sonstige Wirbeltiere (z.B. Maulwürfe, Kaninchen, Eichhörnchen; in Deutschland nicht zulässig bzw. ggf. nur im Deichbau)
Hauptgruppe 4 Sonstige Biozid-Produkte
Produktart 21 Antifouling-Produkte
Produktart 22 Flüssigkeiten zur Einbalsamierung und Taxidermie (Leichen-/Tierkörperpräparationsmittel)

Einteilung nach Zielorganismen[Bearbeiten]

Zulassung[Bearbeiten]

Seit Erlass der EU-Biozid-Richtlinie 1998 müssen Biozidprodukte zugelassen werden[7]. Das Verfahren ist zweistufig:

1. Wirkstoff-Genehmigung: jeder Wirkstoffe, für den ein Hersteller dies beantragt und unterstützt, wird in einem gemeinsamen Verfahren aller EU-Mitgliedsstaaten (MS) geprüft - für jeden Produkttyp (PT) einzeln - und die "Unionsliste" der Wirkstoffe erstellt[8].

2. Produkt-Zulassung: Biozidprodukte mit diesen Wirkstoffen müssen dann das nationale Zulassungsverfahren durchlaufen und z.B. ihre Wirksamkeit, Reinheit und die Kontrollierbarkeit ihrer Nebenwirkungen nachweisen.[9] Nachdem ein Land (MS) ein Produkt zugelassen hat, müssen die anderen Länder, in denen der Hersteller einen Antrag stellt, diese Erstzulassung "anerkennen" (übernehmen).

Abgeschlossen werden soll das Wirkstoffverfahren 2024[10], so dass sich noch viele, für die Verwendung (PT) noch nicht genehmigte Wirkstoffe auf dem Markt befinden dürfen.

Wirkungsweise[Bearbeiten]

Biozide lassen sich in elektrophile, lytische und oxidierende Wirkstoffe einteilen. Elektrophile Biozide wie Glutaraldehyd, Isothiazolinone, Oxazolidine, Bronopol und DBNPA reagieren mit nukleophilen funktionellen Gruppen wie -SH (Thiol) und -NH (Amin). Dadurch werden z.B. die Amino- und Nukleinsäuren vernetzt, wodurch das Cytoplasma verklumpt. Lytische Biozide wie Quartäre Ammoniumverbindungen und Phosphonium-Verbindungen stellen amphiphile Tenside dar und lösen die Zellmembran auf. Auch Ethanol und Aldehyde wirken gegen die Zellmembran. Oxidierende wie Chlordioxid, Natriumhypochlorit oder Peroxyessigsäure zerstören die Zelle durch Bildung freier Radikale.[11][12]

Synergieeffekte[Bearbeiten]

Weil fast alle Biozide Wirkungslücken gegen bestimmte Organismen aufweisen, werden häufig Wirkstoffe aus zwei verschiedene Klassen kombiniert. Einige Kombinationen sind jedoch chemisch unverträglich: Oxidierende Biozide lassen sich nicht mit reduzierenden, wie Carbamaten oder Thionen, kombinieren.[13]

Minimale Hemmkonzentrationen (MIC) wichtiger Biozide[Bearbeiten]

Angaben in ppm[14]

Kurzform des Biozids Biozid Alternaria alternata Schwarzer Gießkannenschimmel
(Aspergillus niger)
Trichoderma viride Aureobasidium pullulans Chaetomium globosum Cladosporium cladosporioides Sclerophoma pityophila Penicillium glaucum Pseudomonas aeruginosa Staphylococcus aureus
OBPA 10,10′-Oxybisphenoxoarsin 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
OIT Octylisothiazolinon 1,5 5 0,5 10 2,5 500 10
DCOIT Dichloroctylisothiazolinon 10 5 100 50 5 5 100 15 13 5
BBIT Butylbenzisothiazolinon 2 31 32 4 0,5 0,5 5 500 2
IPBC Iodocarb 2 2 100 1 5 2 1 1 200
Zink-Pyrithion 7,5 100 50 15 20 5 5 50 400 <10
Triclosan >100 0,01
Silber-Ionen 0,003 0,008 0,008
Silber 500 500 500 62,5 350

Biozide und Tierschutz[Bearbeiten]

Der Einsatz von Bioziden steht per Definition in einem Spannungsverhältnis zu den Forderungen des Tierschutzes. Dieses lässt sich auflösen, indem nach Wegen gesucht wird, Schadorganismen fernzuhalten statt zu vernichten. Ein weiterer, noch junger Ansatz sind ökoneutrale Biozide, bei welchen der Hersteller für den Eingriff in eine Tierpopulation einen Ausgleich schafft.

Quellen[Bearbeiten]

  1. Vorlesung zur Biozid-Produkte-Zulassung der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) an der TU Dortmund [1]
  2. CLP help desk: Biozid-Definition. Abgerufen am 20. Oktober 2014.
  3. Umweltbundesamt: Biozidprodukte. Abgerufen am 20. Oktober 2014.
  4. Verordnung (EU) Nr. 528/2012 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 22. Mai 2012 über die Bereitstellung auf dem Markt und die Verwendung von Biozidprodukten: [2]
  5. Schweiz: Verordnung über das Inverkehrbringen von und den Umgang mit Biozidprodukten (Biozidprodukteverordnung, VBP), Anhang 10
  6. Europäische Chemikalienagentur (ECHA) - Produktarten: [3] entsprechend Anhang V der EU-Biozidverordnung Verordnung
  7. frühere EU-Richtlinie Nr. 98/8/EG: [4]
  8. Bereits genehmigte Wirkstoffe je Produktart, BAuA-Helpdesk: [5]
  9. Bereits zugelassene Biozidprodukte, BAuA Dortmund, [6]
  10. VERORDNUNG (EU) Nr. 736/2013 DER KOMMISSION vom 17.05.2013 zur Änderung der Verordnung (EU) Nr. 528/2012 ... hinsichtlich der Laufzeit des Arbeitsprogramms zur Prüfung alter biozider Wirkstoffe [7]
  11.  Genevieve A. Kahrilas, Jens Blotevogel, Philip S. Stewart, Thomas Borch: Biocides in Hydraulic Fracturing Fluids: A Critical Review of Their Usage, Mobility, Degradation, and Toxicity. In: Environmental Science & Technology. 10. Dezember 2014, doi:10.1021/es503724k.
  12.  S.P. Denyer, G.S.A.B. Stewart: Mechanisms of action of disinfectants. In: International Biodeterioration & Biodegradation. 41, Nr. 3-4, Januar 1998, S. 261–268, doi:10.1016/S0964-8305(98)00023-7 (PDF).
  13. Christopher J. Nalepa, Terry M. Williams Biocides: Selection and Application. In: The science and technology of industrial water treatment. CRC Press, Boca Raton, FL 2010, ISBN 978-1-4200-7145-0, S. 403.
  14.  Nobuyuki Nakajima: Biocides in Plastics: Rapra Review Report 180. Smithers Rapra Press, 2008, ISBN 978-1-859-57512-3, S. 3 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

Literatur[Bearbeiten]

  • Industrieverband Agrar (Hrsg.): Wirkstoffe in Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmitteln: physikalisch-chemische und toxikologische Daten, 3. neubearb. Aufl., BLV-Verl.-Ges. München, Wien, Zürich 2000, ISBN 3-405-15809-5
  • Wilfried Paulus: Directory of Microbicides for the Protection of Materials and Processes. Springer Netherland, Berlin 2006, ISBN 1-4020-4861-0.
  • Danish EPA (2001): Inventory of Biocides used in Denmark (PDF; 386 kB)
  • Daniel Bürgi, Lars Knechtenhofer, Isabel Meier, Walter Giger: Biozide als Mikroverunreinigungen in Abwasser und Gewässern: Priorisierung von bioziden Wirkstoffen. Studie im Auftrag des BAFU und ERZ, 2007 (Download)

Weblinks[Bearbeiten]

 Wikisource: Vögelvergiftung – Quellen und Volltexte