Auswirkungen des verstärkten Einsatzes von Geflügelexkrementen in BGA auf die Belastung der Gärreste durch Tierarzneimittel - Schwerpunkt Antibiotika; Teilvorhaben 1: Datenerhebungen, experimentelle Untersuchungen und Handlungsempfehlungen; Teilvorhaben 2: Analytik und Probenscreening

Abstract

Das Vorhaben "AntBioHK2 sollte klären, wie eine vermehrte, möglichst umfassende energetische Nutzung von Geflügelexkrementen in Biogasanlagen möglich ist, ohne dass nachteilige Auswirkungen auf den Biogasprozess selbst oder auf die Umwelt infolge von Antibiotika- und anderen Rückständen zu erwarten sind. Konkrete Zielsetzungen waren die Erhebung von Daten zum Vorkommen von Rückständen kritischer Antibiotika, weiterer Arzneimittel und Desinfektionsmittel in Geflügelkot, zum Einfluss während und nach der anaeroben Vergärung und zum Risiko einer Wiederfreisetzung oder erneuten Bildung antibiotischer Verbindungen. Die Analyse des Auftretens von Antibiotika und deren Rückständen in Geflügelexkrementen bildete die Datenbasis für die nachfolgenden Arbeiten. Darauf aufbauend wurde untersucht, ob und wie die gefundenen Konzentrationen den Vergärungsprozess beeinflussen. Weitere Stoffklassen, die insbesondere in Geflügelexkrementen von Relevanz sind und bei denen Auswirkungen auf den Vergärungsprozess oder die Nutzung der Gärprodukte als Düngemittel zu erwarten sind, wurden ebenfalls berücksichtigt. Die betraf Kokzidiostatika und Spurenelemente, speziell Cu und Zn. Die Untersuchungen bildeten die Grundlage für die Benennung konkreter Maßnahmen bei der Vergärung und der Ausbringung der Gärreste, um den Eintrag von Arzneimittelrückständen, insbesondere antibiotisch wirksamer Substanzen, in die Umwelt weitgehend zu verhindern. Die Ergebnisse des Vorhabens zeigen, dass in der deutschen Nutzgeflügelhaltung verschiedene Veterinärantibiotika eingesetzt werden, insbesondere in der Mastputen- und Masthühnerhaltung. Die Maßnahmen zur Reduktion der Antibiotikanutzung haben bisher nur einen geringen Effekt gezeigt, was zu anhaltend hohen Mengen an antibiotischen Rückständen in Wirtschaftsdüngern führt. Die Nutzung von Geflügelexkrementen in Biogasanlagen erhöht das Risiko eines signifikanten Eintrags von antibiotischen Rückständen in den Biogasprozess und letztendlich in die Umwelt. In acht von elf Realproben konnten Lincomycin und Ciprofloxacin nachgewiesen werden, und weitere Wirkstoffe wie Fluorchinolone, Tetracycline, Sulfonamide, Makrolide, ß-Laktame und Trimethoprim wurden in Konzentrationen zwischen 0,01 und 0,12 mg kg-1 TS gefunden. Die Untersuchung des Einflusses von antibiotischen Rückständen im Biogasprozess zeigte keine klaren signifikanten Einflüsse auf die Parameter Ammonium und FOS/TAC, aber Fall- und phasenweise waren signifikante Unterschiede zwischen den behandelten Reaktoren und dem Kontrollreaktor nachweisbar. Die Ergebnisse zeigen, dass die Nutzung von Geflügelexkrementen in Biogasanlagen ein Risiko für die Umwelt darstellt, da antibiotische Wirkstoffe und Kokzidiostatika nicht vollständig eliminiert werden. Es ist daher wichtig, weitere Forschungen durchzuführen, um die Eliminierung dieser Wirkstoffe zu verbessern und die Risiken für die Umwelt zu minimieren. Zukünftig sollten Untersuchungen zum Verhalten von antibiotischen Wirkstoffen während der anaeroben Vergärung durchgeführt werden, wobei Optionen zur Substratvorbehandlung oder Gärrückstandsaufbereitung zur weiteren Elimination untersucht werden sollten