Projekt 38813/01

PuMa 2.0 Eine Webanwendung zur Ermittlung und Vermeidung des Eintrags von Pflanzenschutzmitteln in die Umwelt

Projektdurchführung

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Department System-Ökotoxikologie
Permoserstr. 15
04318 Leipzig

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Viele Studien zeigen, dass chemische Pflanzenschutzmittel (PSM) auch über weite Distanzen transpor-tiert werden können und so die Umwelt belasten. Auch entlegene Schutzgebiete sind davon betroffen und werden hierdurch beeinträchtigt, was insbesondere Insektenpopulationen nachhaltig schädigt. Dies konnte durch ein deutschlandweites Kleingewässermonitoring (KgM) bestätigt werden (Liess et al., 2021).
Bereits im Projekt PuMa 1.0 (Laufzeit 1.7.2021 - 30.6.2023) entwickelten die Projektpartner eine Weban-wendung, mit der auf einer interaktiven Karte u.a. potenzielle Quellen von PSM identifiziert, das ökologi-sche Risiko eines vorhergesagten PSM-Eintrags bewertet und PSM-Reduktionsszenarien simuliert wer-den können. Mit dem Folgeprojekt PuMa 2.0 sollen die zurzeit noch bestehenden Limitierungen dieser Webanwendung identifiziert und überwunden werden. Das Ziel ist die Weiterentwicklung der vorhandenen Webapplikation zu einer offenen, digitalen Plattform für Umweltforschung, die sich in das bestehende IT-Umfeld von Anwendern aus Umweltforschung, Landwirtschaft, Verwaltung und Umweltschutz integrieren lässt.
Wissenschaftliche Ziele des Projekts PuMa 2.0 bestehen u.a. in der Quantifizierung des Oberflächenab-fluss und der ökotoxikologischen Bewertung eintragsmindernder Maßnahmen. Ziele im Bereich der Softwareentwicklung bestehen u.a. in der Umsetzung mehrerer Schnittstellen für den Import und Export von Schlag- und PSM-Anwendungsdaten. Sowie der Entwicklung von Programmierschnittstellen zur In-tegration weiterer Expositionsmodelle und Auswertungen zur ökotoxikologischen Risikobewertung.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAuf Basis einer Evaluierung der Ergebnisse des Vorgängerprojekts PuMa 1.0 soll eine Weiterentwicklung der Webanwendung im Projekt PuMa 2.0 u.a. durch die folgenden Meilensteine wissenschaftlich vorbe-reitet und begleitet werden:

• Entwicklung einer Übersicht zum aktuellen Forschungsstand sowie Klassifizierung von PSM-Eintragsmodellen und ökotoxikologischen Risikobewertungen chemischer PSM auf Nichtzielflä-chen.
• Klassifizierung von Agrartechnik, regulatorischen Rahmenbedingungen und Maßnahmen zur PSM-Eintragsreduktion.
• Optimierung und Validierung eines Runoff-Modells mit Daten aus KgM2 (Projekt Kleingewässer Monitoring)
• Entwicklung von PuMa-Plugins für das Runoff-Modell, zur Simulation von Gewässer-Randstreifen und einer ökotoxikologischen Bewertung der PSM-Exposition durch den SPEAR-Indikator

Die Weiterentwicklung der Software ist u.a. durch folgende Meilensteine gekennzeichnet:

• Konzeptionelle Ausarbeitung auf Basis der Evaluierung von PuMa 1.0
• Entwurf einer überarbeiteten grafischen Benutzeroberfläche / Screendesign
• Spezifikation der Plugin-Programmierschnittstellen für Expositionsmodelle und ökotoxikologischen Risikobewertungen (API)
• Spezifikation von Import-
und ExportSchnittstellen
• Entwicklung eines Funktionalen Prototyps
• Evaluierung des Prototypen
• Finale Implementierung der Webanwendung (Back-End / Front-End)
• Ausführliche Tests und Fehlerbereinigungen