Datengrundlagen für eine Regelung der Koexistenz von Produktionsmethoden mit und ohen Gentechnik (September 2009)

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1 Datengrundlagen für eine Regelung der Koexistenz von Produktionsmethoden mit und ohen Gentechnik (September 2009) Teil I: Übersicht über den Stand des Wissens zum räumlichen und zeitlichen Genfluss bei Apfel, Kartoffel, Mais, Raps, Soja, Weizen und Zuckerrübe. (separat publiziert 2008) Teil II: Übersicht über den Stand des Wissens zu den Massnahmen, die bei Apfel, Kartoffel, Mais, Raps, Soja, Weizen und Zuckerrübe den Genfluss vermindern können. (separat publiziert 2008) Teil III: Modellierung des Genflusses im landwirtschaftlichen Produktionsprozess mittels Szenarien

2 Impressum Auftraggeber: Universität St. Gallen, Forschungsgemeinschaft für Rechtswissenschaft Baudirektion Kanton Zürich, AWEL Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft, Abt. Abfallwirtschaft und Betriebe, Sektion Biosicherheit Amt für Umweltschutz des Fürstentums Liechtenstein Autoren Benno Vogel, dipl. phil. II Andrea Brandes Ammann, dipl. natw. ETH, AWEL Daniel Fischer, Dr. phil II, AWEL Mitarbeit: Christoph Errass, PD Dr. iur. Stefan Kohler, Dr. iur et dipl. sc. nat. ETH, Vischer Anwälte und Notare Rainer J. Schweizer, Prof. Dr. iur., Universität St. Gallen Bezugsadresse: AWEL Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft, Abfallwirtschaft und Betriebe Sektion Biosicherheit (SBS) Postfach 8090 Zürich Tel Fax

3 Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung Einleitung Grundlagen für die Modellierung Ziel der Modellierung Systemanalyse und Szenariomodell GVP-Eintragspfade im landwirtschaftlichen Produktionsprozess Einflussfaktoren Szenariomodell Innerbetriebliche versus zwischenbetriebliche Koexistenz Auswahl der Kulturpflanzenarten Rahmenbedingungen Nachweis des GVP-Gehalts Ort der Probenahme Probenahmeverfahren Nachweisverfahren Nicht behandelte Aspekte Saatgutproduktion Hausgärten und Kleingartenanlagen Imkereiprodukte Koexistenz in den Grenzregionen Genfluss von einer GVP-Art in Ernteprodukte einer anderen Art Wirtschaftliche Aspekte Koexistenz in nicht landwirtschaftlichen Produktionssystemen Mais Anbau und Verwendung GVP-Eintragspfade Annahmen für die Modellierung Körnermais für die Verarbeitung zu Futtermitteln Silomais für die Verfütterung auf dem Hof Süssmais Kartoffeln Anbau und Verwendung GVP-Eintragspfade Annahmen für die Modellierung Speisekartoffeln Weizen Anbau und Verwendung GVP-Eintragspfade Annahmen für die Modellierung Brotweizen Saatgut aus hofeigener Erzeugung Schlussbemerkungen Literatur... 47

4 Zusammenfassung Das Schweizer Gentechnikgesetz schreibt vor, dass beim Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen (GVP) der Schutz der Produktion ohne Gentechnik zu schützen ist. Damit diese so genannte «Koexistenz» gewährleistet werden kann und traditionelle und GV- Nutzpflanzen in der Landwirtschaft nebeneinander existieren können, muss auch ein klarer rechtlicher Rahmen vorhanden sein. Das rechtswissenschaftliche NFP59-Projekt «Koexistenz von Pflanzenproduktion mit und ohne Gentechnik Möglichkeiten der rechtlichen Regulierung und der praktischen Umsetzung» will deshalb Grundlagen zur normativen Konkretisierung und praktischen Ausgestaltung der Koexistenz im Nutzpflanzenbereich erarbeiten. Um die Sachverhalte analysieren und Lösungsmodelle entwickeln zu können, brauchen die Rechtswissenschaftler auch naturwissenschaftliche Daten. Diese werden im Rahmen des vorliegenden Projekts zur Verfügung gestellt. In den ersten beiden Teilen des Projekts wurden für sieben Kulturpflanzenarten (Apfel, Kartoffel, Mais, Raps, Soja, Weizen und Zuckerrübe) der Stand des Wissens zum räumlichen und zeitlichen Genfluss innerhalb des landwirtschaftlichen Produktionsprozesses sowie der Stand des Wissen zur Wirksamkeit und Umsetzung von Massnahmen, die den Genfluss vermindern können, erhoben. Im vorliegenden dritten Teil wird der Genfluss mittels Szenarien modelliert. Die Szenarien beschreiben für Mais, Kartoffel und Weizen mögliche zukünftige GVP-Vermischungsfälle auf Ebene des landwirtschaftlichen Betriebes und stellen Einfluss nehmende Faktoren und Wirkungszusammenhänge dar. Indem die in den ersten beiden Teilen des Projekts erhobenen Daten verknüpft und somit fassbar dargestellt werden, können die Szenarien von den Rechtswissenschaftlern dazu verwendet werden, Lösungsmodelle für die Regulierung des Koexistenz zu entwickeln. September 2009 Seite 1 von 49

5 1. Einleitung Das Schweizer Gentechnikgesetz (GTG) schreibt in Artikel 7 vor, dass beim Umgang mit gentechnisch veränderten Organismen die Produktion ohne Gentechnik zu schützen ist. Der Artikel 7 spricht die so genannte «Koexistenz» an, das heisst das Nebeneinander zwischen herkömmlichen Produktionsmethoden und Produktionsmethoden, die sich der Gentechnik bedienen. Damit die Koexistenz gewährleistet werden kann, muss ein klarer rechtlicher Rahmen vorhanden sein. Ob die Schweizer Verfassung und das Gentechnologie-Gesetz eine ausreichende Grundlage für die Regulierung der Koexistenz bilden, wird im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms «Nutzen und Risiken der Freisetzung gentechnisch veränderter Pflanzen» NFP59 in einem juristischen Forschungsprojekt abgeklärt. Ziel dieses Projektes ist, Empfehlungen für die Umsetzung rechtlicher Bestimmungen zur Koexistenz in der Schweiz zu formulieren. Um dieses Ziel zu erreichen, verfolgt das Projekt auch einen interdisziplinären Ansatz. Dabei geht es um die Erschliessung der naturwissenschaftlichen Daten, die für die Analyse der Sachverhalte und die Entwicklung von Lösungsmodellen notwendig sind. Diese naturwissenschaftlichen Daten werden im Rahmen des vorliegenden Projekts erhoben und den Juristen zur Verfügung gestellt. Die Erhebung der Daten verfolgt dabei die folgenden drei Ziele: (I) den aktuellen Stand des Wissens zum räumlichen und zeitlichen Genfluss von Nutzpflanzen innerhalb des landwirtschaftlichen Produktionsprozesses erheben; (II) den aktuellen Wissensstand zur Wirksamkeit und Umsetzung von Massnahmen erheben, die innerhalb des landwirtschaftlichen Produktionsprozesses das Ausmass des Genflusses vermindern können; (III) Modellierung des Genflusses unter den landwirtschaftlichen, geographischen und klimatischen Bedingungen der Schweiz. Die Daten zu (I) und (II) sind in den ersten beiden Teilen des Projekts gesammelt und Ende 2008 veröffentlicht worden (Vogel et al. 2008). Der veröffentlichte Bericht beinhaltet für sieben ausgewählte Kulturpflanzenarten Apfel, Kartoffel, Mais, Raps, Soja, Weizen und Zuckerrübe eine Literaturübersicht über den Genfluss innerhalb der landwirtschaftlichen Produktionskette sowie über die Massnahmen, die den Genfluss vermindern können. Im hier vorliegenden dritten Teil des Projektes soll nun aufbauend auf den zu (I) und (II) erhobenen Daten der Genfluss modelliert werden. Die Modellierung erfolgt dabei mit Szenarien. September 2009 Seite 2 von 49

6 2. Grundlagen für die Modellierung 2.1 Ziel der Modellierung In der Schweiz liegen keine Erfahrungen aus einem grossflächigen Anbau von GVP vor. Auch in der EU, wo die rechtlichen Rahmenbedingungen für die Koexistenz ähnlich sind wie in der Schweiz, gibt es noch kaum Erfahrungen aus dem Nebeneinander von Landwirtschaftsformen mit GVP und GVP-freier Landwirtschaft. Aus anderen Ländern mit grossflächigem Anbau von GVP Pflanzen liegen ebenfalls kaum Erkenntnisse vor, weil dort in der Regel keine Trennung vorgenommen wird und somit auch keine Massnahmen zur Koexistenz ergriffen werden. Um Lösungsmodelle für die Koexistenz entwickeln zu können, braucht es daher Modellsimulationen. Eine Möglichkeit, zukünftige Koexistenzsituationen auf Ebene des Betriebs modellhaft darzustellen, bietet die Szenariotechnik. Mit ihr lassen sich plausible GVP- Vermischungsfälle beschreiben. Die Beschreibung solcher Fälle erlaubt es, Gestaltungsmöglichkeiten für die Koexistenz aufzuzeigen. In den ersten beiden Teilen des vorliegenden Projektes sind die Daten zum Genfluss in der landwirtschaftlichen Produktionskette sowie die Daten zu den Massnahmen, die den Genfluss vermindern können, isoliert dargestellt worden (Vogel et al. 2008). Mit der Szenariotechnik sollen die vorhandenen Daten miteinander verknüpft werden, so dass aus der isolierten Darstellung der Daten und Informationen eine umfassendere Beschreibung und Modellierung möglicher Koexistenzsituationen wird. Das Ziel der Modellierung mit Szenarien ist, mögliche zukünftige GVP-Vermischungsfälle auf Ebene des landwirtschaftlichen Betriebes zu beschreiben und Einfluss nehmende Faktoren und Wirkungszusammenhänge darzustellen, so dass die Juristen die Szenarien als Hilfsmittel verwenden können, um Lösungsmodelle für die Regulierung der Koexistenz zu entwickeln. Die entwickelten Szenarien sind nicht im Sinne einer exakten Vorhersage zu verstehen die Szenarien sollen also nicht beschreiben, was passieren wird, wenn GVP in der Schweiz grossflächig angebaut werden, sondern was passieren könnte. Die Szenarien sind somit mehr als Simulations- denn als Prognosemethode anzuwenden und enthalten eine didaktische Komponente, indem sie in den ersten beiden Teilen des Projekts erhobenen Daten fassbar gestalten und somit Lernprozesse und Diskussionen unter den beteiligten Juristen anstossen wollen. Auch wenn mit den Szenarien Gestaltungsmöglichkeiten aufgezeigt werden sollen, ist es nicht das Ziel der Arbeit, ein vollständiges Massnahmenpaket bereit zu stellen, das sich unmittelbar umsetzen lässt. 2.2 Systemanalyse und Szenariomodell Das System, in dem der Genfluss mit Szenarien modelliert wird, ist der landwirtschaftliche Produktionsprozess auf Ebene des Betriebes. Dieser Prozess erstreckt sich von der Aussaat bis zur ersten Verkaufsstelle und besteht im Wesentlichen aus folgenden Phasen: Saatbettvorbereitung, Aussaat, Wachstum, Ernte, Nacherntemassnahmen, Lagerung und Verarbeitung auf dem Hof und Abtransport vom Hof. In jeder dieser Phase können technische oder biologische Ursachen zu GVP-Vermischungen führen. Um diesen Genfluss mit Szenarien modellieren zu können, werden zuerst die Pfade dargestellt, auf denen GVP in September 2009 Seite 3 von 49

7 die Produktion ohne GVP gelangen können, sowie die Faktoren, die Einfluss auf die GVP- Vermischung nehmen können. Dann wird das Modell für die Szenarien vorgestellt GVP-Eintragspfade im landwirtschaftlichen Produktionsprozess Während des landwirtschaftlichen Produktionsprozesses können technische und biologische Ursachen zu unbeabsichtigten GVP-Vermischungen führen. Die Pfade, über welche GVP dabei in Produktionssysteme ohne Gentechnik eingetragen werden können, sind von Sanvido et al. (2005), Tolstrup et al. (2003) und Nowack Heimgartner et al. (2002) identifiziert worden. (Tabelle 1). In den Szenarien wird es darum gehen, die kumulative Wirkung der verschiedenen Eintragspfade darzustellen. Tabelle 1: Mögliche Eintragspfade, über die sich GVP im landwirtschaftlichen Produktionszyklus verbreiten können. GVP-Eintrag via Ursache Eintragspfad Medium a Quelle Saatgut biologisch/ technisch GV-Samen in Nicht-GV- Saatgut Durchwuchs biologisch Durchwuchs von GVP in Feldern ohne GVP Auskreuzung biologisch Fremdbefruchtung von GVPfreien Kulturen mit GV- Pollen Handhabung Maschinen Verwendung Ernte-Neben- Produkte Verarbeitung Erntegut technisch technisch Vermischung mit GV-Samen in Maschinen Verschleppung von GV- Samen durch Maschinen Ausbringung von GV-Samen auf ein GVP-freies Feld technisch Vermischung von GVPfreiem Erntegut mit GVP- Erntegut Samen Pollen Samen Pollen Samen Fremdbefruchtung und Vermischung während der Saatgutherstellung Samenbank der GVP aus Vorkulturen GVP-Kulturen Verwilderte GVP Verwandte Arten Aussaat und Ernte Saatbettvorbereitung und Pflegemassnahmen Samen Stroh, Hofdünger, Kompost, Silage, Raufutter Samen Lagerung, Verarbeitung und Transport a: Samen bzw. Saatgut beinhaltet immer auch Pflanzgut bzw. Knollen. Tabelle nach Sanvido et al. (2005) Einflussfaktoren Ob und in welchem Ausmass es via die einzelnen Eintragspfade zu GVP-Vermischungen kommt, kann von unterschiedlichen Faktoren beeinflusst werden. Diese Faktoren werden im Folgenden bestimmt und beschrieben. Die Beschreibung der Faktoren erfolgt weitgehend auf eine «unspezifische» Art, das heisst ohne Bezug auf Kulturpflanzenarten. Je nach Pflanzenart können die beschriebenen Faktoren einen unterschiedlichen Einfluss haben. Des Weiteren ist die Beschreibung weitgehend «unverknüpft»: Es wird nicht dargestellt, wie sie sich zueinander verhalten und wie sie sich beeinflussen können. Bei jedem beschriebenen Faktor wird erläutert, wie sich seine Wirkung beeinflussen bzw. in die gewünschte Richtung steuern lässt. Mit der Darstellung der Massnahmen sollen allein Möglichkeiten der Einflussnahme aufgezeigt werden; die Realisier- und Umsetzbarkeit der Massnahmen wird nicht diskutiert. September 2009 Seite 4 von 49

8 Tabelle 2 gibt eine Übersicht der Einflussfaktoren gegliedert nach Eintragspfad. Die Bestimmung und Beschreibung der Faktoren ist nicht erschöpfend und erhebt deshalb keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Tabelle 2: Liste mit Faktoren, die auf den Genfluss innerhalb der landwirtschaftlichen Produktionskette Einfluss nehmen, und Möglichkeiten, wie die Faktoren gesteuert werden können. Die Auflistung der Faktoren und Möglichkeiten ist nicht erschöpfend. Eintragspfad / Faktoren Mögliche Steuerung der Faktoren durch Saatgut Herkunft Schweiz GVP-Toleranz in Nicht-GVP-Saatgut Produktionsvorschriften Anpassung Kennzeichnungsschwelle Anpassung Anforderungen Sortenreinheit Anpassung Vorschriften (z.b. Anbaupausen, Distanzen) GVP-Adoptionsrate Kontrolle Wahl Obergrenze in Saatgutproduktionsregionen Anpassung Produktionsvorschriften Wahl geeigneter Verfahren und Kontrollintensität Herkunft Ausland GVP-Adoptionsrate Wahl Herkunftsländer mit tiefer GVP- Adoptionsrate Produktionsvorschriften Wahl Herkunftsländer mit geeigneten Vorschriften Kontrolle Wahl geeigneter Verfahren und Kontrollintensität Durchwuchs Eigenschaften der Sorte (Samenmenge, Samendormanz, Samenlanglebigkeit...) Klimatische Bedingungen (Wetter nach Ernte, Wetter während Samenreife...) Wahl geeigneter Sorten Anpassung Zeitpunkt Bodenbearbeitung Anpassung Aussaattermin... Anpassung Zeitpunkt Bodenbearbeitung Anpassung Sortenwahl Anpassung Fruchtfolge... Bodeneigenschaften (Feuchtigkeit, ph, Fauna...) Erntetechnik Erntezeitpunkt Bodenbearbeitung nach der Ernte Fruchtfolge Unkrautbekämpfung Auskreuzung Eigenschaften der Sorte (Fruchtbarkeit, Fremdbefruchtungsrate, Blühzeitpunkt...) GVP-Adoptionsrate Wahl geeigneter Maschinen Wahl eines geeigneten Zeitpunktes Wahl eines geeigneten Zeitpunktes Wahl geeigneter Bodenbearbeitungsmethoden Wahl geeigneter Folgefrüchte Wahl geeigneter Bekämpfungsmethoden Wahl geeigneter Sorten Anpassung Isolationsdistanzen Anpassung Aussaattermin... Wahl Obergrenze Adoptionsrate Anpassung Isolationsdistanzen Anpassung Sortenwahl... September 2009 Seite 5 von 49

9 Fortsetzung Tabelle 2 Eintragspfad / Faktoren Mögliche Steuerung der Faktoren durch Auskreuzung Topografie Anpassung Isolationsdistanzen Klimatische Bedingungen während Blütezeit (Windverhältnisse, Feuchte, Temperatur...) Umgebungsstrukturen Termin der Aussaat Distanz zwischen Feldern Grösse der Felder Lage und Form der Felder Maschinen Maschinentypus Modus Maschinennutzung Reinlichkeitszustand GVP-Adoptionsrate Ernte-Neben-Produkte Herkunft Ernte-Neben-Produkte Kommunikation Lagerung, Verarbeitung, Transport Organisation der Lagerung und Verarbeitung Reinlichkeitszustand Verarbeitungsgeräte Reinlichkeitszustand Transportbehälter Anpassung Isolationsdistanzen Anpassung Sortenwahl Anpassung GVP-Adoptionsrate... Anlegen geeigneter Strukturen Anpassung Isolationsdistanzen Wahl geeigneter Termine Wahl geeigneter Isolationsdistanzen Zuordnung von Feldern zu Produktionstyp (clustering) Anpassung Erntevorgang (getrennte Ernte Feldrandes) Anpassung Sortenwahl Anpassung Aussaattermin Anlegen geeigneter Umgebungsstrukturen... Wahl geeigneter Felder Anpassung Isolationsdistanzen Anpassung Sortenwahl... Wahl geeigneter Felder Anpassung Isolationsdistanzen Zuordnung von Feldern zu Produktionstyp (clustering)... Wahl geeigneter Maschinentypen Anpassung Modus Maschinennutzung Anpassung Reinigungsmethoden Wahl eines geeigneten Modus Anpassung Maschinenwahl Anpassung Reinigungsmethoden Wahl geeigneter Reinigungsmethoden Wahl einer Obergrenze für Adoptionsrate Anpassung Modus Maschinennutzung Anpassung Maschinenwahl Anpassung Reinigungsmethoden Wahl von Produkten aus Nicht-GVP-Betrieben Kennzeichnung Ernte-Neben-Produkte aus GVP- Betrieben Wahl einer trennenden Organisation Wahl geeigneter Reinigungsmethoden Wahl geeigneter Reinigungsmethoden September 2009 Seite 6 von 49

10 Neben den in Tabelle 2 beschriebenen Faktoren kann auch die Art und Weise wie der GVP- Gehalt eines Produktes bestimmt wird, Einfluss darauf nehmen, ob ein Ernteprodukt als GVP gekennzeichnet werden muss. Auf diesen Aspekt wird im Abschnitt 2.6 eingegangen Eigenschaften der Arten Die biologischen Eigenschaften einer Kulturpflanzenart prägen die Koexistenz stark (EC 2003). So unterscheiden sich zum Beispiel Grad und Form der Auskreuzung, das Potenzial zum Durchwuchs, die Überlebensdauer der Samen im Boden, die Tendenz zur Verwilderung oder die Art des Ernteprodukts je nach Art, weshalb die biologischen Eigenschaften wesentlich Einfluss darauf nehmen, ob bzw. in welchem Ausmass es bei den einzelnen Eintragspfaden zu GVP-Vermischungen kommt (Vogel et al. 2008). Gewisse biologische Eigenschaften einer Art können durch gezielte Züchtung verändert werden, weshalb unter Umständen der Faktor «Eigenschaften der Arten» direkt durch die Wahl bestimmter Sorten beeinflusst werden kann (siehe ). Eine indirekte Beeinflussung ist möglich, indem die Massnahmen zur Verminderung des Genflusses den biologischen Eigenschaften einer Art angepasst werden. Bei der Regelung der Koexistenz sind entsprechend kulturspezifische Massnahmen festzulegen (EC 2003) Eigenschaften der Sorten Verschiedene Sorten einer Kulturpflanzenart können sich in Eigenschaften unterscheiden, die einen Einfluss auf die GVP-Vermischung haben (EC 2003). Zu diesen Eigenschaften gehören zum Beispiel Aussehen, Zeitpunkt der Blüte, Menge der gebildeten Pollen, Fruchtbarkeit oder Bodenpersistenz der Samen. Der Faktor «Sorteneigenschaften» kann direkt beeinflusst werden, indem Sorten gewählt werden, die das Vermischungsrisiko im Vergleich zu anderen Sorten vermindern. Eine indirekte Beeinflussung des Faktors ist möglich, indem relevante Koexistenzmassnahmen jeweils an die Sorteneigenschaften angepasst werden Verwendung der Ernte Die Ernte kann je nach Kulturart für unterschiedliche Zwecke verwendet werden so zum Beispiel als Saatgut, als Lebensmittel, als Futtermittel oder als Rohstoff für industrielle Zwecke. Die Verwendung der Ernte kann die Koexistenz einerseits auf einer übergeordneten Ebene prägen, da sich je nach Zweck die rechtlichen Rahmenbedingungen ändern können (zum Beispiel unterschiedliche Anforderungen an die GVP-Toleranz bei Saatgut und Lebensmitteln). Sie kann andererseits aber auch das Ausmass der GVP-Vermischung beeinflussen. So können sich zum Beispiel je nach Verwendung die Abläufe im Produktionsprozess ändern, was zur Folge haben kann, dass einzelne GVP-Eintragspfade entweder an Bedeutung gewinnen oder verlieren. Je nach Verwendung kann sich das Ernteprodukt zudem auch aus unterschiedlichen Teilen der Pflanze zusammensetzen (zum Beispiel nur aus Samen oder aus der ganzen Pflanze), was ebenfalls einen Einfluss die GVP-Vermischung im Ernteprodukt haben kann. Der Faktor «Verwendung der Ernte» kann indirekt beeinflusst werden, indem relevante Koexistenzmassnahmen an den jeweiligen Zweck angepasst werden. September 2009 Seite 7 von 49

11 Kulturspezifischer GVP-Anteil in einer Region Die Höhe des GVP-Anteils einer bestimmten Kulturart in einer Region kann die Koexistenz prägen (EC 2003). Sie kann sowohl die Wahrscheinlichkeit, mit der es bei den einzelnen Eintragspfaden zu Vermischungen kommt (zum Beispiel Eintrag via Erntemaschinen), wie auch das Ausmass der GVP-Vermischung beeinflussen (zum Beispiel Eintrag via Auskreuzung). Der Faktor «GVP-Anteil einer bestimmten Kulturart in einer Region» kann direkt gesteuert werden, indem für eine bestimmte Region ein Höchstanteil für GVP festgelegt wird. Eine indirekte Beeinflussung des Faktors ist möglich, indem die relevanten Koexistenzmassnahmen an den jeweiligen GVP-Anteil in einer Region angeglichen werden Klimatische Bedingungen Klimatische Bedingungen wie die Verteilung der Niederschläge, Feuchtigkeit, Luft- und Bodentemperaturen, Windrichtung und -stärke gehören zu den wichtigen Faktoren, die Einfluss auf die Höhe der GVP-Vermischung nehmen können. So wirkt sich das lokale Klima zum Beispiel auf die Pollenverbreitung und somit auf die Auskreuzungshäufigkeit aus (Eastham & Sweet 2002, Treu & Emberlin 2000). Auch die durch Durchwuchs entstehenden GVP-Vermischungen können durch das lokale Klima beeinflusst werden, da zum Beispiel Feuchtigkeit und Bodentemperaturen die Samenlanglebigkeit beeinflussen. Das lokale Klima kann zudem einen Einfluss auf die Verwilderung von Kulturpflanzen haben, womit es wiederum die Auskreuzung von verwilderten Kulturpflanzen auf Kulturbestände prägt. Nach Schüepp & Gensler (1980) kann die Schweiz in zwölf grosse Klimaregionen unterteilt werden, wobei jede Region ein mehr oder weniger einheitliches Klima hat, das von der Nachbarregion unterscheidbar ist. Auch innerhalb der Grossregionen lassen sich nochmals unterschiedliche Klimazonen beobachten. So existieren innerhalb der zwölf grossen Klimaregionen insgesamt 60 klimatischen Kleinregionen (Müller 1980). 1 Östlicher Jura 2 Westlicher Jura 3 Nordöstliches Mittelland 4 Zentrales Mittelland 5 Westliches Mittelland 6 Östlicher Alpennordhang 7 Zentraler Alpennordhang 8 Westlicher Alpennordhang 9 Nord- und Mittelbünden 10 Wallis 11 Engadin 12 Alpensüdseite Abbildung 1: Grosse Klimaregionen der Schweiz nach Schüepp & Gensler (1980). September 2009 Seite 8 von 49

12 Eine Eigenheit des Schweizer Klimas ist der Föhn. Der Südföhn ist dabei im Norden oft mit hohen Windgeschwindigkeiten verbunden, weshalb er die Auskreuzung in den betroffenen Tälern prägen könnte. Der Faktor «Klima» kann indirekt beeinflusst werden, indem Koexistenzmassnahmen an die jeweiligen klimatischen Bedingungen angepasst werden Distanz zwischen Feldern Die Distanz zwischen Feldern mit GVP und Feldern ohne GVP kann Einfluss darauf nehmen, ob und in welchem Ausmass es zu GVP-Vermischungen via Auskreuzung kommt (Vogel et al. 2008). Der Faktor «Distanz» kann direkt beeinflusst werden, indem geeignete Abstände eingehalten werden. Eine indirekte Einflussnahme ist möglich, indem andere Massnahmen wie zum Beispiel die Wahl der Sorte und die getrennte Ernte der Feldränder an die jeweiligen Abstände angepasst werden. Zudem kann der Faktor «Distanz«auch raumplanerisch beeinflusst werden, indem der Anbau von GVP bzw. Nicht-GVP zusammengelegt wird (clustering; Furtan et al. 2007, Messéan et al. 2006) Grösse der Felder Die Grösse der Felder kann das Ausmass der GVP-Vermischung beeinflussen. Bei der Auskreuzung zum Beispiel kann bei einer bestimmten Grösse des Pollenspenderfeldes das Ausmass der GVP-Einträge mit zunehmender Grösse des Pollenempfängerfeldes abnehmen (z.b. Devos et al. 2005). Auch bei den GVP-Einträgen via Maschinen kann die Grösse des Nicht-GVP-Feldes ein entscheidender Faktor sein, da sich die Eintragsmenge umso stärker auf den GVP-Gehalt der Ernte auswirkt desto kleiner das Feld ist (Pascher & Dolezel 2005). Der Faktor Feldgrösse kann sowohl direkt wie auch indirekt beeinflusst werden. Eine direkte Einflussnahme ist zum Beispiel möglich, wenn Ober- oder Untergrenzen der Grösse der Felder festgelegt werden, auf denen GVP bzw. Nicht-GVP angebaut werden. Indirekt kann Einfluss auf die Auswirkung der Feldgrösse genommen werden, indem Koexistenzmassnahmen an die Grösse angepasst werden. Dies kann wiederum flexibel oder starr erfolgen. So kann die Festlegung der Isolationsdistanzen zum Beispiel starr aufgrund der durchschnittlichen Feldgrösse einer Region erfolgen oder flexibel aufgrund der Verhältnisse jeweiliger konkreter Situationen. Das gleiche gilt auch für die Reinigung von Maschinen. Die Reinigung von Erntemaschinen kann starr in jedem Fall erfolgen oder flexibel nur dann, wenn direkt nach einem GVP-Feld ein Nicht-GVP-Feld geerntet wird, dessen Grösse so ist, dass sich die GVP-Einträge via die ungereinigte Maschine zu stark auf den GVP-Gehalt der Ernte auswirken würden Lage und Form der Felder Die Form der Felder und ihre Lage zueinander kann beeinflussen, in welchem Ausmass es zu GVP-Vermischungen via Auskreuzungen kommt (Girsch et al. 2006). Der Faktor «Lage und Form der Felder» ist direkt beeinflussbar, indem der Anbau von GVP bzw. Nicht-GVP gezielt geeigneten Feldern zugewiesen wird. Indirekt ist eine Einflussnahme möglich, indem relevante Koexistenzmassnahmen an die jeweilige Situation angepasst werden. September 2009 Seite 9 von 49

13 Geländeform Lokale topographische Gegebenheiten können einen wesentlichen Einfluss auf die Auskreuzung haben (Treu & Emberlin 2000). So wirken die physischen Eigenschaften der Landschaft zum Beispiel auf das Muster des Luftflusses, wodurch sie die Verbreitung der Pollen und damit die Auskreuzung beeinflussen können. Jeder Ort ist hinsichtlich seiner topographischen Gegebenheiten einzigartig und es ist schwierig, generelle Aussagen darüber zu machen, wie die Topographie das Ausmass der Auskreuzung beeinflusst (Treu & Emberlin 2000). Die Schweiz weist eine kleinräumig vielfältige Topografie auf. Die Topografie gehört zu den Faktoren, die nicht direkt beeinflusst werden können. Indirekt ist eine Einflussnahme möglich, indem Koexistenzmassnahmen wie zum Beispiel die Isolationsdistanz an die lokal gegebene Geländeform angepasst werden Umgebungsstrukturen Umgebungsstrukturen wie Hecken, Gehölze, Wälder oder Freiflächen können lokal einen Einfluss auf die Auskreuzung haben (Treu & Emberlin 2000). Hecken und Wälder können zum Beispiel Luftturbulenzen verursachen, die Windstärke beeinflussen oder Pollen aus der Luft filtern. Umgebungsstrukturen können bei der Regulierung der Koexistenz auf zwei unterschiedliche Arten einbezogen werden. Einerseits könnten die Umgebungsstrukturen lokal gezielt so verändert werden, dass sie die GVP-Vermischung via Auskreuzung vermindern zum Beispiel durch das Anlegen von Hecken als Pollenbarrieren. Andererseits können bereits vorhandene Umgebungsstrukturen berücksichtigt werden zum Beispiel so, wie es die Saatund Pflanzgut-Verordnung tut: sie hält fest, dass die bei der Saatgutproduktion vorgeschriebenen Isolationsdistanzen nicht eingehalten werden müssen, falls Umgebungsstrukturen wie Hecken oder Wälder eine ausreichende Abschirmung gegen Auskreuzung bieten Aktivität, Verhalten und Populationsgrösse der Bestäuber (Insekten usw.); Bei Pflanzenarten, die via Insekten bestäubt werden, können die Aktivität, das Verhalten sowie die Populationsgrössen der regional vorkommenden Bestäuber das Ausmass der GVP- Vermischung via Auskreuzung beeinflussen. Ein direkter Einfluss auf den Einflussfaktor «Bestäuber» ist zum Beispiel durch die geeignete Platzierung von Bienenstöcken möglich (Tolstrup et al. 2003) Bodeneigenschaften Die Eigenschaften des Bodens (z.b. Textur, ph, Stickstoff- und Kohlenstoffgehalt) können Einfluss auf die GVP-Vermischung via Durchwuchs nehmen (Debeljak et al. 2008). Der Faktor ist indirekt beeinflussbar, indem Koexistenzmassnahmen wie zum Beispiel Anbaupausen an die jeweiligen Bodeneigenschaften angepasst werden Fruchtfolge und Anbaupausen Fruchtfolge und Anbaupausen können einen Einfluss darauf haben, ob und in welchem Ausmass es zu GVP-Vermischungen via Durchwuchs kommt (Vogel et al. 2008). GVP- Vermischungen via Durchwuchs spielen vor allem bei der innerbetrieblichen Koexistenz eine September 2009 Seite 10 von 49

14 Rolle (siehe 2.3). Da Durchwuchspflanzen aber eine Quelle für GV-Pollen darstellen können, beeinflussen Fruchtfolge und Anbaupausen auch GVP-Vermischung via Auskreuzung. Fruchtfolge und Anbaupausen gehören zu den Faktoren, die direkt beeinflusst werden können, indem geeignete Folgefrüchte gewählt bzw. eine adäquate Anbaupause eingehalten wird (Vogel et al. 2008) Bodenbearbeitung und Kontrolle Durchwuchs Die Art und Weise, wie der Boden bearbeitet und Durchwuchs kontrolliert wird, haben einen Einfluss darauf, ob und in welchem Ausmass es zu GVP-Vermischungen via Durchwuchs kommen kann (Vogel et al. 2008). GVP-Vermischungen via Durchwuchs spielen vor allem bei der innerbetrieblichen Koexistenz eine Rolle (siehe 2.3). Da Durchwuchspflanzen wiederum eine Quelle für GV-Pollen darstellen können, beeinflussen Fruchtfolge und Anbaupausen auch GVP-Vermischung via Auskreuzung Modus der Maschinennutzung Der Modus, mit dem Landwirte und Lohnunternehmer Maschinen nutzen, kann einen Einfluss darauf haben, ob es zu GVP-Vermischungen kommt oder nicht (Sanvido et al. 2005). Ist der Modus so, dass einzelne Maschinen sowohl bei GVP wie auch bei Nicht-GVP eingesetzt werden, ist die Möglichkeit für Vermischungen gegeben. Ist der Modus hingegen so, dass die Nutzung der Maschinen zeitlich oder räumlich getrennt erfolgt, sinkt das Risiko für GVP- Vermischungen gegen null. Der Faktor «Modus Maschinenutzung» kann direkt beeinflusst werden, indem ein Modus gewählt wird, der das Vermischungsrisiko senkt (zeitliche oder räumliche Trennung der Nutzung). Eine indirekte Einflussnahme ist möglich durch die Reinigung von Maschinen sowie durch die Wahl geeigneter Maschinentypen (siehe ) Maschinentyp Werden Maschinen sowohl für GVP wie auch für Nicht-GVP verwendet, kann der Typ der eingesetzten Maschinen einen Einfluss darauf haben, ob und in welchem Ausmass es zu GVP- Vermischungen via Eintragspfad Maschine kommt (Pascher & Dolezel 2005). Beispiel Häcksler: da es je nach Typus zu Ernterückständen in der Maschine kommen kann oder nicht, bestimmt der eingesetzte Maschinentyp, ob es zu GVP-Vermischungen kommt. Bei Häckslern mit Ernterückständen wiederum kann der Maschinentyp beeinflussen, wie hoch die Rückstände sind. Der Maschinentyp kann zudem auch einen Einfluss darauf haben, in welchem Ausmass sich GVP-Rückstände durch Reinigung entfernen lassen. Der Faktor «Maschinentyp» kann bei gemeinsamer Maschinenutzung direkt beeinflusst werden, indem Typen bevorzugt werden, die entweder keine oder nur geringe GVP- Vermischungen verursachen können. Indirekt kann der Faktor auf zwei Arten beeinflusst werden: (I) indem die gemeinsam genutzten Maschinen nach einem GVP-Einsatz gereinigt werden; (II) indem die gemeinsam genutzten Maschinen zeitlich getrennt eingesetzt werden entweder zuerst «en bloc» bei allen Nicht-GVP-Feldern oder zuerst «en bloc» bei allen GVP-Feldern mit anschliessender Reinigung. September 2009 Seite 11 von 49

15 Intensität der Anbausysteme Die Intensität, mit der eine bestimmte Kulturpflanzenart angebaut wird, kann einen Einfluss auf das Ausmass der GVP-Vermischung haben. Ein Beispiel ist die Auswirkung von GVP- Einträgen via Erntemaschine: bei einer intensiven Produktionsweise sind die Erträge pro Flächeneinheit im Allgemeinen höher als bei extensivem Anbau, weshalb sich die gleiche Menge an GVP-Eintrag via Erntemaschine bei extensiv bewirtschafteten Flächen stärker auf den GVP-Gehalt des Ernteprodukts auswirkt als bei intensiv bewirtschafteten Flächen der gleichen Grösse. Ein weiteres Beispiel betrifft die Auskreuzung: hier können sich intensive und extensive Anbausysteme je nach Kulturpflanzenart darin unterscheiden, wie empfänglich ein Feld für Auskreuzungen ist (Bannert 2006). Auf den Faktor «Intensität» kann indirekt Einfluss genommen werden, indem die relevanten Koexistenzmassnahmen an die jeweiligen Systeme angepasst werden Information und Kommunikation zwischen Akteuren Die Information und Kommunikation zwischen Akteuren des landwirtschaftlichen Produktionsprozesses kann einen Einfluss darauf haben, ob es zu GVP-Vermischungen kommt. Werden zum Beispiel Maschinen von Betrieben mit und ohne GVP geteilt oder arbeiten Lohnunternehmer mit ihren Maschinen sowohl auf GVP- wie auch auf Nicht-GVP-Betrieben, kann das Vermischungsrisiko durch Absprachen der Beteiligten gesenkt werden. Auch bei der Verwendung von Ernte-Neben-Produkten kann durch klare Kommunikation der Akteure verhindert werden, dass ein Betrieb ohne GVP unbeabsichtigt Ernte-Nebenprodukte aus einem GVP-Betrieb einsetzt. Der Austausch von Informationen und die Kommunikation zwischen den Akteuren kann bei der Regulierung der Koexistenz gefördert werden, indem eine Informations- und/oder eine Deklarationspflicht (zum Beispiel für Ernte-Nebenprodukte aus GVP-Betrieben) eingeführt werden Szenariomodell In den beiden vorausgegangenen Abschnitten sind die Eintragspfade, auf welchen GVP via Pollen und Samen in Produktionssysteme ohne GVP gelangen können, sowie die Faktoren, die auf den Eintrag Einfluss nehmen, identifiziert und dargestellt worden. Abbildung 2 gibt das Ergebnis grafisch und vereinfacht wieder. Die identifizierten Eintragspfade und Einflussfaktoren bilden die Basis für die Modellierung des Genfluss und somit der Darstellung von GVP-Vermischungsfällen. So soll in den Szenarien einerseits die kumulative Wirkung der verschiedenen Eintragspfade dargestellt und andererseits der Einfluss verschiedener Faktoren illustriert werden. Das Grundmodell für die Szenarien ist in Abbildung 3 dargestellt. Es erlaubt, die in den ersten beiden Teilen des vorliegenden Projekts gesammelten quantitativen Daten und qualitativen Informationen, Einschätzungen und Meinungen so zu verknüpfen, dass als Ergebnis detaillierte Beschreibungen möglicher, plausibler GVP-Vermischungsfälle entstehen. Unberücksichtigt bleibt in diesem Modell, dass sich die GVP-Vermischung im Eintragspfad «Saatgut» nicht immer additiv auf die GVP-Vermischung im Erntegut auswirkt. September 2009 Seite 12 von 49

16 Abbildung 2: Schematische Darstellung der GVP-Eintragspfade im landwirtschaftlichen Produktionsprozess. Da eine Vielzahl von Faktoren den Genfluss beeinflusst, jeder dieser Faktoren in unterschiedlicher Ausprägung vorliegen kann und jede Kombination von Faktorenausprägung ein mögliches Szenario ergäbe, muss bei der Modellierung eine Auswahl getroffen werden. Einerseits wird die Auswahl dabei so erfolgen, dass eine kleine Anzahl von konsistenten Szenarien entsteht. Andererseits wird sich die Auswahl von folgendem Vorgehen leiten lassen: am Anfang der Modellierung soll jeweils ein Worst-Case-Szenario stehen. Worst-Case bedeutet, dass die Kombination von Faktorenausprägung so gewählt wird, dass es bei jedem September 2009 Seite 13 von 49

17 Eintragspfad zu GVP-Vermischungen kommt. Ausgehend von diesem Worst-Case-Szenario soll dann dargestellt werden, welche Bedeutung die einzelnen Eintragspfade innehaben, wie sich einzelne Faktoren auf die GVP-Vermischung auswirken bzw. wie einzelne Faktoren beeinflusst werden können, um das Ausmass der GVP-Vermischung in der Ernte zu senken. Mit der Anwendung des Modells sollen keine exakten Vorhersagen gemacht werden, sondern vielmehr einzelne Teilprozesse und ihre Relevanz veranschaulicht werden f a fb fc... f f fg fh... f k fl fm... f p fq fr... f u fv fw... f x fy fz... % GVP + % GVP + % GVP + % GVP + % GVP + % GVP = % GVP Saatgut Durchwuchs Auskreuzung Maschinen Ernte-Neben- Produkte Lagerung, Verarbeit. Hof Ernteprodukt Abbildung 3: Grundmodell für die Szenarien. Die GVP-Vermischung im Ernteprodukt ist die Summe aus den GVP-Einträgen in den einzelnen Eintragspfaden. In jedem Eintragspfad nehmen verschiedene Faktoren (f a, f b, f c etc.) Einfluss auf den GVP-Eintrag. Unberücksichtigt bleibt in diesem Modell, dass sich die GVP-Vermischung im Saatgut nicht immer additiv auf die GVP-Vermischung im Erntegut auswirkt. Bei der in Abbildung 3 dargestellten Formel handelt es sich um eine einfache Summenformel, welche die in wissenschaftlichen Studien ermittelten oder geschätzten GVP-Vermischungen der verschiedenen Eintragspfade addiert. Diese Summenformel ist nicht in allen Fällen exakt. Im Zahlenbereich, in dem die Formel angewendet wird, kann die Ungenauigkeit zu geringfügig erhöhten Werten ( 0,02%) führen. Da die Abweichung sehr klein ist und auch unter der Messungenauigkeit liegt (siehe 2.6.3), wird die Ungenauigkeit der Summenformel als vertretbar erachtet. 2.3 Innerbetriebliche versus zwischenbetriebliche Koexistenz Im landwirtschaftlichen Produktionsprozess können auf der Ebene des Betriebs vier Fälle von Koexistenzsituationen unterschieden werden: (I) (II) (III) (IV) GVP- und Nicht-GVP-Kulturen werden im selben Jahr oder in aufeinander folgenden Jahren in benachbarten Betrieben angebaut; GVP- und Nicht-GVP-Kulturen werden in ein und demselben Gebiet, jedoch in weit entfernt voneinander liegenden Betrieben angebaut. GVP- und Nicht-GVP-Kulturen werden in ein und demselben Betrieb gleichzeitig oder in aufeinander folgenden Jahren angebaut; ein Betrieb, indem GVP-Kulturen angebaut wurden, wird von einem Betreiber übernommen, der ohne GVP produzieren will. In den Szenarien werden ausschliesslich Situationen der zwischenbetrieblichen Koexistenz behandelt (Fälle I und II), wobei der Fokus auf den Fall I gelegt wird. Die innerbetriebliche Koexistenz (Fall III) wird nicht behandelt, da hier Dritte nicht direkt betroffen sind, wenn GVP-Vermischungen zu Einnahmeeinbussen führen. Ein wesentlicher Unterschied zwischen September 2009 Seite 14 von 49

18 innerbetrieblichen und zwischenbetrieblichen Koexistenz besteht in der Bedeutung der Eintragspfade «Durchwuchs» und «Verarbeitung auf dem Hof». Diese beiden Pfade können bei der innerbetrieblichen Koexistenz (Fall III) je nach Kulturpflanzenart bedeutende Quellen für GVP-Vermischung sein, nicht aber bei der zwischenbetrieblichen Koexistenz. Ein Spezialfall der innerbetrieblichen Koexistenz ist, wenn ein Landwirt, der ohne GVP produzieren will, einen Betrieb übernimmt, in dem zuvor GVP angebaut worden sind (Fall IV). In diesem Fall könnte je nach Kulturpflanzenart insbesondere Durchwuchs zu einer zu berücksichtigenden Quelle für GVP werden. 2.4 Auswahl der Kulturpflanzenarten Die biologischen Eigenschaften von Kulturpflanzenarten prägen das Nebeneinander von Produktionsweisen mit GVP und ohne GVP wesentlich, bestimmen sie doch, welche Massnahmen bei den einzelnen Arten jeweils notwendig sind, um die Koexistenz zu sichern (EC 2003). Diesem Umstand wird bei der Modellierung Rechnung getragen, indem Szenarien für drei verschiedene Arten entwickelt werden. Von den sieben Kulturpflanzenarten Apfel, Kartoffel, Mais, Raps, Soja, Weizen und Zuckerrübe, die in den ersten beiden Teilen des vorliegenden Projektes berücksichtigt worden sind, werden Mais, Kartoffel und Weizen für die Modellierung ausgewählt. Eine Auswahl ist notwendig, weil die Modellierung aller sieben Arten den Rahmen des Projekts gesprengt hätte. Mit der Wahl von Mais, Kartoffel und Weizen, lassen sich die meisten Aspekte, die beim Genfluss innerhalb der landwirtschaftlichen Produktionskette eine Rolle spielen, anschaulich modellieren. Da die drei ausgewählten Arten alle einjährig sind, gehört die Mehrjährigkeit gewisser Kulturpflanzenarten zu den Aspekten, die durch die Auswahl unberücksichtigt bleiben. Von den in den ersten beiden Teilen des Projektes berücksichtigten Arten zählt neben der zweijährigen Zuckerrübe insbesondere Apfel zu den Mehrjährigen. Eine Modellierung des Genflusses bei Apfel war jedoch nicht möglich, da dazu kaum belastbare Daten vorhanden sind (Vogel et al. 2008). Zudem dürfte die Mehrjährigkeit weniger die Art der Massnahmen prägen, sondern vielmehr die Konsequenzen der Massnahmen. Sollten bei Apfel zum Beispiel Isolationsdistanzen notwendig sein, wäre der Anpflanzung von Nicht-GV-Äpfeln innerhalb dieser Distanz über mehrere Jahre hinweg nur bei Inkaufnahme von GVP-Einträgen möglich. Ein weiterer Aspekt, der durch die getroffene Auswahl unberücksichtigt bleibt, ist der Eintrag von GVP durch verwilderte GV-Pflanzen. Mais, Kartoffeln und Weizen kommen nicht oder nur sporadisch ausserhalb der Anbauflächen vor, weshalb der GVP-Eintrag via Pollen der verwilderten Individuen als vernachlässigbar betrachtet werden kann (Vogel et al. 2008). Andere Kulturpflanzenarten wie zum Beispiel Raps können jedoch eine grössere Tendenz zu Verwilderung aufweisen, weshalb hier die GVP-Einträge via Auskreuzung zu einem zu berücksichtigendem Faktor werden könnten (Vogel et al. 2008). Wie der GVP-Eintrag durch verwilderte GV-Kulturpflanzen bleibt auch der Eintrag via Auskreuzung von GV-Wildpflanzen unberücksichtigt. Mais und Kartoffeln haben in der Schweiz keine verwandten Wildpflanzen, mit denen sie natürlicherweise kreuzen, und bei Weizen kommen verwandte Arten entweder nur sporadisch oder regional beschränkt vor, so dass die ohnehin geringe Auskreuzungsrate vernachlässigt werden kann (Vogel et al. 2008). September 2009 Seite 15 von 49

19 Durch die getroffene Auswahl wird des Weiteren auch der Aspekt der kumulativen Effekte über die Jahre nur beschränkt behandelt. Dieser Aspekt spielt zwar besonders bei der innerbetrieblichen Koexistenz eine Rolle (siehe 2.3), kann bei gewissen Kulturpflanzenarten wie zum Beispiel bei Raps auch bei der zwischenbetrieblichen Koexistenz von Bedeutung sein (Vogel et al. 2008). Obwohl sich mit Raps einige der in dieser Arbeit nicht berücksichtigten Aspekte darstellen liessen, wurde auf die Behandlung dieser Pflanzenart verzichtet. Aufgrund der in den ersten beiden Teilen des vorliegenden Projekts ermittelten Daten (Vogel et al. 2008) wird davon ausgegangen, dass unter den gegenwärtigen rechtlichen und politischen Rahmenbedingungen die Wahrscheinlichkeit klein ist, dass GV-Raps in der Schweiz eine Genehmigung zum Inverkehrbringen als Saatgut erhalten würde. 2.5 Rahmenbedingungen Bei der Diskussion der modellierten Vermischungsfälle sind gewisse Rahmenbedingungen, die auf die Koexistenz im landwirtschaftlichen Produktionsprozess einwirken können, zu berücksichtigen. Dazu gehören insbesondere die vor- und nachgelagerten Produktionsketten sowie die Form der landwirtschaftlichen Produktion. Diese Aspekte werden im Folgenden kurz umrissen. Der landwirtschaftliche Produktionsprozess beginnt mit der Aussaat und endet mit dem Verkauf der Ernte. Dieses System kann nur in einzelnen Fällen ohne Berücksichtigung Dritter betrachtet werden zum Beispiel dann, wenn ein Betrieb bei einer bestimmten Kulturpflanzenart das Saat- bzw. Pflanzgut selbst erzeugt und die Ernte nur zur Fütterung der hofeigenen Tiere einsetzt. In den meisten Fällen kauft ein Betrieb jedoch sein Saatgut zu und gibt seine Ernte an Dritte ab sei es an andere Landwirte, Händler, Sammelstellen, Mühlen oder direkt an die Konsumenten. Da es je nachdem auch in den Systemen, die dem landwirtschaftlichen Produktionsprozess vor- bzw. nachgelagert sind, zu GVP-Vermischungen kommen kann, bestimmen diese Systeme mit, wie gross der Spielraum für akzeptable GVP- Vermischungen während des landwirtschaftlichen Produktionsprozess sein kann (Abbildung 4). Dem landwirtschaftlichen Produktionsprozess vorgelagert ist die Herstellung von Saat- und Pflanzgut. Hier hat der Gesetzgeber festgelegt, wie hoch der Anteil an GVP-Vermischungen maximal sein darf. In der Saatgutverordnung ist eine Kennzeichnungsschwelle von 0,5 Prozent festgelegt. Die maximal tolerierte GVP-Menge kann jedoch bei einzelnen Kulturpflanzenarten tiefer liegen, falls die Saat- und Pflanzgutverordnung strengere Anforderungen an die Sortenreinheit stellt. Auch wenn Kennzeichnungsschwelle und Anforderungen an die Sortenreinheit nichts darüber aussagen, in welchem Ausmass es bei der Herstellung von Saatgut tatsächlich zu GVP-Vermischungen kommt bzw. wie oft die Produzenten die maximale Toleranz ausschöpfen, legen sie fest, mit welchen GVP-Vermischungen beim Beginn der landwirtschaftlichen Produktion im schlimmsten Fall zu rechnen ist. September 2009 Seite 16 von 49

20 Abbildung 4: Vereinfachte, schematische Darstellung der Produktion von Lebens- und Futtermittel und Darstellung der Verordnungen, welche die einzelnen Teilsysteme regeln, sowie die jeweils geltenden Werte für die Toleranz von GVP in konventionellen Produkten. Abkürzungen: LGV: Lebensmittel- und Gebrauchsgegenständeverordnung; LKV: Verordnung des EDI über die Kennzeichnung und Anpreisung von Lebensmittel; VGVL: Verordnung des EDI über gentechnisch veränderte Lebensmittel. Die Toleranz für GVP in herkömmlichem Saatgut bestimmt die eine Grenze des Spielraums für GVP-Vermischungen in der landwirtschaftlichen Produktion. Auf der anderen Seite steckt der Schellenwert für die Kennzeichnung von Lebens- und Futtermittel die Grenze ab. Hier hat der Gesetzgeber festgelegt, dass Produkte nur dann ohne GVP-Kennzeichnung verkauft werden können, wenn ihr Gehalt an GVP unter 0,9 Prozent liegt. In gewissen Fällen wird der Spielraum für GVP-Vermischungen in der landwirtschaftlichen Produktion unmittelbar durch die festgelegten Toleranz bzw. Kennzeichnungsschwellenwerte bestimmt etwa dann, wenn ein landwirtschaftlicher Betrieb sein Ernteprodukt ab Hof oder auf dem Markt direkt an Konsumenten verkauft. Sind jedoch zwischen Abgabe der Ernte und Abgabe des Produkts an die Konsumenten noch weitere Betriebe involviert, kann insbesondere der Einfluss der Kennzeichnungsschwellenwerte den Spielraum auch mittelbar beeinflussen. So ist es denkbar, dass ein nachgelagerter Betrieb, der sowohl GVP wie auch Nicht-GVP verarbeitet, niedrigere GVP-Vermischungsgrade als 0,9 Prozent in den landwirtschaftlichen Ernteprodukten verlangt, um in den verarbeiteten Erzeugnissen die Kennzeichnungsschwelle einzuhalten. Umgekehrt ist es auch denkbar, dass für einen Betrieb höhere GVP-Vermischungsgrade als 0,9 Prozent akzeptabel sind, weil der GVP-Gehalt bei der Verarbeitung verdünnt wird zum Beispiel durch die Vermischung mit Ernteprodukten, die keine oder nur geringe GVP-Spuren enthalten. Neben der GVP-Toleranz im Saatgut und den Kennzeichnungsschwellen für Lebens- und Futtermittel können auch die unterschiedlichen Produktionsformen die Dynamik der Koexistenz beeinflussen. So dürfen zum Beispiel Landwirtschaftsbetriebe, die nach den Richtlinien von Bio-Suisse oder IP-Suisse produzieren, keine GVP einsetzen. GVP- Vermischungen können bei Bio- oder IP-Betrieben daher eine andere Bedeutung haben als bei konventionell wirtschaftenden Höfen. Liegt zum Beispiel die GVP-Vermischung eines Ernteproduktes, das für die Verfütterung vorgesehen ist, über 0,9 Prozent, so kann das auf konventionellen Betrieben eingesetzt werden, nicht aber auf Bio- oder IP-Betrieben. Bei biologisch wirtschaftenden Höfen kommt hinzu, dass Bio-Suisse auf tiefere Grenzwerte als September 2009 Seite 17 von 49

21 0,9 Prozent hinzielt so wird in Erntegütern ein Höchstmass an GVP-Vermischungen von 0,1 Prozent angestrebt (Bio-Suisse 2009). 2.6 Nachweis des GVP-Gehalts Der Ort, wo der GVP-Gehalt eines Produktes bestimmt wird, die Art und Weise, wie die Probenahme an diesem Ort erfolgt, und das Verfahren zur Bestimmung des GVP-Gehalts der genommenen Proben spielen bei der Koexistenz eine wichtige Rolle. Auch wenn Probenahmeort und -plan sowie Nachweisverfahren keinen direkten Einfluss darauf haben, ob und in welchem Ausmass es zu GVP-Einträgen kommt, so können sie dennoch indirekt beeinflussen, ob ein Ernteprodukt gekennzeichnet werden muss bzw. ob die GVP-Einträge zu einem Haftpflichtfall führen oder nicht. Probenahmeort und -plan sowie Nachweisverfahren sind deshalb als Faktoren zu berücksichtigen. Wie diese drei Faktoren die Koexistenz beeinflussen können, wird im Folgenden an Beispielen kurz illustriert. In einzelnen Fällen werden die Faktoren auch in den Szenarien diskutiert werden Ort der Probenahme Dass der Ort der Probenahme einen Einfluss haben kann, zeigt sich am folgenden Beispiel: der GVP-Gehalt der Ernte eines mit herkömmlichem Körnermais angebauten Feldes soll bestimmt werden. Die GVP-Einträge im Feld sind ungleich verteilt. Vor allem durch die Auskreuzungen eines benachbarten GV-Maisfeldes sind die Einträge an einem der Feldränder höher als in den anderen Feldabschnitten. Die Bestimmung des GVP-Gehaltes der Ernte kann entweder auf Stufe des Feldes oder in jeder Wagenladung, die in der Sammelstelle abgeben wird, erfolgen. Die Beprobung des ganzen Feldes ergibt einen Gesamtgehalt an GVP unter dem kritischen Wert X. Bei der Beprobung der Wagenladungen können sich folgende Situationen ergeben: Wird das Feld quer zum GVP-Gradienten im Feld geerntet, enthält die erste Wagenladung, die die Körner aus dem Feldrand mit der hohen Vermischung beinhaltet, einen GVP-Gehalt über dem kritischen Wert X. Bei der zweiten Wagenladung hingegen liegt der Wert unter dem Wert X. Wird das Feld hingegen längs zum GVP-Gradienten im Feld geerntet, liegt der GVP-Gehalt in beiden Wagenladungen unter dem Wert X. Das Beispiel zeigt, dass je nach Probenahme Ort unter Umständen neue Faktoren (hier die Richtung der Ernte) eine Bedeutung erhalten können Probenahmeverfahren Da GVP-Einträge in einem Nicht-GVP-Ernteprodukt in der Regel ungleich verteilt sind, können bei der Probeentnahme Stichprobenfehler resultieren. Die Unsicherheit eines Probenahmeverfahrens kann deshalb die Verlässlichkeit des Nachweises beeinflussen (z.b. Begg et al. 2007). Die Unsicherheit bei der Probeentnahme kann durch die Wahl der Methode beeinflusst werden. So können die Proben zufällig gezogen werden oder nach einem ganz bestimmten Plan. Beeinflusst werden kann die Unsicherheit auch durch die Anzahl der genommenen Proben: je höher die Probenzahl desto geringer die Unsicherheit. Wie Sammelmethode und Anzahl Proben sich auswirken können, wird im Folgenden anhand eines Beispiels aus der Literatur illustriert: Allnut et al. (2008) haben für die Beprobung eines Maisfeldes gezeigt, dass eine zufällige Entnahme von Proben zuverlässiger sein kann als Sammelmethoden, in September 2009 Seite 18 von 49

22 denen nach einem ganz bestimmten Plan Proben gezogen werden. Ausgehend von einem Kennzeichnungswert von 0,9 Prozent haben sie errechnet, wie viele Proben bei einer zufälligen Entnahme notwendig sind, um mit mindestens 95-prozentiger Sicherheit korrekt entscheiden zu können, ob die Ernte des Maisfelds gekennzeichnet werden muss oder nicht. Das Resultat der Berechnung: je näher die tatsächliche Menge an GVP im Maisfeld bei 0,9 Prozent liegt, desto höher ist die Anzahl der notwendigen Proben. Liegt der tatsächliche Wert zum Beispiel bei 1,35 Prozent, sind 34 Proben notwendig; bei 1,06 Prozent steigt die Zahl der notwendigen Proben auf 190. Bei tatsächlichen Werten unter 0,9 Prozent kann das Resultat wie folgt aussehen: bei 0,45 Prozent braucht es 11 Proben und bei 0,74 Prozent sind es 110 Proben. Die Resultate von Allnutt et al. (2008) weisen darauf hin, dass die Stringenz der getroffenen Koexistenzmassnahmen den Aufwand bei den Probenahmen beeinflussen kann Nachweisverfahren Der quantitative Nachweis des GVP-Gehalts von Ernteprodukten erfolgt heute in den meisten Fällen mit der Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Das Verfahren basiert auf einem Vergleich der Menge der gentechnisch eingefügten DNA zu der Gesamtmenge der endogenen DNA. Da beim Verfahren eine Vielzahl möglicher Fehlerquellen existiert, können die Ergebnisse schwanken sowohl innerhalb desselben Labors wie auch zwischen verschiedenen Labors. Die Unter- oder Überschreitung des tatsächlichen GVP-Gehalts beträgt üblicherweise um die 25 Prozent (Holst-Jensen et al. 2003), kann aber unter Umständen bis zu 40 Prozent ausmachen (TransGen 2007). Welche Situationen aus der Messunsicherheit entstehen können, wird am folgenden Beispiel illustriert: ein PCR-Verfahren für den quantitativen Nachweis der Sojabohne weist eine Messunsicherheit von 23,2 Prozent auf (Zel et al. 2007). Liegt der Schwellenwert für die Kennzeichnung bei 0,9 Prozent hat diese Unsicherheit zur Folge, dass Proben mit durchschnittlichen GVP-Werten unter 0,73 nicht gekennzeichnet werden müssen und Proben über 1,17 Prozent eine Kennzeichnung brauchen. Aus regulatorischer Sicht kritisch sind die Proben, die Durchschnittswerte zwischen 0,73 und 1,17 Prozent aufweisen (Zel et al. 2007). Denn in diesen Fällen bleibt es unsicher, ob der tatsächliche GVP-Gehalt über oder unter dem Schwellenwert von 0,9 Prozent liegt. Für die Regulation der Koexistenz braucht es deshalb einen Entscheid, wie mit der Messunsicherheit und dem kritischen Bereich umgegangen wird. 2.7 Nicht behandelte Aspekte Saatgutproduktion Bei der Modellierung des Genflusses werden GVP-Vermischungsfälle bei der Produktion von Lebens- und Futtermitteln dargestellt. Saatgut wird zwar bei der Diskussion der Szenarien eine Rolle spielen (siehe 2.5), aber der Genfluss während der gewerblichen Saatgutherstellung wird nicht modelliert. September 2009 Seite 19 von 49

23 2.7.2 Hausgärten und Kleingartenanlagen Da sich die Arbeit auf den Genfluss zwischen landwirtschaftlichen Betrieben beschränkt, werden Koexistenzsituationen in Hausgärten und Kleingartenanlagen nicht besprochen. Ausgeklammert bleiben somit im Wesentlichen zwei Arten von Koexistenzsituationen: (I) Haus- und Hobbygärten grenzen an landwirtschaftlich genutzte Felder, auf denen GVP angebaut wird. (II) innerhalb einer Kleingartenanlage nutzen die einen Hobbygärtner GVP, die anderen nicht Imkereiprodukte Der Genfluss von GVP in Imkereiprodukte wird in den Szenarien nicht modelliert werden. Unberücksichtigt bleibt damit der Eintrag von GV-Pollen in Honig, Propolis, Wachs, Gelée Royale und Blütenpollenprodukte Koexistenz in den Grenzregionen Bei der Darstellung der Szenarien wird von innerschweizerischen Vermischungsfällen ausgegangen. Nicht behandelt werden Koexistenzsituationen an den Grenzregionen zum benachbarten Ausland Genfluss von einer GVP-Art in Ernteprodukte einer anderen Art Koexistenz betrifft hauptsächlich das Nebeneinander von GV-Sorten und Nicht-GV-Sorten derselben Pflanzenart und die vorliegende Arbeit ist auf solche Fälle begrenzt. Unberücksichtigt bleiben somit Fälle, in denen GV-Sorten der einen Kulturpflanzenarten zu GVP-Einträgen im Ernteprodukt einer anderen Art führen Wirtschaftliche Aspekte Die vorliegende Arbeit legt den Fokus darauf, mittels Szenarien mögliche zukünftige Vermischungsfälle auf Ebene des landwirtschaftlichen Betriebes zu modellieren. Der zu modellierende Aspekt ist dabei der Genfluss. Die Arbeit will deshalb weder über die wirtschaftlichen Auswirkungen einer GVP-Vermischung Aussagen machen noch über die Kosten, Umsetzbarkeit oder Vertretbarkeit von Koexistenzmassnahmen. Diese Aspekte werden in den Szenarien höchstens am Rande diskutiert werden Koexistenz in nicht landwirtschaftlichen Produktionssystemen Pflanzliches Vermehrungsmaterial wird nicht allein in der Landwirtschaft für gewerbliche Zwecke eingesetzt, sondern zum Beispiel auch in der Forstwirtschaft, im Gartenbau oder bei der Blumenzucht. Da sich die vorliegende Arbeit auf Nutzpflanzenarten beschränkt, die mittelfristig als vermehrungsfähige GVP in der Schweiz kommerziell zur Anwendung kommen könnten, werden nur landwirtschaftlich genutzte Pflanzenarten behandelt. Blumen, Ziergräser, Sträucher, Waldbäume und Gewürz- und Medizinalpflanzen werden nicht berücksichtigt September 2009 Seite 20 von 49

24 3. Mais 3.1 Anbau und Verwendung Mais ist die zweitwichtigste Kulturpflanze der Schweiz. Die jährliche Anbaufläche beträgt rund 60'000 Hektar, wovon Silomais rund zwei Drittel und Körnermais rund ein Drittel ausmachen (Tabelle 3). Die Hauptanbaugebiete umfassen das Mittelland und die Waadtländer Agrarflächen bis zum Genfer See. Silo- und Körnermais werden hauptsächlich für die Herstellung von Futtermitteln verwendet. Neben Silo- und Körnermais werden auch Süssmais für die Lebensmittelherstellung (hauptsächlich im Kanton Aargau), Saatmais (Tessin, Rheintal, Westschweiz) und Ziermais angebaut. In einzelnen Regionen werden zudem Landsorten verwendet zum Beispiel Ribelmais im Rheintal, Linthmais in der Linthebene und Rosso del Ticino im Tessin. Die Landsorten werden als Speisemais verwendet. Des Weiteren existieren in der Schweiz Programme für die Erhaltung und Züchtung von Maissorten. Bei der Modellierung des Genflusses beim Maisanbau werden Szenarien für Silo-, Körner- und Süssmais dargestellt. Tabelle 3: Maisanbaufläche in der Schweiz im Jahr 2008 Anbaufläche (Hektar) Silomais Körnermais Saatmais Süssmais Ziermais Landsorten Biomais a a 214 b 140 c n.b. 50 d e a: BfS (2009); b: Swisssem (2009); c: Angaben für 2007 gemäss Anonym (2008); d: eigene Schätzung; e: Bioaktuell (2008). n.b.: nicht bekannt. 3.2 GVP-Eintragspfade Abbildung 5 zeigt den Warenfluss bei Mais von der Aussaat bis zum Endprodukt als Futteroder Lebensmittel sowie die Orte, an denen es zu GVP-Einträgen kommen kann. Bei der landwirtschaftlichen Produktion von Mais sind dabei drei GVP-Eintragspfade zu berücksichtigen: Saatgut, Auskreuzung und Maschinen. Durchwuchs kann unberücksichtigt bleiben, weil die Szenarien nur die zwischenbetriebliche Koexistenz abbilden und weil der «indirekte» Durchwuchs, der durch die Auskreuzung in ein Nicht-GVP-Feld in den Folgejahren entstehen könnte, aufgrund der biologischen Eigenschaften von Mais und dem Klima sowie September 2009 Seite 21 von 49

25 der Fruchtfolge in der Schweiz keine Rolle spielt. Ebenfalls nicht berücksichtigt werden muss der Eintragspfad via Ernte-Neben-Produkte, das es bei Mais keine solche Erzeugnisse gibt, die von Bedeutung für GVP-Einträge sind. 3.3 Annahmen für die Modellierung Mais gehört zu den Kulturpflanzenarten, die im Zusammenhang mit der Koexistenz in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erhalten haben. Besonders zum Genfluss via Auskreuzung existiert eine umfangreiche Menge von Daten aus experimentellen Untersuchungen. Zudem sind auch Modelle entwickelt worden, um den Genfluss via Auskreuzungen unter verschiedenen Bedingungen simulieren zu können. Da diese Modelle jedoch nicht auf die Schweiz übertragen werden können und die Entwicklung eines schweiztypischen Modells den Rahmen des vorliegenden Projekts gesprengt hätte, werden in den Szenarien Daten aus experimentellen Versuchen verwendet. Während zum Genfluss via Auskreuzung ein grosser Datensatz vorhanden ist, gibt es nur wenige Untersuchungen zu GVP-Vermischungen, die durch die Maschinennutzung verursacht werden. Die hierzu in den Szenarien getroffenen quantitativen Angaben sind deshalb entsprechend mit Unsicherheit behaftet. GVP-Anbau: Es wird angenommen, dass GV-Maissorten angebaut werden, die homozygot für das Transgen sind. Dies entspricht einem Worst-Case, da alle Pollen des GV-Mais das Transgen tragen und somit der GVP-Eintrag via Pollen höher ausfällt als bei Sorten, die für das Transgen hemizygot sind. GVP-Vermischung im Saatgut: Es wird davon ausgegangen, dass der GVP-Gehalt des eingesetzten Saatguts 0,2 Prozent beträgt. Dies entspricht dem höchsten Anteil an GVP, der in Nicht-GV-Hybridsaatmais toleriert wird. Die Annahme kommt deshalb einem Worst-Case- Szenario gleich. Wie sich GVP-Spuren im Maissaatgut auf den GVP-Gehalt der Ernte niederschlagen, ist bisher kaum untersucht worden (im Rahmen des NFP59 wird dieser Aspekt vom Institut für Pflanzenwissenschaften der ETH Zürich und vom Forschungsinstitut für biologischen Landbau unter die Lupe genommen). In der Modellierung werden die GVP- Vermischungen des Saatguts in einer additiven Art und Weise betrachtet. Basierend auf den Angaben von Bock et al. (2002) wird jedoch auch eine Sicherheitsmarge von 0,2 Prozent diskutiert. GVP-Anteil in der Region: Der Anteil des GV-Mais an der gesamten Maisanbaufläche ist tief, sodass der Eintrag von GV-Maispollen in das Nicht-GV-Maisfeld nur von einem benachbarten GV-Maisfeld erfolgt. Dies entspricht keinem Worst-Case-Szenario. Grösse, Form und Lage der Felder: GV-Mais und Nicht-GV-Maisfeld sind ein Hektar gross, was einer für die Schweizer Landwirtschaft typischen Fläche entspricht. Die Felder sind zudem quadratisch und stehen parallel zueinander. Zwischen den Feldern liegt eine brach gelassene Fläche. Das Nicht-GV-Maisfeld liegt in Windrichtung des GV-Maisfeldes. Distanz zwischen den Feldern: Die Distanz zwischen GV-Maisfeld und Nicht-GV-Maisfeld beträgt 25 oder 250 Meter. September 2009 Seite 22 von 49

26 Abbildung 5: Schematische Darstellung des Produktionsflusses bei Mais und der möglichen GVP- Eintragspfade bei einer zwischenbetrieblichen Koexistenz. GVP-Vermischung via Auskreuzung: die quantitativen Annahmen zur GVP-Vermischung im ganzen Feld basieren auf den Resultaten eines experimentellen Versuchs aus den Niederlanden (van den Wiel et al. 2009, 2007a/b). Dieser Versuch wurde aus folgenden Gründen ausgewählt: die Grösse der untersuchten Felder beträgt ein Hektar, was auch einer für die Schweiz typischen Grösse von Maisfeldern entspricht; zwischen den untersuchten Spender- und Empfängerfeldern liegt eine Brache, was einem Worst-Case-Szenario gleichkommen kann; die Auskreuzungsrate wurde jeweils für das ganze Empfängerfeld und September 2009 Seite 23 von 49

27 nicht allein für bestimmte Distanzpunkte ermittelt; die ermittelten Auskreuzungsraten sind zum Teil hoch, was einem Worst-Case-Szenario gleichkommen kann. Da in dem ausgewählten Versuch mit MON810 ein GV-Mais verwendet wurde, der heterozygot für das Transgen ist, werden die ermittelten Werte für die Verwendung in den Szenarien verdoppelt (Annahme: homozygoter GV-Mais). Für Körnermais betragen die Werte somit: 0,6 Prozent in der Distanz von 25 Metern und 0,09 Prozent in einer Distanz von 250 Metern. Bei Silomais wird davon ausgegangen, dass sich der GVP-Eintrag via Auskreuzung nicht eins-zu-eins in der Ernte niederschlägt, weil ganze Maispflanzen geerntet werden und somit eine Verdünnung erfolgt. Unter der Annahme dass Körner einen durchschnittlichen Anteil von 40 Prozent an der Trockenmasse einer ganzen Maispflanze ausmachen, wird der GVP-Eintrag via Auskreuzung um den Faktor 2,5 verringert (Sanvido et al. 2008). In der Entfernung von 25 Metern resultieren somit 0,24 Prozent und in der Entfernung von 250 Metern rund 0,04 Prozent GVP-Vermischung in der Ernte. Maschinennutzung: Es wird davon ausgegangen, dass der Betrieb ohne GVP Saat- und Erntemaschinen mit Betrieben teilt, die GVP nutzen. Die Maschinen kommen dabei jeweils zuerst in einem GV-Maisfeld und dann direkt im Nicht-GV-Maisfeld zum Einsatz (Worst-Case- Annahme). Maschinentyp: Die eingesetzten Maschinen gehören zu Typen, in denen nach einem Einsatz Rückstände der Ernte zurückbleiben. Bei Mähdrescher (Körnermais) wie auch beim Häcksler (Silomais) wird davon ausgegangen, dass die Ernterückstände 54 Kilogramm ausmachen. Diese Annahme entspricht Angaben, wie sie in der Literatur für Mähdrescher gefunden werden können (Mertens & Schimpf 2006, Pascher & Dolezel 2005, Sanvido et al. 2005). Da für Häcksler keine Angaben gefunden werden konnten, wird auch hier von Rückständen von 54 Kilogramm ausgegangen. Eine weitere Annahme ist, dass sich die Maschinentypen nicht vollkommen reinigen lassen, weshalb auch nach einer Reinigung noch Rückstände von 5,4 Kilogramm in den Maschinen vorzufinden sind. GVP-Vermischung via Maschine: Die GVP-Vermischung via Saatmaschine wird als vernachlässigbar betrachtet (Bock et al. 2002, SCP 2001). Um die Auswirkung der GVP- Rückstände in den Erntemaschinen zu bestimmen, sind die Erträge zu berücksichtigen. Bei Körner- und Silomais wird dabei von für die Schweiz typischen Erträgen von neun Tonnen bzw. 14 Tonnen pro Hektar ausgegangen. Unter der Annahme, dass die Rückstände in der Erntemaschine 54 Kilogramm ausmachen und dass während der Ernte die gesamten Rückstände ausgewaschen werden, resultiert bei Körnermais eine GVP-Vermischung von 0,6 Prozent und bei Silomais eine GVP-Vermischung von rund 0,4 Prozent in der Ernte. GVP-Vermischung bei der Lagerung: Um zu illustrieren, dass es auch nach der landwirtschaftlichen Produktionskette zu GVP-Vermischungen kommen kann, wird angenommen, dass die Maisernte einem Betrieb verkauft wird, der sowohl GVP- als auch Nicht-GVP-Mais annimmt und anschliessend trocknet und lagert. Dabei wird nach Bock et al. (2002) geschätzt, dass es in diesem Betrieb zu einer zusätzlichen GVP-Vermischung von 0,2 Prozent kommen könnte. September 2009 Seite 24 von 49

28 3.4 Körnermais für die Verarbeitung zu Futtermitteln Tabelle 4 gibt die Vermischungsszenarien für Körnermais wieder. Szenario A schildert den Worst-Case-Fall, bei dem es in jedem Eintragspfad zu GVP-Vermischungen kommt. Auf Ebene des landwirtschaftlichen Betriebs resultiert dabei eine GVP-Vermischung von 1,4 Prozent in der Ernte. Wie dieser Vermischungsgrad zu bewerten ist, hängt davon ab, ob die herzustellenden Futtermittel für den Verkauf an konventionelle, IP- oder Biobetriebe vorgesehen sind. Fliesst der Körnermais in die Produktionskette für die Herstellung konventioneller Futtermittel, dürfte die Vermischung von 1,4 Prozent akzeptabel sein, da konventionelle Betriebe GVP-Futtermittel verwenden können, ohne dass sie ihre tierischen Produkte kennzeichnen müssen. Wandert der Körnermais hingegen in die Produktion von Futtermitteln, die für IP- oder Bio-Betriebe vorgesehen sind, ist der GVP-Gehalt von 1,4 Prozent kritisch zu betrachten, da IP- oder Bio-Betriebe nur Futtermittel einsetzen dürfen, deren GVP-Gehalt nicht über 0,9 Prozent liegt. Nach der Abgabe der Ernte des IP-Körnermais an einen Trocknungs- und Lagerungsbetrieb sind verschiedene Möglichkeiten in Betracht zu ziehen. So ist es denkbar, dass es in diesem Betrieb bei der Lagerung zu einer Verdünnung des GVP-Gehalts kommt, weil die Körner aus der Ernte von Szenario A mit Körnern gemischt werden, die keine oder weniger GVP enthalten. Es ist weiter auch denkbar, dass der Trocknungs- und Lagerungsbetrieb sowohl GVP wie auch Nicht-GVP-Körnermais verarbeitet, weshalb es in einzelnen Chargen zu zusätzlichen GVP-Vermischungen von 0,2 Prozent kommen könnte. Um die getrocknete und gelagerte Ware einwandfrei als Nicht-GVP-Chargen an eine Futtermühle weiter geben zu können, kalkuliert der Betrieb mit einer Sicherheitsmarge. Bei der Berechnung dieser Sicherheitsmarge berücksichtigt er die GVP-Vermischungen, die während der Trocknung und Lagerung hinzukommen könnten (0,2 Prozent), sowie die Unsicherheit bei der Nachweismethode. Wird von einer Messunschärfe von 25 Prozent ausgegangen, resultiert eine Sicherheitsmarge von 0,34 Prozent. Der Trocknungs- und Lagerungsbetrieb nimmt somit nur Körnermais an, dessen GVP-Gehalt höchstens 0,56 Prozent beträgt. Um diesen Wert einzuhalten, können verschiedene Massnahmen getroffen werden. In den Szenarien sind dargestellt: Reinigung des Mähdreschers (Szenario A1), getrennte Maschinennutzung (Szenario A2), Erhöhung der Distanz zwischen den Feldern (Szenario A5) und Kombination dieser Massnahmen (Szenario A6). Dabei zeigt sich, dass unter den getroffenen Annahmen erst die Kombination der Massnahmen dazu führt, dass der GVP-Gehalt unter 0,56 Prozent zu liegen kommt (Szenario A6). Bei der Abgabe der Ernte des IP-Körnermais ist es auch denkbar, dass der Trocknungs- und Lagerungsbetrieb nur Nicht-GVP-Ware verarbeitet, womit das Risiko für zusätzliche GVP- Vermischungen gegen null sinkt. Falls der Trocknungs- und Lagerungsbetrieb auch in diesem Fall die Unschärfe von 25 Prozent im Nachweisverfahren berücksichtigt, wäre es denkbar, dass er nur Körnermais annimmt, dessen GVP-Gehalt unter 0,72 Prozent liegt. Um diesen Wert einzuhalten können wiederum die bereits oben beschriebenen Massnahmen getroffen werden (Szenarien A3, A4 und A7). Wie im oben dargestellten Fall wird auch hier der Zielwert erst bei einer Kombination der Massnahmen erreicht. September 2009 Seite 25 von 49

29 Falls Bio-Betriebe auf Stufe der Ernte eine Höchstmenge an GVP von 0,1 Prozent anstreben, wären neben den Massnahmen bei der Maschinennutzung und der räumlichen Trennung der Felder zusätzlich Massnahmen beim Saatgut notwendig (Szenario A8). In Tabelle 5 ist qualitativ dargestellt, wie sich weitere Faktoren und Massnahmen auf die im Szenario A resultierende GVP-Vermischung auswirken könnten. September 2009 Seite 26 von 49

30 Tabelle 4: Vermischungsszenarien bei Körnermais für Verarbeitung zu Futtermitteln. Eintragspfad Szenario A Maschinenring, Mähdrescher ohne Reinigung % GVP im Saatgut 0,2 + % GVP via Auskreuzung + % GVP via Maschinen = % GVP im Ernteprodukt 0,6 0,6 1,4 + % GVP via Lagerung = % GVP vor Verarbeitung 0,2 1,6 A1 wie A aber mit Reinigung Mähdrescher 0,2 0,6 0,06 0,86 0,2 1,07 A2 wie A aber mit getrennter Maschinennutzung 0,2 0,6 0,01 0,81 0,2 1,01 A3 wie A1 aber mit getrennter Verarbeitung 0,2 0,6 0,06 0,86 0,01 0,87 A4 wie A2 aber mit getrennter Verarbeitung 0,2 0,6 0,01 0,81 0,01 0,82 A5 wie A aber mit 250 Meter Distanz zw. Feldern 0,2 0,09 0,6 0,89 0,2 1,09 A6 wie A2 aber mit 250 Meter Distanz zw. Feldern 0,2 0,09 0,01 0,3 0,2 0,5 A7 wie A4 aber mit 250 Meter Distanz zw. Feldern 0,2 0,09 0,01 0,3 0,01 0,31 A8 wie A6 aber mit 0,1 Prozent GVP im Saatgut 0,05 (+/- 0,05) 0,09 0,01 0,15 (+/- 0,05) 0,01 0,16 (+/- 0,05) A: In der Region sind 10 Prozent der Maisanbauflächen mit GV-Mais bestellt. Der GV-Mais, der angebaut wird, ist homozygot bezüglich des Transgens. Die GV- Maisfelder sind ein Hektar gross. Der Nicht-GVP-Nutzer baut Körnermais für die Verarbeitung an (Kraftfutter). Seine Maisfelder sind ein Hektar gross und liegen 25 Meter entfernt vom nächsten GV-Maisfeld. Das eingesetzte Saatgut enthält eine GVP-Vermischung von 0,2 Prozent. Der Bauer nutzt Sä- und Erntemaschine gemeinsam mit Landwirten, die GV-Mais anbauen. Die Ernte seiner Maisfelder erfolgt mit einem Mähdrescher, der zuvor auf einem GV-Maisfeld zum Einsatz kam. Der Mähdrescher wird nicht gereinigt. Trocknung und Lagerung der Ernte erfolgt in einem Betrieb, der auch GV-Mais verarbeitet. September 2009 Seite 27 von 49

31 Tabelle 5: Qualitative Darstellung des Einflusses verschiedener Faktoren auf den GVP-Eintrag bei Körnermais, illustriert am Szenario A. Eintragspfad % GVP im Saatgut Szenario A 0,2 + % GVP via Auskreuzung + % GVP via Maschinen = % GVP im Ernteprodukt 0,6 0,6 1,4 + % GVP via Lagerung = % GVP vor Verarbeitung 0,2 1,6 Getrennte Ernte des Randes beim Nicht-GVP-Feld 0,2 0,6 0,6 1,4 0,2 1,6 Windstärke 0,2 Windrichtung 0,2 0,6 0,6 1,4 0,6 0,6 1,4 0,2 1,6 0,2 1,6 Fläche Nicht- GVP-Feld 0,2 0,6 0,6 1,4 0,2 1,6 Umgebungsstrukturen 0,2 0,6 0,6 1,4 0,2 1,6 Topografie 0,2 0,6 0,6 1,4 0,2 1,6 Steigende GVP- Adoptionsrate 0,2 0,6 0,6 1,4 0,2 1,6 Ertrag Nicht- GVP-Feld 0,2 0,6 0,6 1,4 0,2 1,6 : Das Ausmass der GVP-Vermischung nimmt ab; : das Ausmass der GVP-Vermischung nimmt zu. : die Zahl der GVP-Vermischungsfälle nimmt zu. A: In der Region sind 10 Prozent der Maisanbauflächen mit GV-Mais bestellt. Der GV-Mais, der angebaut wird, ist homozygot bezüglich des Transgens. Die GV- Maisfelder sind ein Hektar gross. Der Nicht-GVP-Nutzer baut Körnermais für die Verarbeitung an (Kraftfutter). Seine Maisfelder sind ein Hektar gross und liegen 25 Meter entfernt vom nächsten GV-Maisfeld. Das Nicht-GV-Maisfeld liegt in Windrichtung des GV-Maisfeldes. Das eingesetzte Saatgut enthält eine GVP- Vermischung von 0,2 Prozent. Der Bauer nutzt Sä- und Erntemaschine gemeinsam mit Landwirten, die GV-Mais anbauen. Die Ernte seiner Maisfelder erfolgt mit einem Mähdrescher, der zuvor auf einem GV-Maisfeld zum Einsatz kam. Der Mähdrescher wird nicht gereinigt. Trocknung und Lagerung der Ernte erfolgt in einem Betrieb, der auch GV-Mais verarbeitet. September 2009 Seite 28 von 49

32 3.5 Silomais für die Verfütterung auf dem Hof Tabelle 6 gibt Vermischungsszenarien für Silomais wieder, der für die hofeigene Verfütterung bestimmt ist. Szenario B schildert den Worst-Case-Fall, bei dem es in jedem Eintragspfad zu hohen GVP-Vermischungen kommt. In diesem Fall resultiert eine GVP-Vermischung von 0,88 Prozent in der Ernte. Dieser Vermischungsgrad dürfte je nach Produktionsform unterschiedlich bewertet werden. Während er für konventionell wirtschaftende Betriebe akzeptabel sein könnte, ist er aus Sicht von IP- und Bio-Betrieben kritisch zu betrachten. Tabelle 6: Vermischungsszenarien bei Silomais für die Verfütterung auf dem Hof Szenario Eintragspfad % GVP im Saatgut B 0,2 + % GVP via Auskreuzu ng + % GVP via Maschine n = % GVP im Ernteprodukt 0,24 0,4 0,88 B1 wie B aber mit Reinigung Häcksler B2 wie B aber mit getrennter Maschinennutzung B3 wie B aber mit 250 Meter Distanz zw. Feldern B4 wie B1 aber mit 250 Meter Distanz zw. Feldern B5 wie B2 aber mit 250 Meter Distanz zw. Feldern B6 wie B5 aber mit 0,05 Prozent GVP im Saatgut 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,05 (+/- 0,05) 0,24 0,04 0,48 0,24 0,01 0,45 0,04 0,4 0,64 0,04 0,04 0,28 0,04 0,01 0,25 0,04 0,01 0,1 (+/- 0,05) B: In der Region sind 10 Prozent der Maisanbauflächen mit GV-Mais bestellt. Der GV-Mais, der angebaut wird, ist homozygot bezüglich des Transgens. Die GV-Maisfelder sind ein Hektar gross. Der Nicht-GVP- Nutzer baut Silomais für die hofeigene Verfütterung an. Seine Maisfelder sind ein Hektar gross und liegen 25 Meter entfernt vom nächsten GV-Maisfeld. Das eingesetzte Saatgut enthält eine GVP-Vermischung von 0,2 Prozent. Der Bauer nutzt Sä- und Erntemaschine gemeinsam mit Landwirten, die GV-Mais anbauen. Die Ernte seiner Maisfelder erfolgt mit einem Häcksler, der zuvor auf einem GV-Maisfeld zum Einsatz kam. Der Häcksler wird nicht gereinigt. Trocknung und Lagerung der Ernte erfolgt in einem Betrieb, der auch GV-Mais verarbeitet. IP-Betriebe dürfen nur Futtermittel verwenden, deren GVP-Gehalt nicht über 0,9 Prozent liegt. Die im Szenario B resultierende GVP-Vermischung könnte deshalb für IP-Betriebe zu hoch sein, wenn man die Sicherheitsmarge von 0,2 Prozent beim Saatgut sowie die Unsicherheit des Nachweisverfahrens (z.b. Unsicherheit von 25 Prozent) mit einbezieht. Eine Senkung des GVP-Eintrags ist zum Beispiel möglich durch Reinigung des Häckslers (Szenario B1), getrennte Maschinennutzung (Szenario B2) oder den Einsatz von Häckslertypen, bei denen es keine oder nur wenige Rückstände gibt, sowie durch Vergrösserung der Abstände zwischen den Feldern (Szenarien B3 bis B5). Massnahmen bei der Maschinenutzung sind dabei wirkungsvoller als die Erhöhung des Feldabstandes. Wie Szenario B3 zeigt, könnte die verstärkte räumliche Trennung der Felder allein nicht ausreichen, um die GVP-Vermischung in der Ernte unter ein kritisches Mass zu senken (bei einer Messunsicherheit von 25 Prozent). Falls Bio-Betriebe einen Wert von 0,1 Prozent einhalten müssten, wären unter den September 2009 Seite 29 von 49

33 getroffenen Annahmen zusätzliche Massnahmen auf Stufe des eingesetzten Saatguts notwendig (Szenario B5), um unter dem Zielwert zu bleiben. Falls ein Landwirtschaftsbetrieb auf mehreren Feldern Mais anbaut, könnte auch der Ort der Probenahme einen Einfluss darauf haben, wie die GVP-Einträge der einzelnen Felder zu bewerten sind. Ein Beispiel: ein IP-Betrieb hat zwei Maisfelder, wobei das eine Feld dem Szenario B und das andere dem Szenario B4 entspricht. Die beiden Ernten werden bei der Einlagerung ins hofeigene Silo vermischt, was zur Folge hat, dass die auf dem Feld des Szenario B eingetragenen GVP-Mengen verdünnt werden. Es kann somit einen Unterschied machen, ob man den GVP-Gehalt in der Ernte eines einzelnen Feldes oder bei der Einlagerung der Ware bestimmt. Falls der Nachweis des GVP-Gehalts mit einer DNA-basierten Methode erfolgt, könnte auch der Zeitpunkt des Nachweises zu einem zu berücksichtigenden Faktor werden. Der Grund liegt darin, dass die DNA in Stengeln und Blättern nach der Ernte unter Umständen abgebaut werden könnte (Bannert 2006). Ein Abbau der DNA in den geheckselten Stengeln und Blättern würde nicht nur dazu führen, dass der GVP-Eintrag via Auskreuzung weniger verdünnt wird, sondern könnte auch zur Folge haben, dass der gemessene GVP-Gehalt umso grösser wird, je länger man mit dem Nachweis wartet. 3.6 Süssmais Anders als bei Silo- und Körnermais, die hauptsächlich zur Herstellung von Futtermitteln angebaut werden, wird Süssmais als Lebensmittel eingesetzt. Für die Modellierung wird davon ausgegangen, dass das Saatgut aus dem Ausland stammt, 0,2 Prozent GVP enthält und der GVP-Eintrag von GV-Süssmais stammt. Weiter wird angenommen, dass das Süssmaisfeld 250 Meter entfernt von einem GV-Maisfeld liegt. Dies entspricht in etwa der heute gängigen Praxis, in der Süssmaisfelder räumlich isoliert werden, weil Auskreuzungen von Silo- oder Körnermais dem Süssmais die Süsse nehmen und ihn mehlig machen. Experimentelle Daten zum Genfluss von Silo- oder Körnermais auf Zuckermais liegen kaum vor. Da Zuckermaissorten mehr Pollen produzieren können als Silooder Körnermaissorten, könnte der Eintrag via Auskreuzung tendenziell geringer sein als bei Körnermais. Bei der Modellierung wird angenommen, dass es via Auskreuzung zu einem Eintrag von 0,07 Prozent GVP kommt. Weiter wird angenommen, dass die Kolben einzeln geerntet werden, weshalb GVP-Vermischungen via Maschinen keine Rolle spielen. Tabelle 7: Vermischungsszenario bei Zuckermais. Eintragspfad % GVP im Saatgut + % GVP via Auskreuzung = % GVP im Ernteprodukt Szenario 0,2 0,07 0,27 Tabelle 7 zeigt, dass unter den getroffenen Annahmen der GVP-Gehalt der Ernte bei 0,27 Prozent liegt. Betrachtet man diesen GVP-Gehalt auf Stufe des landwirtschaftlichen Betriebes, so kann er unter Umständen je nach Produktionsform unterschiedlich bewertet werden. Gälte für Biobetriebe ein Höchstwert von 0,1 Prozent GVP in der Ernte, müssten September 2009 Seite 30 von 49

34 Massnahmen getroffen werden, um die GVP-Einträge niedriger zu halten. Dies kann durch den Bezug von Saatgut mit geringeren GVP-Spuren erfolgen und/oder durch die Erhöhung der Distanz zwischen den Feldern oder die getrennte Ernte der Feldränder. Bei Betrieben, die sich an den Höchstwert 0,9 Prozent halten müssen, wären keine weiteren Massnahmen notwendig. Auf Stufe des Konsumenten ist der GVP-Gehalt von 0,27 Prozent hingegen anders zu betrachten. Da einzelne Kolben geerntet und an die Konsumenten abgegeben werden, ist nicht der GVP-Gehalt in der Gesamternte entscheidend, sondern der GVP-Gehalt der einzelnen Kolben. Die Einträge via die beiden Eintragspfade bekommen damit eine andere Bedeutung. Die Auswirkung des GVP-Gehalts im Saatgut lässt sich am folgenden Beispiel illustrieren: Beträgt die Aussaatdichte 80'000 Körner pro Hektar und werden pro Maispflanze im Schnitt 1,5 Kolben gebildet, führt die GVP-Vermischung von 0,2 Prozent im Saatgut dazu, dass 240 der insgesamt geernteten Kolben über der Kennzeichnungsschwelle von 0,9 Prozent liegen werden. Da es kaum praktikabel sein dürfte, jeden Kolben auf GVP zu testen, wäre die Trennung der GV-Kolben von der nicht zu deklarierenden Kolben nur möglich, wenn sich die GV-Kolben optisch von den Nicht-GV-Kolben unterscheiden. Tun sie das nicht, kann sich unter den getroffenen Annahmen nach der Ernte folgende Situation einstellen: Werden die Kolben in Verpackungen à zwei Stück an die Konsumenten abgegeben, würde mindestens jede 500ste und maximal jede 250ste Packung Süssmais unbeabsichtigt ohne Deklaration verkauft. Falls diese Menge ohne Deklaration verkaufter GVP-Zuckermaisprodukte als zu hoch bewertet würde, könnte sie durch den Einsatz von Saatgut mit geringerem GVP-Gehalt gesenkt werden. Falls es gälte die Häufigkeit, mit der das beschriebene Szenario eintritt, zu beeinflussen, müsste auf die Häufigkeit Einfluss genommen werden, mit der GVP-haltiges Zuckermaissaatgut auf den Markt kommt. Wie beim GVP-Gehalt im Saatgut gilt es auch die GVP-Einträge via Auskreuzung daraufhin zu betrachten, wie sie sich auf die GVP-Vermischung einzelner Kolben auswirken. Da die Auskreuzung üblicherweise an den Feldrändern höher ist als im Feldinnern, kann der GVP- Gehalt einzelner Kolben des Feldrandes höher sein als die für das gesamte Feld ermittelte GVP-Vermischung. Die Distanz zwischen Zuckermaisfeld und GV-Maisfeld kann somit beeinflussen, in welchen Mengen Zuckermaiskolben irrtümlich ohne Deklaration auf den Markt kommen. Im oben beschriebenen Szenario (Tabelle 7) ist nicht davon auszugehen, dass Kolben aus dem Feldrand wegen den Auskreuzungen mehr als 0,9 Prozent GVP enthalten. Der GVP-Gehalt einzelner Kolben dürfte jedoch über 0,1 Prozent liegen, was je nach Produktionsform als unerwünscht bewertet werden könnte. Falls es solche Fälle zu vermeiden gälte, könnten die Kolben der Feldränder ausgeschieden oder die Distanz erhöht werden. September 2009 Seite 31 von 49

35 4. Kartoffeln 4.1 Anbau und Verwendung In der Schweiz werden jährlich auf rund Hektaren Ackerland Kartoffeln angebaut. Die Kantone mit den höchsten Anteilen an der Gesamtkartoffelfläche sind Bern, Waadt und Freiburg, gefolgt von Zürich, Aargau und Thurgau. Der Anbau von Kartoffeln erfolgt bis auf eine Höhe von 1900 Meter über Meer. Die Kartoffelernte wird für die Herstellung von Pflanzgut, Lebens- und Futtermittel verwendet (siehe Abbildung 6). Bei der Verwendung als Lebensmittel kann zwischen Speise- und Veredlungskartoffeln unterschieden werden. Bei Speisekartoffeln bilden die Knollen das Produkt, bei Veredelungskartoffeln werden die Knollen verarbeitet zum Beispiel zu Frites, Chips oder Püree. Futterkartoffeln sind meist Speisekartoffeln minderer Qualität und werden entweder auf dem Hof oder beim Verarbeiter ausgeschieden. Ein geringer Teil der Kartoffeln wird zu Mehl und Flocken für die Tierfütterung verarbeitet. Das in der Schweiz eingesetzte Kartoffelpflanzgut stammt vorwiegend aus inländischer Produktion wurden auf rund 1500 Hektar Saatkartoffeln angebaut (Swisssem 2008). Laut Schätzungen stammen rund 40 Prozent des in der Schweiz insgesamt verwendeten Pflanzguts aus hofeigener Erzeugung (Nowack Heimgartner & Oehen 2003). Bei den in der Schweiz eingesetzten Kartoffelsorten wird zwischen frühen, mittelfrühen, mittelfrühen bis späten Sorten sowie Gartensorten unterschieden befinden sich insgesamt 33 Sorten auf der Schweizerischen Sortenliste (Hebeisen et al. 2008) Menge in Tonnen Speisekartoffeln Futterkartoffeln Veredelungskartoffeln Saatkartoffeln Mehl und Flocken Export Abbildung 6: Verwendung der Kartoffelernte in der Schweiz im Jahr 2007; Quelle: swisspatat 2009 September 2009 Seite 32 von 49

36 4.2 GVP-Eintragspfade Abbildung 7 zeigt den Warenfluss bei Kartoffeln von der Anpflanzung bis zum Endprodukt als Futter- oder Lebensmittel sowie die Orte, an denen es während des Warenflusses zu GVP- Einträgen kommen kann. Innerhalb der landwirtschaftlichen Produktion von Kartoffeln sind bei einer zwischenbetrieblichen Koexistenz drei GVP-Eintragspfade zu berücksichtigen: Pflanzgut, «indirekter» Durchwuchs und Maschinen. Mit indirektem Durchwuchs wird der GVP-Eintrag via Bodensamenbank verstanden, der aufgrund der Langlebigkeit von Kartoffelsamen (bis zu 13 Jahren; siehe Vogel et al. 2008) entweder durch die Einschleppung von GV-Kartoffelsamen via Maschinen oder durch Auskreuzung während des vormaligen Anbaus möglich sein könnte. Der «direkte Durchwuchs» wird nicht betrachtet, weil nur die zwischenbetriebliche Koexistenz behandelt wird (siehe 2.3). Auskreuzungen spielen bei Kartoffeln nur mittelbar eine Rolle (indirekter Durchwuchs), weil das Ernteprodukt aus Knollen besteht. Ebenfalls nicht berücksichtigt werden die beiden Eintragspfade Ernte-Neben- Produkte und Lagerung/Verarbeitung auf dem Hof. Der Erste spielt bei Kartoffeln keine Rolle und der Zweite fällt weg, weil nur die zwischenbetriebliche Koexistenz behandelt wird. 4.3 Annahmen für die Modellierung Bei Kartoffeln gibt es nur wenige experimentelle Daten zum Genfluss innerhalb der landwirtschaftlichen Produktionskette. Computermodelle zur Berechnung potentieller Vermischungsmengen existieren nicht. Für die Modellierung wird deshalb weitgehend auf in der Literatur vorhandene Einschätzungen zurückgegriffen oder es werden eigene Annahmen getroffen. Die quantitativen Angaben sind entsprechend mit Unsicherheit behaftet und mit Vorsicht zu lesen. Kartoffelsorten können sich im Aussehen (Grösse, Farbe, Form), der Fruchtbarkeit, dem Erntezeitpunkt und sowie in der Menge der Knollen, die aus einer Pflanzknolle entstehen, unterscheiden, weshalb je angebauter Kombination von GV-Sorte und Nicht-GV-Sorte unterschiedliche Koexistenzsituationen auftreten können. Bei der Modellierung wird davon ausgegangen, dass sich die Sorten im Aussehen und der Menge der gebildeten Knollen nicht unterscheiden und dass sie fruchtbar sind und erst nach der Samenreife geerntet werden. Weitere Annahmen für die Modellierung sind: Pflanzgut: Das eingesetzte Pflanzgut stammt aus der Schweiz. Sein GVP-Gehalt beträgt 0,04 Prozent, was dem höchsten Anteil an GVP, der in zertifiziertem Nicht-GV-Kartoffelpflanzgut toleriert wird, entspricht (gemäss Pflanz- und Saatgut-Verordnung). Die Annahme kommt deshalb einem Worst-Case-Szenario gleich. Was den Einfluss des GVP-Gehalts im Saatgut auf die Gesamtvermischung betrifft, wird angenommen, dass dieser sich eins-zu-eins niederschlägt. GVP-Anteil: Der Anteil der GV-Kartoffeln an der gesamten Kartoffelanbaufläche liegt seit mehreren Jahren zwischen 25 und 50 Prozent. GVP-Eintrag via Samen aus der Bodensamenbank: Es wird angenommen, dass es in den Jahren zuvor zu einem Eintrag von GV-Kartoffelsamen in den Boden gekommen ist: einerseits durch die Einschleppung von Samen aus GV-Kartoffelfeldern via Maschinen, die gemeinsam mit GVP-Betrieben genutzt werden und andererseits, durch den Bodeneintrag September 2009 Seite 33 von 49

37 Abbildung 7: Schematische Darstellung des Produktionsflusses bei Kartoffeln und der möglichen GVP- Eintragspfade bei einer zwischenbetrieblichen Koexistenz. von Samen, die während des vormaligen Anbaus durch Auskreuzungen von GV-Pollen entstanden sind. Der Eintrag durch diesen «indirekten» Durchwuchs wird auf 0,03 Prozent geschätzt. Als Voraussetzung, dass es zu einem Eintrag von GV-Samen via Auskreuzung kommt, müssen die GVP-Felder und Nicht-GVP-Felder direkt aneinander angrenzen oder nur durch wenige Meter voneinander entfernt sein September 2009 Seite 34 von 49

38 GVP-Eintrag via Maschinen: Es wird angenommen, dass Pflanz- und Erntemaschinen gemeinsam genutzt werden und dass die Maschinen jeweils nach dem Einsatz auf einem GV- Kartoffelfeld direkt auf einem Nicht-GV-Kartoffelfeld eingesetzt werden. Ausgehend von den Einschätzungen von Bock et al. (2002) wird bei der Modellierung ein GVP-Eintrag von 0,06 Prozent angenommen. GVP-Vermischung im Lagerungs- und Verpackungsbetrieb: Um zu illustrieren, dass es auch nach der landwirtschaftlichen Produktionskette zu GVP-Vermischungen kommen kann, wird angenommen, dass die Kartoffelernte einem Betrieb verkauft wird, der sowohl GVP- als auch Nicht-GVP-Kartoffeln annimmt und anschliessend sortiert, lagert und verpackt. Dabei wird geschätzt, dass es in diesem Betrieb zu einer GVP-Vermischung von 0,15 Prozent kommen könnte. 4.4 Speisekartoffeln In Tabelle 8 sind verschiedene Vermischungsszenarien (A-C) bei Speisekartoffeln dargestellt. Szenario A zeigt dabei, dass bei der Herstellung von Speisekartoffeln zum Direktverkauf (ab Hof oder auf dem Markt) unter den getroffenen Annahmen in der Ernte eine Gesamtvermischung von 0,13 Prozent resultiert. Auf Stufe des landwirtschaftlichen Betriebes betrachtet kann dieser Vermischungsgrad für konventionell wirtschaftende oder IP-Betriebe als akzeptabel eingestuft werden. Falls Biobetriebe einen Höchstwert von 0,1 Prozent an GVP anstreben, könnten sie in diesem Szenario die Gesamtvermischung auf 0,08 Prozent drücken, wenn sie keine Pflanz- und Erntemaschinen einsetzen, die zuvor auf GV- Kartoffelfeldern zum Einsatz gekommen sind (Szenario A1). Szenario B handelt von der Herstellung von Speisekartoffeln für den Handel. Anders als bei Szenario A liefert der Landwirt seine Ernte an einen Betrieb, in dem die Kartoffeln sowohl sortiert und gelagert als auch für den Handel verpackt werden. Da dieser Betrieb auch GV- Kartoffeln annimmt, kommt es in den Sortier- und Verpackungsanlagen zu einem weiteren GVP-Eintrag von 0,15 Prozent, womit auf Stufe Verpackungsbetrieb eine Gesamtvermischung von 0,28 Prozent resultiert. Falls dieser Vermischungsgrad als zu hoch eingestuft wird, kann er gesenkt werden, indem die Ernte nur an Betriebe geliefert wird, die GV-Kartoffeln entweder ablehnen oder die Annahme der beiden Warenkategorien zeitlich so staffeln, dass GVP-Vermischungen vermieden werden (Szenario B1). Was bedeuten die in den Szenarien A, A1 und B, B1 resultierenden GVP-Vermischungen auf Stufe des Konsumenten? Zur Illustration wird das Szenario B diskutiert. Ausgangspunkt ist somit eine gewisse Menge an Speisekartoffeln, die zu rund 0,3 Prozent mit GVP vermischt ist. Es wird angenommen, dass diese Kartoffeln in Netze abgepackt sind, die durchschnittlich 12 Knollen enthalten. Da jede 333ste verpackte Kartoffel gentechnisch verändert ist, enthält im Schnitt jedes 28ste Netz eine GV-Kartoffel und somit einen GVP-Gehalt von 8,3 Prozent. Ein weiteres Beispiel: ein Biobetrieb verkauft seine Speisekartoffeln auf dem Markt. Der GVP- Gehalt in seiner Ernte beträgt knapp 0,1 Prozent (Szenario A1). Die Ware wird lose angeboten. Die Konsumenten wählen durchschnittlich 12 Kartoffeln aus. Da jede tausendste Kartoffel am Marktstand gentechnisch verändert ist, würde im Schnitt jeder 84ste Käufer eine GV-Kartoffel erstehen. Im Unterschied zum obigen Beispiel, wo der Verkäufer unbeab- September 2009 Seite 35 von 49

39 sichtigt Kartoffelnetze mit einem GVP-Gehalt von 8,3 Prozent ohne Deklaration anbietet, kommt es am Markstand erst nach der «Auswahl» des Konsumenten zu einer Situation, in welcher der GVP-Gehalt unbeabsichtigt steigt. Das Szenario C illustriert, wie sich die Vermischung aus Szenario A auswirken könnte, falls ein Teil der Ernte in der nächsten Anbausaison als Pflanzgut eingesetzt würde. Dabei wird angenommen, dass die GVP-Vermischung in der Ernte gleichmässig verteilt vorliegt und sich der GVP-Gehalt durch die Auswahl der Kartoffel nicht ändert. Der Warenfluss von Speisekartoffeln erfolgt üblicherweise getrennt nach Sorte und Herkunft (IP, BIO, Suisse Garantie). Diese Trennung und die biologischen Eigenschaften von Kartoffeln führen dazu, dass die GVP-Vermischungen bei Speisekartoffeln unter Koexistenzsituationen in der Regel tief liegen werden. Wie die obigen Beispiele zeigen, kann es trotz tiefer GVP- Vermischungsraten bei der Produktion im Verkauf zu Situationen kommen, in denen Chargen mit hohem GVP-Gehalt entstehen. Hinsichtlich des GVP-Nachweises könnten Kartoffeln unter Umständen eine besondere Herausforderung darstellen. Nach Bock et al. (2002) wäre eine Probemenge von 10'000 Kartoffeln notwendig, falls der Nachweis zuverlässig auf dem Niveau von 0,1 Prozent erfolgen soll. Dies könnte insbesondere beim Nachweis von GVP im Pflanzgut eine Rolle spielen. Gemäss Saat- und Pflanzgutverordnung dürfen bei zertifizierten Saatkartoffeln höchstens vier von 10'000 Knollen von einer anderen Sorten stammen, weshalb auch die Toleranz für GVP bei 0,04 Prozent liegt. Die Feststellung der Sortenreinheit geschieht heute weitgehend anhand äusserer Eigenschaften, was tendenziell zu einer Unterschätzung des tatsächlichen Vermischungswertes führen kann. Falls zum Beispiel die Sorte Charlotte neben einer GV-Charlotte koexistiert, wären Vermischungen von Auge nicht feststellbar. Da aber auch der quantitative Nachweis auf Ebene der DNA kaum realisierbar ist, wäre in diesem Fall eine zuverlässige, mengenmässige Bestimmung des GVP-Gehalts im Pflanzgut nicht möglich. Damit kann auch nicht geprüft werden, ob die Anforderungen an die Sortenreinheit eingehalten werden oder nicht. September 2009 Seite 36 von 49

40 Tabelle 8: Vermischungsszenarien bei Speisekartoffeln Eintragspfad Szenario A Speisekartoffeln für Direktverkauf A1 Speisekartoffeln für Direktverkauf B Speisekartoffeln für Handel B1 Speisekartoffeln für Handel C Nachbau Speisekartoffeln % GVP im Saatgut + % GVP via Samen aus der Bodensamenban k 1 = % GVP + % GVP via Maschinen 2 im Ernteprodukt + % GVP via Lagerung, Sortierung, Verpackung = % GVP vor Handel oder Verarbeitung 0,04 0,03 0,06 0, ,04 0,03 0,01 0, ,04 0,03 0,06 0,13 0,15 0,28 0,04 0,03 0,01 0,08 0,01 0,09 0,13 0,03 0,06 0, September 2009 Seite 37 von 49

41 5. Weizen 5.1 Anbau und Verwendung Weizen ist die wichtigste Kulturpflanze des Ackerbaus in der Schweiz. Er bedeckt knapp ein Drittel der offenen Ackerfläche und wird bis in Höhen von 900 Metern über Meer angebaut (Sanvido et al. 2005). Die jährliche Weizenanbaufläche beträgt rund 90'000 Hektar (Swissgranum 2009a). Bei Weizen wird zwischen Winter- und Sommerformen unterschieden, wobei in der Schweiz zu rund 95 Prozent Winterweizen angebaut wird. Eine weitere Unterscheidung erfolgt auf Stufe der Sorten. Sie werden in verschiedene Qualitätsklassen eingeteilt: die Klassen TOP, 1, 2 und 3 sowie Biskuit und Futterweizen befinden sich auf der Liste der empfohlenen Weizensorten insgesamt 23 Winter- und 5 Sommerweizensorten (Hiltbrunner et al. 2008). Weizen wird in der Schweiz zur Herstellung von Saatgut, Lebens- und Futtermittel eingesetzt (Abbildung 8). Zudem gibt es in der Schweiz bei Weizen auch Zuchtprogramme. Weizen wird hauptsächlich zur Herstellung von Lebensmitteln angebaut; rund 85 Prozent der Weizenfläche ist mit Brotweizen bestellt. Eine kleine Fläche wird zudem für die Herstellung von Biskuitweizen verwendet. Das in der Schweiz eingesetzte Weizensaatgut stammt vorwiegend aus inländischer Produktion. Bei Bedarf wird jedoch auch Saatgut importiert betrug die Saatweizenanbaufläche rund 4700 Hektar (Swisssem 2008). Rund fünf Prozent des eingesetzten Saatguts stammt aus Nachbau, das heisst aus hofeigener Erzeugung (Sanvido et al. 2005) Menge in Tonnen Brotweizen Futterweizen Saatweizen Biskuitweizen 6400 Abbildung 8: Verwendung der Weizenernte in der Schweiz im Jahr 2008; Quelle: provisorische Daten von Swissgranum (2009b). September 2009 Seite 38 von 49

42 5.2 GVP-Eintragspfade Abbildung 9 zeigt den Warenfluss bei Weizen von der Aussaat bis zum Endprodukt als Futteroder Lebensmittel sowie die Orte, an denen es während des Warenflusses bei zu GVP- Einträgen kommen kann. Innerhalb der landwirtschaftlichen Produktion von Weizen sind vier GVP-Eintragspfade zu berücksichtigen: Saatgut, Auskreuzung, Maschinen und Ernte-Neben- Produkte. Durchwuchs bleibt unberücksichtigt, weil die Szenarien nur die zwischenbetriebliche Koexistenz abbilden (siehe 2.3) und weil der «indirekte» Durchwuchs, der durch maschinelle Samenverschleppungen und durch die Auskreuzung in ein Nicht-GVP- Feld in den Folgejahren entstehen könnte, aufgrund der biologischen Eigenschaften von Weizen und der gängigen Fruchtfolge in der Schweiz vernachlässigbar ist. 5.3 Annahmen für die Modellierung Bei Weizen gibt es relativ wenige experimentelle Daten zum Genfluss innerhalb der landwirtschaftlichen Produktionskette. Computermodelle zur Berechnung potentieller Vermischungsmengen existieren nicht. Die in den Szenarien dargestellten quantitativen Angaben sind entsprechend mit Unsicherheit behaftet und mit Vorsicht zu lesen. Sorten: Die in den Szenarien betrachteten Sorten sind Winterweizensorten und blühen gleichzeitig. GVP-Vermischung im Saatgut: Es wird davon ausgegangen, dass der GVP-Gehalt des eingesetzten Saatguts 0,5 Prozent beträgt. Dies entspricht dem höchsten Anteil an GVP, der in Nicht-GV-Saatweizen der Kategorie Z2 toleriert wird. Die Annahme kommt deshalb einem Worst-Case gleich. GVP-Anteil in der Region: Der Anteil des GV-Weizens an der gesamten Weizenanbaufläche ist tief, sodass der Eintrag von GV-Pollen in das Nicht-GV-Weizenfeld nur von einem benachbarten GV-Weizenfeld erfolgt. Grösse, Form und Lage der Felder: GV-Weizen- und Nicht-GV-Weizenfeld sind ein Hektar gross, was einer für die Schweizer Landwirtschaft typischen Fläche entspricht. Die Felder sind zudem quadratisch und stehen parallel zueinander. Zwischen den Feldern liegt eine brach gelassene Fläche. Das Nicht-GV-Weizenfeld liegt in Windrichtung des GV-Weizenfeldes. Distanz zwischen den Feldern: GV-Weizenfeld und Nicht-GV-Weizenfeld grenzen direkt aneinander (Worst-Case- Annahme). GVP-Vermischung via Auskreuzung: Aufgrund der in der Literatur vorhandenen Daten und dem Modell von Gustafson et al. (2005) wird davon ausgegangen, dass der GVP-Eintrag via Auskreuzung in der Ernte 0,1 Prozent ausmacht. Maschinennutzung: Es wird davon ausgegangen, dass der Betrieb ohne GVP Saat- und Erntemaschinen mit Betrieben teilt, die GVP nutzen. Die Maschinen kommen dabei jeweils zuerst in einem GV-Weizenfeld und dann direkt im Nicht-GV-Weizenfeld zum Einsatz (Worst- Case-Annahme). Maschinentyp: Es wird angenommen, dass im eingesetzten Mähdrescher nach der Ernte 54 Kilogramm Weizensamen zurückbleiben. Eine weitere Annahme ist, dass sich der September 2009 Seite 39 von 49

43 Abbildung 9: Schematische Darstellung des Produktionsflusses bei Weizen und der möglichen GVP- Eintragspfade bei einer zwischenbetrieblichen Koexistenz. Maschinentyp nicht vollkommen reinigen lässt, weshalb auch nach einer Reinigung noch Rückstände von 5,4 Kilogramm im Mähdrescher vorzufinden sind. GVP-Vermischung via Maschine: Um die Auswirkung der GVP-Rückstände in den Mähdreschern zu bestimmen, sind die Erträge zu berücksichtigen. Dabei wird von einem für die Schweiz typischen Ertrag von acht Tonnen pro Hektar bei Brotweizen ausgegangen. Unter der Annahme, dass die Rückstände im Mähdrescher 54 Kilogramm ausmachen und September 2009 Seite 40 von 49