Pflanzenschutzmittel (PSM) bilden ein Schlüsselelement in der modernen Landwirtschaft und werden weltweit in großen Mengen ausgebracht. Neben dem Vorteil der Reduktion von schädlings- oder krankheitsbedingten Ernteausfällen stellen Pflanzenschutzmittel ein großes Risiko für Nichtzielökosysteme dar. PSM können auf unterschiedliche Organismengruppen direkte toxische Wirkungen zeigen und dadurch auch einen Einfluss auf die gesamte Nahrungskette nehmen. Gerade kleine Fließ- und Stehgewässer die an landwirtschaftlich genutzte Flächen angrenzen sind vom Pflanzenschutzmitteleintrag aus diffusen Quellen wie Oberflächenabfluss nach Starkregen, Drainage und Abdrift während der Sprühapplikation betroffen.
Um das Risiko auf Nichtzielökosysteme gering zu halten schreibt die EU eine ökotoxikologische Risikobewertung von PSM innerhalb des Zulassungsverfahrens vor, bei dem sowohl die Toxizität auf verschiedene Organismengruppen wie auch die mögliche Exposition von verschiedenen Umweltkompartimenten getestet wird. Für die Bestimmung der Umweltkonzentrationen in Oberflächengewässern wird in der EU der Modellierungsansatz der FOCUS (FOrum for the Coordination of pesticide fate models and their USe) Arbeitsgruppe vorgeschrieben. Hierbei handelt es sich um ein gestuftes Verfahren welches basierend auf einem realistischen worst-case Ansatz die möglichen Umweltkonzentrationen mit Hilfe von Computermodellen voraussagen soll.
Obwohl der beschriebene FOCUS Ansatz in der Risikobewertung allgemein anerkannt ist und als wissenschaftlich fundiert gilt, gibt es Hinweise darauf, dass Schwachpunkte in den Modellen und Szenarien zu Unsicherheiten in der Expositionsabschätzung führen. Eine falsche Expositionsabschätzung kann fatale Folgen für Ökosysteme haben, vor allem wenn diese unter der tatsächlichen Exposition liegt. Deshalb hat das Promotionsvorhaben zum Ziel den genannten FOCUS Modellierungsansatz hinsichtlich Treffsicherheit und Konservativität zu bewerten und mögliche Verbesserungsvorschläge zu erarbeiten und zu validieren.