Herbizid-Wirkmechanismen: die HRAC-Gruppen
Vertiefung zum ThemaHerbizidresistenz
Ein Landwirt wechselt jedes Jahr das Unkrautmittel, und trotzdem breitet sich der Ackerfuchsschwanz weiter aus. Der Grund steht oft im Kleingedruckten: Die Mittel tragen verschiedene Namen, greifen aber am selben Ort in der Pflanze an. Die HRAC-Gruppen machen das sichtbar und sind das wichtigste Werkzeug im Resistenzmanagement.
Einfach erklärt
Diese Seite vertieft das Thema Resistenzen gegen Herbizide. Herbizide sind Mittel gegen Unkraut. Die HRAC-Gruppen ordnen diese Mittel nach ihrem Angriffsort in der Pflanze. Seit 2020 haben die Gruppen weltweit dieselben Nummern. Glyphosat gehört zum Beispiel zur Gruppe 9.
Mittel aus derselben Gruppe wirken gleich. Manche Unkräuter sind gegen ein Mittel resistent, also widerstandsfähig. Dann überstehen sie oft auch die anderen Mittel aus der Gruppe. Ein neuer Name hilft also nichts. Nur eine andere Gruppe hilft. Am besten mischt man mehrere wirksame Gruppen. Dazu kommen Fruchtfolge, späte Aussaat und Hacken.
Ein Beispiel ist der Ackerfuchsschwanz, ein Gras im Getreide. In Deutschland ist er oft gegen mehrere Gruppen resistent. Ein wichtiges Mittel gegen ihn ist in der EU nicht mehr erlaubt. Grund sind Risiken für Gesundheit und Grundwasser. So schrumpft der Werkzeugkasten für die Betriebe.
Merke: Für den Schutz vor Resistenzen zählt die Gruppe, nicht der Name vom Mittel.
Kurz gesagt
Die HRAC-Gruppen ordnen Herbizide nach ihrem Wirkort, also nach dem Enzym oder der Struktur, die sie in der Pflanze angreifen. Seit 2020 tragen die Gruppen weltweit einheitliche Nummern, zum Beispiel 1 für ACCase-Hemmer, 2 für ALS-Hemmer und 9 für Glyphosat. Mittel derselben Gruppe wirken gleich; ein Unkraut, das gegen eines davon resistent ist, übersteht oft auch die anderen. Wer Resistenzen vorbeugen will, muss deshalb zwischen Gruppen wechseln oder sie kombinieren, nicht nur zwischen Produkten.
Das lernst du hier
- das Ordnungsprinzip der HRAC-Gruppen erklären,
- wichtige Gruppen ihren Wirkorten und Stoffwechselwegen zuordnen,
- begründen, warum der Wechsel des Wirkorts im Resistenzmanagement zählt, und Mischung und Wechsel vergleichen,
- die Lage beim Ackerfuchsschwanz in Deutschland beurteilen.
Was sind die HRAC-Gruppen?
HRAC steht für Herbicide Resistance Action Committee, ein internationales Gremium, das von Pflanzenschutzunternehmen gegründet wurde und mit Forschenden zusammenarbeitet. Es teilt Herbizide nach ihrem Wirkort ein: dem Molekül in der Pflanze, an dem der Wirkstoff angreift, meist ein Enzym. Der Wirkort bestimmt den Wirkmechanismus, also welcher Lebensvorgang gestört wird.
Früher bezeichnete HRAC die Gruppen mit Buchstaben (A, B, C1 …), während in den USA Nummern üblich waren. 2020 stellte HRAC auf Nummern um, die mit dem US-System übereinstimmen. Seitdem gilt weltweit: Gruppe 1 sind die ACCase-Hemmer (früher A), Gruppe 2 die ALS-Hemmer (früher B), Gruppe 9 Glyphosat (früher G). Ältere Bücher und Datenbanken nennen oft noch beide Bezeichnungen, etwa „A/1“.
Wichtige HRAC-Gruppen im Überblick
Insgesamt unterscheidet HRAC heute rund 30 Gruppen. Für den Ackerbau in Deutschland sind vor allem diese wichtig (Beispielwirkstoffe, Stand Oktober 2026):
| Gruppe | Wirkort | Beispiele | Hinweis |
|---|---|---|---|
| 1 | ACCase (Fettsäurebildung) | Clodinafop, Fenoxaprop, Pinoxaden | nur gegen Gräser; bei Ackerfuchsschwanz häufig Resistenz |
| 2 | ALS (verzweigtkettige Aminosäuren) | Mesosulfuron, Iodosulfuron, Pyroxsulam | wirken in sehr kleinen Mengen; Resistenzen weltweit am häufigsten |
| 3 | Mikrotubuli (Zellteilung) | Pendimethalin | Bodenwirkung auf keimende Unkräuter |
| 4 | Auxin-Rezeptoren | 2,4-D, MCPA, Dicamba | gegen zweikeimblättrige Unkräuter im Getreide |
| 5 | Photosystem II | Chlortoluron, Terbuthylazin | ältere Wirkstoffgruppe |
| 9 | EPSPS (aromatische Aminosäuren) | Glyphosat | Totalherbizid, siehe Glyphosat |
| 12 | Phytoen-Desaturase (Carotinoide) | Diflufenican, Beflubutamid | Bleicher, oft Mischpartner |
| 15 | sehr langkettige Fettsäuren | Prosulfocarb, Flufenacet | Flufenacet in der EU nicht mehr genehmigt |
| 27 | HPPD (Pigmentbildung) | Mesotrion, Tembotrion | Bleicher, vor allem im Mais |
Merke
Für das Resistenzmanagement zählt die Gruppe, nicht der Handelsname. Zwei Mittel mit verschiedenen Namen, aber derselben HRAC-Nummer üben auf ein Unkraut denselben Selektionsdruck aus. Ein Wechsel ist nur dann einer, wenn sich die Gruppe ändert.
Resistenzmanagement im Pflanzenschutz: warum der Wirkort zählt
Resistenz entsteht durch Selektion: Seltene Pflanzen mit einer passenden Erbänderung überleben das Spritzen und vermehren sich (mehr dazu auf der Hauptseite Resistenzen gegen Herbizide). Ist zum Beispiel das Zielenzym ALS so verändert, dass ein Sulfonylharnstoff nicht mehr bindet, binden oft auch andere ALS-Hemmer schlechter. Man spricht von Kreuzresistenz innerhalb der Gruppe. Ein Mittel aus einer anderen Gruppe trifft dagegen einen ganz anderen Wirkort, an dem diese Pflanze nicht verändert ist.
Dafür gibt es zwei Strategien. Beim Wechsel (Spritzfolge) setzt man in aufeinanderfolgenden Behandlungen oder Jahren Mittel verschiedener Gruppen ein. Bei der Mischung (Tankmischung) bringt man mehrere Gruppen gleichzeitig aus. Eine Auswertung von 105 Betrieben in Illinois (Evans u. a. 2016) fand glyphosatresistenten Wasserhanf (Amaranthus tuberculatus) vor allem dort, wo oft Glyphosat gespritzt wurde und wo pro Jahr nur wenige Gruppen zum Einsatz kamen. Das Mischen mehrerer Gruppen senkte die Wahrscheinlichkeit für Resistenz, ein häufiger Wechsel allein dagegen nicht. Eine Bedingung gilt dabei immer: Jeder Mischpartner muss gegen das Unkraut auch allein ausreichend wirken, sonst wirkt praktisch nur eine Gruppe.
- Lage klärenWelche Unkräuter stehen auf dem Feld? Gibt es Verdacht auf Resistenz? Ein Labortest mit Samen schafft Klarheit.
- Gruppen prüfenFür jedes geplante Mittel die HRAC-Nummer nachschlagen und notieren, welche Gruppen in den letzten Jahren eingesetzt wurden.
- Gruppen kombinierenMittel mit verschiedenen, gegen das Unkraut wirksamen Gruppen mischen oder abwechseln; die zugelassene Aufwandmenge einhalten.
- Ohne Chemie vorbeugenFruchtfolge mit Sommerungen, spätere Aussaat, Pflügen, Striegeln oder Hacken senken die Zahl der Unkräuter, die überhaupt bekämpft werden müssen.
- Erfolg kontrollierenNach der Behandlung prüfen, ob einzelne Pflanzen einer Art überlebt haben, und sie vor der Samenreife entfernen.
Resistenz oder Anwendungsfehler?
Nicht jedes Unkraut, das überlebt, ist resistent. Zu große Pflanzen, Trockenheit, Regen kurz nach dem Spritzen oder eine zu geringe Menge können die Wirkung ebenfalls schwächen. Auf Resistenz deuten eher einzelne gesunde Pflanzen einer Art zwischen abgestorbenen, während andere Arten gut erfasst wurden, und ein Problem, das sich über Jahre an derselben Stelle verstärkt.
Beispiel: Ackerfuchsschwanz in Deutschland
Der Ackerfuchsschwanz ist ein Gras, das wie Winterweizen im Herbst keimt und im Getreide hohe Ertragsverluste verursachen kann. Enge Fruchtfolgen mit viel Wintergetreide und frühe Saattermine begünstigen ihn. Die internationale Resistenzdatenbank zeigt, wie sich seine Resistenzen in Deutschland aufgebaut haben:
| Jahr des Nachweises | Resistent gegen HRAC-Gruppen |
|---|---|
| 1983 | 1 und 5 (multiple Resistenz) |
| 2001 | 2 |
| 2003 | 1 |
| 2007 | 1, 2, 5 und 15 (multiple Resistenz gegen vier Gruppen) |
| 2009 | 1 und 2 |
Damit sind in manchen Populationen die Gräsermittel der Gruppen 1 und 2, die im Frühjahr im Bestand gespritzt werden, kaum noch wirksam. Umso wichtiger wurden Bodenherbizide im Herbst, allen voran Flufenacet aus Gruppe 15. Laut dem sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie wurde es im Herbst 2024 auf 85 Prozent der mit Herbiziden behandelten Wintergetreidefläche eingesetzt. 2025 erneuerte die EU die Genehmigung für Flufenacet nicht, unter anderem weil die EFSA es als Störer des Hormonsystems (endokrinen Disruptor) bewertete und sein Abbauprodukt Trifluoressigsäure (TFA) das Grundwasser belasten kann. In Deutschland läuft die letzte Aufbrauchfrist am 10. Dezember 2026 ab.
Für die Betriebe schrumpft der Werkzeugkasten weiter: Gegen den Ackerfuchsschwanz bleiben im Herbst vor allem Prosulfocarb (ebenfalls Gruppe 15), Chlortoluron (Gruppe 5), Aclonifen (Gruppe 32), Flumioxazin (Gruppe 14) und Pendimethalin (Gruppe 3), meist als Mischung. Neue Wirkmechanismen kommen nur selten auf den Markt. Deshalb gewinnen ackerbauliche Maßnahmen an Gewicht: spätere Saat im Oktober, mehr Sommerkulturen wie Mais oder Sommergerste in der Fruchtfolge, Pflügen, das Auflaufenlassen und mechanische Bekämpfen der ersten Keimwelle vor der Saat.
Typische Fehler
- „Ich habe das Mittel gewechselt, also ist das Resistenzrisiko gebannt.“ Falsch, wenn das neue Mittel zur selben HRAC-Gruppe gehört.
- „In einer Mischung zählt jede Gruppe.“ Nur wenn jeder Partner das Unkraut auch allein ausreichend erfasst. Ein Gräsermittel schützt nicht vor Resistenz bei Kamille.
- „Weniger Mittel heißt weniger Resistenz.“ Unterdosierte Spritzungen lassen gerade etwas widerstandsfähigere Pflanzen überleben und können Resistenz fördern.
- „Gruppe = Wirkstoffklasse nach chemischer Struktur.“ Ungenau: Die Gruppe richtet sich nach dem Wirkort. Chemisch verschiedene Stoffe können in derselben Gruppe stehen.
Vertiefung Oberstufe: Warum Mischungen Resistenz verzögern – und wann nicht
Die Idee hinter Mischungen lässt sich mit Wahrscheinlichkeiten erklären. Angenommen, in einer großen Ackerfuchsschwanz-Population trägt eine von einer Million Pflanzen eine Mutation, die vor Gruppe 1 schützt, und unabhängig davon eine von einer Million eine Mutation, die vor Gruppe 15 schützt. Wird nur Gruppe 1 gespritzt, überlebt jede millionste Pflanze und vermehrt sich. Werden beide Gruppen gleichzeitig eingesetzt, überleben nur Pflanzen mit beiden Mutationen. Sind die Mutationen unabhängig, ist das im Mittel nur eine von einer Billion (10⁻⁶ · 10⁻⁶ = 10⁻¹²). Selbst auf großen Flächen ist eine solche Pflanze sehr unwahrscheinlich. Die Zahlen sind ausgedacht, das Prinzip entspricht der Produktregel der Wahrscheinlichkeitsrechnung, die du auch aus der Populationsgenetik kennst.
Ein Wechsel über die Jahre wirkt schwächer: In jedem einzelnen Jahr selektiert nur eine Gruppe, und resistente Pflanzen können sich in diesem Jahr ungehindert vermehren. Ob ihr Anteil im Folgejahr wieder sinkt, hängt davon ab, ob die Resistenz ohne Herbizid einen Nachteil hat.
Das Modell hat eine wichtige Grenze. Es setzt voraus, dass jede Resistenz nur einen Wirkort betrifft. Beim Ackerfuchsschwanz ist aber häufig die metabolische Resistenz verbreitet: Die Pflanzen bauen Herbizide mit Entgiftungsenzymen wie Cytochrom-P450-Enzymen oder Glutathion-S-Transferasen schneller ab. Ein solcher Mechanismus kann gegen mehrere Gruppen zugleich schützen, auch gegen Wirkstoffe, die auf dem Feld nie eingesetzt wurden. Dann verliert auch eine Mischung an Wirkung. Fachleute schließen daraus, dass Herbizide allein das Problem nicht lösen können und ackerbauliche Maßnahmen immer dazugehören.
Fachbegriffe
- HRAC
- Herbicide Resistance Action Committee; teilt Herbizide nach ihrem Wirkort in nummerierte Gruppen ein.
- Wirkort
- Molekül in der Pflanze, meist ein Enzym, an dem ein Herbizid angreift, z. B. ALS oder EPSPS.
- Kreuzresistenz
- Resistenz gegen mehrere Wirkstoffe durch denselben Mechanismus, meist innerhalb einer Gruppe.
- multiple Resistenz
- Eine Pflanze oder Population ist gegen Wirkstoffe mehrerer Gruppen resistent, oft durch mehrere Mechanismen.
- Tankmischung / Spritzfolge
- Gleichzeitiger Einsatz mehrerer Mittel bzw. ihr Einsatz nacheinander.
- metabolische Resistenz
- Resistenz durch beschleunigten Abbau des Herbizids in der Pflanze; kann mehrere Gruppen betreffen.
Aufgaben
AFB I Wissen wiedergeben AFB II Anwenden AFB III Beurteilen
- AFB INenne das Ordnungsprinzip der HRAC-Gruppen und ordne Glyphosat, Mesosulfuron und Pinoxaden ihrer Gruppe und ihrem Wirkort zu.
Lösung anzeigen
Die Gruppen ordnen Herbizide nach ihrem Wirkort. Glyphosat: Gruppe 9, EPSPS. Mesosulfuron: Gruppe 2, ALS. Pinoxaden: Gruppe 1, ACCase.
- AFB IIEin Betrieb spritzte gegen Ackerfuchsschwanz drei Jahre lang im Frühjahr jeweils ein anderes Produkt: zuerst eines mit Mesosulfuron, dann eines mit Pyroxsulam, dann eines mit Iodosulfuron. Die Wirkung ließ nach. Erkläre den Befund.
Lösung anzeigen
Alle drei Wirkstoffe gehören zur Gruppe 2 und hemmen die ALS. Trotz wechselnder Produkte wirkte jedes Jahr derselbe Selektionsdruck auf denselben Wirkort. Pflanzen mit einer veränderten ALS überlebten und vermehrten sich; wegen der Kreuzresistenz innerhalb der Gruppe half der Produktwechsel nicht.
- AFB IIVergleiche Mischung und Wechsel von Herbizidgruppen und erläutere mithilfe der Studie aus Illinois, welche Strategie Resistenz besser verzögert.
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Wechsel: Gruppen werden nacheinander eingesetzt; in jedem Jahr selektiert nur eine Gruppe. Mischung: mehrere wirksame Gruppen gleichzeitig; eine Pflanze überlebt nur mit Resistenz gegen alle. In der Auswertung von 105 Betrieben war glyphosatresistenter Wasserhanf seltener, wenn mehrere Gruppen gemischt wurden; ein häufiger Wechsel allein senkte das Risiko nicht. Bedingung: Jeder Mischpartner muss gegen das Unkraut allein wirksam sein.
- AFB IIWerte die Tabelle zum Ackerfuchsschwanz aus und erläutere, warum der Wegfall von Flufenacet für viele Betriebe ein Problem ist.
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Seit 1983 kamen in Deutschland immer mehr Gruppen hinzu, gegen die Ackerfuchsschwanz-Populationen resistent sind; 2007 wurde eine Population mit Resistenz gegen vier Gruppen (1, 2, 5, 15) nachgewiesen. Weil die Frühjahrsmittel der Gruppen 1 und 2 oft versagen, verließen sich viele Betriebe auf Flufenacet im Herbst (85 % der behandelten Wintergetreidefläche 2024). Mit dem Wegfall bleibt aus Gruppe 15 vor allem Prosulfocarb, sodass der Selektionsdruck auf diese Gruppe steigt und die Zahl wirksamer Kombinationen sinkt.
- AFB IIIDie EU nahm Flufenacet wegen Gesundheits- und Grundwasserrisiken vom Markt, obwohl es für das Resistenzmanagement wichtig war. Beurteile diese Entscheidung und mögliche Folgen für Umwelt und Landwirtschaft.
Lösung anzeigen
Für die Entscheidung: Einstufung als endokriner Disruptor, Grundwasserbelastung durch das langlebige Abbauprodukt TFA, Vorsorge für Trinkwasser. Probleme: weniger Wirkorte im Werkzeugkasten, stärkerer Selektionsdruck auf die verbleibenden Gruppen, mögliche Ertragsverluste und Kosten. Mögliche Folgen: mehr Pflug und Bodenbearbeitung (Erosion, Energie), mehr Sommerungen und spätere Saat (vielfältigere Fruchtfolgen), Bedarf an Forschung zu neuen Wirkorten und nicht chemischen Verfahren. Ein begründetes Urteil wägt Gesundheits- und Gewässerschutz gegen landwirtschaftliche Folgen ab und kann Begleitmaßnahmen nennen, etwa Beratung oder Förderung ackerbaulicher Strategien.
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Quellen & Stand
- Herbicide Resistance Action Committee: Global Herbicide Mode of Action Classification (Nummernsystem seit 2020).
- International Herbicide-Resistant Weed Database: Herbizidresistente Unkräuter in Deutschland (abgerufen am 28.10.2026).
- Meinlschmidt, E. (LfULG Sachsen): Widerruf von Flufenacet – wie geht es weiter? Vortrag vom 13.01.2026.
- Durchführungsverordnung (EU) 2025/910 zur Nichterneuerung der Genehmigung für Flufenacet, Text bei umwelt-online.
- Evans, J. A. u. a.: Managing the evolution of herbicide resistance. Pest Management Science 72 (2016), S. 74–80.
Stand: Oktober 2026.