Landwirtschaft als Beschützer, Verursacher und Betroffener

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1 Technische Universität München Agrarwissenschaftliches Symposium Landbewirtschaftung und Klimaschutz: die Rolle der Landwirtschaft als Beschützer, Verursacher und Betroffener A. Heißenhuber TU München - Weihenstephan Weihenstephan, den 20. Sept. 2010

2 Klimaschutz: Eine Herkulesaufgabe Entwicklung der CO 2 -Emissionen, Mrd. t 35 Jährlicher Anstieg der globalen THG- Emissionen: fast 1 Mrd. t CO 2äq Rest der Welt 30 Großbritannien Deutschland 25 Afrika Südamerika 20 Japan Mittlerer Osten 15 Frühere SU China 10 USA Quelle: BMWi; BP. Wissenschaftlicher Beirat Agrarpolitik beim BMELV (2007): Nutzung von Biomasse zur Energiegewinnung Empfehlungen an die Politik.

3 Rolle der Landwirtschaft im Klimawandel Betroffener Ertragsschwankung, Produktionsrisiko Verursacher Methan, Lachgas, Kohlendioxid Beschützer Boden und Pflanzen als Kohlenstoffsenke

4 Primäre Rolle der Landwirtschaft: Erzeugung von Lebensmitteln und Rohstoffen unter Einhaltung der gesellschaftspolitisch g g p gegebenen Rahmenbedingungen

5 Technische Universität München Funktionen der Landwirtschaft Qualität der Luft Tierschutz Nahrungsmittel Kulturlandschaft (ökologisch und visuell) Agrobiodiversität THG Emissionen Mindestanforderungen d Kohlenstoffsenke Wasserverfügbarkeit Quelle: nach IEEP, 2009 Wasserqualität Bodenfunktionen Reduzierung Hochwassergefahr Reduzierung Brandgefahr

6 Rolle der Landwirtschaft im Klimawandel Betroffener Ertragsschwankung, Produktionsrisiko Verursacher Methan, Lachgas, Kohlendioxid Beschützer Boden und Pflanzen als Kohlenstoffsenke

7 Rolle der Landwirtschaft im Klimawandel Betroffener Ertragsschwankung, Produktionsrisiko Verursacher Methan, Lachgas, Kohlendioxid Beschützer Boden und Pflanzen als Kohlenstoffsenke

8 THG-Emissionen i Agrarsektor und vorgelagerter Bereich im Jahr 2005 in der BRD (insg. ca. 154 Mio. t CO 2 eq) Vorgelagerter g Bereich Stromerzeugung Düngererzeugung Futtermittel Maschinen, etc. 3 8,4 7,9 ca.13 ca.13 Agrarsektor Organische Energieeinsatz Düngung g Tierhaltung Böden Verdauung 6,7 20,8 18,3 36,9 N-Überschüsse Wirtschaftsdüngerlagerung 52 5,2 Auswaschung N-Deposition 50 5,0 10,3 2,5 3,1 CO 2 in Mio t CO 2 eq N 2 O in Mio t CO 2 eq CH 4 in Mio t CO 2 eq THG in Mio t CO 2 eq Quelle: eigene Darstellung nach Osterburg 2009

9 CO 2 Emissionen der Landnutzungsänderung Europa Grünland Weizen, Zuckerrüben, Raps Nordamerika Grünland Körnermais, Sojabohne trop. Lateinamerika Savanne Zuckerrohr trop. Lateinamerika Grünland Sojabohnen Südostasien trop. Regenwald Palmöl Zeitspanne: 20 Jahre tco 2 /ha und Jahr Quelle: Fehrenbach, 2008

10 Veränderung des Grünlandanteils in den Bundesländern (in ha) Quelle: Eigene Darstellung nach Behm 2008

11 Kyoto-Protokoll: drei direkte Emissionsquellen anrechenbar Fermentation bei der Verdauung (CH 4 ), Wirtschaftsdüngermanagement (CH 4 und N 2 O) landwirtschaftliche Böden (N 2O aus der Düngung). g) In Deutschland nicht anrechenbar. Änderungen der CO 2 -Emissionen, die aus landwirtschaftlich genutzten Moorböden Umwandlung von Grünland in Ackerland

12 Ökonomische und ökologische Kennziffern im Getreidebau in Abhängigkeit vom Düngeraufwand /dt Ertrag dt/ha & Stückkost ten /dt Energieinp put MJ/dt & THG Kg CO 2 eq/ Treibhausgasemissionen je dt WW optimale spezielle Intensität optimale spezielle Intensität Energie-Input je dt WW Stückkosten je dt WW N-Dünger kg/ha Stückkosten THG 0%N als N2O in kg CO2eq Ertrag dt/ha Energieinput GJ/dt THG25%NalsN2OinkgCO2eq 2.5%N

13 Ökonomische und ökologische Kennziffern im Getreidebau in Abhängigkeit vom Düngeraufwand /dt Ertrag dt/ha & Stückkost ten /dt Energieinp put MJ/dt & THG Kg CO 2 eq/ Treibhausgasemissionen je dt WW optimale spezielle Intensität optimale spezielle Intensität Energie-Input je dt WW Stückkosten je dt WW N-Dünger kg/ha Stückkosten THG 0%N als N2O in kg CO2eq Ertrag dt/ha Energieinput GJ/dt THG25%NalsN2OinkgCO2eq 2.5%N

14 ionen [kg CO 2eq ] Treibh hausgasemiss Zusammensetzung der Treibhausgasemissionen bei konstanter Milch- und Rindfleischproduktion kg CO 2eq 55kg 5,5 CO 2eq /kg Fleisch kg CO 2eq 8,8 kg CO 2eq /kg Fleisch 9910 kg CO 2eq Mutterkuh Mastverfahren Milchkuh inkl. Nachzucht 13,4 kg CO 2eq /kg Fleisch ,25 kg CO 2eq /kg Milch 1,06 kg CO 2eq /kg Milch 0,95 kg CO 2eq /kg Milch 0 PE 6000 kg PE 8000 kg und PE PE kg und PE Mutterkuh Mutterkuh Quelle: eigene Berechnungen nach IPCC 2006; Dämmgen, 2010; KTBL, 2008; LFL 2009, Cederberg u. Stadig, 2003

15 Neu Betrachtung unterschiedlicher Allokationsmethoden Systemerweiterung PE Milchkuh kg PE Milchkuh kg PE Milchkuh kg Keine Allokation Ökonomische Allokation kg CO 2eq/kg kg CO 2eq/kg kg CO 2eq/kg kg CO 2eq Milch Milch Rindfleisch Milchkuh kg Milchkuh kg Milchkuh kg 1,25 0,95 10,7 1,06 0,83 12,8 0,95 0,86 14,9 Quelle: eigene Berechnungen nach IPCC 2006; Dämmgen, 2010; KTBL, 2008; LFL 2009, Cederberg u. Stadig, 2003

16 Rolle der Landwirtschaft im Klimawandel Betroffener Ertragsschwankung, Produktionsrisiko Verursacher Methan, Lachgas, Kohlendioxid Beschützer Boden und Pflanzen als Kohlenstoffsenke

17 C - Vorräte der Böden Vermeidungspotenziale [ Treibhausgaspotenzial in t CO 2 -Äquiv. / (ha*a) ] 120 Moore (70 250) Renaturierung von Feuchtgebieten ) Ton nnen C pro ha Grünland (70 100) Acker (50 60) 20 1) Untersuchungstiefe: 0-0,3m Weidemanagement, optimierte Düngung, neue Arten (Leguminosen, Tief-Wurzler) Acker Grünland Organische Düngung Reduzierte Bearbeitung, opt. Düngung, Deckfrüchte Direktsaat 0,1 0,5 0,3 1,8 0,5 1,0 1,8 Quelle: nach BFN (2009) und Freibauer (2002)

18 O2Äq /t CO CO 2 Vermeidung und Vermeidungskosten bei unterschiedlicher Moornutzung Silomais --> ext. GL landwirtschaftlich genutzt Silomais --> ext. GLgepflegt Silomais --> vollständige Renaturierung ж Int.-GL --> ext. GL landwirtschaftlich genutzt Int.-GL --> ext. GL gepflegt Int.-GL --> vollständige Renaturierung Hochmoorstandort Niedersachsen, intensive Milchviehwirtschaft Niedermoorstandort Bayern t CO 2Äq /ha

19 Einspeisevergütung i für Strom aus Biomasse in ausgewählten EU-Ländern 35 ct/kwh 30 Min NawaRo Bonus Landschaftspflegebonus Technologiebonus Max Güllebonus Immissionsvermeidungsbonus KWK Bonus DK D F GR IRL L NL A P E EST LT SLO CZ H CY I Anmerkung: verwendete Umrechnungskurse: 1 entspricht 7,45 Dänische Kronen, 3,43 LT Litas, 24,6 CZK, 252 Forint (HFU) Quelle: eigene Darstellung nach Inst. f. Energetik u. Umwelt, 2005, EEG 2009, BMU 2008

20 Bioenergie sogar klimaschädlich? Wirkungskette: Umwidmung von Agrarflächen für Bioenergie Preissteigerungen Kompensation für für die Agrarprodukte Nahrungsproduktion durch Waldrodung Grünlandumbruch Intensivierung (N) CO 2 CO 2 N 2 O Beurteilung: Je mehr Bioenergie (auf Agrarflächen, in Nutzungskonkurrenz), desto größer die Risiken für den Klimaschutz Das Problem lässt sich mit Import-Zertifizierung nicht lösen Quelle: Wissenschaftlicher Beirat Agrarpolitik beim BMELV (2007): Nutzung von Biomasse zur Energiegewinnung Empfehlungen an die Politik.

21 Standardeinsparung bei Treibhausgasemissionen 100% (inkl. Gutschriften) 90% Verarbeitung ohne 80% Mindestforderungen ab 2017 für Neuanlangen: 60% 71% Methanemissionen 75% 70% 60% 50% 40% 30% 52% 56% 47% 62% 38% 57% 85% Mindestanforderung ab 2017: 50% Mindestanforderung ab 2010: 35% 93% 20% 16% 10% 19% 0% Ethanol aus Zuckerrüben Ethanol aus Ethanol aus Ethanol aus Ethanol aus Zuckerrüben Weizen Weizen Weizen mit m.gutschrift (Braunkohle) (Erdgas) Gutschrift Ethanol aus Zuckerrohr Biodiesel aus Raps Biodiesel aus Palmöl Rapsöl Ethanol aus Weizenstroh BTL aus Kulturholz Als Gutschriften wurden verwendet: Ersatz des Futtermittels Sojaschrot durch Vinasse bei Zuckerrüben und DDGS bei Weizen

22 CO 2 -Vermeidungskosten bei Bioenergielinien i i 800 Max aus anderen Studien Min aus anderen Studien Eigene Berechnungen /t CO 2äq Außerlandwirtschaftlicher 0 Benchmark Biogas/ Gülle (Strom & Wärme) Biogas Biogas (Strom) (Strom & Wärme) Hack- schnitzel- Heizung Getreide- Heizung Biogas (Einspei- sung) Hack- schnitzel- HKW Stroh Co-Ver- brennung Hackschnitzel Co-Verbrennung Bio- Ethanol Biogas diesel (Weizen) (Kraft- stoff) Wärme Strom & KWK Kraftstoffe Quelle: Eigene Berechnungen, ergänzt nach Quirin et al. (2004), Specht (2003), Schmitz (2006), Leible et al. (2007), Weiske et al. (2007), Kalies et al. (2007), JCR (2007), Zah et al. (2007); in: Wissenschaftlicher Beirat Agrarpolitik beim BMELV (2007): Nutzung von Biomasse zur Energiegewinnung Empfehlungen an die Politik.

23 CO 2 -Zertifikatspreise an der EEX Leipzig

24 Fazit Landwirtschaft spielt beim Klimawandel l eine dreifache Rolle Primäraufgabe ist die Nahrungsmittelproduktion Zielkonflikt (Multifunktionalität) erfordert Abwägungsprozeß Abgrenzung zwischen Verursacher- und Gemeinlastprinzip Bezüglich Klimaschutz sind die CO 2 -Minderungskosten maßgeblich