Ökonomische Bewertung der Ökosystemdienstleistungen von Auen

Transkript

1 Der Nutzen von Ökonomie und Ökosystemdienstleistungen für die Naturschutzpraxis April 2012, Bundesamt für Naturschutz, Vilm Ökonomische Bewertung der Ökosystemdienstleistungen von Auen Methodische Ansätze und Ergebnisse des Fallbeispiels Elbe Jürgen Meyerhoff & Alexandra Dehnhardt Fachgebiet Landschaftsökonomie, TU Berlin

2 Gliederung 1. Hintergrund 2. Konzeptionelle Grundlagen: Aspekte einer integrierten Maßnahmenplanung aus ökonomischer Sicht Ökonomisch optimale Auennutzung Funktionen, Nutzungen, Werte die Ökosystemdienstleistungen von Auen 3. Fallbeispiel Elbe 4. Fazit Hochwasserschutzfunktion Nährstoffretentionsfunktion Naturschutzfunktion

3 Hintergrund Flussauen stellen eine Reihe von Ökosystemdienstleistungen zur Verfügung, die direkt oder indirekt einen Beitrag zur gesellschaftlichen Wohlfahrt leisten (MEA 2005) Auenzustandsbericht 2009: 2/3 der ursprünglichen Auen sind verschwunden, nur 10% in naturnahem Zustand Mit dem Verlust von Auenflächen sind eine Reihe von Ökosystemdienstleistungen betroffen, zudem führt dieser zu einem Anstieg des Hochwasserrisikos Flussauen müssen als gemeinsames Handlungsfeld von Naturschutz, Wasserwirtschaft und Hochwasserschutz betrachtet werden Politikwandel in Richtung eines integrierten Flussgebiets und Hochwasserrisikomanagement Ökonomische Bewertungen als Entscheidungshilfe bei der Planung integrierter Hochwasser und Auenschutzmaßnahmen

4 Aspekte des integrierten Auenmanagements aus ökonomischer Sicht

5 Die Analyse inkrementeller Veränderungen Ermittlung eines ökonomisch optimalen Verhältnisses von eingedeichten und aktiven Auenstandorten Quelle: Grossmann et al. (2010), nach Heimlich et al. (1998)

6 Ökosystemdienstleistungen von Auen und ihr ökonomischer Wert Struktur z.b. Biomasse, Boden Flora, Fauna Charakteristika z.b. Größe, Substrat, Wasserverhältnisse, Niederschlag Prozesse z.b. Photosynthese, biochemischer Kreislauf, Zersetzung Ökologie Funktionen Güter Produktionsfunktion (Landwirtschaft, Fischerei) Kulturelle Funktion (Erholung ) Leistungen Regulationsfunktion (Hochwasserschutz) Filterfunktion (Wasserreinigung) Lebensraumfunktion (Biodiversität) Schnittstelle Ökosystemdienstleistungen Direkte Nutzungswerte Indirekte Nutzungswerte Nutzungsunab hängige Werte Ökonomie Wert für die Gesellschaft Source: according to Turner et al. (2000:12), Ecosystem Functions and Services, Norwich Ökonomischer Gesamtwert (TEV)

7 Ökosystemdienstleistungen von Auen und ihr ökonomischer Wert Struktur z.b. Biomasse, Boden Flora, Fauna Charakteristika z.b. Größe, Substrat, Wasserverhältnisse, Niederschlag Prozesse z.b. Photosynthese, biochemischer Kreislauf, Zersetzung Ökologie Funktionen Güter Produktionsfunktion (Landwirtschaft, Fischerei) Kulturelle Funktion (Erholung ) Leistungen Regulationsfunktion (Hochwasserschutz) Filterfunktion (Wasserreinigung) Lebensraumfunktion (Biodiversität) Problem: Die meisten ÖSD haben den Charakter öffentlicher Güter Source: according to Turner et al. (2000:12), Ecosystem Functions and Services, Norwich Schnittstelle Ökosystemdienstleistungen Direkte Nutzungswerte Indirekte Nutzungswerte Ökonomischer Gesamtwert (TEV) Nutzungsunab hängige Werte Sie werden nicht über Märkte gehandelt, es gibt keine Informationen über ihren ökonomischen Wert Sie werden in Entscheidungen möglicherweise nicht adäquat berücksichtigt Ökonomie Wert für die Gesellschaft

8 Ökosystemdienstleistungen von Auen und ihr ökonomischer Wert Struktur z.b. Biomasse, Boden Flora, Fauna Charakteristika z.b. Größe, Substrat, Wasserverhältnisse, Niederschlag Prozesse z.b. Photosynthese, biochemischer Kreislauf, Zersetzung Ökologie Funktionen Güter Produktionsfunktion (Landwirtschaft, Fischerei) Kulturelle Funktion (Erholung ) Leistungen Regulationsfunktion (Hochwasserschutz) Filterfunktion (Wasserreinigung) Lebensraumfunktion (Biodiversität) Schnittstelle Ökosystemdienstleistungen Präferenzbasierte Methoden (z.b. Kontingente Bewertung, Reisekostenansatz, Benefit Transfer) Direkte Nutzungswerte Indirekte Nutzungswerte Nutzungsunab hängige Werte Preisbasierte Methoden (z.b. Vermeidungskosten, Ersatzkostenansatz) Ökonomie Wert für die Gesellschaft Source: according to Turner et al. (2000:12), Ecosystem Functions and Services, Norwich Ökonomischer Gesamtwert (TEV)

9 Bewertungsmethoden Quelle: Turner, Pearce & Bateman 1994

10 Fallbeispiel Elbe

11 Erweiterte KNA für integrierte Maßnahmenplanung und Bewertung Ziel: ökonomische Bewertung (Nutzen / Kosten) eines ökologisch orientierten Maßnahmenprogramms zum Hochwasserschutz und zur Auenrevitalisierung Datengrundlagen zu Maßnahmen und monetärer Bewertung (u.a.): Forschungsergebnisse aus Teilprojekten des BMBF Forschungsverbundes Elbe Ökologie Bewertung von marginalen Veränderungen im Verhältnis eingedeichter zur aktiven Auenstandorten Berücksichtigte Ökosystemdienstleistungen Güter und Leistungen Produktion von land und forstwirtschaftlichen Erzeugnissen Hochwasserretention (überörtliche Retentionsleistung) Biodiversität Nährstoffsenke (P und N) Verwendete Methode Indirekt über die Opportunitätskosten des Flächenentzugs Vermiedene Vermögensschäden Zahlungsbereitschaftsanalyse / BT Ersatzkostenmethode

12 Betrachtete Maßnahmen und Varianten Hamburg Maßnahmentypen: Deichrückverlegungen Aktivierung von gesteuerten Hochwasserpoldern (mit und ohne ökologische Flutung) Neu Darchau 500 Aland Wittenberge Havelberg 400 Tangermünde Havel Magdeburg 300 Barby Dessau Wittenberg 200 N Saale Mulde Torgau 10 km Leipzig 100 Dresden Morphologische Aue 200 Elbe-Kilometer Aktive Aue Potenzielle Deichrückverlegungsstandorte Biosphärenreservat

13 Betrachtete Maßnahmen und Varianten Hamburg Maßnahmentypen: Deichrückverlegungen Aktivierung von gesteuerten Hochwasserpoldern (mit und ohne ökologische Flutung) Neu Darchau 500 Aland Wittenberge Havelberg 400 Option Beschreibung Flusskilometer (km) Zahl der Standorte Tangermünde Polderflächen (ha) DRVflächen (ha) Havel DR I DRV maximal N Magdeburg DR II DRV klein 120, P Polder klein Pö Polder klein mit ökol. Flutung Barby Saale 300 Dessau Mulde Wittenberg 200 Torgau P+DR Multifunktional, ohne ökol. Flutung km Leipzig 100 Pö+DR Multifunktional mit ökol. Flutung Morphologische Aue 200 Elbe-Kilometer Dresden Aktive Aue Biosphärenreservat Potenzielle Deichrückverlegungsstandorte

14 Hochwasserretentionsleistung

15 Schutz und Entwicklung von Auenlandschaften, 20. / 21. Oktober 2011, Schloss Criewen Bewertungsmethode: vermiedene Hochwasserschäden 1. Ermittlung des Hochwasserrisikos (Erwartungswert des monetär bewerteten Schadens) Modellierung der Effekte auf das Abflussgeschehen der Elbe und die Wasserstände im Flusslauf: Generierung von synthetischen Hochwasserereignissen unterschiedlicher Jährlichkeit; Simulation des Wellenablaufs mit und ohne Retentionswirkung der Maßnahmen; Simulation des Überflutungsgeschehens (angepasstes Modell des Pilot Elbe DSS ) Berechnung der mittleren jährlichen Hochwasserschäden im Deichvor und Hinterland 2. Der Hochwasserschutznutzen der Maßnahmen ist die Differenz des mittleren jährlichen Erwartungswertes der Hochwasserschäden mit und ohne Maßnahmen

16 Abschätzung der Hochwasserschäden mit makro skaliger Methode _bau _aus _ert Überflutungshöhe in m Spezifische Vermögenswerte [ /m²] Schaden in % des spezifischen Vermögenwertes Siedlung dicht Siedlung locker Industrie Verkehr Ackerland Wald Sonstiges Infrastruktur

17 Ergebnisse Wirkung: Anzahl überströmter Deichabschnitte

18 Ergebnisse Nutzen: Vermiedene mittlere jährliche Hochwasserschäden

19 Nährstoffretentionsleistung

20 Bewertungsmethode: Ersatzkostenansatz Grundlegende Idee: Können spezifische Funktionen eines Ökosystems alternativ auch durch technische Substitute übernommen werden, dann können die Kosten für den technischen Ersatz als ökonomischer Wert der Leistung angesehen werden Indirekte Bewertung: nicht der Nutzen wird bewertet, sondern der Wert, dieses Gut mit Hilfe der Funktion zu erstellen, wird über die Kosten bewertet Voraussetzungen Existenz eines technischen Substitutes, das äquivalente Funktionen zur Verfügung stellt Vergleichsmaßstab ist die effizienteste Alternative Die Nachfrage nach der Leistung ist vorhanden

21 Nährstoffretentionsleistung Elbe: Bewertungsschritte 1. Quantifizierung der Reduktionseffekte durch Überschwemmungsauen infolge der Veränderung hydromorphologischer Bedingungen: Höhe der Nährstoffretention wird wesentlich von der Überflutungsdauer determiniert 2. Bestimmung des technischen Substitutes und der marginalen Kosten Maßnahmen zur Verringerung der Nährstoffeinträge aus der Landwirtschaft Maßnahmen an Kläranlagen 3. Ökonomischer Wert der Ökosystemdienstleistung Verbesserung der Wasserqualität wird über die Ersatzkosten zum Erreichen der selben Leistung (in kg N / P Reduktion) berechnet

22 problem Non point N Imission River System point N Imission model denitrification processes Stream Floodplain Denitrification: 1 N Compounds N 22 Floodplain

23 problem model denitrification processes Floodplain Increase Increase in in flooded flooded area area Non point N Imission point N Imission (Large) River System Lower Lower runnig runnig velocity velocity Stream Inundation Inundation dynamic dynamic & morphology morphology (site-specific) (site-specific) effective effective flooded flooded area area Floodplain Increase Increase in in flooded flooded area area Influence Influence of of dike dike shifting shifting on on the the structure structure of of the the river river Rates Rates of of Denitrification (Literature) Model: Model: Behrendt Behrendt & Opitz Opitz (2000) (2000)

24 problem model denitrification processes Floodplain ha ha (Ro) (Ro) ha ha (Sa) (Sa) Non point N Imission point N Imission River System Elbe Lower Lower hydraulic hydraulic load load Stream 88% 88% (Sa) (Sa) / / 20% 20% (Ro) (Ro) of of total total available available area area are are inundated inundated at at days/year days/year Floodplain ha ha (other (other sites) sites) Influence Influence of of dike dike shifting shifting on on the the structure structure of of the the river river kg/ha kg/ha t/year t/year (Sa) (Sa) t/year t/year (Ro) (Ro)

25 Ergebnisse Elbe Elbe Sandau Sandau Rogätz Rogätz Übrige Übrige Standorte Standorte /a /a /a /a /a /a Wert Wert ca. ca // Jahr Jahr Gesamtwert ca. ca mill. mill. Anteil Anteil an an Gesamtkosten Gesamtkosten 11% 11%

26 Fazit zur Nutzung von Ersatz und Vermeidungskosten Überflutungsauen sind mit beträchtlichen Nutzen im Hinblick auf die Nährstoffretentionsleistung und Verbesserung der Wasserqualität verbunden Diese decken einen beträchtlichen Teil der Kosten ab Anwendbarkeit, Stärken und Schwächen Costs are costs, and benefits are benefits Der Ersatzkostenwert kann eine Annäherung an den Nutzen sein, wenn wesentliche Voraussetzungen erfüllt sind: Vergleichbarkeit der Leistung, geringste Kosten, Nutzen wird von Gesellschaft nachgefragt Die Ersatzkostenmethode ist anwender/innenfreundlich Transparent und höhere Akzeptanz von Seiten der Entscheidungsträger/innen Zeit und Kostenaufwand geringer als bei umfragebasierten Methoden Anwendbarkeit vor allem, wenn funktionale Beziehungen bekannt und biophysische Zusammenhänge quantifiziert werden können!

27 Naturschutzfunktion

28 Design des hypothetischen Marktes I Grundgesamtheit Bevölkerung der Flusseinzugsgebiete Elbe, Weser und Rhein über 18 Jahre Ziehung der dreistufiges Verfahren Stichprobe 1) Ortgrößenklasse 2) Random Walk 3) Schwedenschlüssel Interviewart persönliches Interview vor Ort (face-to-face) Dauer durchschnittlich 30 Minuten Informationen 1 Karte über Elberegion, 1 Schautafel mit Bildern über die Stromlandschaft Elbe, 1 Schautafel zur Erläuterung der Maßnahmen an der Elbe, Informationstexte während Interview vorgelesen

29 Design des hypothetischen Marktes II Abfrage der Zahlungsbereitschaft Zahlungsinstrument Zahlungsmodus Zahlungsempfänger Frageform Anreizmechanismus Wohlfahrtsmaß 1. Frage nach grundsätzlicher ZB 2. wenn Ja dann Frage nach Höhe der ZB monatliche Abgabe vorgeschlagen, bei Ablehnung freie Auswahl DM pro Person und Monat bei Abgabe Biosphärenreservat Flusslandschaft Elbe offene Frage mit Zahlkarte (0,50 über 300 DM) Provision Point Mechanism Kompensierende Variation (maximale WTP)

30 Karte 1: Elbe und Auen

31 Karte 2: Gefährdete Arten und Biotope der Elbe Auen

32 Karte 3: Maßnahmen an der Elbe

33 Verteilung der Sample Points in der Flusseinzugsgebieten 1,300 Interviews, davon -> 700 Elbe -> 300 Weser -> 300 Rhein

34 Anteil der Nutzer und Nicht Nutzer Nutzer sind definiert als Personen, die vor dem Interview schon einmal an der Elbe selbst waren Anteile in der Stichprobe Nutzer 66,3% Nicht Nutzer 33,7% in % Elbe Weser Rhein Nutzer Nicht-Nutzer

35 Anzahl zahlungsbereiter Personen 22,2 % (N = 289) der Befragten sind zahlungsbereit in % ,8 % (N = 1.015) sind nicht zahlungsbereit 0 Beide Nutzer Nicht- Nutzer Ja Nein

36 Mittlere Zahlungsbereitschaft in nach Nutzer Status ,8 17,9 7,5 Beide Nutzer Nicht-Nutzer

37 Modell für statistische Auswertung Ökonomische Merkmale individuelle Zahlungsbereitschaft Landschaftsbezogene Merkmale Nettohaushaltseinkommen (+) Personen pro Haushalt (-) Alter (-) Nutzer(+) Geplante Besuche (+) Wissen über ökologische Situation an der Elbe (+) Distanz zur Elbe (-) Angler (+) Einstellungen Vergangenes Verhalten gegenüber Umwelt generell (+) gegenüber Maßnahmen an der Elbe (+) gegenüber Bewertung mit Geld (-) Spenden für Naturschutz (+)

38 Ökonometrische Auswertung Two Part Model 1. Binäres Logit Model > ZB(ja/nein) Pr(y i =1 x i ) = exp(α + ßx)/1 + exp(α + ßx), mit y(ja) = 1, d.h. befragte Person zahlungsbereit 2. Lineare Regression (OLS) Höhe der geäußerten Zahlungsbereitschaft WTP = α + ßx + ε i wenn y = 1

39 1) Logistic regression (yes/no) variables coef. odds ratio s.e. z-value CONSTANT ** AGE * USER ** ANGLER * PLAVIS * DIST * ATT ** ATMON ** PD ** n = 1.259, Χ 2 (6) = , p < 0.01, McFad-R 2 = 0.27, adj. McFad-R 2 = 0.25 *p < 0.05, **p<0.01

40 Mittlere Zahlungsbereitschaft in pro Person und Jahr Protestantworten ausgeschlossen Ja Nein unkorrigierter Mittelwert 11,95 14,78 Embedding-Effekte korrigiert zusätzlich getrimmter Mittelwert (Ausreißer) 9,25 11,49 5,00 6,25

41 Hochrechnung der Zahlungsbereitschaft in Mio. Bevölkerung der drei Flusseinzugsgebiete Ja Protestantworten ausgeschlossen Nein höchster Wert 312 Mio. korrigiert um einmalig Embedding-Effekt jährlich zusätzlich um 2,5 % getrimmter Mittelwert einmalig jährlich niedrigster Wert 153 Mio.

42 Ergebnisse

43 Ergebnisse der Kosten Nutzen Analyse Keine Berücksichtigung ökologischer Nutzen Nur Varianten mit gesteuerten Poldern positives NKV

44 Ergebnisse der Kosten Nutzen Analyse Berücksichtigung aller Nutzendimensionen Alle Varianten haben einen positiven NGW

45 Verteilung von Kosten und Nutzen entlang des Elbestroms Nur Deichrückverlegung: große Variante Nur Deichrückverlegung: kleine Variante NPV: Nettogegenwartswert (3%) PC: Projektkosten SC eingesparte Unterhaltungskosten FD: vermiedene HW Schäden BD: Zahlungsbereitschaft für Naturschutz in der Aue NR: Nährstoffretentionsleistung

46 Verteilung von Kosten und Nutzen entlang des Elbestroms Nur Polder im Oberlauf Kombination: DR und Polder NPV: Nettogegenwartswert (3%) PC: Projektkosten SC eingesparte Unterhaltungskosten FD: vermiedene HW Schäden BD: Zahlungsbereitschaft für Naturschutz in der Aue NR: Nährstoffretentionsleistung

47 Fazit: Methodik Umweltökonomische Bewertungsansätze sind grundsätzlich geeignet, Bewertungsprobleme beim integriertem Flussgebiets und Hochwassermanagement empirisch zu lösen Ökonomische Bewertungsmethoden für verschiedene Ökosystemdienstleistungen stehen zur Verfügung Bei der ökonomischen Methodik ist das Prinzip der Bewertung über marginale Änderungen zentral (es werden nur Änderungen bewertet (flow), nicht der Wert der Natur an sich (stock)) Die räumlich explizite Erfassung & Beschreibung der Änderungen des Mengengerüsts ( Angebot ) und der Nutzungen ( Nachfrage ) ist wichtig hydrologische / hydraulische Modellierungen zur Wirksamkeitsprognose der Hochwassereffekte elementar Wirkungsabschätzung von Maßnahmen wesentliche Voraussetzung Verbesserungen der Methodik des Benefit Transfer und mehr Primärstudien Die Berücksichtigung von Unsicherheiten ist zentral

48 Fazit: Relevanz für den integrierten Hochwasser und Auenschutz Flussauen sind gemeinsames Handlungsfeld unter anderem des Naturschutzes und der Wasserwirtschaft: integrierte Maßnahmenbewertung notwendig zur Abwägung von Zielkonflikten: Naturschutz, Gewässergüte, Hochwasserschutz, Klimaschutz Aus volkswirtschaftlicher Perspektive ist die Reaktivierung von Auenlandschaften sinnvoll und ist mit einem positiven Wohlfahrtseffekt für die Gesellschaft verbunden Ökonomische Bewertungsmethoden sind geeignet und können dazu beitragen, alternative Strategien des Hochwasserschutzes multifunktional zu bewerten Auenschutzrelevante Ziele und die Multifunktionalität von Auenlandschaften, die sich traditionell nicht über Marktwerte bewerten lassen, können über umweltökonomische Bewertungsansätze berücksichtigt werden Empfehlungen zur Inwertsetzung und Einbindung von Ökosystemdienstleistungen (Interessen des Naturschutzes) in den ökonomischen Planungsmethoden anderer Sektoren (WRRL, Hochwasserschutz, Verkehrswegeplanung) sollten weiter vorangetrieben und verankert werden

49 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Jürgen Meyerhoff & Alexandra Dehnhardt Fachgebiet Landschaftsökonomie