Ökonomische Beurteilung und Monetarisierung der landwirtschaftlichen Leistungen im Klimaschutz

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1 Agricultural and Food Economics Agrar- und Ernährungsökonomie Prof. Dr. Bernard Lehmann Ökonomische Beurteilung und Monetarisierung der landwirtschaftlichen Leistungen im Klimaschutz Schlussbericht zum CO 2 -Senkenprojekt Werner Hediger, Michael Hartmann, Simon Peter, Bernard Lehmann unter Mitwirkung von Gregor Albisser, Therese Haller, Stephan Schneider November 2004

2 Impressum Auftraggeber: Schweizerischer Bauernverband SBV, Kapellenstrasse 5, 3011 Bern Mitfinanziert durch: Bundesamt für Landwirtschaft BLW, 3003 Bern Projektleitung: Thomas Schmid Geschäftsbereichsleiter Umwelt, Ökologie, Energie und Transport Schweizerischer Bauernverband SBV, Kapellenstrasse 5, 3011 Bern Auftragnehmer: Institut für Agrarwirtschaft ETH Zürich (IAW-ETHZ) Autoren: Dr. Werner Hediger Michael Hartmann Simon Peter Prof. Dr. Bernard Lehmann unter Mitwirkung von: Gregor Albisser Therese Haller Stephan Schneider Projektbegleitgruppe: Hans-Jörg Lehmann, Bundesamt für Landwirtschaft Heinz Hänni, Bundesamt für Landwirtschaft Dr. Paul Filliger, Bundesamt für Umwelt Wald und Landschaft Andrea Burkhardt, Bundesamt für Umwelt Wald und Landschaft Dr. Christophe Ritz, ProClim Prof. Dr. Jürg Fuhrer, Eidg. Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau Dr. Jens Leifeld, Eidg. Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau Bezugsquelle und Vertrieb: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Agrar- und Ernährungsökonomie Prof. Dr. Bernard Lehmann Institut für Agrarwirtschaft ETH-Zentrum Sonneggstrasse 33 CH Zürich Tel Fax lucia.keller@iaw.agrl.ethz.ch

3 VORWORT DES SCHWEIZERISCHEN BAUERNVERBANDES Der Schutz der Erdatmosphäre gehört zu den vorrangigen Zielen der globalen Umweltpolitik. Die Begrenzung und längerfristige Reduktion der vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) ist das Ziel des 1992 von mehr als 150 Staaten verabschiedeten Rahmenübereinkommens der Vereinigten Nationen über Klimaänderung. Um die Bestrebungen zu konkretisieren, einigten sich die Vertragsstaaten der Klimakonvention 1997 in Kyoto auf länderspezifische Reduktionsziele. Gemäss Kyoto-Protokoll hat sich die Schweiz dazu verpflichtet, ihre THG-Emissionen bis 2012 um 8 % unter den Stand von 1990 zu senken. Das CO2-Gesetz vom 8. Oktober 1999 setzt auf nationaler Ebene klare Ziele und Leitplanken für die Umsetzung der Reduktionen. Die schweizerische Landwirtschaft erbringt auf verschiedenen Ebenen Leistungen zum Klimaschutz. So sind die Emissionen der landwirtschaftlichen Treibhausgase Methan und Lachgas in den letzten 10 Jahren je um rund 11 % zurückgegangen, zusätzlich erbringt die Landwirtschaft weitere Leistungen durch das Bereitstellen von so genannten CO2-Senken. Diese Leistungen an den Klimaschutz wurden mittels Studien quantifiziert, aber nicht ökonomisch bewertet und dokumentiert. Die ökonomischen Leistungen der Emissionsreduktionen der landwirtschaftlichen Treibhausgase Methan und Lachgas sowie der CO2-Senken sind Informationen, die insbesondere für die Landwirtschaft eine wichtige Diskussionsbasis bei der Einführung einer möglichen CO2-Abgabe darstellen. Vor diesem Hintergrund vergab der Schweizerische Bauernverband den Auftrag zu einer Studie über das CO2-Senkenpotential sowie die allgemeinen, landwirtschaftlichen THG- Reduktionen und deren Monetarisierung in der schweizerischen Landwirtschaft. Mit der vorliegenden Studie sollen nun die THG-Reduktionen in der Landwirtschaft seit 1990 ökonomisch beurteilt für verschiedene Szenarien die sequestrierte Kohlenstoffmenge berechnet werden. Ebenfalls soll die Studie eine Antwort geben auf Produktionstechniken, die das C-Senkenpotential innerhalb der landwirtschaftlich genutzten Ressourcen erhöhen und die Bezifferung des möglichen C-Senkenpotentials. Welcher Preis resp. welche Kosten könnten nun die C-Senken und THG-Reduktionsmassnahmen erzielen (CHF/t CO2) und wie verhält sich der Preis (CHF/t CO2) resp. die Kosten für landwirtschaftliche Senken und THG-Reduktionsmassnahmen im Vergleich zu Emissionsreduktionsmassnahmen der übrigen Wirtschaft? Dies sind die abschliessenden Fragestellungen dieser Studie unter der Berücksichtigung von Opportunitätskosten mit Austauschbeziehungen (Trade-offs) für die gesamte Wirtschaft. Das Institut für Agrarwirtschaft der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich (IAW-ETHZ) wurde als Auftragnehmerin bezeichnet. Das Team des IAW-ETHZ - unter der Leitung von Prof. Dr. Bernard Lehmann und Dr. Werner Hediger - erarbeitete in der zweijährigen Phase dieses Auftrages die wissenschaftlichen Grundlagen, die entsprechenden Modelle und schlussendlich die wissenschaftlichen Schlussfolgerungen. Für den Inhalt der Studie ist alleine die Auftragnehmerin verantwortlich.

4 Die Studie wurde von einer Arbeitsgruppe begleitet, bestehend aus Vertretern des Schweizerischen Bauernverbandes (SBV), des Bundesamtes für Landwirtschaft (BLW), des Bundesamtes für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL), des Forums für Klima und globale Umweltveränderungen (ProClim-) sowie der Eidg. Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau (Agroscope FAL Reckenholz). Allen Autoren, Projektmitarbeitern und namentlich den Experten der Projektgruppe dankt der Schweizerische Bauernverband für ihr Engagement und die konstruktive Zusammenarbeit. Jacques Bourgeois Direktor Schweizerischer Bauernverband Thomas Schmid Leiter Geschäftsbereich Umwelt, Ökologie, Energie und Transport Projektleiter CO2-Senkenprojekt

5 VORWORT DER VERFASSER Mit der Ratifizierung des Kyoto-Protokolls durch die Russische Föderation sind die Voraussetzungen dafür geschaffen, dass das Protokoll im Februar 2005 in Kraft treten wird. Für die Schweiz bedeutet dies, dass die im Kyoto-Protokoll festgehaltene Verpflichtung zur Reduktion der anthropogenen Treibhausgasemissionen rechtsverbindlich wird. Da die Erfüllung der damit verbundenen Ziele mit Kosten verbunden ist, die es gemäss dem Prinzip der Kosten-Effektivität aus volkswirtschaftlicher Sicht so tief als möglich zu halten gilt, kommt einem effizienten Mitteleinsatz höchste Priorität zu. Bezüglich der Zielerreichung auf nationaler Ebene bedeutet dies, dass Verminderungen der Treibhausgasemissionen jeweils dort erfolgen sollten, wo sie am kostengünstigsten realisiert werden können. Mit anderen Worten, es sollen all jene Massnahmen zu Einsatz kommen, die es ermöglichen, die nationale Reduktionsverpflichtung zu minimalen Kosten für die schweizerische Volkswirtschaft zu erfüllen. Dabei kommt grundsätzlich allen Emissionsgruppen und allen Treibhausgasen eine Bedeutung zu. Dies gilt auch für die Landwirtschaft, obwohl diese durch die aktuelle Klimapolitik der Schweiz nicht explizit zu einer Reduktion ihrer Treibhausgasemissionen verpflichtet ist. In der Landwirtschaft bestehen neben Möglichkeiten zur Reduktion der Methan- und Lachgasemissionen auch diejenigen zur Kohlenstoff-Fixierung (C-Sequestrierung) im Boden. Da diesbezüglich bisher nur naturwissenschaftliche Studien vorlagen, war dieses am Institut für Agrarwirtschaft im Auftrag des Schweizerischen Bauernverbandes und mit finanzieller Beteilung des Bundesamtes für Landwirtschaft durchgeführte Projekt auf eine ökonomische Beurteilung der unterschiedlichen Möglichkeiten angelegt. Die Zielsetzung bestand darin, eine wissenschaftlich fundierte Grundlage für die aktuellen klimapolitischen Diskussionen bereitzustellen und den Wert der bisher durch die Schweizer Landwirtschaft im Bereich Klimaschutz erbrachten Leistungen monetär zu bewerten. Wir danken allen Projektmitarbeitern für ihre wertvollen Beiträge sowie den Mitgliedern der Projektbegleitgruppe und den Kollegen an der ETH Zürich für ihre Unterstützung und kritische Auseinandersetzung mit unserer Arbeit. Die Autoren Zürich, im November 2004

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7 ZUSAMMENFASSUNG Die Reduktion oder zumindest die Begrenzung der durch den Menschen verursachten Treibhausgase zum Schutz der Erdatmosphäre gehört heute zu den vorrangigen Zielen der globalen Umweltpolitik. Konkrete Schritte wurden 1992 auf dem Erdgipfel in Rio de Janeiro sowie 1997 mit dem Kyoto Protokoll in die Wege geleitet. In letzterem wurden erstmals länderspezifische Reduktionsziele für die anthropogenen Emissionen der sechs Treibhausgase Kohlendioxid, Methan, Lachgas, teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe, perfluorierte Kohlenwasserstoffe und Schwefelhexafluorid bis zum Verpflichtungszeitraum festgelegt. Die Schweiz hat das Protokoll 2003 ratifiziert und sich damit verpflichtet, die Emissionen dieser sechs Treibhausgase im Mittel um 8 % unter den Stand von 1990 zu reduzieren. Die wichtigste Stütze auf nationaler Ebene für die Realisierung dieses Zieles stellt das CO 2 -Gesetz dar. Es regelt mit seinen klaren Zielen und Rahmenbedingungen die Umsetzung der Reduktionen der CO 2 -Emissionen aus der Verbrennung fossiler Energieträger. Daneben werden auch durch andere sektorale Politikmassnahmen Beiträge zur Verminderung des Ausstosses der Treibhausgase geleistet. Dazu gehören neben flankierenden Massnahmen im Verkehrsbereich auch die Verminderung der Methan- und Lachgas-Emissionen als Folge agrarpolitischer Reformen. Der Beitrag der schweizerischen Landwirtschaft an den gesamten Treibhausgasemissionen in der Schweiz beträgt knapp 12 %, wobei die Landwirtschaft Hauptemittentin von Methan (63 %) und Lachgas (72 %) ist, bei den CO 2 -Emissionen (1.5 %) jedoch nur eine unbedeutende Rolle spielt. Auch ohne gesetzliche Verpflichtung durch das CO 2 -Gesetz erbringt die Landwirtschaft auf verschiedenen Ebenen Leistungen zum Klimaschutz und zum Erreichen des Kyoto-Zieles. Zum einen sind die Emissionen von Methan und Lachgas von 1990 bis 2000 beträchtlich zurückgegangen, so dass trotz leichtem Anstieg beim CO 2 insgesamt ein Rückgang der landwirtschaftlichen THG-Emissionen um 0.55 Mt CO 2 -Äquivalente pro Jahr (Mt CO 2 eq/jahr) resultierte. Dies entspricht etwa 8 % der landwirtschaftlichen THG-Emissionen von 1990 und gut 13 % der im Kyoto-Protokoll eingegangenen Reduktionsverpflichtung der Schweiz von Mt CO 2 eq/jahr. Dieser volkswirtschaftlich wertvolle Beitrag der Landwirtschaft ist nicht auf klimapolitische Anreize, sondern auf agrarpolitische Massnahmen und wirtschaftliche Veränderungen zurückzuführen. Zum anderen besteht für die Landwirtschaft die Möglichkeit, Leistungen durch das Bereitstellen von Kohlenstoff-Senken (C-Sequestrierung) durch entsprechende Formen der Landnutzung und Bodenbearbeitung anzubieten. Es liegen für die Schweiz in diesem Hinblick bereits naturwissenschaftliche Studien als Grundlage für die Anrechnung von Kohlenstoffsenken vor, jedoch existieren noch keine ökonomischen Analysen über die Kosten und wirtschaftlichen Auswirkungen der landwirtschaftlichen Treibhausgas- Reduktionen bzw. der C-Sequestrierung. Daher das Ziel dieser Studie, erstmals für die

8 II Schweiz die Möglichkeiten einer C-Sequestierung aus ökonomischer Sicht zu beurteilen und die Kosten sowie das Potential für eine Reduktion landwirtschaftlicher Treibhausgas- Emissionen zu bestimmen. Hauptquellen landwirtschaftlicher Emissionen sind die Tierhaltung (insbesondere durch die Verdauung bei Wiederkäuern), die Hofdüngerbewirtschaftung und die Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Böden. Der Rückgang der Methan- und Lachgas-Emissionen zwischen 1990 und 2000 ist denn auch hauptsächlich auf reduzierte Tierbestände, geringeren Hofdüngeranfall sowie die Ökologisierung der Landwirtschaft zurückzuführen. Dies hat, wie bereits erwähnt, von 1990 bis 2000 insgesamt zu einem Rückgang landwirtschaftlicher THG- Emissionen um zirka 8 % geführt. Eine weitere Abnahme in der Grössenordnung von 3 bis 10 % ist bei Fortführung der aktuellen Agrarpolitik bis 2010 möglich. Darüber hinaus kann CO 2 in Wäldern und landwirtschaftlichen Böden gespeichert werden. Diese Speicherung von Kohlenstoff wird im Kyoto-Protokoll grundsätzlich als Emissionsreduktion anerkannt. Für die Anrechnung muss ein Land allerdings angeben, welche Flächen und welche Sequestrierungs-Aktivitäten es durchführen will und darüber jährliche Kohlenstoffbilanzen erstellen. Der grösste Teil des in Agrarökosystemen gespeicherten Kohlenstoffs ist in Böden und nicht, wie in Waldökosystemen, in der pflanzlichen Biomasse gespeichert. So sind knapp 40 % des organischen Kohlenstoffs der Schweiz in landwirtschaftlich genutzten Böden gebunden. Landwirtschaftliche Sequestrierungsmöglichkeiten ergeben sich aus Aktivitäten im Ackerbau (Direktsaat, Erhöhung Kunstwiesenanteil in der Fruchtfolge), in der Grünlandbewirtschaftung (Umwandlung Acker- zu Dauergrünland, Extensivierung) und der Bewirtschaftung organischer Böden (Renaturierung, Extensivierung), wobei der grösste Teil zurzeit nicht angewandt wird. Diese Massnahmen führen neben Gewinnen in der Kohlenstoffspeicherung auch zu gegenteiligen Effekten durch erhöhte Emissionen von Lachgas und Methan in Folge von Landnutzungs- und Bewirtschaftungsänderungen. Das erfordert letztlich eine einheitliche Betrachtung der gesamten Treibhausgas-Emissionen in der Landwirtschaft, der mit dem gewählten Modellansatz Rechnung getragen wurde. Das mittlere theoretische landwirtschaftliche Senkenpotential beträgt gemäss LEIFELD ET AL. (2003) zirka 1.1 Mt CO 2 eq pro Jahr und entspricht rund 27 % der schweizerischen Reduktionsverpflichtung im Rahmen des Kyoto-Protokolls. Unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte, von Sättigungseffekten und von grundlegenden strukturellen Veränderungen von Landwirtschaft und Landschaft als Folge von Sequestrierungsmassnahmen lässt sich dieses physikalische Potential jedoch nicht vollständig realisieren. Ein eher bescheidener Anteil dürfte im Rahmen der durch die geltende Agrarpolitik und Preisentwicklung bestimmten Anpassungsprozesse in der Landwirtschaft realisiert werden. Diese Entwicklung wird zwar mit Einkommenseinbussen für die Landwirte verbunden sein. Allerdings dürfen diese aus wirtschaftswissenschaftlicher Sicht nicht als Kosten der THG- Reduktion betrachtet werden. Weiterführende Massnahmen zur Kohlenstoff-Sequestrierung und zur Verminderung der landwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen sind jedoch mit zusätzlichen Kosten verbunden. Die Kosten betreffen einerseits die Landwirte in Form von Einkommensverlusten und andererseits die Volkswirtschaft in Form von möglichen Anreizzahlungen zur C-

9 III Sequestrierung bzw. zur dauerhaften C-Fixierung im Boden (Permanenz). Für eine umfassende ökonomische Analyse der Möglichkeiten einer C-Sequestrierung ist ein räumlich differenzierter Ansatz erforderlich, für den jedoch für die Schweiz entsprechende Kenntnisse über standort-spezifische Unterschiede der Sequestrierungsraten und -potentiale fehlen. Aus diesem Grund mussten wir für unsere Analyse einen weniger detaillierten Modellansatz wählen, der es uns erlaubt, auf aggregierter Ebene für die Schweizer Landwirtschaft Auswirkungen von Preisänderungen und Politikmassnahmen zu analysieren und quantifizieren. Mit Hilfe des integrierten landwirtschaftlichen Allokationsmodells S_INTAGRAL haben wir unter Berücksichtigung der verfügbaren Informationen, struktureller Gegebenheiten und unterschiedlicher Szenarien die zu erwartende Entwicklung zwischen 1999 und 2010 als auch die Vermeidungskosten von THG-Reduktionsmassnahmen für die Jahre 2000 und 2010 berechnet. Der integrierte Modellansatz umfasst neben der C-Sequestrierung in landwirtschaftlichen Böden auch die mit den landwirtschaftlichen Aktivitäten verbundenen THG- Emissionen, so dass die wichtigsten Aktivitäten im tierischen Bereich (Rindvieh-, Schaf- und Schweinehaltung sowie Hofdüngerlagerung und -verwendung) und im pflanzlichen Bereich (Ackerbau, Futterbau) mit ihren Auswirkungen im Modell abgebildet sind. Dem Grundsatz einer umfassenden, aber nicht zu stark ins Detail gehenden Abbildung der Realität folgend, sind die integrierten Aktivitäten durch die Futter- sowie die Düngerbilanz miteinander verbunden. Weiterhin ist das Modell durch die Unterscheidung in die drei Zonen Tal, Hügel und Berg sowie dem zugelassenen Futtertransport und Milchkontingentshandel in höher gelegene Zonen den landwirtschaftlichen Strukturen möglichst gut angepasst. Das lineare und aufgrund von Komplexität und Datenlage statische Optimierungsmodell wurde mit dynamischen Elementen ergänzt. Die einzelnen Jahre wurden in den Modellrechnungen rekursiv verknüpft, sodass die Strukturkosten und die Pfadabhängigkeit des Systems abgebildet werden können. Die Kalibrierung des Modells basiert auf Daten des THG-Inventars des Bundes und statistischer Daten über Tierbestände und Landnutzung des Bundesamtes für Statistik für das Jahr Darauf aufbauend wurde das Modell für das Jahr 2000 unter Einbezug von Strukturkosten und der Dynamik validiert. Für die Modellrechnungen bis zum ersten Verpflichtungszeitraum haben wir zwei Preisszenarien verwendet, welche sich durch leicht abnehmende schweizerische Produzentenpreise im Szenario CH und sich stärker an EU-Preise annähernde und somit entsprechend tiefere Produzentenpreise im Szenario EU unterscheiden. Zudem haben wir unsere Modellergebnisse mit grundsätzlichen ökonomischen Überlegungen und weiteren Informationen kombiniert. Auf diese Weise lässt sich insbesondere der Wert der von der Landwirtschaft an die Erfüllung klimapolitischer Ziele erbrachten Leistungen ökonomisch beurteilen. Diese sind aus volkswirtschaftlicher Sicht bedeutend, da die Schweizer Landwirtschaft ihre THG-Emissionen bereits beträchtlich reduziert hat und noch weiter reduzieren wird. Die Schweizer Landwirtschaft hat, wie zuvor erwähnt, seit 1990 bereits einen beträchtlichen Beitrag an die Erfüllung der Kyoto-Verpflichtung der Schweiz geleistet, in dem sie ihre Emissionen bis 2000 um zirka 8 % reduziert hat. Daraus darf aber nicht abgeleitet werden, die Schweizer Landwirtschaft hätte ihre Verpflichtung im Rahmen des Kyoto-Protokolls

10 IV bereits erfüllt. Die Ziele des Kyoto-Protokolls beziehen sich aber nicht auf einzelne Sektoren, sondern stellen nationale Ziele dar. Deshalb müssen die Kosten und Möglichkeiten der einzelnen Sektoren berücksichtigt und miteinander verglichen werden, um so die volkswirtschaftlich günstigsten Massnahmen zur THG-Reduktion ergreifen zu können. Entsprechende Berechnungen und Studien liegen für den Energieverbrauchssektor (Industrie, Gewerbe, Dienstleistungen, Haushalte und Verkehr) bereits vor. Die aus einer derartigen Studie resultierenden Schätzungen über die marginalen Vermeidungskosten für eine 10- prozentige Reduktion der energiebedingten CO 2 -Emissionen liegen zwischen 83 bzw. 103 CHF pro Tonne CO 2 im Falle einer unilateralen Lösung und bei 42 CHF pro Tonne CO 2 im Falle der Beteiligung an einem internationalem Zertifikatshandel, welcher allerdings im Rahmen des Kyoto-Protokolls lediglich eine begrenzte Möglichkeit darstellt, die nationalen Reduktionsziele zu erreichen. Ausgehend vom Kyoto-Protokoll und dem darin für die gesamte Schweiz festgelegten Reduktionsziel von 4.27 Mt CO 2 eq/jahr und unter Berücksichtigung der erwähnten Grenzkosten von 103 CHF/t CO 2, ergeben sich Vermeidungskosten in der Höhe von zirka 200 Mio. CHF/Jahr, welche im Mittel im Verpflichtungszeitraum anfallen würden. Als Folge der von der Landwirtschaft zwischen 1990 und 2000 geleisteten Emissionsreduktion vermindert sich der verbleibende Reduktionsdruck und die damit verbundenen Kosten für die schweizerische Volkswirtschaft. Somit resultiert bezogen auf das mittlere Referenzjahr 2010 ein Wert der von der Landwirtschaft bis zum Jahr 2000 erbrachten Reduktionsleistungen von zirka 53 Mio. CHF/Jahr im unilateralen Fall. Dies entspricht einer Reduktion der gesamtwirtschaftlichen Vermeidungskosten um 24 %. Aufgrund des bis ins Jahr 2010 in Folge sich ändernder Rahmenbedingungen zusätzlich zu erwartenden Rückgangs der landwirtschaftlichen THG-Emissionen dürfte sich der Wert gar auf eine Grössenordnung von 70 bis 100 Mio. CHF/Jahr erhöhen (vgl. Fälle C bis E in Tabelle 1). Diese Entwicklung ist zwar mit Einkommenseinbussen seitens der Landwirtschaft verbunden, welche aus wirtschaftswissenschaftlicher Sicht jedoch nicht als Kosten der THG-Reduktion betrachtet werden dürfen. Durch weiterführende Massnahmen im Jahr 2010, welche mit direkten Vermeidungskosten für die Landwirtschaft von gegen 2.5 Mio. CHF/Jahr verbunden sein dürften, könnte die Schweizer Landwirtschaft ihre Emissionen um zusätzliche 0.1 Mt CO 2 eq/jahr senken und so einen zusätzlichen Beitrag im Wert von 7.5 Mio. CHF/Jahr an die Erfüllung der Kyoto- Verpflichtung leisten. Gleichzeitig mit der durch die Leistungen der Landwirtschaft induzierten Abnahme der verbleibenden Reduktionsverpflichtung für den Energieverbrauchssektor nehmen auch dessen marginale Vermeidungskosten und somit der als Anreiz zur Reduktion erforderliche CO 2 -Preis ab. Im unilateralen Fall und bei gemässigtem Preisszenario (Szenario CH ) würde er im Extremfall von ursprünglichen 103 auf CHF/t CO 2 eq fallen.

11 V Tabelle 1: Wert der landwirtschaftlichen Leistungen 2010 bei unilateraler Politik mit CH-Preisszenario THG- Reduktion durch die Landwirtschaft Verbleibende Reduktionsverpflichtung für den EVS Erforderlicher CO 2 -Preis Vermeidungskosten für den EVS Wert der landwirtschaftlichen Leistungen Vermeidungskosten für die Landwirtschaft [Mt CO 2 eq/jahr] [Mt CO 2 eq/jahr] [CHF/t CO 2 eq] [Mio CHF/Jahr] [Mio CHF/Jahr] [Mio CHF/Jahr] A B C D E F EVS = Energieverbrauchssektor (Industrie, Gewerbe, Verkehr, Haushalte und Dienstleistungen) A = Kyoto-Ziel (Reduktionsverpflichtung) B = Rückgang der landwirtschaftlichen THG-Emissionen C = zu erwartender Rückgang der landwirtschaftlichen THG-Emissionen gemäss Botschaft zum Kyoto-Protokoll (3 % Abnahme gegenüber dem Emissionsniveau 2000) D = zu erwartender Rückgang der landwirtschaftlichen THG-Emissionen gemäss Modellerrechnungen mit S_INTAGRAL (Szenario CH ) E = D inklusive Anrechnung der Senkenleistungen (Szenario CH ) F = maximale Reduktion der landwirtschaftlichen THG-Emissionen im Jahre 2010 gemäss Modellerrechnungen mit S_INTAGRAL bei Verwendung gezielter ökonomischer Anreize (Szenario CH ) Aus volkswirtschaftlicher Sicht wäre eine Beteiligung am internationalen Zertifikatshandel anzustreben. Dadurch könnten die gesamtwirtschaftlichen Kosten, wie in Tabelle 2 veranschaulicht, im Jahr 2010 von 220 auf 143 Mio. CHF gesenkt werden. Der Wert der landwirtschaftlichen Leistungen wäre in diesem Fall etwas tiefer als bei einer unilateralen Politik und läge 2010 in der Grössenordnung rund 30 bis 50 Mio. CHF/Jahr. Tabelle 2: Wert der landwirtschaftlichen Leistungen 2010 bei Zertifikatshandel und EU-Preisszenario THG- Reduktion durch die Landwirtschaft Verbleibende Reduktionsverpflichtung für den EVS CO 2 -Preis (gemäss BAHN AND FREI, 2000) Gesamtkosten für den EVS (inkl. Zertifikate) Wert der landwirtschaftlichen Leistungen Vermeidungskosten für die Landwirtschaft [Mt CO 2 eq/jahr] [Mt CO 2 eq/jahr] [CHF/t CO 2 eq] [Mio CHF/Jahr] [Mio CHF/Jahr] [Mio CHF/Jahr] A B C D E F A bis F: vgl. Tabelle 1, jedoch mit Szenario EU.

12 VI Insgesamt belegen die Modellresultate, dass die Landwirtschaft auch von 2000 bis 2010 nochmals einen bedeutenden Beitrag zur Erfüllung des Kyoto-Zieles leisten dürfte. Darüber hinaus könnte sie mit gezielten Massnahmen im Bereich der C-Sequestrierung einen zusätzlichen Beitrag zur Reduktion der Treibhausgase leisten. Allerdings ist dieser Beitrag bis 2010 mit maximal 75 kt CO 2 eq/jahr durch Sequestrierungsmassnahmen im Vergleich zu den Reduktionsverpflichtungen der Schweiz von 4.27 Mt CO 2 eq/jahr eher als bescheiden zu bezeichnen. Jedoch ist zu betonen, dass zumindest kurzfristig betrachtet, Sequestrierungsmassnahmen in einem volkswirtschaftlich gesehen kostengünstigen Bereich liegen und auch aus wirtschaftlicher Sicht nicht einfach zu vernachlässigen sind. Die Modellresultate sind jedoch nicht nur auf Grund der numerischen Ergebnisse zu beurteilen. Vielmehr gilt es diese unter Berücksichtigung weiterer Aspekte, wie der Ausgestaltung allfälliger Politikmassnahmen bzw. Zahlungsregelungen, der Existenz von Transaktionskosten verschiedener Vertragsformen und der mit der Dynamik der C-Akkumulation verbundenen Problematik der Sättigung und Permanenz entsprechend differenziert zu interpretieren und daher aus einer längerfristigen Perspektive zu relativieren. So muss aufgrund unserer Analyse und angesichts der Tatsachen, dass das errechnete Sequestrierungspotential aus wirtschaftlicher Sicht verhältnismässig klein ist, bei deren Implementierung mit relativ hohen Transaktionskosten (Monitoring-Kosten) zu rechnen wäre, und Landwirte bei vertraglicher Bindung im Rahmen einer wirtschaftlich und fiskalisch vertretbaren Sequestrierungs-Politik einen Teil ihrer Nutzungs- und Verfügungsrechte abtreten müssten, von einer Anrechnung von Kohlenstoff-Senken in landwirtschaftlich genutzten Böden an die im Kyoto-Protokoll eingegangene Reduktionsverpflichtung abgeraten werden. Aufgrund unserer Modellrechnungen erweisen sich Massnahmen zur THG-Reduktion im Tierbereich ebenso als höchst ineffizient und wirtschaftlich nicht vertretbar. Sie wären im Vergleich zu den Kosten für Emissionsverminderungen im nicht-landwirtschaftlichen Energiebereich mit unverhältnismässig hohen Kosten (Einkommenseinbussen für Landwirte) verbunden. Es verbleibt somit die in unserer Untersuchung nicht berücksichtigte Produktion und Nutzung biologischer Ressourcen (nachwachsende Rohstoffe, Hofdünger, Abfälle) als CO 2 - neutrale Energieträger, wobei diese aufgrund der bisherigen Strukturen und Wirtschaftlichkeit bis zum Verpflichtungszeitraum kaum einen wesentlichen Beitrag leisten können. Längerfristig bestünde hier allerdings die Möglichkeit, die Nutzung von CO 2 - neutralen nachwachsenden Rohstoffen als Energieträger gezielt zu fördern, beispielsweise über eine gezielte Verwendung von Erträgen aus einer allfälligen CO 2 -Abgabe.

13 VII Inhaltsverzeichnis Vorwort des Schweizerischen Bauernverbandes Vorwort der Verfasser Zusammenfassung...I Inhaltsverzeichnis...VII Tabellenverzeichnis... IX Abbildungsverzeichnis... XI Abkürzungsverzeichnis...XII 1 Hintergrund und Zielsetzung Klimakonvention und Kyoto-Protokoll Die Klimapolitik der Schweiz Zur Rolle der Landwirtschaft Zielsetzung und Aufbau dieser Studie Bestimmungsgründe und Entwicklung der landwirtschaftlichen Treibhausgas- Emissionen und Kohlenstoff-Senken in der Schweiz Die landwirtschaftlichen Treibhausgas-Emissionen im Überblick Methan-Emissionen der Schweizer Landwirtschaft Lachgas-Emissionen der Schweizer Landwirtschaft CO 2 -Emissionen der Schweizer Landwirtschaft Bedeutung von Kohlenstoff-Senken in der Schweiz Synthese und Folgerungen für das weitere Vorgehen Theorie und Methoden THG-Reduktion als volkswirtschaftliches Allokations- und Verteilungsproblem Ökonomik der Kohlenstoff-Sequestrierung in der Landwirtschaft Folgerungen für das weitere Vorgehen Modell und Datengrundlage Das Modellierungs-Konzept Datengrundlagen und Szenarien Kalibrierung und Validierung des Modells... 56

14 VIII 5 Resultate Wert der bisher von der Landwirtschaft erbrachten Leistungen Ergebnisse der Modellrechnungen für die Jahre 2000 bis Modellbasierte Aussagen über den Wert der bisherigen und zukünftigen Leistungen der Schweizer Landwirtschaft Möglichkeiten und Kosten der THG-Reduktion im Jahr Möglichkeiten und Kosten der THG-Reduktion im Jahr Synthese und ökonomische Interpretation der Modellresultate Schlussfolgerungen Wert der landwirtschaftlichen Leistungen im Klimaschutz Kohlenstoff-Sequestrierung durch die Schweizer Landwirtschaft Möglichkeiten und Kosten der THG-Reduktion durch die Schweizer Landwirtschaft Fazit Literaturnachweis Anhang

15 IX Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Wert der landwirtschaftlichen Leistungen 2010 bei unilateraler Politik mit CH-Preisszenario... V Tabelle 2: Wert der landwirtschaftlichen Leistungen 2010 bei Zertifikatshandel und EU-Preisszenario... V Tabelle 2-1: Zur Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen in der Schweiz ( ).. 8 Tabelle 2-2: Treibhausgas-Emissionen der Schweizer Landwirtschaft ( ) Tabelle 2-3: Geschätzte Methanflüsse im ländlichen Raum für das Jahr Tabelle 2-4: Entwicklung der Methan-Emissionen nach Quellen Tabelle 2-5: Entwicklung der Lachgas-Emissionen nach Quellen Tabelle 2-6: Geschätzter Energieverbrauch der schweizerischen Landwirtschaft, Tabelle 2-7: Kohlenstoffvorräte in der Schweiz Tabelle 2-8: Aktuelle und potentielle Senkenleistungen durch die Landwirtschaft Tabelle 2-9: THG-Emissionen und Senkenleistungen in der Schweiz (Mio. t CO 2 eq pro Jahr) Tabelle 4-1: Szenarienpreise Schweiz Tabelle 4-2: Nutzung der landwirtschaftlichen Nutzfläche nach Zonen 1999 und Tabelle 4-3: Bestand an Muttertieren nach Zonen 1999 und Tabelle 4-4: Milchproduktion nach Zonen 1999 und Tabelle 4-5: THG-Emissionen der Landwirtschaft im Jahr Tabelle 5-1: Modellergebnisse zur Entwicklung der Schweizer Landwirtschaft 2000 bis Tabelle 5-2: Entwicklung der landwirtschaftlichen THG-Emissionen und C-Sequestrierung Tabelle 5-3: Landwirtschaftliche Methan-Emissionen nach Quellengruppen (2000 bis 2010) Tabelle 5-4: Erwartete Entwicklung der C-Sequestrierung durch die Landwirtschaft... 71

16 X Tabelle 5-5: Prozentuale Veränderung der erwarteten THG-Emissionen gegenüber Tabelle 5-6: THG-Reduktion und Wert der landwirtschaftlichen Leistungen bis Tabelle 5-7: THG-Reduktion und Wert der landwirtschaftlichen Leistungen bis 2010 im Falle eines internationalen Zertifikatshandels zum Preis von 42 CHF/t CO 2 eq Tabelle 5-8: THG-Reduktion und Vermeidungskosten für das Jahr Tabelle 5-9: THG-Reduktion und Vermeidungskosten 2010 für das CH-Preisszenario Tabelle 5-10: THG-Reduktion und Vermeidungskosten 2010 für das EU-Preisszenario Tabelle 5-11: Bestimmung des wirtschaftlichen Sequestrierungs-Potentials Tabelle 5-12: THG-Reduktion und Wert der landwirtschaftlichen Leistungen bis 2010 im Falle einer unilateralen Politik mit CH-Preisszenario Tabelle 5-13: THG-Reduktion und Wert der landwirtschaftlichen Leistungen bis 2010 bei internationalem Zertifikatshandel und unter Annahme des EU-Preisszenarios... 85

17 XI Abbildungsverzeichnis Figur 1-1: Anteil der einzelnen Sektoren an den gesamten Treibhausgasemissionen der Schweiz im Jahr Figur 2-1: Entwicklung der landwirtschaftlichen Treibhausgas-Emissionen (Index 1990 = 100; Quelle: Tabelle 2-2) Figur 3-1: Optimale Allokation der THG-Reduktion im Zwei-Sektoren-Modell Figur 3-2: Optimale Allokation der THG-Reduktion im Zwei-Sektoren-Modell mit internationalem Zertifikatshandel Figur 3-3: Graphische Darstellung des ökonomisch optimalen Zeitpfades für C-Sequestrierung und Pflügen im Falle von wirtschaftlichen Anreizzahlungen an Landwirte Figur 4-1: Schematische Darstellung der Struktur und Verknüpfungen im integrierten agrarwirtschaftlichen Allokationsmodell S_INTAGRAL Figur 4-2: Verteilung der Landwirtschaftlichen Nutzfläche Schweiz 2000 in ha Figur 5-1: Optimale Allokation der THG-Reduktion im Zwei-Sektoren-Modell und Wert der durch die Landwirtschaft erbrachten Leistungen Figur 5-2: Ergebnisse der Modellrechnungen zur Entwicklung des landwirtschaftlichen Einkommens und der verkauften Milchmenge 2000 bis Figur 5-3: Ausgewählte Ergebnisse der Modellrechnungen zur Entwicklung des Tierbestände von 2000 bis Figur 5-4: Erwartete Entwicklung der landwirtschaftlichen THG-Emissionen in der Schweiz (2000 bis 2010) Figur 5-5: Erwartete Entwicklung der Methan- und Lachgasemissionen der Schweizer Landwirtschaft (2000 bis 2010) Figur 5-6: THG-Reduktionskosten für das Jahr Figur 5-7: Zweistufige Regressionsanalyse für die Bestimmung der Vermeidungskostenfunktion für das Jahr Figur 5-8: THG-Reduktionskosten 2010 für das CH-Preisszenario Figur 5-9: Wirkung unterschiedlicher CO 2 -Preise auf die THG-Reduktion im Falle des EU-Szenarios für das Jahr

18 XII Abkürzungsverzeichnis BLW BUWAL C CDM CH 4 CO 2 COP eq EVS FAL Gg HFC IPCC JI kt LN MAC MJ Mt N 2 O NH 3 OC PFC SBV SF 6 S_INTAGRAL SILAS THG TJ TS UNCED UNFCCC Bundesamt für Landwirtschaft Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft Kohlenstoff Clean Development Mechanism Methan Kohlendioxid Conference of the Parties Äquivalent Energieverbrauchssektor Eidgenössische Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau Gigagramm teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe Intergovernmental Panel on Climate Change Joint Implementation Kilotonne Landwirtschaftliche Nutzfläche Marginal Abatement Costs (marginale Vermeidungskosten) Megajoule Megatonne Lachgas (Distickstoffoxid) Ammoniak organic Carbon perfluorierte Kohlenwasserstoffe Schweizerischer Bauernverband Schwefelhexafluorid Swiss Integrated Agricultural Allocation Model Sektorale Informations- und Prognosesystem für die schweizerische Landwirtschaft Treibhausgas(e) Terajoule Trockensubstanz United Nations Conference on Environment and Development United Framework Convention on Climate Change

19 1 HINTERGRUND UND ZIELSETZUNG Es besteht heute kein Zweifel mehr, dass der Mensch mit seinen Aktivitäten einen Anstieg der Treibhausgasemissionen in die Atmosphäre verursacht. Die Reduktion oder zumindest die Begrenzung dieser Emissionen zum Schutz der Erdatmosphäre gehört heute zu den vorrangigen Zielen der globalen Umweltpolitik gemäss dem Grundsatz einer gemeinsamen, aber differenzierten Verantwortung zwischen Industrie- und Entwicklungsländern. Konkrete Schritte wurden allerdings erst mit dem 1992 anlässlich des Erdgipfels (United Nations Conference on Environment and Development, UNCED) in Rio de Janeiro von mehr als 150 Staaten verabschiedeten und im März 1994 in Kraft getretenen Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderung (United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) sowie mit der Verabschiedung des Protokolls von Kyoto durch die Konferenz der Vertragsparteien (Conference of the Parties, COP) im Dezember 1997 in die Wege geleitet. Mit der Ratifizierung des Kyoto-Protokolls durch die Russische Föderation im November 2004 wurde das erforderliche Quorum erreicht, so dass das Protokoll im Februar 2005 in Kraft tritt und damit für seine 128 Vertragsstaaten rechtsverbindlich wird. 1.1 Klimakonvention und Kyoto-Protokoll Das Ziel der Klimakonvention ist die Stabilisierung der Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre auf einem Niveau, auf dem jede gefährliche Störung des Klimas verhindert wird. Auf eine Konkretisierung dieser Bestrebungen einigten sich die Vertragsstaaten der Klimakonvention 1997 im Kyoto-Protokoll, in dem länderspezifische Reduktionsziele für die anthropogenen Emissionen der sechs Treibhausgase (THG) Kohlendioxid (CO 2 ), Methan (CH 4 ), Lachgas (N 2 O), teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (HFC), perfluorierte Kohlenwasserstoffe (PFC) und Schwefelhexafluorid (SF 6 ) festgelegt wurden. Damit wurden für die Industriestaaten erstmals rechtlich verbindliche und quantifizierte Verpflichtungen zur Reduktion von Treibhausgasen bis zum Verpflichtungszeitraum festgelegt. Zur Erreichung der nationalen Ziele sind die einzelnen Staaten als Vertragsparteien frei bezüglich der Wahl der innerstaatlichen Politiken und Massnahmen. Jedoch haben sie dafür zu sorgen, dass die nachteiligen Auswirkungen auf den Welthandel und die sozialen sowie ökologischen Folgen für die anderen Vertragsparteien so gering wie möglich sind. Die inländischen Massnahmen können um flexible Mechanismen ergänzt werden, die es den einzelnen Staaten erlauben, sich auch im Ausland erbrachte Reduktionsleistungen gutschreiben zu lassen. Zu diesen flexiblen Massnahmen zählen neben dem internationalen Emissionshandel auch die zwei projekt-bezogenen Instrumente des Joint Implementation (JI) und Clean Development Mechanism (CDM). Damit wird es den Teilnehmerstaaten ermöglicht, eine international betrachtet effiziente Zielerreichung zu realisieren, von der alle

20 2 Hintergrund und Zielsetzung an derartigen Aktivitäten beteiligten Parteien profitieren 1. Zusätzliche Flexibilität wird den Vertragsstaaten dadurch zugestanden, dass sie auch ihre Kohlenstoffsenken in den land- und forstwirtschaftlichen Bereichen, das heisst, die Kohlenstoffspeicher der Böden und Wälder, zur Emissionsreduktion nutzen können. Dabei gilt es jedoch zu beachten, dass Aufforstungen als Senken und Rodungen als Emissionen angegeben und verrechnet werden müssen. 1.2 Die Klimapolitik der Schweiz Die Schweiz hat das Kyoto-Protokoll im März 1998 unterzeichnet und im Juli 2003 ratifiziert. Sie hat sich damit verpflichtet, ihre Emissionen der sechs durch das Kyoto-Protokoll geregelten Treibhausgase bis in den Verpflichtungszeitraum im Mittel um 8 % unter den Stand von 1990 zu reduzieren. Den wichtigsten Pfeiler für die Realisierung dieses Ziels stellt das CO 2 -Gesetz vom 8. Oktober 1999 dar, welches auf nationaler Ebene klare Ziele und Rahmenbedingungen für die Umsetzung der Reduktionen der CO 2 -Emissionen aus der Verbrennung fossiler Energien setzt. Die Ziele des CO 2 -Gesetzes sollen möglichst mit freiwilligen Massnahmen erreicht werden. Erst wenn sich abzeichnet, dass diese Anstrengungen nicht ausreichen, kann gemäss Gesetz frühestens ab dem Jahr 2004 eine CO 2 - Abgabe eingeführt werden. Neben den Massnahmen im Rahmen des CO 2 -Gesetzes und des Aktionsprogramms EnergieSchweiz leisten auch andere, sektorale Politikmassnahmen einen Beitrag zur Reduktion des Ausstosses der Treibhausgase. Dazu gehören zum Beispiel neben den flankierenden Massnahmen zur Reduktion der CO 2 -Emissionen im Verkehrsbereich auch die Verminderungen der CH 4 - und N 2 O-Emissionen als Folge agrarpolitischer Reformen. Wie eingangs erwähnt, stehen im Rahmen des Kyoto-Protokolls auch die nationalen Kohlenstoffsenken der Wälder und Böden als Instrument für die Treibhausgasreduktion zur Verfügung. Die mit deren Nutzung verbundene Kohlenstoff-Sequestrierung kann mit den Treibhausgas-Emissionen verrechnet werden. Bisher wurde im Treibhausgas-Inventar bezüglich der Senkenwirkung allerdings nur der Biomassezuwachs der Wälder berücksichtigt. Der Grundsatz für die Anrechung der Senken ist jedoch bereits in Artikel 3 Absatz 4 des Kyoto-Protokolls festgehalten. Zudem wurden für eine vollständige Erfassung der Senken, bei der auch die landwirtschaftlichen Böden beachtet werden, mittlerweile vom IPCC sog. Good Practice Guidences erarbeitet, welche noch im Verlauf des Jahres 2004 durch die Konferenz der Vertragsparteien verabschiedet werden dürften. Für die Schweiz liegen als Grundlage im Hinblick auf eine allfällige Anrechnung von Kohlenstoffsenken in der Landwirtschaft bereits naturwissenschaftliche Studien vor (MINONZIO ET AL., 1998; SCHMID ET AL., 2000; LEIFELD ET AL., 2003; FISCHLIN ET AL., 2003), 1 Grundsätzlich ist es aus globaler Sicht unerheblich, wo Treibhausgas-Emissionen reduziert werden, da es sich um ein globales Problem der THG-Akkumulation in der Atmosphäre handelt. Industriestaaten müssen im Rahmen des Kyoto-Protokolls dennoch einen grossen Teil ihrer Reduktionsverpflichtungen durch inländische Massnahmen erfüllen und dürfen die flexiblen Mechanismen nur ergänzend nutzen (Supplementaritäts-Regel).

21 Hintergrund und Zielsetzung 3 in welchen unterschiedliche Aspekte von Treibhausgasemissionen aus und Kohlenstoff- Fixierung in landwirtschaftlichen Böden und in der Biomasse untersucht wurden. Es existieren für die Schweiz aber noch keine ökonomischen Analysen über die Kosten und wirtschaftlichen Auswirkungen der landwirtschaftlichen THG-Reduktion bzw. der C- Sequestrierung, wie sie beispielsweise in den USA gemacht wurden (vgl. Kapitel 3). Entsprechend besteht das Ziel dieser Studie darin, erstmals für die Schweiz die Möglichkeiten einer Kohlenstoff-Sequestrierung in landwirtschaftlichen Böden aus ökonomischer Sicht zu beurteilen und zugleich die Kosten für eine Reduktion der landwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen zu bestimmen. 1.3 Zur Rolle der Landwirtschaft Die schweizerische Landwirtschaft nimmt mit einem Anteil von zirka 1,5 % nur eine unbedeutende Rolle bei den CO 2 -Emissionen ein. Hingegen ist sie Hauptemittentin der Treibhausgase Methan und Lachgas mit Anteilen von 63 % bzw. 72 % an den gesamtschweizerischen Emissionen. Daraus resultiert ein Beitrag der Landwirtschaft an den gesamten Treibhausgas-Emissionen der Schweiz, welcher mit knapp 12 % aber nicht zu vernachlässigen ist (vgl. Figur 1-1). Auch wenn die Schweizer Landwirtschaft durch das CO 2 -Gesetz nicht explizit zu Reduktionen ihrer Treibhausgasemissionen verpflichtet ist, erbringt sie auf verschiedenen Ebenen Leistungen zum Klimaschutz und zum Erreichen des Kyoto-Zieles: Erstens sind die landwirtschaftlichen Emissionen der beiden Treibhausgase Methan und Lachgas in den letzten 10 Jahren um rund 10 % zurückgegangen, was gut 13 % der im Kyoto-Protokoll eingegangenen Reduktionsverpflichtung entspricht. Zweitens besteht für die Landwirtschaft die Möglichkeit, Leistungen durch das Bereitstellen von so genannten Kohlenstoff-Senken anzubieten, in dem sie durch entsprechende Formen der Landnutzung und Bodenbearbeitung zu einer zusätzlichen Fixierung von Kohlenstoff im Boden beiträgt. Die bereits erwähnte fehlende ökonomische Bewertung dieser zusätzlichen Leistungen ist aber umso wichtiger, als LEIFELD ET AL. (2003, S. 32) betonen, dass für eine umfassende Evaluation der C-Sequestrierung in landwirtschaftlichen Böden auch die Lachgas- und Methanflüsse berücksichtigt werden müssen, welche durch veränderte Landnutzungs- und Bewirtschaftungspraktiken beträchtlich beeinflusst werden können. Aus volkswirtschaftlicher Sicht ist eine umfassende ökonomischen Beurteilung der verschiedenen Optionen zur Treibhausgas-Reduktion in der Landwirtschaft von zentraler Bedeutung, wenn es darum geht, das im Kyoto-Protokoll verpflichtete Reduktionsziel in effizienter Weise, das heisst, zu minimalen gesamtwirtschaftlichen Kosten zu erreichen. Es stellt sich somit die Frage, welchen Beitrag die Schweizer Landwirtschaft aufgrund volkswirtschaftlicher Überlegungen zum Erreichen des Kyoto-Zieles leisten könnte und sollte. Dabei spielen sowohl Effizienz- als auch Verteilungsfragen eine wesentliche Rolle.

22 4 Hintergrund und Zielsetzung Treibhausgas-Emissionen in der Schweiz Anteil nach Sektoren Landwirtschaft 11.7% Abfall 5.9% Industrie 20% Dienstleistungen 10.8% Verkehr 30.8% Datenquelle: BUWAL (2000) Haushalte 20.9% Figur 1-1: Anteil der einzelnen Sektoren an den gesamten Treibhausgasemissionen der Schweiz im Jahr 2000 Dementsprechend sollen im Rahmen dieses Projektes, gestützt auf die an der FAL 2 erstellten naturwissenschaftlichen Studien über die landwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen und Kohlenstoffsenken in der Schweiz, die bisherigen und zukünftigen Reduktionen von Methanund Lachgasemissionen sowie der Kohlenstoffflüsse in der schweizerischen Landwirtschaft monetär bewertet werden. Dabei gilt es, sowohl den Wert der bisher von der Schweizer Landwirtschaft im Klimaschutz erbrachten Leistungen als auch die Grenzkosten für weitere THG-Reduktionen bis zur ersten Verpflichtungsperiode von mit Hilfe einer modellbasierten ökonomischen Analyse zu ermitteln. 1.4 Zielsetzung und Aufbau dieser Studie Das Ziel dieses aus einer Zusammenarbeit mit dem Schweizerischen Bauernverband (SBV) und dem Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) entstandenen Projektes ist die Erarbeitung von ökonomisch fundierten Grundlagen für die Landwirtschaftspolitik im Hinblick auf die Diskussionen um das CO 2 -Gesetz und das Kyoto-Protokoll. In diesem Zusammenhang soll untersucht werden, ob das Bereitstellen von so genannten CO 2 -Senken eine interessante Option für die Schweizer Landwirtschaft darstellen könnte, für die sich beispielsweise die Schweizer Wirtschaft im Rahmen einer freiwilligen Vereinbarung (z.b. mit Domestic Emissions Trading ) zur Erreichung des Kyoto-Zieles interessieren könnte. Zu diesem Zweck sollen die Erkenntnisse der bereits vorhandenen naturwissenschaftlichen Studien zu den Kohlenstoffflüssen und THG-Emissionen in der Schweizer Landwirtschaft aus einer Gesamtsicht dokumentiert und die seit 1990 erbrachten Leistungen in diesem Bereich monetär bewertet werden (ex post-analyse). Zudem sollen die Kosten für landwirtschaftliche Senken im Vergleich zu Emissions-Reduktionsmassnahmen bei den landwirtschaftlichen 2 Eidgenössische Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau, FAL Reckenholz, Zürich.

23 Hintergrund und Zielsetzung 5 Methan- und Lachgasemissionen und im Vergleich zu Emissions-Reduktionsmassnahmen der übrigen Wirtschaft bestimmt werden (ex ante-analyse). Damit soll eine wissenschaftlich fundierte Grundlage erarbeitet werden für die erwähnten politischen Diskussionen zur schweizerischen Klimapolitik. Um diesen Zielen nach zu kommen, wurden als erstes die Bestimmungsgründe und die Entwicklung der landwirtschaftlichen Treibhausgas-Emissionen und Kohlenstoff-Senken in der Schweiz in einem umfassenden Arbeitsdokument (HEDIGER, 2004) zusammengestellt. Dazu konnte auf bestehende naturwissenschaftliche Studien zur Treibhausgasproblematik in der Schweizer Landwirtschaft und auf offizielle Dokumente des Bundes und des UNFCCC abgestützt werden. Damit wurde auch eine wichtige Grundlage für das im Rahmen dieses Projektes entwickelte ökonomische Allokationsmodell bereit gestellt. Im Kapitel 2 wird auf die wichtigsten Bestimmungsgründe sowie auf die Entwicklung der THG-Emissionen der schweizerischen Landwirtschaft eingegangen. Anschliessend werden im Kapitel 3 die theoretischen und methodischen Grundlagen für die ökonomische Analyse von Massnahmen zur THG-Reduktion in der Landwirtschaft dargestellt. Dabei wird einerseits auf die verschiedenen ökonomischen Studien zur Kohlenstoff-Sequestrierung aus den USA eingegangen. Andererseits werden auch bereits erste theoretisch fundierte Erkenntnisse über die Möglichkeiten und Grenzen der Fixierung von Kohlenstoff in landwirtschaftlich genutzten Böden geliefert. Das Modell und die Datengrundlagen werden im Kapitel 4 beschrieben. Zusätzlich wird auf die Bedeutung von Strukturkosten und Dynamik eingegangen und es werden die verschiedenen Szenarien für die Sensitivitätsanalyse begründet und dargestellt. Die Modellresultate werden im Kapitel 5 präsentiert und aus ökonomischer Sicht diskutiert. Die Schlussfolgerungen im Kapitel 6 liefern schliesslich eine Gesamtsicht der Erkenntnisse mit einer Interpretation der Ergebnisse und Politikempfehlungen aus wirtschaftswissenschaftlicher Sicht.

24 6 Hintergrund und Zielsetzung

25 2 BESTIMMUNGSGRÜNDE UND ENTWICKLUNG DER LANDWIRTSCHAFTLICHEN TREIBHAUSGAS-EMISSIONEN UND KOHLENSTOFF-SENKEN IN DER SCHWEIZ Die anthropogenen Treibhausgas-Emissionen (THG-Emissionen) der Schweiz werden seit 1990 im Treibhausgas-Inventar des Bundes (THG-Inventar) erfasst. Dieses liefert detaillierte Informationen über Stand und Veränderung der jährlichen THG-Emissionen sowie über die Veränderung der Kohlenstoffsenken in der Schweiz. Nicht berücksichtigt werden dabei die durch das Montrealer Protokoll zum Schutz der Ozonschicht geregelten Substanzen. 3 Für die Erstellung des Inventars sind die Richtlinien der Klimakonvention für Industrieländer (UNFCCC, 2000, 2003) sowie die technischen Handbücher des IPCC (1997) massgebend. Bei den Senken wird bisher jedoch nur der Biomassezuwachs der Wälder berücksichtigt. Für eine umfassendere Erfassung der Kohlenstoffsenken, bei der auch die landwirtschaftlichen Böden berücksichtigt würden, fehlten bisher die methodischen Vorgaben. Diese dürften im Verlauf des Jahres 2004 durch die Konferenz der Vertragsparteien verabschiedet werden. Eine kürzlich veröffentlichte Studie (LEIFELD ET AL., 2003) liefert erste Informationen über den Kohlenstoffgehalt und die Sequestrierungspotentiale für Kohlenstoff in den landwirtschaftlich genutzten Böden der Schweiz. Damit ist eine naturwissenschaftliche fundierte Voraussetzung für die Abschätzung möglicher Kohlenstoffsenken in der schweizerischen Landwirtschaft geschaffen. Zusammen mit den früher veröffentlichten Untersuchungen über die Methan- und Lachgas-Emissionen der Schweizer Landwirtschaft (MINONZIO ET AL., 1998; SCHMID ET AL., 2000) liefert die Studie von LEIFELD ET AL. nicht nur naturwissenschaftliche Informationen für die Berechnung der THG-Emissionen und der Veränderung der Kohlenstoffsenken. Diese naturwissenschaftlichen Studien stellen auch eine wertvolle Grundlage dar für die ökonomische Bewertung und Beurteilung von Massnahmen zur Treibhausgasreduktion durch die schweizerische Landwirtschaft. Zusätzlich zur Studie von LEIFELD ET AL. wurde von FISCHLIN ET AL. (2003) im Auftrag des BUWAL eine Bestandesaufnahme verfasst, welche einen Überblick über den aktuellen Wissensstand sowie eine Zusammenstellung der zurzeit offenen Fragen zur Senkenthematik gibt. Insgesamt wird aus diesen Studien ersichtlich, dass eine vollständige Ausnutzung des Potentials für die Kohlenstoffspeicherung in der Landwirtschaft eine grundlegende Änderung der landwirtschaftlichen Strukturen erfordern würde und dass die zu erwartende Senkenleistung in den landwirtschaftlichen Böden klein wäre im Vergleich zu jener des Waldes. 3 Einen allgemeinen Überblick über den Stand und die Entwicklung der THG-Emissionen in der Schweiz liefert Tabelle 2-1. Für Ergänzungen und Aktualisierungen sei auf die Internetseiten zum THG-Inventar des Bundes verwiesen, die am Ende des Literaturverzeichnisses aufgeführt sind.