Kohlenstoff-Sequestrierung in landwirtschaftlichen Böden: Eine ökonomische Beurteilung. Werner Hediger Institut für Agrarwirtschaft ETH Zürich

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Christin Feld
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1 Kohlenstoff-Sequestrierung in landwirtschaftlichen Böden: Eine ökonomische Beurteilung Werner Hediger Institut für Agrarwirtschaft ETH Zürich Chancen und Risiken biologischer Kohlenstoffsenken Was und wie viel wissen wir? Interdisziplinäre Tagung von ETH Zürich und ProClim-, Zürich, 29. Juni 2004

2 Einleitung und Übersicht 1. Erkenntnisse aus der ökonomischen Literatur zur C- Sequestrierung auf landwirtschaftlichen Flächen 2. Optionen zur C-Sequestrierung in der Landwirtschaft und deren ökonomische Beurteilung Aufforstung auf landwirtschaftlichen Flächen Pfluglose Bodenbearbeitung (Direktsaat) Umwandlung von Ackerflächen in Dauergrünland Renaturierung organischer Böden 3. Schlussfolgerungen / Fazit

3 Zur Ökonomik der C-Sequestrierung Erkenntnisse aus ausländischen Studien und aus der der ökonomischen Literatur?

4 Erkenntnisse aus ausländischen Studien zur C-Sequestrierung in der Landwirtschaft C-Sequestrierung durch Aufforstung: Van Kooten (div.): Aufforstung, Canada Zelek and Shively (2003): Agro-Forest, Philippinen C-Sequestrierung in landwirtschafltichen Böden: Antle et al (2001): Montana Pautsch et al. (2001): Iowa Integrierte Modelle Schneider (2000) & Mc Carl and Schneider (div.): THG-Reduktion durch die Landwirtschaft, USA Schneider and Mc Carl (2003): + biomass fuels,usa

5 Greenhouse Gas Mitigation in U.S. Agriculture and Forestry (McCarl and Schneider, Science, 294, Dec. 2001)

6 Weiterführende theoretische Betrachtungen Bedeutung von Anreizen und Verträgen Dynamik, Sättigung und Dauerhaftigkeit Räumliche Heterogenität und Effizienz Transaktionskosten: Vertrags-Kosten Monitoring-Kosten

7 Optionen zur C-Sequestrierung in der Landwirtschaft Senken-Potenziale in der Schweizer Landwirtschaft C-Sequestrierung durch Aufforstung Analogie: C-Sequestrierung durch Direktsaat (no till) Umwandlung von Ackerland in Dauergrünland Notwendigkeit für einen integrierten Modellansatz

8 Senken-Potenziale in der Schweizer Landwirtschaft Massnahmen Sequestrierungs-Rate [t C/ha/Jahr] Maximale Senkenleistung [kt C/Jahr] Ackerbauliche Massnahmen: Pfluglose Bewirtschaftung Umwandlung von Ackerflächen in Dauergrünland: 0.33 ± ± Renaturierung organischer Böden 0.45 ± 0.20 plus 9.5 ± Umwandlung organischer Böden in Dauergrünland Daten-Quelle: Leifeld et al. (2003)

9 C-Sequestrierung durch Aufforstung Bioma sse, C-Stock Oekonomische Bestimmung des optima len Zeitpunktes fuer den Holzschlag Zeit

10 C-Sequestrierung durch Aufforstung Bioma sse, C-Stock Oekonomische Bestimmung des optimalen Zeitpunktes fuer den Holzschlag mit Subvention für Sequestrierung Bedeutung von ökonomischen Anreizen! Zeit

11 Analogie: C-Sequestrierung durch Direktsaat C-Stock Oekonomische Be stimmung des optima le n Zeitpfades fuer die Sequestrierung? Saettigungsniveau Zeit

12 Analogie: C-Sequestrierung durch Direktsaat C-Stock Oekonomische Be stimmung des optimalen Zeitpfades fuer die Sequestrierung Saettigungsniveau Zeit

13 Umwandlung von Ackerland in Dauergrünland Ein vereinfachtes Illustrationsbeispiel Permanent grassland high intensity low intensity extensive Cattle Sheep Cattle Sheep Cattle Sheep CH 4 from enteric fermentation c kg CH 4 /ha/year CH 4 from manure storage d kg CH 4 /ha/year Total induced kg CH 4 /ha/year CH 4 emissions e t CO 2 eq/ha/year Carbon Sequestration f t CO 2 eq/ha/year 1.58 t C/ha/year 0.43

14 Net Present Values Umwandlung von Ackerland in Dauergrünland NPV Permanent grassland high intensity low intensity extensive Cattle Sheep Cattle Sheep Cattle Sheep Discount C-price p rate r [Fr./t C] = T p CS p ME t r) t t= 1 (1 + r) t= 1 (1 +

15 S _ = Senken No-Till (Fruchtfolge) Schema für einen integrierten Modellansatz Acker- Grünland * E = THG-Emissionen Energieverbrauch Tierbestand Tierhaltung Weideanteil Stallsystem Hofdünger Bewirtschaftung Verwendung Kunstdünger Düngerbilanz (GRUDAF) Arbeitsbilanz (FAT-AV) Fruchtfolge Hofdünger E Vollgülle Stapelmist PRODUKTION TierhaltungE Milchkühe Geflügel Futterbau S E Naturwiese Ext. Wiese Ackerbau S E Weizen (LBL-Nachweis) Raps Kraftfutter Futterbilanz (Grünes Buch) Wiesenfutter Gras Dürrfutter Ackerfutter Maissilage Futterrüben

16 Erste Resultate für einen hypothetischen Landwirtschaftsbetrieb + Rascher Anstieg der marginalen Vermeidungskosten!

17 Fazit: Beurteilung der C-Sequestrierung aus ökonomischer Sicht Das physikalische Potential ist wegen der Sättigung in Biomasse und Boden begrenzt Die Begrenzung bezüglich permanenter C-Fixierung ist aus ökonomischer Sicht noch weiter eingeschränkt fehlende / ungenügende Anreize für Landwirte sehr teure Lösung für den Staat Feedbacks im System Induzierte THG-Emissionen bei Umwandlung von Ackerflächen in Dauergrünland (Wirtschaftlichkeit kaum gegeben!) Rückkopplungseffekte auf Preise (Grasland & Aufforstung) Notwendigkeit eines integrierten Modellansatzes

18 Schlussbemerkungen Begrenzte Möglichkeiten einer C-Sequestrierung aus physikalischen und ökonomischen Gründen Gleichzeitige Berücksichtigung aller THG erforderlich Transaktionskosten und Sättigungseffekte nicht vergessen Fehlen von ausreichenden naturwissenschaftlichen Informationen für eine dynamische und räumlich differenzierte ökonomische Analyse

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