Landwirte als Klimaschützer? Ein experimenteller Vergleich der Wirkung politischer Maßnahmen zur Förderung des organisch gebundenen Kohlenstoffs

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1 Landwirte als Klimaschützer? Ein experimenteller Vergleich der Wirkung politischer Maßnahmen zur Förderung des organisch gebundenen Kohlenstoffs Daniel Hermann, Seraphim von Loë und Oliver Mußhoff Department für Agrarökonomie und Rurale Entwicklung Landwirtschaftliche Betriebslehre Daniel Hermann

2 Gliederung 1. Einleitung und Hypothesen 2. Planspieldesign 3. Beschreibende Statistik 4. Ergebnisse 5. Schlussfolgerungen 2

3 Einleitung Humane Treibhausgasemissionen lassen Atmosphärentemperatur auf der Erdoberfläche ansteigen (IPCC, 2014) CO 2 -Emissionen aus Industrie und Verbrennung fossiler Energieträger bilden 78% aller Treibhausgase von (IPCC, 2014) Klimaschutz wird politisch forciert: Fortführung des Kyoto-Protokolls bis 2020; Reduzierung der Emissionen um 20% im Vergleich zum Referenzjahr 1990 (PASCUAL und MARKANDYA, 2013) 3

4 Einleitung Vermeidung von CO 2 -Emissionen: Einführung und Nutzung Erneuerbarer Energien und effizientere Energieverwertung (BÖHMER-CHRISTIANSEN, 1994) Speicherung durch CO 2 -Immission: CO 2 -Sequestrierung: Langfristige Speicherung von CO 2 im Boden (GIBBINS und CHALMERS, 2008) 4

5 Einleitung CO 2 -Sequestrierung in der Landwirtschaft durch Bindung organischen Kohlenstoffs im Boden (OKB) Landwirtschaft kann so 5-15% der globalen CO 2 -Emissionen pro Jahr fixieren (LAL, 2004) OKB birgt Vorteile für die Landwirtschaft: Verbessertes Wasserhaltevermögen der Böden (ROBERT, 2001) Erhöhte Nährstoffverfügbarkeit (LAL, 2004) Ertragssteigerung und Verminderung von Ertragsschwankungen (PAN et al., 2008) 5

6 Einleitung Subventionierungspolitik im Rahmen der Erneuerbaren Energien (POLZIN et al., 2015) Zertifikatehandel mit marktbasierter Preisfindung für Schwefeldioxidemissionen in den USA (Burtraw, 1996) Einführung des Zertifikatehandels für CO 2 -Emissionen in der EU (ELLERMAN und BUCHNER, 2007) Kann Landwirtschaft in Zertifikatehandel integriert werden? 6

7 Hypothesenbildung Hypothese 1: Subventionszahlungen und Zahlungen aus Zertifikaten können die OKB Anreicherung fördern und bei gleichem Effekt auf das erwartete Einkommen ist die Wirkung unabhängig von der Beschreibung Hypothese 2: Die Wirkung eines Zertifikatehandels mit unsicherem Preis ist abhängig von der Risikoeinstellung der Landwirte Hypothese 3: Bei gleichem Effekt auf das erwartete Einkommen, ist die Nachhaltigkeit eines Politikinstruments unabhängig von dessen Beschreibung 7

8 Planspieldesign Framed-Field-Experiment aufgrund des bestimmten Teilnehmerpools und einem definierten Praxisbezug (HARRISON und LIST, 2004) Die 3 Teilbereiche des Experiments: Planspiel Messung der Risikoeinstellung (Holt-und-Laury Lotterie) Fragen zur Person und dem eigenen Betrieb 8

9 Planspieldesign Führung eines landwirtschaftlichen Betriebes mit 100 ha Ackerfläche 10 Spielperioden mit Entscheidungen in zwei Bereichen: Produktionsprogramm: Anbauumfang von Silomais, Winterweizen und Winterraps OKB-Beeinflussung: Intensität bodenverbessernder Maßnahmen (BVM) Die Intensität der BVM bestimmt die Zahl der Humuspunkte (HP) Der Humusgehalt wird aus den gesammelten HP berechnet 9

10 Planspieldesign Kontrollgruppe: Keine Politik. Subventionspolitik: Zahlung von 30 /ha je 0,1% über dem Schwellenwert von 2,1% Humusgehalt im Boden Zertifikatepolitik mit sicherem Preis: Erhalt eines Zertifikats pro 0,1% über dem Schwellenwert von 2,1%. Zertifikat wird für 30 verkauft Zertifikatepolitik mit unsicherem Preis: Erhalt eines Zertifikats pro 0,1% über dem Schwellenwert von 2,1%. Zertifikate werden an der Börse gehandelt und unterliegen Preisschwankungen Aktueller Zertifikatpreis (Periode 5) 30,00 /Zertifikat Unsicherer Zertifikatpreis (Periode 6) 35,00 /Zertifikat mit 50% Wahrsch. 25,00 /Zertifikat mit 50% Wahrsch. Gruppen haben gleiche Schicksale 10

11 Planspieldesign Jeder Teilnehmer erhält 10 Aufwandsentschädigung Das Entscheidungsverhalten wird hinsichtlich seiner Realitätsnähe positiv durch monetäre Anreize gefördert (CAMERER und HOGARTH, 1999). Pro 100 Teilnehmer werden folgende Prämien ausgezahlt: 4 Teilnehmer werden zufällig ausgewählt und erhalten eine weitere Prämie in Abhängigkeit ihrer getroffenen Entscheidungen im Planspiel und den Wahlmöglichkeiten Die Zusatzprämie kann bis zu 400 pro Person betragen Humusgehalt max. mögl. Gewinn Von Ihnen erzielter Gewinn Potential- Ausschöpfung Geldprämie 1,90% / = 90% 90% 300 = 270 (in 1 Monat) 2,20% / = 90% 90% 300 1,33 = 360 (in 6 Monaten) 11

12 Beschreibende Statistik Durchführung des Framed-Field-Experiments im Rahmen der Agritechnica vom 10. bis 14. November 2013 Gezielte Ansprache von Betriebsleitern, Verwaltern und Hofnachfolgern Definierter Teilnehmerpool für die Untersuchung Durchschnittliche Bearbeitungszeit: 27,1 Minuten 12

13 Beschreibende Statistik Merkmale Kontrolle (N=38) Subvention (N=38) Zertifikate a) (N=38) Zertifikate b) (N=38) Alter der Teilnehmer 32,2 (12,8) 34,6 (13,1) 33,7 (13,2) 37,1 (15,9) Pachtanteil in % 35,6 (32,0) 38,0 (28,0) 37,3 (29,6) 40,2 (26,2) CRRA-Wert 0,4 (0,6) 0,3 (0,7) 0,3 (0,7) 0,2 (0,6) Ø-Humuspunkte Periode ,3 (374,3) 754,6 (427,8) 712,1 (430,3) 722,5 (423,6) Ø-Humuspunkte Periode ,5 (423,3) 742,3 (463,4) 734,9 (519,5) 713,2 (488,1) Anteil weibliche Teilnehmerinnen in % 7,9 2,6 10,5 10,5 Anteil mit landwirtsch. Ausbildung in % 89,5 81,6 76,3 78,9 Pfluglos wirtschaftende Betriebe in % 21,1 26,3 23,7 26,3 Ökologisch wirtschaft. Betriebe in % 26,3 23,7 31,6 26,3 a) Mit sicherem Preis; b) Mit unsicherem Preis 13

14 Regressionsmodell Aufgrund des Paneldatensatzes würde sich die Paneldatenanalyse anbieten Ein Hausman-Test (p<0,01) zeigt jedoch, dass ein Random-Effects- Modell inkosistent wäre Anwendung eines Fixed-Effects (FE) Modells! Problem: FE-Modell gibt keine Koeffizienten für zeitkonstante Variablen aus Lösung: Schätzung eines Generalisierten Linearen Gemischten Modells (GLMM) 14

15 Ergebnisse Unabhängige Variablen Abhängige Variable: HP je Periode Koeffizient p-wert Signifikanz Konstante 492,07 <0,001 *** Kontrollgruppe (Periode 6-10) 62,98 0,262 Subventionszahlung (Periode 6-10) 245,69 <0,001 *** Zertifikate sicherer Preis (Periode 6-10) 179,36 0,001 *** Zertifikate unsicherer Preis (Periode 6-10) 220,96 <0,001 *** Interaktion Zertifikate unsicherer Preis mit CRRA-Wert -89,71 0,088 * Nachhaltigkeit Kontrollgruppe -37,68 0,019 ** Nachhaltigkeit Subventionszahlung -64,16 <0,001 *** Nachhaltigkeit Zertifikate sicherer Preis -32,45 0,045 ** Nachhaltigkeit Zertifikate unsicherer Preis -50,11 0,002 *** Risikoeinstellung CRRA-Wert 17,30 0,726 Humusschwellenwert 2,1% (1=überschritten) -99,89 <0,001 *** Alter 6,49 0,005 *** Geschlecht (1=weiblich) -72,33 0,541 Korrigiertes R-Quadrat 0,54 Hinweise: Signifikanzniveau 1% *** ; 5% ** ; 10% * FE-Modell erzielt qualitativ gleiche Ergebnisse 15

16 Ergebnisse Test der 1. Hypothese: Subventionszahlungen und Zahlungen aus Zertifikaten können die OKB Anreicherung fördern und bei gleichem Effekt auf das erwartete Einkommen ist die Wirkung unabhängig von der Beschreibung Unabhängige Variablen Abhängige Variable: HP je Periode Koeffizient p-wert Signifikanz Konstante 492,07 <0,001 *** Kontrollgruppe (Periode 6-10) 62,98 0,262 Subventionszahlung (Periode 6-10) 245,69 <0,001 *** Zertifikate sicherer Preis (Periode 6-10) 179,36 0,001 *** Zertifikate unsicherer Preis (Periode 6-10) 220,96 <0,001 *** Korrigiertes R-Quadrat 0,54 Wald-Test zeigt einen p-wert größer 0,1 Hypothese 1 ist anzunehmen 16

17 Ergebnisse Test der 2. Hypothese: Die Wirkung eines Zertifikatehandels mit unsicherem Preis ist abhängig von der Risikoeinstellung der Landwirte Abhängige Variable: HP je Periode Unabhängige Variablen Koeffizient p-wert Signifikanz Konstante 492,07 <0,001 *** Interaktion Zertifikate unsicherer Preis mit CRRA-Wert -89,71 0,088 * Korrigiertes R-Quadrat 0,54 Hypothese 2 ist anzunehmen 17

18 Ergebnisse Test der 3. Hypothese: Bei gleichem Effekt auf das erwartete Einkommen, ist die Nachhaltigkeit eines Politikinstruments unabhängig von dessen Beschreibung Abhängige Variable: HP je Periode Unabhängige Variablen Koeffizient p-wert Signifikanz Konstante 492,07 <0,001 ***... Nachhaltigkeit Kontrollgruppe -37,68 0,019 ** Nachhaltigkeit Subventionszahlung -64,16 <0,001 *** Nachhaltigkeit Zertifikate sicherer Preis -32,45 0,045 ** Nachhaltigkeit Zertifikate unsicherer Preis -50,11 0,002 *** * Korrigiertes R-Quadrat 0,54 Wald-Test zeigt einen p-wert größer 0,1 Hypothese 3 ist anzunehmen 18

19 Weitere Ergebnisse Abhängige Variable: HP je Periode Unabhängige Variablen Koeffizient p-wert Signifikanz Konstante 492,07 <0,001 *** Kontrollgruppe (Periode 6-10) 62,98 0,262 Subventionszahlung (Periode 6-10) 245,69 <0,001 *** Zertifikate sicherer Preis (Periode 6-10) 179,36 0,001 *** Zertifikate unsicherer Preis (Periode 6-10) 220,96 <0,001 *** Risikoeinstellung CRRA-Wert 17,30 0,726 Humusschwellenwert 2,1% (1=überschritten) -99,89 <0,001 *** Alter 6,49 0,005 *** Geschlecht (1=weiblich) -72,33 0,541 Interaktion Zertifikate unsicherer Preis mit CRRA-Wert -89,71 0,088 * Korrigiertes R-Quadrat 0,54 Politikinstrumente wirken stärker als der Anreiz der Ertragssteigerung 19

20 Schlussfolgerungen Hohe intrinsische Motivation der Landwirte zur OKB-Anreicherung Eine Integration der Landwirtschaft in einen Zertifikatehandel scheint ohne Wirkungsverlust möglich Risikoeinstellung muss beachtet werden Weiterer Forschungsbedarf bezüglich der nächsten Schritte zur Integration der Landwirtschaft in den Zertifikatehandel 20

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Daniel Hermann, Seraphim von Loe und Oliver Mußhoff Department für Agrarökonomie und Rurale Entwicklung Landwirtschaftliche Betriebslehre Daniel Hermann

22 Quellen Boehmer-Christiansen, S.A. (1994): A scientific agenda for climate policy?, in: Nature, Vol.372 (6505), pp Breidenich, C.; Magraw, D.; Rowley, A.; Rubin, J.W. (1998): The Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change, in: The American Journal of International Law, Vol.92 (2), pp Burtraw, D. (1996): The SO2 Emissions Trading Program: Cost Savings Without Allowance Trades, in: Contemporary Economic Policy, Vol.14 (2), pp Camerer, C.F.; Hogarth, R.M. (1999): The Effects of Financial Incentives in Experiments: A Review and Capital-Labor- Production Framework, in: Journal Risk Uncertainty, Vol. 19 (1-3), pp Ellerman, A.D.; Buchner, B.K. (2007): The European Union Emissions Trading Scheme: Origins, Allocation, and Early Results, in: Review of Environmental Economics and Policy, Vol.1 (1), pp Gibbins, J.; Chalmers, H. (2008): Carbon capture and storage, in: Energy Policy, Vol.36 (12), pp Harrison, G.W.; List, J.A. (2004): Field experiments, in: Journal of Economic Literature, Vol. 42 (4), pp IPCC (2014): Climate Change 2014 Synthesis Report, pp.3-5. Lal, R. (2004): Soil Carbon Sequestration Impacts on Global Climate Change and Food Security, in: Science, Vol.304 (5677), pp Pan, G.; Smith, P.; Pan, W. (2008): The role of soil organic matter in maintaining the productivity and yield stability of cereals in China, in:agriculture, Ecosystems and Environment, Vol.129 (2009), pp Pascual, U.; Markandya, A. (2013): The long road of climate negotiations: From Kyoto to Paris stopping over in Doha, BC3 Policy Briefing Series , Basque Centre for Climate Change (BC3), Bilbao Spain. Polzin, F.; Migendt, M.; Täube, F.A.; Flotow, P.v. (2015): Public policy influence on renewable energy investments A panel data study across OECD countries, in: Energy Policy, Vol.80 (Mai 2015), pp Robert, M. (2001): Soil carbon sequestration for improved land management, in: World Soil Resources Report 96, pp

23 Merkmale Gruppe 1 a) (N=38) Gruppe 2 b) (N=38) Gruppe 3 c) (N=38) Gruppe 4 d) (N=38) p-wert Alter der Teilnehmer 32,2 34,6 33,7 37,1 0,847 (12,8) (13,1) (13,2) (15,9) Ackerfläche in ha 652,7 204,1 125,2 238,4 0,221 (1702,1) (387,3) (270,9) (482,3) Pachtanteil in % 35,6 38,0 37,3 40,2 0,794 (32,0) (28,0) (29,6) (26,2) CRRA-Wert 0,4 0,3 0,3 0,2 0,661 (0,6) (0,7) (0,7) (0,6) Ø-Humuspunkte Periode ,3 754,6 712,1 722,5 0,106 (374,3) (427,8) (430,3) (423,6) Ø-Humuspunkte Periode ,5 742,3 734,9 713,2 <0,001 (423,3) (463,4) (519,5) (488,1) Anteil weibliche Teilnehmer in % 7,9 2,6 10,5 10,5 Anteil mit landwirtsch. Ausbildung in % 89,5 81,6 76,3 78,9 Pfluglos wirtschaftende Betriebe in % 21,1 26,3 23,7 26,3 Ökologisch wirtschaft. Betriebe in % 26,3 23,7 31,6 26,3 Veredelungsbetriebe in % 15,8 5,3 7,9 13,2 Nebenerwerbsbetriebe in % 26,3 23,7 31,6 26,3 Betriebsnachfolge gesichert in % 86,8 78,9 73,7 73,7 23

24 Kultur Instrumentalisierung des Gehalt an OKB durch Humusgehalt Kosten der BVM: viele 250 /ha einige 200 /ha wenige 100 /ha keine 0 /ha BVM viele einige wenige keine Silomais 10 HP/ha 5 HP/ha 2 HP/ha -5 HP/ha Winterweizen 15 HP/ha 8 HP/ha 5 HP/ha 0 HP/ha Winterraps 15 HP/ha 8 HP/ha 5 HP/ha 0 HP/ha 24

25 -610 HP 0 HP 725 HP 1450 HP -0,1% HG 0,0% HG +0,1% HG +0,2 %HG 25

26 Erträge und ihre Eintrittswahrscheinlichkeiten (bis 2,1% Humusgehalt) Kultur gut (20%) normal (60%) schlecht (20%) Silomais 52,4 t/ha 47,1 t/ha 42,6 t/ha Winterweizen 10,1 t/ha 9,0 t/ha 8,1 t/ha Winterraps 5,0 t/ha 4,1 t/ha 3,2 t/ha Erträge und ihre Eintrittswahrscheinlichkeiten (ab 2,1% Humusgehalt) Kultur gut (30%) normal (65%) schlecht (5%) Silomais 52,4 t/ha 47,1 t/ha 42,6 t/ha Winterweizen 10,1 t/ha 9,0 t/ha 8,1 t/ha Winterraps 5,0 t/ha 4,1 t/ha 3,2 t/ha 26

27 Geldbetrag A in einem Monat Geldbetrag B in sieben Monaten Nominaler Jahreszins Effektiver Jahreszins 1 100,00 A B 100,00 0,00% 0,00% 2 100,00 A B 102,50 5,00% 5,09% 3 100,00 A B 105,00 10,00% 10,38% 4 100,00 A B 107,50 15,00% 15,87% 5 100,00 A B 110,00 20,00% 21,55% 6 100,00 A B 112,50 25,00% 27,44% 7 100,00 A B 115,00 30,00% 33,55% 8 100,00 A B 117,50 35,00% 39,87% 9 100,00 A B 120,00 40,00% 46,41% ,00 A B 122,50 45,00% 53,18% ,00 A B 125,00 50,00% 60,18% 27

28 Lotterie A Lotterie B 1 mit 10% Gewinn von 200,00 mit 10% Gewinn von 385,00 A B mit 90% Gewinn von 160,00 mit 90% Gewinn von 10,00 2 mit 20% Gewinn von 200,00 mit 20% Gewinn von 385,00 A B mit 80% Gewinn von 160,00 mit 80% Gewinn von 10,00 3 mit 30% Gewinn von 200,00 mit 30% Gewinn von 385,00 A B mit 70% Gewinn von 160,00 mit 70% Gewinn von 10,00 4 mit 40% Gewinn von 200,00 mit 40% Gewinn von 385,00 A B mit 60% Gewinn von 160,00 mit 60% Gewinn von 10,00 5 mit 50% Gewinn von 200,00 mit 50% Gewinn von 385,00 A B mit 50% Gewinn von 160,00 mit 50% Gewinn von 10,00 6 mit 60% Gewinn von 200,00 mit 60% Gewinn von 385,00 A B mit 40% Gewinn von 160,00 mit 40% Gewinn von 10,00 7 mit 70% Gewinn von 200,00 mit 70% Gewinn von 385,00 A B mit 30% Gewinn von 160,00 mit 30% Gewinn von 10,00 8 mit 80% Gewinn von 200,00 mit 80% Gewinn von 385,00 A B mit 20% Gewinn von 160,00 mit 20% Gewinn von 10,00 9 mit 90% Gewinn von 200,00 mit 90% Gewinn von 385,00 A B mit 10% Gewinn von 160,00 mit 10% Gewinn von 10,00 10 mit 100% Gewinn von 200,00 mit 100% Gewinn von 385,00 A B mit 0% Gewinn von 160,00 mit 0% Gewinn von 10,00 28