Landbauforschung vTI Agriculture and Forestry Research · Ein integratives Anpassungskonzept wird vorgestellt, das Forschungen und politisches Handeln von der internatio-nalen bis

3,87LBF_Vol. 60 3_U4 LBF_Vol. 60 3_U1

LandbauforschungvTI Agriculture andForestry Research

Vol.60 No. 3 09.2010

Preis / Price 8 €

ISSN 0458-6859

Vol.60 No. 3 09.2010


3,87LBF_Vol. 60 3_U2 LBF_Vol. 60 3_U3

Landbauforschung (vTI Agriculture and Forestry Research) ist ein wissenschaftliches Publikations- organ des Johann Heinrich von Thünen-Instituts (vTI), Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei. Die Zeitschrift wird vom vTI heraus- gegeben und erscheint vierteljährlich. Die Sprache der Beiträge ist deutsch und englisch. Sonderhefte erscheinen nach Bedarf.

In der Zeitschrift werden Forschungsergebnisse aus der Ressortforschung des BMELV mit Bezug zur Land- und Forstwirtschaft und den ländlichen Räumen veröffentlicht, einschließlich Forschungs- ergebnissen aus Kooperationsprojekten, an denen das vTI beteiligt ist.

Die Landbauforschung ist eine multidisziplinär ausgerichtete Zeitschrift, die die verschiedenen Facetten der Agrar- und Forstwissenschaften ein-schließt und besonderes Augenmerk auf deren interdisziplinäre Verknüpfung legt.

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Herausgeber

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Landbauforschung

vTI Agriculture and Forestry Research

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LandbauforschungvTI Agriculture and Forestry Research 1

Vol. 60 No. 3 09.2010

AndreasBolteundBerndDegen

Anpassung der Wälder an den Klimawandel: Optionen und Grenzen 111 Forestadaptationtoclimatechange-optionsandlimitations BettinaLeischnerandPeterElsasser

Reference emission levels for REDD: Implications of four different approaches applied to past period‘s forest area development in 84 countries Emissions-ReferenzenfürREDD:AuswirkungenvonvierunterschiedlichenAnsätzenangewendetaufdieWaldflächen-119 EntwicklungvergangenerPeriodenin84Ländern YinQuanWangandFrankSchuchardt

Effect of C/N ratio on the composting of vineyard pruning residues131 EinflussdesC/NVerhältnissesaufdieKompostierungvonRebschnitt TorstenHinz,TatjanaWinterundStefanLinke

Luftfremde Stoffe in und aus verschiedenen Haltungssystemen für Legehennen –Teil 1: Ammoniak139 Airbornecontaminantsinandfromdifferentkeepingsystemsforlayinghens–Part1:ammonia NinaKleinschmidt,RegineKoopmann,JaninaDemelerundGeorgvonSamson-Himmelstjerna

Verminderte Wirkung von Anthelminthika gegen Rindernematoden151 Reducedefficacyofanthelminticsincattlenematodes FrankOffermann,HorstGömann,PeterKreins,OlivervonLedebur,JaninePelikan,PetraSalamon,JürnSanders

vTI-Baseline 2009 to 2019: Agri-economic projections for Germany 157 vTI-Baseline2009bis2019:AgrarökonomischeProjektionenfürDeutschland ReinerPlankl,PeterWeingarten,HiltrudNieberg,YeltoZimmer,JaninaKrugundGerhardHaxsen

Quantifizierung „gesellschaftlich gewünschter, nicht marktgängiger Leistungen“ der Landwirtschaft 173 Quantificationofpublicgoodsprovidedbyagriculture

A. Bolte und B. Degen / Landbauforschung - vTI Agriculture and Forestry Research 3 2010 (60)111-118 111

Anpassung der Wälder an den Klimawandel: Optionen und Grenzen

AndreasBolte*undBerndDegen**

* Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI), Bundesforschungsinstitut fürLändlicheRäume,WaldundFischerei,InstitutfürWaldökologieundWald-inventuren, A.-Möller-Straße 1, 16225 Eberswalde, [email protected]

** Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI), Bundesforschungsinstitut fürLändlicheRäume,WaldundFischerei,InstitutfürForstgenetik,SiekerLand-straße2,22927Großhansdorf,[email protected]

Zusammenfassung

Wälder sind im Besonderen von den Auswirkungendes Klimawandels betroffen, da Bäume als langlebige,ortsfesteOrganismensichüber100Jahreundlängerandie sich rapide ändernden Umweltverhältnisse anpassenmüssen.DieerwarteteVerschärfungvonTrockenheit,Hit-zeperioden und Sturmgefahren macht die EntwicklungundAnwendungvonAnpassungsstrategien imWaldbaunotwendig: (1) Erhaltung der Waldstrukturen gegeneinen klimawandel-induzierten Sukzessionsdruck erhöhtdas Risiko von katastrophalen Ereignissen (Trockenschä-den,Windwurf) jenachAusmaßdes lokalenKlima-undStandortwandels. (2)Aktive Anpassungseingriffewiez. B. der Ersatz trockenheitsempfindlicher Bäume durchwenigerempfindlicheBaumartenoderHerkünftekönnendas Schadpotenzial derWälder senken, benötigen aberInformationenzur regionalenund lokalenAngepasstheitundAnpassungsfähigkeitvonBaumartenundderenHer-künfteandaszukünftigeKlima.(3) Passive AnpassungimSinneeinesbewussten„Sich-selbst-Überlassens“undstellt den risikoärmstenWegdar; allerdings sindhiermitspezifischeforstwirtschaftlicheZielenichtplanbar.DieVer-wendungvonHerkünfteneinheimischerundeingeführterBaumarten(z.B.Douglasie)ausRegionen,diedemKlimaentsprechen,wiees inDeutschlandzukünftig seinwird,stellt einwichtigeElementeineraktivenAnpassungdar.Herkunftsversuche der forstgenetischen Forschung, dieseit Jahrzehnten betrieben werden, können wertvolleGrundlageninformationen zur Herkunftseignung liefern.Ein integrativesAnpassungskonzeptwirdvorgestellt,dasForschungenundpolitischesHandelnvonderinternatio-nalenbiszurlokalenEbeneverbindet.

Schlüsselworte: Anpassungsstrategien, Douglasie, Forst-genetik, Herkünfte, Hitze, Rotbuche, Sturm, Trockenheit, Waldbau

Abstract

Forest adaptation to climate change - options and limitations

Forestsareparticularlyaffectedbyclimatechangesincetrees, as long-living and immovable organisms, have toadapttoenvironmentalchangeoverperiodsof100yearsandmore.Reportsontheprojectedincreaseofdrought,heatandstormhazardsmake thedevelopmentandap-plicationof adaptation strategiesurgent: (1) Conserva-tion of forest structures against increasing successionpressure increases the riskofcatastrophic lossof forests(droughtdamage,windthrow)dependingonthedegreeoflocalclimateandsitechange.(2) Active adaptation,like thereplacementofdrought-sensitive treespeciesbylesssensitivespeciesorprovenances,canlowerthedam-ageriskforforests.Forthispurpose,however,informationontheregionalund localadaptationandadaptability tofutureclimateconditionsisneeded.(3) Passive adapta-tionwith thedeliberateuseof spontaneousadaptationprocesses(naturalsuccessionandspeciesmigration)isthelowest-riskoption,buteliminatesthepossibilityoffollow-ingspecificforestmanagementtargets.Theuseofprove-nancesofnativeandnon-nativetreespecies(e.g.Douglasfir) from regionswith a climate corresponding to futureclimateinGermanyisanimportantelementofactivead-aptation.Provenancetrials inducedbyforestgeneticsci-encethathavebeenrunningfordecadesprovidevaluablebasicinformationonadaptationoftreeprovenances.Anintegrativeconceptforadaptationispresentedthatinter-linksfocussedresearchandpoliticalprocessesfrominter-nationaltolocalscale.

Keywords: adaptation strategy, Douglas fir, drought, Euro-pean beech, forest genetics, heat, provenance, silviculture, storm

112

1 Einleitung

WäldersindimBesonderenvondenAuswirkungendesKlimawandels betroffen, da Bäume als langlebige, orts-festeOrganismensichüber100JahreundlängerandiesichrapideänderndenUmweltverhältnisseanpassenmüs-sen. Der vierte Bericht desWeltklimarates (IPCC, 2007)gehtbiszumJahr2100voneinerErhöhungdermittlerenLufttemperaturinEuropavon2,0°Cbis6,2°Caus,jenachdem Erfolg der Klimaschutzbemühungen. FürWälder inMitteleuropabesondersbedeutsamistdieAnnahmeeinerHäufungvonextremenWitterungsereignissenwieStürme(s.a.Leckebuschetal.,2006)sowieHitzeereignissenundTrockenheit.DabeikanndieRegioninsbesonderevonei-nerdeutlicherhöhtenFrequenzlängeranhaltenderHitze-periodenbetroffensein(Abb.1,EEA,2007).DieerwarteteVerschärfungvonTrockenheit,HitzeperiodenundSturm-gefahrenwirktzusammenmitbekanntenoderneuartigenbiotischenSchaderregernundweiterbestehendenEinflüs-senwiedenEinträgenvonStickstoffundSäurenausderLuft(z.B.BolteundIbisch,2007).

Abbildung1:

HäufigkeitvonHitzeereignissenimZeitraum1961bis1990(links)und2071bis2100(rechts)nachEEA(2007,verändert),Grundlage:SRESSzena-rioA2unddänisches,regionalesKlimamodell

Anzahl von Hitzeperioden über 7 Tage (1961 bis 1990, links; 2071 bis 2100, rechts)

< 1 1 2-3 4-5 6-7 8-9 ! 10

Mögliche spontane oder waldbaulich bedingte Ände-rungenderWaldstrukturenwirkensichaufdievielfältigenFunktionen und Leistungen derWälder für die Ressour-cenbereitstellung, den Landschaftswasserhaushalt, dieVielfaltanPflanzenundTierenunddieErholungaus.DieVerletzbarkeit (Vulnerabilität) vonWaldökosystemenundderenFunktionenhängtstarkvonderRegionsowievonderenklimatischensowiestandörtlichenVerhältnissenab(BolteundIbisch,2009).

2 Strategien der waldbaulichen Anpassung

DiestrategischeWaldbauplanungbetrachtetdielangfri-stigenMöglichkeitenderWaldanpassung. InAnlehnungan Millar et al. (2007) stellen wir drei unterschiedlicheStrategiendeswaldbaulichenUmgangsmitWäldernun-terdemKlimawandelvor:

• Nicht-Anpassung bzw. Erhaltung der bestehenden Waldstrukturen:

Dieserfordertz.T.erheblicheErhaltungseingriffe,umdie Waldbestände gegen abiotische und biotische


Schäden zu schützen. Das Risiko von katastrophalenEreignissen (Trockenschäden,Windwurf;Harrisetal.,2006)erhöhtsich,jemehrsichdiebestandesbildendenBaumarten durch den lokalen Klima- bzw. Standort-wandelvonihremWuchs-undVitalitätsoptimument-fernen.

KriterienfüreineerfolgreicheAnwendungdieserStra-tegiesind:(i)geringerörtlicherEinflussdesKlimawan-dels(z.B.Grundwasseranschluss),(ii)hoheBestandes-resistenz gegenüber Witterungsstress, (iii) ein hohesBestandesalterunddadurchbaldigeAnpassungsmög-lichkeiten,(iv)einehoheBedeutungdesBestandesundseinerStrukturfürdieWaldfunktionen(z.B.Wertholz-produktion, Produktionsfunktion) und (v) eine hoheWahrscheinlichkeit, dass Erhaltungseingriffe tatsäch-lichstabilitäts-undvitalitätsförderndaufdenBestandwirken(Bolteatal.,2009,2010).

• Aktive Anpassung bzw. Waldumbau: AktiveAnpassungsmaßnahmenwiederErsatztrocken-heitsempfindlicher Bäume durch trockenheitstoleranteBäume anderer Arten und Herkünfte (Waldumbau)benötigen dynamische Leitbilder, die die Standortsän-derungendurchKlimawandelmitberücksichtigen(vgl.Bolteund Ibisch,2007).Bisherige (semi-)statischeLeit-bilder wie die potenzielle natürliche Vegetation (pnV)liefernkeineausreichendeGrundlagefüreineaktiveAn-passungundführenzueinemunkalkulierbarenRisiko.

Kriterien,diefürdieAnwendungdieserStrategiespre-chensind:(i)einedeutlicheVerbesserungderBestan-destoleranz gegenüber Einflüssen des Klimawandels,(ii) ein Vorteil für dieWaldfunktionen, (iii) ein hohesSchadrisiko für benachbarte Bestände (z. B. Feuer,WindwurfundBorkenkäfer)und(iv)einedeutlichhö-hereErfolgsaussichtalsmitdenbeidenanderenStrate-gien.

• Passive Anpassung bzw. „Sich-selbst-Überlassen”: DieseStrategiebeinhaltetdasbewussteEinstellenvonErhaltungs- und Anpassungsmaßnahmen, um dernatürlichenWaldentwicklung die Waldanpassung zuüberlassen. Dies führt zu einer risikoarmen, aber er-gebnisoffenen Entwicklung. Forstwirtschaftliche undnaturschutzfachlicheZielesindnichtdefinitivplanbar.

KriterienfürdieStrategiesind(i)einegeringeBedeu-tung desWaldbestandes für die ökonomischen undökologischenWaldfunktionen,(ii)dasFehlenvonan-gemessenenaktivenAnpassungsmaßnahmenund(iii)einbesseresKosten-Nutzen-VerhältnisimVergleichzudenvorhergehendenStrategien.

Die genannten Konzepte decken die grundsätzlichenMöglichkeiten ab, Eingriffe bzw.Nicht-Eingriffe bewusstzurAnpassungdesKlimawandels einzusetzen.DieKon-zeptekönnenaufderFlächeinRaumundZeitkombiniertwerden.Bisher wird dieses Konzept der Waldanpassung, das

sich anden strategischenZielenderWaldanpassung füreinzelne Bestände orientiert, in Deutschland wenig be-achtet. Laufende Anpassungsmaßnahmen konzentrierensicheheraufeineStrategiederRisikostreuungdurcheinevielfältigeBaumartenmischungunterEinbeziehungstres-stoleranterBaumarten(Lüpke,2004;WagnerundFischer,2007).

3 Umsetzung der Anpassungsstrategien

InsbesonderefürdieaktiveAnpassungwerdenweitrei-chendeInformationendarüberbenötigt,welcheBaumar-ten bzw. deren Herkünfte an die zukünftigen Klimabe-dingungenundWitterungsextremeambestenangepasstsindundwelchenicht.Dabei geht esdarum, Informati-onenzumzukünftigen(lokalen)KlimawandelmitderAn-passung verschiedener Baumarten und deren Herkünftezuverschneiden.

3.1 Anpassungspotenzial von Baumarten

BeiBetrachtungderBaumartengiltdieFichte(Picea abi-es)unterdenNadelbaumartenalsbesondersanfällig(Ze-bischetal.,2005;Köllingetal.,2007;Profftetal.,2007;Spellmannetal.,2007),währenddieeingeführteDougla-sie(Pseudotsuga menziesii)undKüstentanne(Abies gran-dis)alsvergleichsweisewiderstandsfähigangesehenwer-den(RoloffundGrundmann,2008;Köllingetal.,2009).ÜberdieKiefer(Pinus sylvestris)gibtesdifferierendeAn-sichten.WährendPublikationenausderSchweizundSüd-deutschlandeinebegrenzteWärme-undTrockentoleranzderKieferannehmen(Bigleretal.,2006;Kölling,2007),haltensieAutorenausOstdeutschlandfürtrockenheitstol-erantundanpassungsfähig(Kätzeletal.,2007;RoloffundGrundmann,2008).Bei den Laubbaumarten gelten die einheimische Trau-

beneiche (Quercus petraea), aber auch die eingeführteRoteiche (Quercus rubra) als trockentolerant (Roloff undGrundmann,2008).DieBuchewirdalswenigertrocken-heitstolerantangesehen,aberihrAnpassungspotenzialanTrockenheitundHitzewirdvermutlichunterschätzt(Cza-jkowski et al., 2005;Czajkowski undBolte, 2006;Bolteet al., 2007). Eine Reihe von trockentoleranten Neben-baumartenwiederSpitz-undFeldahorn (Acer platanoi-des, A. campestre),dieHainbuche(Carpinus betulus),dieWinterlinde(Tilia cordata)unddieRobinie(Robinia pseu-doacacia)sindinteressantfüreinenausgeweitetenAnbau

114

(RoloffundGrundmann,2008).BeimvermehrtenAnbauvoneingeführten,neophytischenBaumartenkönnensichKonfliktemitdemNaturschutzergeben(BolteundIbisch,2009).BiotischeGefahrendurchneueoderbekannteSchador-

ganismenmiterhöhterVirulenz lassensich insbesonderebeiFichte(Buchdrucker),Kiefer(nadelfressendeInsekten,Kiefernprachtkäfer) und Traubeneiche (Komplexkrank-heit,Eichenprozessionsspinner)beobachten(Mölleretal.,2007;Petercordetal.,2008).EineBewertungderAnpassungaufArtebenereichtal-

lerdingsmeistnichtaus,dasichHerkünftedurchregionaleundlokaleAnpassungderPopulationenstarkunterschei-den können. Sowohl bei einheimischen als auch einge-führtenBaumartenkanndieWahlgeeigneterHerkünftedieWaldanpassungerhöhen.

3.2 Anpassung durch Wahl geeigneter Herkünfte

DiemeistenBaumartenhabeneingroßesVerbreitungs-gebiet, das weit über Deutschland hinausgeht. In denVerbreitungsgebietenhabensichPopulationenandieun-terschiedlichen Standortbedingungen regional und lokalangepasst.Beider künstlichenVerjüngungvonWäldernistesdaherwichtig,geeignetes,andieörtlichenUmwelt-bedingungen angepasstes Vermehrungsgut zu verwen-den. InDeutschland regeln das Forstvermehrungsgutge-setz (FoVG) und seine Durchführungsverordnungen dieErnteunddenHandel von forstlichemVermehrungsgut.Für alle wichtigen forstlichen Baumarten werden hierinHerkunftsgebieteausgewiesen.DieAnbauempfehlungenderForstverwaltungenorientierensichandieserEinteilungvonHerkunftsgebieten.Herkunftsversuche,beidenenbe-stimmte Herkünfte unter verschiedenen Umweltbedin-gungenangebautwerden,gebenwichtigeHinweiseüberdieAngepasstheitunddieAnpassungsfähigkeitderunter-suchtenBaumarten.DieVerwendungvonHerkünftenausRegionen,diedemKlimaentsprechen,wieesinDeutsch-landzukünftigseinwird,stellteinwichtigesElementak-tiverAnpassungderForstwirtschaftdar.FürdieAuswahlgeeigneterHerkünfte sindumfangreicheDatensätzeausinternationalenHerkunftsversuchenvongroßemWert.Inden USA, Kanada und Eurasien werden AuswertungensolcherHerkunftsversuchebereitszurAbleitungvonAn-bauempfehlungvonbesserklimaangepasstenHerkünftenverwendet(O’Neilletal.,2008;Rehfeldtetal.,2002).NebendemaktivenSaatguttransferalsAnpassungsstra-

tegiewirdkontroversdiskutiert,obundmitwelcherGe-schwindigkeitsichBaumpopulationenauchohneEingriffdesMenschenandieprognostiziertenschnellenKlimaän-derungengenetischanpassenkönnen.AusneuenDatenzurRückwanderungnachdenletztenEiszeitenweißman,dassdieGeschwindigkeitdernatürlichenSaatgutverbrei-

tungdurchWind,WasseroderTierezu langsamist,umangemessen auf die schnellenKlimaänderungen zu rea-gieren(Petitetal.,2008).ÜbergrößereEntfernungenunddamitschnellerkannjedochderGenflussüberdenPollenerfolgen.AufdieseWeisekönntebesserangepasstege-netischeVariationausfernenRegioneninlokaleBaumbe-ständeetabliertwerden(Savolainnenetal.,2007).Das Konzept der Klimahüllen zur Beurteilung der An-

gepasstheit von Baumarten an prognostizierte Klimaän-derungen(Kölling,2007)istausgenetischerSichtkritischzu beurteilen. Die Klimahülle einer Baumart beinhaltetviele lokal angepasste Populationen,die jeweils entspre-chend ihremGenpoolnureinenTeilderKlimaamplitudederBaumartabdecken.BeiderschnellenvorhergesagtenÄnderungdesKlimas,istzubefürchten,dassdieselokaleAnpassungverlorengeht. InsolchenFällenkannnureinSaatguttransferausRegionenmitvormalsähnlichemKli-madielokaleAngepasstheitsicherstellen.Das Institut für Forstgenetik führt seit vielen Jahren

forstlicheHerkunftsversuchedurch.EinSchwerpunktwarhierbeidieAnlageundKoordinationvoninternationalenHerkunftsversuchen bei der Rotbuche (Wühlisch et al.,1995).IneinerVersuchsseriederJahre1993/1995wurdeninsgesamt159verschiedeneHerkünfteausdemgesamtenBuchenverbreitungsgebietauf23verschiedeneVersuchs-flächeninEuropaausgebracht(Abb.2).

Abbildung2:

VerbreitungsgebietderRotbuche(grauhinterlegt);Lagevon23Flä-chen des Herkunftsversuchs (große Kreise), Ursprungsort der 159Herkünfte(schwarzePunkteKarteobenrechts)

DasAustriebsverhaltenderPflanzenimFrühjahristeinwichtiger Indikator für die lokaleAngepasstheit der Bu-chen an Klimabedingungen. Durch natürliche SelektionhatsichindenBaumpopulationeneinAustriebszeitpunkteingestellt, der zum einen das Spätfrostrisiko minimiertund zum anderen die Vegetationszeit optimal ausnutzt.

20°W 10°W 0° 10°E 20°E 30°E 40°E

35°N

40°N

45°N

50°N

55°N

Internationaler Herkunftsversuch mit Buche 1993/95


DieSteuerungdesAustriebeserfolgtwahrscheinlichüberdieWärmesumme. So lässt sich in atlantisch geprägtenRegionen beobachten, dass Buchenherkünfte aus käl-teren,kontinentalenRegionenbzw.aushöherenHöhen-lagendeutlicheheraustreiben(Abb.3.)

Abbildung3:

ZeitpunktdesAustriebs3-jährigerPflanzenvon158HerkünftenimPflanzgarten des Instituts für Forstgenetik in Großhansdorf, großeKreise repräsentieren frühaustreibende Herkünfte mit geringemSchwellenwertbeiderWärmesummefürdenAustrieb(Wühlischetal.,1995)

Die Ergebnisse von Herkunftsversuchen sind auch beiderAuswahlklimaangepasstenVermehrungsgutesnicht-heimischer Baumarten sehr wichtig. Für den Anbau inDeutschlandisthiervorallemdieDouglasiemitihremna-türlichen Verbreitungsgebiet imwestlichen Nordamerikarelevant. Ältere Herkunftsversuche des Instituts zeigten,dasdieResistenzgegenüberdemPilzbefalldurchRhabdo-clinefürdieAuswahlgeeigneterHerkünfteentscheidendist.Hierhaben sichbesondersKüstenherkünftebewährt(LiesebachundStephan,1995).VordemHintergrundderKlimaänderungenwerdendieseAnbauempfehlungenzurZeit überarbeitet.Hier spielt nunnebender PilzresistenzdieTrockentoleranzeinewichtigeRolle.Daherwirdinzwi-schen auch der Anbau gut wüchsiger trockentoleranternördlicherInlandsherkünftederDouglasiefavorisiert.Die Erhaltung und Verwendung forstlicher Genres-

sourcenisteineAufgabe,diesichamVerbreitungsgebietder Baumarten orientieren muss. Die Klimaänderungenund dieAuswahl angepassten Saatguts erfordern dahereine gute europäische und internationale Zusammenar-beit. Dieswird zumBeispiel daran deutlich, dass skan-dinavischeLändereinInteresseanBuchenherkünftenausDeutschlandhaben,währendfürdenzukünftigenAnbauderBucheintrockenenGebieteninBrandenburgHerkünf-teausSüd-OsteuropavonBedeutungsind.

30th April

9th Mail

4 Konzept zur Waldanpassung

Auf Grundlage der diskutierten Anpassungsstrategienstellen wir ein integratives Anpassungskonzept vor, dasAktivitäten auf unterschiedlichen räumlichen Ebenenkombiniert (Abb. 4). Dabei ist die Interaktion zwischenTreibhausgasminderung und Anpassung zu beachten,da lokaleWaldanpassung und Erhaltung der Bestandes-produktivität sichpositiv auf die TreibhausgasminderungaufglobalerEbeneauswirkt.DerErfolgbeiderVerminder-ungderTreibhausgasewiederumerweitertdenSpielraumfürWaldanpassung.

Abbildung4:

IntegrativesKonzept für einadaptivesWaldmanagement inMittel-europa

Forschungen und Freilandversuche zur Eignung vonBaumartenundHerkünften, derenKenntnis für eine er-folgreiche aktive Anpassung notwendig sind, müssenauf internationaler Ebene erfolgen, um die gesamtenVerbreitungsgebiete von heimischen und eingeführtenBaumarten und deren Herkünfte abzudecken. Der Auf-bau eines internationalen Netzes von Forschungs- undVersuchsflächenwärehierbeivongroßemNutzen.DiesesNetz könnte für Experimente zu neuen Bestandestypenmit neuartigenMischungen von einheimischenund ein-geführten Baumarten und deren Herkünften verwendetwerden. Zudem können wichtige Grundlagendaten fürModellierungenzur standörtlichenEignungundKonkur-renzkraft vonArten undHerkünften unter Klimawandelabgeleitetwerden.Die Kartierung von Vorranggebieten für die verschie-

denen Anpassungsstrategien ist dagegen eine Aufgabefürnationaleund/oderregionaleBehördenundEntschei-dungsträger, um die Eignung und Effektivität von loka-lenAnpassungsmaßnahmen zu steuern. HierbeiwerdenMöglichkeitenundGrenzenderörtlichenAnpassungver-gleichendabgewogenundPrioritätenbestimmt.DanebenkönnenaufdieserEbenemöglicheKonfliktezwischenAn-passungs-undMinderungszielengelöstwerden(vgl.Kleinetal.,2003).

116

Auf der lokalen Ebene, sind die Bewirtschafter vorOrt verantwortlich für die sachgerechte Umsetzung derWaldanpassung inFormvoneinzelnenMaßnahmenwiedem Voranbau von Beständen oder Pflege- und Ein-schlagsmaßnahmen. Die Akteure interagieren auf denunterschiedlichenEbenen imRahmeneines zweiseitigenEntscheidungs-Unterstützungs- und Informationspfades:(1)vonderinternationalenzurlokalenEbeneund(2)vonderWissenschaftzurregionalenundlokalenForstverwal-tungbzw.zudenBetrieben(vgl.Jansenetal.,2008).

5 Fazit

BeiderBetrachtungderverschiedenenAnpassungsopti-onenmussdaraufhingewiesenwerden,dassdieMöglich-keitenderWaldanpassunginweitenTeilenMitteleuropasbegrenzt sind. Bei einer Überschreitung des 2 °C-Zielesder globalen Lufttemperaturerwärmungkönnen sichdieSpielräumefüreineAnpassungstarkverengenmitmögli-cherweisestarkertragsminderndenAuswirkungenfürdieForstwirtschaft. Die Waldanpassung kann daher erfolg-reicheMinderungsmaßnahmennichtersetzen.Die langfristige Anpassung der Waldbewirtschaftung

an den Klimawandel sollte aktive wie passive Elementeenthalten, um eine Vielfalt von Ergebnissen und Erfah-rungenzurWaldanpassungzuerhalten.Allerdings ist inden mitteleuropäischen Wirtschaftswäldern mit hoherBewirtschaftungsintensität von einem starken Überge-wichtaktiverAnpassungauszugehen(Bolteetal.,2010).Kurzfristige waldbauliche Anpassungsmaßnahmen (z. B.ÄnderungderDurchforstungsstärke) können langfristigeAnpassungsmaßnahmenunterstützen.Neue Informationen zu lokaler Baumarten- und Her-

kunftseignung werden dringend benötigt, um Anpas-sungsstrategienzielgerichtetflächendeckendumzusetzen.HierbeigehtesumdieVerknüpfungvonGrundlagenfor-schung zu Ökologie, Ökophysiologie und Genetik mitangewandten Anbauversuchen auf größeren Flächen.DiediskutiertenAnpassungsmaßnahmeninderForstwirt-schaftmüssenzueinemintegrativen,angepasstenLand-schaftsmanagement unter Beteiligung anderer Landnut-zungssektorenbeitragen.DaheristdieEinbindungineinabgestimmtes, angepasstes Landnutzungsmanagementerforderlich.

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118

B. Leischner and P. Elsasser / Landbauforschung - vTI Agriculture and Forestry Research 3 2010 (60)119-130 119

Reference emission levels for REDD: Implications of four different approaches applied to past period‘s forest area development in 84 countries

BettinaLeischner*and1PeterElsasser*2

* JohannHeinrichvonThünen-Institut(vTI),FederalResearchInstituteforRu-ralAreas,ForestryandFisheries,InstituteofForestBasedSectorEconomics,Leuschnerstr.91,21031Hamburg,Germany,E-mail:[email protected]

Abstract

Thecourse is set foraREDDschemetobe integratedinapotentialfutureclimateagreement.Foranaccredita-tionofthecorrespondingemissionreductions,areferenceemissionlevelneedstobeset.Inthispaper,wecomparefour approaches for a REDD reference emission level,namelyCompensated Reduction(CR),Compensated Con-servation(CC),Incentive Accounting(IA)andCorridor Ap-proach(CA).Theeconomicadvantageousnessofthefourbaseline approaches is compared in terms of generatedcreditsfor84Non-Annex-Icountries.Referringto1990to2000asthehypothetical“referenceperiod”andto2000to2005asthe“commitmentperiod”basedonFAOdata,weshowwhichgroupsofcountrieswouldhavebenefit-tedmostineconomictermsbyeachofthefourbaselineapproaches,andhowthegroupsarecharacterizedbyeco-logical,economicandsocialindicators.Theapproachpresentedinthispapershowstheamount

ofcreditsordebitswhichwouldhavebeengeneratedifaREDDschemehadbeenalreadyestablished.Asaresult,intheperiodsinfocus,thegroupofcountrieswhichwouldhave generatedmost credits under CR is that of thoseleastdevelopedcountries(withregardtoHDI)whichhaveahigh forest cover,whereasCCwouldhavebeenmostadvantageousforcountrieswhichshowarecentincreaseintheirforestarea.The presented approach showswhichwindfall effects

wouldhavehadtobeconsideredifaREDDschemehadalready been established. Furthermore, the results implythatcountries’individualcharacteristicscorrespondtothequestionofwhichdifferentapproachesmightbethemostfavourableintermsofgenerationofcredits.Finally,furtherpotentialobjectivesofaREDDregimeotherthanthemeregenerationofcreditsarediscussed.

Keywords: REDD, reference emission level, method

Zusammenfassung

Emissions-Referenzen für REDD: Auswirkungen von vier unterschiedlichen Ansätzen angewendet auf die Waldflächen-Entwicklung vergangener Perioden in 84 Ländern

DieAnrechnungvonREDD-Maßnahmenineinzukünf-tigesKlima-Abkommenwird internationaldiskutiert.Umentsprechende Emissions-Reduktionen quantifizieren zukönnen,müssenReferenz-Emissionenbestimmtwerden.ImvorliegendenArtikelwerdenvierMethodenzurErstel-lungeinersolchenReferenzverglichen:Compensated Re-duction (CR),Compensated Conservation (CC), Incentive Accounting (IA)undCorridor Approach(CA).Dieökono-mischeVorteilhaftigkeitdieserMethodenhinsichtlichderHöhe der generierten Gutschriften für 84 Non-Annex-ILänderwirdverglichen.MitBezugaufeinehypothetischeReferenzperiodevon1990bis2000undeinerVerpflich-tungsperiodevon2000bis2005wirdanhandvonFAO-Datenaufgezeigt,welcheLändergruppenammeistenvonjedem der vier Ansätze profitiert hätten. Diese Länder-gruppenwerden charakterisiert durchökologische, öko-nomischeundsozialeIndikatoren.Der vorliegende Artikel zeigt die Höhe der Gut- bzw.

Lastschriftenauf,dieentstandenwären,wäreeinREDD-Systembereitseingeführt.AlsErgebnislässtsichu.a.ab-leiten,dassLänder,dieammeistenGutschriften unterCRgenerierthätten,geringentwickelteLänder(inBezugaufHDI)sind,dieeinengroßenWaldflächenanteilaufweisen.Länder,dieammeistenGutschriftendurchCCgenerierthätten,zeigendagegeninjüngsterZeiteinenAnstiegderWaldfläche.DervorgestellteAnsatzzeigt,welcheMitnahme-Effekte

hätten berücksichtigt werden müssen, wäre ein REDD-Systembereitseingeführtgewesen.WeiterhinzeigendieErgebnisse,dassLändergruppen,fürdieunterschiedlicheAnsätzeamvorteilhaftesten(inBezugaufgenerierteGut-schriften)gewesenwären,UnterschiedeinihrenCharak-teristikaaufweisen.SchließlichwerdenmöglicheweitereZieleeinesREDD-Systemsdiskutiert,dienichtausschließ-lichaufdieGenerierungvonGutschriftenzielen.

Schlüsselwörter: REDD, Emissions-Referenz, Methoden

120

1 Introduction

Approximately60%ofcarbonstocksinterrestrialeco-systems invegetationandsoil is stored in forestecosys-tems(IPCC2000;Strecketal,2006).Inpastperiodsde-velopingcountriesshowedhighlossesofforestarea(FAO2005).Deforestationanddegradationareresponsiblefor18%ofanthropogenicemissionsworldwide(Sternetal,2006).ReducingEmissionsfromDeforestationandDegradation

in developing countries (REDD) could thus have a largeimpactonemissionreduction.REDDisnotyetintegratedin the present climate agreement, the Kyoto-Protocol.Severalmethodologicalaspectsarestillunderdiscussion.However,thecourseissetforREDDtobeintegratedintoafutureclimateframework.REDDwasontheagendaatthe13thCOP(2007,Bali).AsCOP15(2009,Copenhagen)failedtodeliverabindingagreement,itwillbediscussedagainintheproceeding16thCOP(2010,Cancún).AREDDregimeasitisdiscussedtodaywillmakethose

reductionsofemissionsaccountablewhicharecausedbydeforestation and degradation. This needs a referenceemission level (i.e.,a ‘baseline’) tobeset,againstwhichactualemissionsarecontrasted.Variousmethodsforsettingthereferenceemissionlevel

arediscussedandnegotiatedinternationally.Thesemeth-odsdifferinvariousrespects,e.g.mannerofaccounting,allocationofgeneratedcreditsandthequestionofwheth-eradditionalgoalsshouldbeintegrated(seeParkeretal,2009).Atcountrylevel,differentmethodswouldproducedifferentamountsofcredits(andthus,benefits)foreachrespectivecountry,andhencereceivedifferentacceptance(FriendsoftheEarthInternational2008).PotentialwinnersandlosersofaREDDregimearediscussedintheliterature(daFonsecaetal,2007;FriendsoftheEarthInternational2008;Griscometal,2009),basedonclassificationsofthecountries. Griscom et al (2009) for example distinguishfive classes of countries according to their forest coveranddeforestation rate.Their results showthatcountrieswithhigh forestcoverand lowdeforestation rate in thepastwouldbedisadvantagedbyareferenceemissionlevelwhich refers only to the historical development of theirforestcover.Obviously,thequestionofwhetheracountrywillaccept

aproposedREDDschemeisdependentontheamountofcreditsgeneratedby this scheme:under theassumptionofeconomicrationality,acountrywillacceptapotentialREDDregimeifthisregimeoffersenoughgainsbygener-atingcredits,sothatpotentialnetbenefitsareachievablewhenprotectingforestresources.Otherrequirementsforamethodofsettingthereferenceemissionlevelemergefrom the parties’ submissions to the UNFCCC (UnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange;see

webpage,submissionsbytheparties).Summarizingtheserequirements,themethodgenerallyneedstobeapplica-bleinanyparticipatingcountry;itsimplementationshouldbepossiblewithpassableeffort,and itshouldprovideareliablecalculation.Furthermorethemethodwouldhavetoreflectdifferentnationalcircumstancesinanequitablemannerconsideringallrelevantaspects,sothatanypar-ticipatingcountrywouldfaceapotentialforbenefits,andthus commitment. Evidently, a further necessary condi-tionisthatthereferenceemissionlevelissetinamannerwhichiseffective,i.e.whichactuallyreducesdeforestationongloballevel.Otherwiseitwillfailthisbasicgoal.Inthispaper,fourapproachesforsettingthereference

emission level areanalyzedwith regard to their implica-tionsfor individualcountries.HistoricdataofFAOaboutforestareachangewasused.Theobjective is tooutlinewhich benefitswould have resulted for the countries incaseaREDDregimehadbeenalreadyestablished.Deduc-ingcountrypreferences inthismanner ishypothetical insofarasthe“referenceperiod”aswellasthe“commit-mentperiod”havebeeninthepast:thecountriesactu-ally did not have any opportunity to react to incentiveswhichmighthavebeenassociatedwithaREDDrewardingscheme.Thus,anychangeinforestareaorcarbonstockobserved in the past has obviously beenmotivated notbyREDDcredits,butbyother reasons.As theapproachreflectsforestareagainsorlosseswhichindeedhaveoc-curredwithoutanyREDDregime,theresultscanbeinter-pretedasidentifyingwindfalleffects(i.e.effectsnotgen-eratedadditionally)whichwouldhavetobeconsideredifaREDDschemehadalreadybeenestablished.1

2 Methods

Severalbaselinemethodsarediscussed(seeParkeretal,2009).Inthispaperthefocusisgivenonfourapproachesforestablishingreferenceemissionlevels(Table1).Thedatabaseusedforallcalculations istheForestRe-

sourceAssessment(FRA)byFAO(FAO2005),whichofferscountrydataaboutforestareaandforestareachangeintheperiods1990 to2000and2000 to2005aswellasdata about the countries’ average aboveground carbonstocks in forests in the year 2005. It thus does not ac-count for degradation. FRA datawere used because ofwidespreadavailabilityformostofthecountriesinfocus.However,sincethesedataarenotcollectedindependently,

1 Thiscanhelptoavoidwindfallgains.However,“non-additionality”needsnotnecessarilybeinterpretedasbeingunjustified.Itcanbearesultofear-liereffortstoimprovethesustainabilityofforestmanagement,orofotheractionswhichsupportthegoalofreducingdeforestation.


butrelyoninformationprovidedbytherespectivecoun-tries, their quality varies between countries. This shouldbe kept inmindwhen interpreting results. The calcula-tionofthereferenceemissionlevelinthispaperusesthefirstperiod(1990to2000)as“referenceperiod”,onthebasisofwhichthereferenceemission level iscalculated.Actualdeforestationinthesecondperiod(2000to2005),set as the “commitment period”, is contrasted againstthisreference.Theresultingamountofcreditsordebitsisinterpretedasthecountry’sresultingperformancewhichwould have occurred under REDD. It was calculated byconvertingFRAforestareadataintocarbonunits,i.e.bymultiplying forestareaby theaverageabovegroundcar-boncontentinacountry’sforestsintheyear2005.2

Table1:

Characteristicsoftheinvestigatedapproachesforsettingareferenceemissionlevel

Approach Author Keyaspect

Compensated Reduction(CR)

Santillietal.(2005) Emissionreductionrelativetopastdevelopment

Compensated Conservation(CC)

SubmissionofIndia(UNFCCC2007a;UNFCCC2007b)

Increaseinabsolutecarbonstocks

Corridor Approach(CA) SubmissionofJoanneumResearchandothers(UNFCCC2006)

Reducingemissionsbelowacorridor.Thecorridordependsonvariationinemissionsfromdeforestationanddegradationinthereferenceperiod

Incentive Accounting(IA) Molliconeetal.(2007)

Emissionreductioninrelationtoaglobalreference

Creditablecarbonwascalculatedforthelastyearofthe“commitmentperiod”.Thismightnotreflectactualemis-sionavoidancesduringthewhole“commitmentperiod”butis incoherencewiththeKyotoProtocol’saccountingrequirements.TheaimofemissionreductionintheKyotoProtocolistoreacha5%reductionin2012ascomparedtotheyear1990(UNFCCC1998).Likewise,incasetherewasfirstanincreaseinemissionsduringthe“commitmentperiod”whichwasreducedbytheendoftherelevantpe-riod,only the resulting stock in theendof the commit-mentperiodisrelevant.Thedescriptionoftheanalyzedapproachesusesthefol-

lowingvariables:

2 Thereferenceemissionlevelcontrastedagainstactualdeforestationinthispaperbasesonhistoricaltrendsonly,i.e.nationalcircumstancesarenotcon-sideredinaspecialmanner.

FA1990, FA2000, FA2005

Forestareain1990,2000and2005,respectively[inha]

C2005 Carboncontentinabovegroundbiomassinforestsintheyear2005[intC/ha](cal-culatedbydividingabovegroundcarboninforestsin2005byforestareain2005)

cr90-00, cr00-05 Forestareachangerateintheperiods1990to2000and2000to2005,re-spectively[in%p.a.]

ac90-00, ac00-05 Annualchangeinforestareainthepe-riods1990to2000and2000to2005,respectively[inhap.a.]

gcr90-00 Globalforestareachangerateinthepe-riod1990to2000[in%p.a.](averageoftheinvestigatedcountries,weightedbythecountries’initialforestareain1990)

Compensated Reduction (CR)

This approachwas firstly brought to the internationalscenebySantilietal.(2005).Itaccountsforreducingthedeforestationratebelowareferencewhichreferstohis-torical average national deforestation (see Parker et al,2009).Theresultingemissionreductionwouldbecredit-ableattheendofthecommitmentperiod.In the present paper, the resulting credits (or debits)

generatedbyCRarecalculatedbythedifferencebetweenactualforestareain2005andtheforestareawhichwouldresult inasimple trendcontinuationof thefirstperiod’sdeforestation. The change in forest area in the period2000to2005iscomparedtothislinearextrapolationac-cordingtotheformula:

1

Compensated Conservation (CC)

TheapproachbasesonasubmissionofIndiatoUNFCCCin2007(UNFCCC2007a;UNFCCC2007b).Anincreaseofthecarbonstock is thekeycriterion.This increase isac-countablesubsequenttoorattheendofacommitmentperiod.Givenareferencelevelsetinanadequateperiod,thisapproachcouldeasilyintegrateearlyactionswhichareundertakenpriortoacommitmentperiod.Forthescopeofthispaper,thereferencelevelissetas

theaverageforestareaintheperiod1990to2000.Forestareaintheyear2005isthencomparedtothisreference,calculatedby:

2

2005200019902000

2005 *)2

( CFAFAFAFACR −−−=∆

200520001990

2005 *)2

( CFAFAFACC+−=∆

122

Corridor Approach (CA)

The Corridor Approach, developed by Joanneum Re-searchandothers(UNFCCC2006),focusesonlong-termemissionreductionsandgeneratesacorridorusinghistoricdeforestationratesinacertainreferenceperiodasupperandlowercorridorlimit.Thecorridorservesasabufferinordertosortoutnon-lastingreductionsofdeforestation.Creditableemissionreductionswithinthecorridorareei-therbankableuntilthecountryreachesthelowercorridorlimit(variant1),orthecreditableemissionswillbereducedwithafactorapproximating0neartheuppercorridorlimitand1nearthelowerlimit(variant2).Originally,theupperandlowerboundofthecorridoris

setaccordingtopastemissionsduringareferenceperiod.This is not possible here, because FRAdata deliver onlyone singleaveragedeforestation rate for the“referenceperiod”1990to2000.Thereforethecorridorissetinthiscalculationat+/-20%of theaverageemissionsduringthe“referenceperiod”(likeinGriscometal,2009).

3

Thisapproachistheonlyapproachwhichconsidersav-eragevaluesofacountry’sforestareachangeacrossthereference period, which leads to a reduced amount ofcreditablecarboninthefixedyearattheendofthecom-mitmentperiodinrelationtotheotherapproaches.

Incentive Accounting (IA)

The Incentive Accounting approach by the Joint Re-searchCenter(JRC)andothers compares acountry’sna-tionaldeforestationratetoaglobalreference(Molliconeetal,2007).Theseauthorsproposehalfoftheglobalde-forestationrateasglobalreference.Forcountrieswhosedeforestationrate isabovethis referenceadifferent for-mulaforbaselinecalculationisappliedthanforcountriesbelow this reference. Countries with high deforestationrates are rewarded for reducing their emissions, whilecountrieswith low deforestation rates are rewarded formaintainingtheircarbonstock(Parkeretal,2009;Skutschetal,2007).3

3 Intheoriginalapproachtheglobalreferencerepresentsaconversionrate,whichreferse.g.toconversionofintactforesttonon-intactforestorotherlanduse.Thiswouldalsosupportanintegrationofdegradation(Molliconeetal,2007).Inthisstudy,dataaboutconversionrateswasnotavailable.Thechangerateswerecalculatedasdeforestationratesonly.

200500900500 *)( CCA −− −=∆

Inthisstudy,anaveragechangerateof-0,455%p.a.offorestareasintheassigned“referenceperiod”wascal-culatedforthecountries(deforestationrateweightedbyinitialforestareain1990).Forcalculationoftheimplica-tion of IA an “allowed forest area” (for the year 2005,FA2005,a) is deducedusing the formulaebelowwhicharedifferent for countrieswith high and low deforestation.FA2005,aisthencomparedtotheactualforestareain2005.FA2005,aandtheresultingcreditsordebitforthecountriesarecalculatedwiththefollowingformulae:

4

For countries with low deforestation (change ratesabovehalfof-0,455%p.a.):

5

For countries withhigh deforestation (change ratesbelowhalfof-0,455%p.a.):

6

Choice of most preferred alternative

Theamountofcredits(ordebits)resultingfromeachoftheapproachesdescribedaboveinfluencestheapproach’sacceptabilityforacountry.Wedistinguishedtwocasesinordertopredictwhichoftheapproacheswouldbechosenbyaneconomicallyrationaldecisionmaker:Inafirstcal-culationvariant,weasked,whichofthealternativesCR,CC,CA,or IAwouldbepreferableunder the conditionthatREDDwasmandatory.Underthisconditionthedeci-sionmakerprefers theapproachgenerating thehighestamountofcredits,ifthereisatleastoneapproachresult-ingincredits;otherwise,hepreferstheapproachgener-ating the lowest amountof debits. In a second calcula-tionvariantthepossibilityofnotparticipatinginaREDDregime was allowed for. Here a decision maker refusesparticipationinREDDifallaccountingapproachesleadtodebits, and otherwise again chooses the approach gen-eratingmostcredits.4Inordertoavoidredundancies,we

4 Forsimplicity,weassumethattheREDDregimewillalsobechoseninthecaseofindifference(i.e.ifthemostpreferablealternativeproducesneithercreditsnordebits).

200520052005 *)( CFAFAA −=∆

5009020002005 2

1* −+= FAFA

5009020002005 1* −+= FAFA


effectofallmethods;itwouldhavegeneratedcreditsofonly54.84MtC.8,9

Figure1:

Regionalsumsofcreditablecarbon(MtC)generatedbyfourbaselineapproaches(credits(+)anddebits(-)generatedbyindividualcoun-triesbalancedonregionallevel;differentscalesonordinates)10

8 TheloweramountofcreditsgeneratedunderCAmightbecausedbytheuseofaveragevaluesforforestareachangeoverthe“commitmentperiod”.Due to theextrapolationof ahistoric trend in theother approaches, thehighest/lowestvalueisresultingattheendofthe“commitmentperiod”.Consideringanaveragevalueforthewholeperiod,thiscalculationcausesanoverestimation.

9 Inourcalculation27countriescouldhaveaccountedtheiremissionsimme-Inourcalculation27countriescouldhaveaccountedtheiremissionsimme-diately(eithercreditsordebits)while57countriesdidnotcrossalimitofthecorridorsetinthesecondperiod.

10 Europeancountries (Albania,Serbia&Montenegro,RepublicofMoldova)arenotdisplayedinthefigureduetolowamountofcreditablecarbon)

-1,600

-1,400-1,200-1,000

-800-600-400-200

0200400

East and SouthAfrica

Northern Africa Western andCentral Africa

CR CC IA CA

-3,000

-2,500

-2,000

-1,500

-1,000

-500

0

500

Central America Caribbean South America

CR CC IA CA

Africa

America and Caribbean

-2,000

-1,500

-1,000

-500

0

500

1,000

East Asia South and SouthEast Asia

Western andCentral Asia

CR CC IA CA

Asia

omitCAandIAinthesecondvariant,thusrestrictingthechoicesettothealternativesCR,CC,andnoparticipation.Inbothcalculationsthecountriesweregroupedbythe

approachwhichtheypreferred.Thegroupsresultingfromvariant 2were in a further step analyzed by ecological,economic and social indicators, using the data availablefromFRAandadditionally, theWorldBank (WorldBank2008)andUNDP(UNDP2009).Thisstepoftheanalysisismerelyexploratory(i.e.ittriestodetectrelationsbetweenvariables,ratherthantoexplainthemcausally).Itisnotyetdecidedatwhichcountriestheprospective

REDDregimewillfinallybetargeting.AccordingtoParkeret al. (2009) the focus is given todeveloping countries;inother cases, analyzes target atNon-Annex-I countries(Parker et al, 2009),whereasGriscom et al. (2009) cal-culate implications of different baseline approaches fortropicalcountriesonly.Asthereisnocleardefinitionoftheterm‘developingcountries’,thepresentpaperincludesallthose84Non-Annex-Icountriesforwhichdataareavail-able.

3 Results

Amount of credits and debits generated by the four approaches

Figure1showsthesumsofcreditablecarbonresultingfromeachofthefourbaselineapproaches.Therespectivesumsofcreditablecarbondifferconsiderablybetweenin-dividualcountriesaswellasbetweenregions.5Thehighesteffectconcerningcreditablecarbonwouldhave resultedunderCCwhichshowseitherthehighestamountofcred-its or the highest amount of debits in every region:6 Insevenoutofnine regionsnegativevalues (i.e.,netdeb-its) would have been generated by CC; positive values(netcredits)wouldonlyhavebeengeneratedinEastAsiaand the Caribbean. Summarising across all regions, CCwouldhaveresultedinanoverall‘loss’,i.e.netdebitsof-6,072.74MtC.7Allthreeotherbaselineapproachessumuptopositive

valuesintheoverallbalance.ThehighestoverallamountofcreditswouldhavebeenachievedbyapplyingIA(638.75MtC),followedbyCR(276.57MtC).CAhastheweakest

5 InWesternandCentralAsia,theamountofdebits/creditsgeneratedundereachoftheapproachesissosmallthatitisbarelyvisibleinFigure1.

6 Theseoverallvaluesrepresentregionalaggregates,oftheamountofcredi-tablecarbonwhichwouldhaveresultedfortheindividualcountries.

7 Note that these sums of creditable carbon refer to developments before2005.Anychangesindeforestationtrendspast2005arenotconsidered.

124

Comparing regional results, it turnsout that thereareregionsinwhicheverybaselineapproachwouldleadtoapositiveoverallresult(countrygroupEastAsia),andotherregionsinwhichallresultsarenegativeirrespectiveoftheapproach used (country group South America); but formostoftheregionsitdependsonthebaselineapproachwhethercreditsordebitsareproduced(e.g.,inthegroupWesternandCentralAfricathedifferencesareverysub-stantial).Figure 1 reveals regionally aggregated results. The re-

sultsforsinglecountrieswithintheseregionsmaydiffer,that is,even if theoverallbalanceforaregionresults incredits,somecountrieswithinthisregionmighthavepro-duced debits (for example, Chinawould have been theonly country in East Asia generating credits under CC,compensating for the debits of all other neighbouringcountries).Sinceanycountry’sparticipationinafuturecli-mateagreementwillbedecidedby thecountry itself, itwillbehelpfultoputfocusonthecountrylevelifdeducingwhichoftheapproachesmightbemostlikelyacceptedbythecountries.

Choice between the four alternative approaches only (Variant 1)

Undermandatoryparticipation inREDD(variant1),20countrieswouldhave chosenCR, 19 countriesCC, and17 countries eachCAand IA, respectively (Table 2). For11countriesCAandCRwouldhavedeliveredthesameresults,implyingthattherespectivecountrieswouldhavebeen indifferent between these two approaches (in anycase,theamountofcreditsinthisgroupwouldhavebeenverysmall;itsumsuptoonly-0.205MtC).Regarding involvedforestarea,countrieswhichwould

have generated most credits by CA account for about38%ofthetotalforestareaoftheinvestigatedcountries.Thehighest amountof carboncreditswouldhavebeenachievedbychoosingCC.19countrieswouldhavegen-eratedmostcreditsbyCC.Thesecountriescoverintotalabout17%oftheforestarea.

Table2:

Numberofcountriesandtheirgeneratedcredit(+)ordebit(-)bytheirindividuallypreferablebaselineapproach(thecolumnCR/CAreferstoindifferencebetweentheapproachesCRandCAduetosimilaramountsofcredits/debits)1

Countygroup preferableapproach

CR CC IA CA CR / CA indifference

Total

Africa Numberofcountries 10 7 8 7 9 41

Forestareain2005(Tha,sum) 94,915 4,976 293,746 53,850 162,991 610,478

Creditablecarbon(MtC) 42.23 31.13 260.76 -0.02 -0.20 -

America Numberofcountries 4 2 3 3 1 13

Forestareain2005(Tha,sum) 66,546 18,834 65,361 510,824 3,938 665,503

Creditablecarbon(MtC) 21.92 103.51 49.00 -34.05 0.00 -

Asia Numberofcountries 6 9 4 7 1 27

Forestareain2005(Tha,sum) 73,979 285,903 26,154 124,821 867 511,724

Creditablecarbon(MtC) 89.19 948.92 2.85 -15.86 -0.00 -

Europe Numberofcountries 0 1 2 0 0 3

Forestareain2005(Tha,sum) 0 2,694 1,123 0 0 3,817

Creditablecarbon(MtC) 0 4.04 2.04 0 0 -

Total Numberofcountries 20 19 17 17 11 84

forestareain2005(Tha,sum) 235,440 312,407 386,384 689,495 167,796 1,791,522

creditablecarbon(MtC) 153.34 1,087.61 314.65 -49.93 -0.20 -

1 ThethreeEuropeancountriesareAlbania,Serbia&MontenegroandRepublicofMoldova


Thepreferencesovertheapproachesarespreadamongstthecountriesorregions.InEurope,CCandIAofferbestresultsforallthreeEuropeanNon-Annex-Icountries,butintheothercontinentseveryapproachwouldhavebeenpreferredbyat leastonecountry. IntheinvestigatedAf-ricancountriesCRwouldhavereceivedbroadestsupport,whileCCwouldhavebeen favoured inAsiancountries.Acrossallcontinents,IAwouldhavereceivedthebroadestsupportinAfrica.

Including the option of not participating in REDD (Variant 2)

Table2hasdemonstratedthatthereisnoclearfavouriteapproach for all countries or across all continents if theparticipationinREDDismandatory.Inanextstep,ithastobeexaminedwhetherthisresultchangesifcountrieswereallowednottoapplytheREDDschemeincaseallofthealternativebaselineapproachesproducedebits(variant2).Tosimplifymatters, the recalculationhasbeenrestrictedtothethreechoicesCR,CC,andnoparticipationinREDD.The analysis focuses on the approachesCR andCCbe-cause these are the approacheswith themost oppositemethod for calculation. Results show that again no un-equivocalfavouriteemerges:onlyhalfofthe84countrieswouldpreferCRundertheseconditions,theotherhalfis

Table3:

Indicatorsforcountrygroupingsbypreferenceofapproachforcalculatingthereferenceemissionlevelinvariant2(i.e.choicebetweenCR,CCandnoparticipation);groupedbypreferences;displayedareunweightedmeans

PreferenceCR PreferenceCC bothnegative,noparticipation

Total

numberofcountries 42 23 19 84

Forestarea(Tha;sum) 839,960 327,915 623,647 1,791,522

Forestareachangerate1990to2000(%p.a.)“reference period”

-0.91 1.15 -1.16 -0.40

Forestareachangerate2000to2005(%p.a.)“commitment period”

-0.80 1.05 -1.57 -0.47

Forestcover2005(%oftotalsurface) 35.4% 18.9% 24.2% 28.4%

Forestareapercapita2005(ha/person) 1.4 0.4 1.9 1.2

HDI2005 0.577 0.696 0.649 0.627

Agriculturevalueadded2005(%ofGDP) 24.0 17.4 20.2 21.3

CRcreditablecarbon(sum;MtC) 307.09 219.09 -249.62 276.57

CCcreditablecarbon(sum;MtC) -4,249.97 1,111.17 -2,933.94 -6,072.74

spreadalmostevenlybetweenapreferenceforCCandthe‘noparticipation’-option(Table3,top).

Relations between preferred baseline option and country characteristics

Inanextstep,criteriawhichmightindicatesupportorrefusalofanapproachbyagivencountryneedtobeiden-tified. For this purpose, different indicators concerningeconomic,ecologicalandsocialcharacteristicswereana-lyzedinordertogroupthecountrieswithsamepreferenceinclasses.11

Indicators related to forest area

A relevant difference between the three options be-comes visible in the forest area change rate. This is notsurprising, as the continuation of past trends indicatesthepreferableapproach.Butthedifferencesinforestareachangewereclearlydistinctonlyinthe“commitmentperi-od”,whichisresponsibleforthegenerationofcredits.TheaverageforestareachangeratewasnegativeforbothofthecountrygroupsCRand“noparticipation”butthefirstismuch smaller (i.e. lessnegative). It canbe concluded,that countrieswithhistorically highdeforestationwouldnothaveconsideredaparticipationasbeneficial,whileforcountrieswithless(butstillexisting)deforestationapar-ticipationinREDDcouldhavebeenbeneficial(Table3).

11 Thedifferencesbetweenthegroups’averagevaluesoftheindicatorsweretested inananalysisof variance.As the84Non-Annex-I countries in thiscalculationdonotrepresentaprobabilitysample,nosignificancesaredis-played. Instead,differenceswitha relevanteffect sizearementionedanddiscussed.

126

Likewise therewerecleardifferences inaverageforestcover(asapercentageofacounty’stotalsurface)betweenthecountriespreferringCCandCR.AccordingtoTable3,theCRgroup’saverageforestcoverisalmosttwiceaslargeasthatoftheCCgroup.Regardingforestareapercapita,theaveragevaluesof the countrygroups show relevantdifferences,mainlyduetocleardifferencesbetweentheCRandCCgroup.ThegrouppreferringCCischaracter-izedbythelowestaverageforestareapercapita.

Relative size of agricultural sector

Thecontributionofagriculturesector toGrossDomesticProduct (GDP) to a countrygives information about thecountry’sdependenceonitsagriculturesector12.CountrieswhichwouldhavegeneratedmostcreditsbyCRarechar-acterisedbyahighcontributionoftheiragriculturalsectortoGDP.AstheaverageforestareachangerateoftheCRgroup is negative in both periods, the countries have anetdeforestation.Thustheywouldhavegeneratedcred-itsmainlybecauseofthereductionoftheirdeforestationrate(notethatinthiscasestillnegativechangeratescanresult). These countries with strong dependency on theagriculturesectorcouldprofitfromparticipationinREDD.Alsowithnegativeforestareachangeratescreditscouldhavebeengeneratedifchoosingtheadequateapproach.

Human Development Index

Deforestation is considered asbeing correlated tohu-mandevelopmentconstraints,sotheHumanDevelopmentIndex(HDI)couldbeusedtoaccountfordeforestation,al-beitinanambiguousway(Jhaetal,2006).InthepresentstudyitwasalsofoundthatarelevantdifferencebetweenthecountrygroupsexistswithregardtotheiraverageHu-manDevelopmentIndex(HDI)13.ThelowestHDIresultsforthecountrieswhichwouldhavegeneratedmostcreditsbyCR(averageof0.577).ThehighestaverageHDIresultedforthegroupwhichwouldhavepreferredCC.Theclear-est differences between averageHDIs resulted from thedifferencebetweentheCCandtheCRgroup.ComparingaverageHDIsitcouldbededuced,thatthelessdevelopedcountriesarenotnecessarilythelosersofaREDDregime

12 Theindicatoragriculture,valueaddedincludescultivationofcropsandlive-Theindicatoragriculture,valueaddedincludescultivationofcropsandlive-stockproductionaswellasforestry,huntingandfishing.

13 TheHumanDevelopmentIndex(HDI)isacombinedindicatorcomposedbyacountry’sGDPpercapitameasuredinpurchasingpowerparity(PPP),lifeexpectancyatbirth,andliteracyrates(adultliteracyandcombinedprimary,secondaryandtertiarygrossenrolmentratio).Itassumesvaluesbetween0and1andhasnounit(UNDP2009).

(Table3).Thusotherindicatorsseemtohavemoreimpor-tance for concludingwhether it isadvantageous topar-ticipateornot,butHDIcouldbeinterpretedasindicatingwhichapproachwouldhavegeneratedmostcredits.

Implications of the changes in deforestation rates be-tween “reference period” and “commitment period” on the grouping

If the reference level isconstructedsimplybyextrapo-lating historic development, the countries could behavestrategically during the reference period to get a betterstartingposition,thusbenefitingfromafacilitatedgenera-tionofcreditsduringthecommitmentperiod.Thiswouldleadtoperverseincentivesiffocussingexclusivelyontheperformanceduringthereferenceperiod.Highdeforesta-tionratesinthereferenceperiodwouldthenenhancethegenerationofcreditsmoreeasilyduringthecommitmentperiod.Toidentifymagnitudesofperverseincentiveswhichwouldhave resulted in past periods, the simple historic forestareadevelopmentofthecountrieswasanalyzedinordertocompareCCandCR(asthemajoroppositeapproachesforaccounting).InCR,themoreacountry’sforestareade-clinesinthereferenceperiod,theeasierforthecountrytoachievecreditsduringthecommitmentperiod.Countrieswith reduced, but still existing net deforestation wouldhaveprofited(e.g.Madagascar,Figure2),whilecountrieswithareduced,butstillexistingincreaseinforestareadur-ing the secondperiodwouldgenerateadebit and thuswouldnotbenefitofsuchawayofaccounting(e.g.Al-geria,Figure2).InCCtheinverseeffectwouldbegiven:increases reached during the commitment period couldbuffer reductions in the reference period, still resultinginanoverallgain (or viceversa). In this context,CCac-countsforlongtermreductionsorincreasesinemissions(rememberthatinourcalculationthereferenceemissionlevelisfixedalreadyinthemiddleofthereferenceperiod).Higherabsolutelossesduringthereferenceperiodrequirehighereffortsduringthecommitmentperiodjusttoresulttozero.Asanalyzedabove,theincentivesaREDDschememay

offertoacountrybyitsreferenceemissionlevelapproachdiffer according to a country’s forest area change. Butcredits are not generated only because of change ratesduringthecommitmentperiod.Asanexample,inCRlessnegative changes during the commitment period thanduringthereferenceperiodcouldgenerategains.Regard-ing forest area change, a relevant differencewas foundin the secondperiodbetween the three countrygroupspreferringCR,CC,andnoparticipation,buttherewerenorelevantdifferencesregardingtheperformanceofthefor-


estareachangerate.14Astheaverageforestareachangerate of the countries preferringCR is negative,most ofthecountrieswouldprofitinthisapproachbyareductionofdeforestationratescomparedtothereferenceperiod.Onceforestareachangeratesarepositive,this incentivecouldchange,asstillanincreasingforestareaisnecessaryforconstantbenefitinCR.Thechangeratesinthe“com-mitmentperiod”arelowerthaninthe“referenceperiod”inbothcountrygroupswhichwouldprefereitherCCor“no participation”, but for the latter group the changeratesarenegativeinbothperiods,whilefortheCCgrouptheyarepositive inbothperiods(Table3).ThecountrieswhichwouldpreferCRshowonaveragenegativechangeratesinbothperiods,butareducedrateinthe“commit-mentperiod”.

Figure2:

Developmentof forest area inpast periods inMadagascar (above)and Algeria (below). The continuous line represents actual forestarea,thedashedlinerepresentsstrictcontinuationofpastdevelop-ment(thesituationdisplayedrepresentstheapproachCR).InMada-gascar creditswould result in spiteof continuousdeforestation; inAlgeriadebitswouldresultinspiteofcontinuousincreaseofforestarea(datasource:FAO(FAO2005))

Summingup,Table3showsthatcountrieswhichwouldpreferCRare,onaverage, lessdevelopedcountriesandshowhigher forest cover.CountrieswhichwouldpreferCCarecomparativelyhigherdeveloped(asmeasuredbyHDI)andhavealowerforestcover.Thiscountrygrouphas

14 The differences were tested in an analysis with repeated measures. Thegroupsweredefinedbytheirrespectivepreferenceforsettingthereferenceemissionlevel,withforestareachangeratesinthe“referenceperiod”and“commitment period” as repeated measures. This analysis of repeatedmeasuresshowednorelevantdifferencesinforestareachangerates.

12,400

12,800

13,200

13,600

14,000

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004Year

For

est

Are

a(T

hou

sand

ha)

1,600

2,000

2,400

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004Year

For

est

Are

a(T

hou

sand

ha)

Madagascar

Algeria

onaverageshownanincreaseinforestareaduringthe“commitmentperiod”(about1%p.a.onaverage).Thecountrieswhichwouldnothavebenefitedinaparticipa-tioninaCCorCRREDDschemestillhaveahighforestareaper capita, andhadanaverage forestarea changerateof-1.57%p.a.duringthe“commitmentperiod”.Acountry’sforestcoverwouldnothavebeenrelevant

forthedecisionwhethertoparticipateinREDDornot,butitwouldhavebeen relevant for the choicebetweenCRandCC.Asageneraltendency,countrieswithlowerforestcoverwouldhavefavouredCC.Countrieswithanegativechange rate in forest areawould not necessarily decideagainstparticipatinginREDD,butcountrieswhichwouldhavefavouredCChavehigherchangerates(whichwerezero or positive in every investigated country preferringCC).Countrieswhichwouldnothavegenerated creditsinaCCorCRREDDschemehaveahighforestareapercapitaandhighdeforestationrates.Regardingthegroup’saverageHDI, they arenotnecessarily amongst the leastdevelopedcountries.Preferences for any of the analyzed alternatives maychange over time, according to the development of acountry’sdeforestation rate.Forexample,a reducedbutstillnegativechangerateinthecommitmentperiodcouldlead to a preference for CR. Constant reduction of de-forestationcouldleadtoashiftandanincreaseinforestarea.Itcouldbelikely,thatonceaconstantincreaseoffor-estareaisachieved,thepreferencewouldshiftinfavourofCC.Thisassumptionis incoherencewiththepositivechangeratesinforestareaofthecountrieswhichwouldpreferCC(seeTable3).

4 Discussion

In this paper, implications of different approaches forsettinga referenceemission levelwerecalculatedbyus-ingdataofhistoricperiods.Theperiod1990to2000wasset as the hypothetical “reference period”. This “refer-enceperiod”wasusedforthecalculationofthereferenceemission level, which thus bases on historical develop-mentonly.Thefollowing“commitmentperiod”,setfrom2000–2005,gives informationaboutactualcountryper-formance,whichiscontrastedagainstthereference.Thustheamountofcreditsordebitscouldbecalculatedwhichwouldhaveresulted ifaREDDregimehadalreadybeenestablished. Under the continuation of the given condi-tions,thedifferencesincreditablecarbonforthecountrieswouldresultindifferentpreferencestowardseachofthefourbaselineapproacheswhichareanalyzedhere(Com-pensated Reduction (CR), Compensated Conservation(CC),IncentiveAccounting(IA)andtheCorridorApproach(CA)).Appliedto84Non-Annex-Icountries,creditswouldhavebeengeneratedwhichwouldamountto276.57MtC

128

underCR,638.75MtCunderIA,and54.84MtCunderCA.CCistheonlyapproachresultinginanoveralldebit;thisdebitamountsto-6,072.74MtC.Thesevaluesare“hypothetical”insofarasthe“refer-

enceperiod”aswellas the“commitmentperiod”havebeen in thepast;noREDD regimehasbeenestablishedyet,andhencethecountrieshavenothadanyincentivetoadapttheirdeforestationbehaviour inthe“commitmentperiod”.IncaseaREDDregimewillbeestablishedinthefuture, the countriesmight performdifferently, as com-paredtowhatwasobservableinpast.Someimplicationshavetobediscussed.

Windfall effects

Thepresentanalysisimpliesthatthedevelopmentofacounty’sforestareamighthavegeneratedcreditswithoutany additional efforts directlymotivated by REDD. Like-wise,itisprobablethatduringaREDDregimeforestareachangerateswillbechangingduetovariousreasons.Ifapositiveforestareachangeratecontinues infutureperi-odsduringanestablishedREDDregime,theadditionalityof such reductionsmightbe challenged, and the result-ingcreditsmightbe interpretedassomekindof“wind-fallgain”.Ontheonehand,thereisaseveremenaceofrewardingreductionswhichresultfrombusinessasusualwithoutanyadditionalreductionefforts.Evenifthedefor-estationrateisslowingdown,thiscouldbecausedsimplybydiminishingforestresources(e.g.duetohighdeforesta-tionratesinthepast);alsointhiscasearewardingwouldgeneratewindfallgains.Apossiblecountermeasurecouldbetheintegrationofan“anticipateddeforestationrate”inthereferenceemission level (Karsenty2008).Nationalcircumstancescouldthenbeconsideredinamorepromi-nentmanner.However,itislikelythatwindfalleffectswilltosomeextendcontinueinanestablishedREDDregime.On the other hand, some caution is advisable when

identifying ostensible windfall effects, since a countrymight justhaveanticipatedafutureREDDregime(“ear-ly action”), or itmayhave introducedgeneralmeasuresagainstdeforestationevenwithoutanyreferencetoapos-siblefutureREDDregime.Afterall,itisevenquestionablewhether“windfallgains”arereallysomuchofaproblem.Theycouldcauseatleastincentivestomaintainthestatusquoofforestconservation.

Preference of baseline approaches

Asmentionedabove,a referenceemission levelneedstomeetcertainrequirementslikeapplicabilityinanypar-ticipating country, or the consideration of national cir-cumstances in an equitablemanner. Itmay be very dif-ficulttodetermineareferenceemissionlevelthatisable

to copewithasmanyof thoseaspects aspossible, andwhich is acceptedbyasmanypartiesaspossible.Usingaconsistentmethodfordeterminingthereferenceemis-sion level would treat any participating country equally.Butforcountrieswithastrongerbargainingpositiontheargumentsandcommitmentsmaybesetandtreatedwithmoreemphasis (seeNoordwijk et al, 2008, for the caseof Indonesia). The approaches discussed offer prospectsandincentivesforthecountriestoreduceemissionsfromdeforestation anddegradation. For countries generatingmainlydebits,furtherincentivescouldbenecessaryincasetheirparticipationisdesiredduringthefirstcommitmentperiod inREDD (e.g.abankingsystemcouldenhanceabroaderparticipation forREDD). For future commitmentperiods, the aspects accountable for REDD need to bedefinedmoreclearly.Asoutlinedabove,preferencesmaychangeovertimeassomefacetsgetmoreimportance.IncentivestoparticipateinafutureREDDschemecould

beincreasedbyanoptiontochangetheaccountingap-proach in latercommitmentperiods (thiswould refer toanideaofamovingbaseline,whichissetperiodicallyforeverycommitmentperiod).Asanexample,accordingtoTable3manycountrieswithanegativeforestareachangeratemightwant to chooseCR during the first commit-ment periods, but change the accountingmethodoncetheirforestareachangeratehasreachedacertainlevel.Ifachangeoptionwaspermitted,aREDDschemecouldbeattractiveformorecountriesalreadyfromthebeginning.On theotherhand, theoptionof changing thecalcula-tionapproachintroducesafurtherpossibilityforbehavingstrategically.Thusitcouldenhancethegenerationof“hotair”.

Specific objective of REDD

AsREDDisahighlydiscussedpoliticalmatter,thespe-cificobjectiveofREDDhasmorethanonefacet.Inthispa-per,theadvantageousnessofanyapproachwasimplicitlydefinedjustbythenumberofcreditsitgenerates.How-ever,inthepoliticalspherethereareadditionalgoalscon-nected toREDD:Beyond focussingon carbonemissionsorcarbonstocks,issuesliketheprotectionofbiodiversityinforestsorthesupportofdevelopmentgoalsplayasig-nificantrole.Even ifthereductionofemissionswastheonlyobjec-

tive,itmightbenecessarytotakethedevelopmentofthecarbon content in the forests more specifically into ac-count.Thiswould includeanassessmentofdegradationaswellasaprovisionfortheproblemofcarbonstockedinplantations,sinceapossiblechangeofnaturalforestsintoplantationscouldshowadverseeffectsifplantationshavelower carbon stockand /or lower carbon sequestrationthannaturalforeststheydisplace.Inthiscase,thecoexis-


tenceofmeasuresofaccountingcarbonsinkswouldneedacloserlook,inordertoavoidadoubleaccountingofaf-forestation/reforestationinCDMandinREDD.Moreover,ifsavingnaturalforestsfromdeforestationandbiodiver-sityaspectsareimportantancillaryintentionsofREDD,anaccountingonlyonthebasisofcarbonstocksandstockchangesmightbeproblematic, since thiswouldnotdif-ferentiatebetweencarbonstoredin(existing)plantationsandcarbonstoredinnaturalforests.Thusextraincentivesmightbenecessaryforprotectingnaturalforests.A focus on development assistance goals by imple-

mentingaREDDregimerequires fostering theaspectoftechnology transfer and capacity building. On the onehand,transfersofknowledgeandmoneyassociatedwithaREDDregimemightdirectly support theestablishmentofsustainableforestmanagementsystems.Ontheotherhand,moneytransfersforforestpreservationmayputfor-est resources into value, and thus strengthen the incen-tivesforafforestationandforestpreservation.

Data sources

Carbon accounting in the scope of UNFCCC is basedondatareportedintheNationalCommunications.Onlyafewcountriesofthosewithhighdeforestationrateshavecommunicationsforrepeatedperiods,sodataavailabilityislow(seeUNFCCCwebsite15;cf.Karousakisetal(2007)).ThequalityofreporteddatacouldrepresentaweakpointforaREDDregimeanywayifcountriescanlaterrenegoti-atetheircommitmentsforthenextperiod,incasetheyareinmenace to fail their commitments (likementionedbyHansjürgens(2009)asageneralweaknessoftheexistingclimateagreement).Sodebitscouldbebankedtacitly.16

Moreover,amajorchallengeforREDDwillbetheinte-grationofdegradationasthesecond“D”within“REDD”.Includingdegradationmayposeadifferent situation forthe countries (seeNoordwijk et al, 2008) and thusmaycauseashiftintheamountofcreditswhichwouldhavebeen generated by any approach. This is not the maintopicofthispaper,butasthedataaboutforestareaandforestareachangeusedinthispaperrefertodeforestationonly,an inclusionofdegradationmight leadtodifferentresultsconcerningthepreferablemethodforthereferenceemissionlevel.

15 UNFCCCwebpage;National communications :http://unfccc.int/national_reports/non-annex_i_natcom/items/2979.php

16 Furthermore,thereliabilityofFAOdata,whichareusedinthepresentpaperisquestioned(e.g.seeMatthews2001).Inadditiontothat,FAOdataaboutforestarea includesplantations (according tocountry specificdefinitions).NewlyestablishedplantationsoranincreaseofforestareaarenotdiscussedasbeinginthefocusofREDD.Applyingtheapproachesforreferenceemis-sionlevelstomorereliabledata(ifavailable)couldchangetheamountofgeneratedcreditsandthusthegrouping.

5 Conclusion

Theapproachpresented in thispapershowsthemagni-tudeofcreditsordebitswhichwouldhavebeengener-atedifaREDDschemewasalreadyestablished.Itcanalsobeinterpretedasshowingpotentialwindfalleffects(whichmaybetheresultofearlyactionsinadifferentinterpreta-tion)which could have resultedwithout additionality towhatwouldhavehappenedanyway,aseverypastchangein forestareacannothavebeenmotivatedbyREDDbe-causetheschemehasnotyetbeenexisting.Ifadditional-ity isconsideredasacrucialelement inREDD, referenceemissionlevelswouldhavetobesetinamannerthatsuchwindfall gains are avoided.On the other hand, the ne-cessityofavoidingwindfallgainsmaybequestioned. Incasewindfallgainsdonotneedtobesubtracted,thelessdirect connection to the recent country trends in forestareachangeratescouldprovideanoptiontovaluatefor-estresourcesinNon-Annex-Icountries.Inthismannerofaccounting,apossibilitywouldbegiven to rewardearlyactions.Furthermore thisaccountingapproachcouldof-feranoption tocombine theREDDobjectivesof reduc-ing emissions from deforestation and degradation withdevelopmentgoalsbysupportingNon-Annex-Icountries.Incentivescouldbegiveninthiswaybybenefittransferaswellasbycapacitybuildingforavaluationof theforestresourcesandkeepingthisvalue.

Acknowledgements

WethankMatthiasDieter,JoachimKrugandReinhardWolfforvaluablecommentsonthemanuscript.

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UNFCCC(2007b)Viewsonissuesrelatedtofurtherstepsundertheconven-tionrelatedtoreducingemissionsfromdeforestationindevelopingcoun-tries:approachestostimulateaction,Addendum[online].Tobefoundat<http://unfccc.int/resource/docs/2007/sbsta/eng/misc14a02.pdf> [quoted,10.05.2010]

WorldBank(2008)WorldDevelopmentIndicator.

Y. Q. Wang and F. Schuchardt / Landbauforschung - vTI Agriculture and Forestry Research 3 2010 (60)131-138 131

Effect of C/N ratio on the composting of vineyard pruning residues

YinQuanWang*and*FrankSchuchardt**

* GansuCollegeof TraditionalChineseMedicine,No.35DingxiDong Lu,Lanzhou730000,China,E-mail:[email protected]

** Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI), Federal Research Institute forRural Areas, Forestry and Fisheries, Institute of Agricul-tural Technology and Biosystems Engineering, Bundes-allee50,D-38116Braunschweig,Germany;E-mail:[email protected]

Summary

We investigated the composting process of fresh,choppedvineyardpruningresidues(DM35%)atvariousinitialC:Nratiosof60:1(original),52:1,40:1,and29:1for133daysin250litrerottingboxeswithself-aeration.Urea(46%N)wasaddedasnitrogensupplementtoattainadesirableC:Nratio.Thecompostswereturnedafter14,23,30,38,52,65,79,93,111,122,and133days.Thedegradationoforganicmatterwasbetween19%

(at the initialC:N ratioof60:1)and39%(at the initialC:Nrationof29:1)within133days,andtheresultingC:Nratioswerebetween46:1and18:1.Thecompostmaturitywasevaluatedbyaself-heatingtest,C:Nratio,NH4

+/NO3+

ratio,NH4+-Ncontent,E665,andgerminationindex.

Asupplementationofabout1.5litreswaterperkgfreshmaterialwasnecessary to stabilize thebiologicalactivityofthecompostingprocessduringthefirst40to60days.Nitrogensupplementationwithurea,oranothernitrogensource,canacceleratetherottingprocess,butthehighertheureasupplementation,thehigherthelossesofnitro-genbyammoniaevaporation.Theoptimumureanitrogensupplementationwasintherangeof2gkg-1drymatter.TheparametersofC:Nratio,NH4

+/NO3+ratioandE665

werenoclearcriteriaforcompostmaturity,becausetheydependonthetypeofmaterial.Thesimplegerminationtestcouldbeusedtodeterminethecompostmaturityinthe composting of vineyard pruning residues. Based ontheresults,arottingperiodofat least80dayswaspro-posedforchoppedvineyardpruningresidues.

Keywords: vineyard pruning residues, compost, C:N ratio, maturity

Zusammenfassung

Einfluss des C/N Verhältnisses auf die Kompostie-rung von Rebschnitt

DerKompostierungsverlaufvonfrischem,gehäckseltemRebschnitt(TM35%)mitunterschiedlichenC:N-Verhält-nissen von 60:1 (Original), 52:1, 40:1 wurde während133Tagenin250LiterRottebehälternmitEigenbelüftunguntersucht.ZurStickstoffergänzungwurdeHarnstoff (N-Gehalt46%)zugegeben.Nach14,23,30,38,52,65,79,93,111,122und133TagenwurdederKompostum-gesetzt.Der Abbau der organischen Substanz lag zwischen

19%(C/N-VerhältniszuBeginn60:1)und39%(C:N-Ver-hältniszuBeginn29:1)unddasC/N-VerhältniszumEndezwischen46:1bzw.18:1.DerReifegradwurdebewertetanhand eines Selbsterhitzungstests, demC/N-Verhältnis,dem NH4

+/NO3+-N-Verhältnis, dem E665-Wert und dem

Keimindex.ZurAufrechterhaltungder biologischenAktivitätwäh-

rendderersten40bis60TageisteineZugabevonetwa1,5LiterWasser jekgRebschnittnotwendig.EineStick-stoffzugabe, mit Harnstoff oder anderen Stickstoffquel-len,kanndenRotteprozessbeschleunigen,führtaberzuhöherenStickstoffverlustendurchabgasendesAmmoniak.DieoptimaleStickstoffzugabeliegtbei2gkg-1Rebschnitt.DieParameterC:N-Verhältnis,NH4

+/NO3+-Verhältnisund

E665-WertgebenkeineklareAussageüberdieKompo-streife,dasievomRottematerialabhängen.EineinfacherKeimtestistausreichendzurBestimmungdesRottegradesvonkompostiertemRebschnitt.AufderGrundlagediesesErgebnisseswirdfürRebschnitteineRottezeitvon80Ta-genvorgeschlagen.

Schlüsselworte: Rebschnitt, Kompost, C:N-Verhältnis, Rei-fegrad

132

1 Introduction

Inordertoselectfruitingwood,maintainvineshapeandform,andregulatethenumberofbudsretainedpervineforcurrentandsustainableyieldandqualityofgrapes,anannualdormantpruningpracticeisnecessary.Theamountofvineyardpruningresidueswasestimatedinarangeof1to7.5tha-1a-1,atanaverageof2to4t(Fischer,1982;Fischer,1984;Sanchezetal.,2002).Withanamountof1.1tODM(organicdrymatter),8kgN,1.2kgP,5.6kgKha-1a-1andhighlevelsofmicroelementsrequiredbycrops.To date, there appears to be a relatively small numberof utilisation options available for pruning residues. Theprincipaloptionsknownwere:fuel, industrial rawmate-rial(paperpulp,fibreboards),mushroomsubstrate(Cha-laux et al., 1995) anddirect turn-over into the vineyardasmulchafter shreddingoraftercomposting.Mulchingofthepruningresiduesbetweentherowsinthevineyardis thecommonprocedure inEuropeandAmerica,but itisnoalternativeinaridoasisagro-systemswithirrigationfarming.Underaridclimateconditionsthemicrobialactiv-ity in vineyard soil is very low and the pruning residuesmulched are unlikely to be degraded. The conventionalfertilizer regime in vineyards inChina is todistributeor-ganic fertilizer intoa furrowatadepthofabout50cmnear the grapevine trunk, where available soil moistureandfertilizerscanbeusedbytherootsystem.Thesameprocedure is not suitable for fresh pruning residues be-cause of the lack of oxygen in the soil, the high lignincontentof49%(Sanchezetal.,2002),thehighC:Nratioof60to89(Wangetal.,2005;Sanchezetal.,2002)andthephytotoxicityoffattyacidsduringtheearlystagesofdecomposition processes.More than60%of thewinegrape-growingareasinChinaarelocatedinthearidandsemi-aridareas (Wang,2005).Thevineyards inthesear-easareinherentlycharacterizedbylowsoilorganicmattercontentwithlessthan10gkg-1.Thearidclimateandtheintensive,humus-consumingwinegrapegrowingrequireeachkindoforganicfertilizer,which isavailableandac-ceptableundertheviewpointofthepriceandthecon-tentofheavymetalandhazardousorganiccomponents.ThehighinitialC:Nratiowillcauseaslowerbeginningoftheprocessandtherequiredcompostingtimetobelon-gerthanusual(Tuomelaetal.,2000),whichrequiresthesupplementofanitrogensource,suchasmanure,sewagesludge,ureaorotherwastematerialsrichinnitrogen,toproducecompostundereconomicalconditions.However,theeffectofcarbon tonitrogen ratiooncompostingofvineyardpruningresidueshasnotbeenwellunderstood,even though some farmersuse the choppedmaterial inmixtureswithpomace,greenwasteoragriculturalwaste.Therefore,thepresentstudyaimedtoassesstheeffectsofCtoNratiooncompostingofvineyardpruningresidues

in250litrerottingboxes,asdescribedinthispaper,andwasamendedbytrialsinheapsunderpracticalconditions.

2 Material and methods

2.1 Composting in rotting boxes

Vineyard pruning residues from a 2,000 ha vineyard(HuangYangheFarm;nearWuwei inGansuprovince inthenorthwestofChina;desertclimatewithprecipitationof<200mma-1)werecutattheendofOctober.Theprun-ingresidueswerechoppedmechanicallywithacommer-cial agriculturalmachine; the resulting average sizewas7.5mm.Heatinsulatedwoodenrottingboxes(50×50×100cm;

50mminsulation)wereconstructed.Aplasticsheetwith10holes(Diameter:5mm,spacing10to12cm)coveredthematerialonthetopofbox,andthenallowedsimulta-neousgasexchangeorwaterevaporationreduction.Theboxeswere placed indoors at an average ambient tem-peratureofapproximately19°C.Freshairaeratedthroughthebottomof box, supportedby the chimney effect ofthewarmrottingmaterial.Foreachrottingbox,70kgofthefreshvineyardpruningwasadjustedwiththerequiredamountofnitrogenintheformofurea(N46%fertilizergrade),mixed thoroughly andwetted repeatedly to ob-tainamoisturecontentof61%(w/w).Table1showsthesupplementofureaandwaterandtheresultingC:Nratiosofthemixtures.

Table1:

Mixturesofvineyardpruningresiduesandnitrogenandwater

Trial Nsupplement Watersupplement InitialC/N

gkg-1 gkg-1DM gkg-1 gkg-1DM

CN60 0 0 0.64 1.05 60

CN52 0.63 1.03 0.64 1.05 52

CN40 2.21 3.62 0.64 1.05 40

CN29 4.60 7.52 0.64 1.05 29

2.2 Sampling and Analytical Procedures

The rottingmaterialwas turned to facilitate the aera-tion,watering,samplingandmeasurementofmass,vol-ume, and bulk density after 0, 14, 23, 30, 38, 52, 65,79,93,111,122,and133daysofcomposting.Samples(about100geach)were takenbeforewateringateachturningofthecompost.


2.3 Physical measurements

Thetemperatureduringcompostingwasmeasureddailyatacentralpointinthebox.Wetbulkdensity(BD)=Mwet/Vwet(Mwet=massofnon-

driedmaterialinkg,Vwet=volumeofthematerialinm3).

Massbalance:Mass(%)=Mt/(M0x100)(MtandM0aremassofdrymatterandNKjatdaytandday0ofcompost-ing,respectively.

2.4 Chemical Analysis

Allchemicalanalysisweremadeintriplicateandallanal-ysisfiguresweregivenonadrymatterbasis.Drymatter(DM)content:dryingat105°Cfor12h (Paredesetal.,2000).Organicmatter(OM):lossonignitionat550°Cfor6h(Provenzanoetal.,2001).Carboncontent:calculatedonthebasisofaCcontentofpolysaccharidesof44.4%ofOM(Haug,1993).TotalN:Kjeldahlmethod(Benitoetal.,2003).NH4

+-N:steamdistillationwithmagnesiumox-ideandcollectedinboricacid(ChungandWang,2000).NO3

--N: analyzed by salicylic-sulphuric acid digestion (Ji-menezandLadha,1993).ThepHandtheabsorbanceat665nm (E665) in thefiltratesaboveweremeasureddi-rectlybyanOrin920ISEpHmeter,andanUV/VisSpectro-photometer,respectively.Elements(P,K,Ca,Mg,Fe,Mn,Cu,Zn,Na,BaandB,Mo)wereanalyzedwithInductivelyCoupledPlasmaAtomicEmissionSpectrometry(ICP-AES)(SahandMiller,1992;MeyerandKeliher,1992).

2.5 Phytotoxicity and maturity

Seed germination and radicle length tests were per-formedingerminationboxes(11.5x11.5x4.5cm,ZAU,China) with selected Chinese cabbage seeds (Brassica rapa).Thegerminationindex(GI)forevaluatingphytotoxicity

wascalculatedaccordingtotheformulaofHuangetal.(2001): GI(%)=GtxLtx100/(GcxLc) Gt=seedsgerminatedintreatment Gc=seedsgerminatedincontrol Lt=lengthofradicleintreatment Lc=lengthofradicleincontrolSelf-heatingtest:inDewarvessels(FCQAO,1994).

3 Results and discussion

3.1 Temperature

TheresultsoftheeffectsofC:NratioonthecompostingtemperatureareshowninFigure1.Aftertwodaysofcom-posting, all four treatments reached 50 °C and entered

thethermophilicrange(>50°C),indicatingthequickes-tablishmentofmicrobialactivitiesassociatedwithrespira-torymetabolisminthecompostingboxes.Ingeneral,thetemperatureprofile shows that the lower theC:N ratio,the higher themaximum temperature attained and thelongerthedurationofthethermophilicphase.Thereweresignificantdifferences in themaximumtemperatureandthe lengthof thermophilic range among the four treat-ments.Themaximumtemperaturevaluesreached76°C(C:N29),70°C(C:N40),68°C(C:N52)and65°C(C:N60),whichappearedafterthreetofourdaysofcompost-ing. The length of the thermophilic phasewas 20 days(C:N29and40)and6days(C:N52and60),respectively.Theperiodicalshort-termdropintemperaturewasduetothecoolingeffectcausedbytheturningandwatersupple-menttothemedium.Basedonthetemperaturelevelandtheholdingtime,thesanitationeffectbythetemperatureinthetrialswithC:N29and40shouldbesufficient.

Figure1:

Temperatureduringvineyardpruning residuescompostingatdiffe-rentinitialC:Nratios

3.2 Composition and mass balance

Thecompositionof the freshpruningandof thefinalcompostisgivenintable2.Theoriginaldrymattercon-tent(DM)ofthepruningmaterialof612gkg-1wastoohighforbiologicaldegradation.Toensureactivationofthecompostingprocess,waterwasaddedatthestartandateachturning,ifnecessary,followingtheindividualimpres-sionofahandprobe.Thetotalwatersupplementwasinarangeof1.4to1.9Lkg-1freshmaterial(Figure2).Be-causethewaterevaporationratewaslessthanthewatersupplement(0.7to1.3Lkg-1freshmaterial)thedrymattercontent fell continuously (Figure3a)without remarkableamountofleachate.Duringtheentirerottingperiodthewatercontentwashighenoughforbacterialactivity,butpossiblytoohighforfungalgrowth.Theoptimaldrymat-ter content for the composting of the pruning residuesseemstobeintherangeof250to300gkg-1.

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100 120 140Time [days]

Tem

per

atu

re[°

C]

CN 60

CN 52

CN 40

CN 29

Ambient

134

Table2:

Some characteristics of vineyard pruning residue and the compostafter133daysrottingtime

Parameter Units Rawmaterial Compost

DM gkg-1 612.0 230.0

OM gkg-1 975.0 940.0

C/N - 60.0 35.0

pH - 7.4 7.8

EC mSm-1 1148.0 728.0

N(DM) gkg-1 7.2 11.9

P(DM) gkg-1 1.1 1.6

K(DM) gkg-1 5.0 6.3

Ca(DM) gkg-1 16.1 21.5

Mg(DM) gkg-1 1.4 2.1

Bulkdensity kgm-3 288.0 550.0

Figure2:

Water supplement in substrate during vineyard pruning residuescompostingatdifferentinitialC:Nratios

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0 14 30 52 79 111 133Time [days]

Wate

radditi

on

[kg

kg

-1dm

]

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

Sum

wate

radditi

on

[kg

kg

-1dm

]

60 52 40 29

60 52 40 29

C:N

Inalltreatments,theDMmassdeclinedwithinthecom-postingperiodduetoadegradationoforganicsubstances(Figure3b).Anotable rapiddegradationduringthefirst30days,followedbyalongerperiodofslowdegradation,wasobserved.Theformerisduetothemetabolizationofmost of the easily biodegradable substances during thefirststageofthecompostingprocesswhenthetempera-tureand themicrobial activitywerehigh.While the lat-ter is likely due to the decomposition of lignin and theformationofhumicmatterduringthematurationperiodofcomposting(Wuetal.,1997;Ouatmaneetal.,2000;Namkoong et al., 1999, Benito et al., 2003). The totaldegradationofthedrymatterwas39%(C:N60),52%(C:N52),55%(C:N40)and59%(C:N29),respectively.DuringthewholerottingperiodthepH-valuewasinthe

alkaline rangebetween7.2 and8.3,without significantdifferencesbetweenall four trials. Thebulkdensitywasin the rangeof450 to550kgall the time.Changesofthenitrogenduringthecompostingprocessarepresentedin Figure 4a.A slight increase of total nitrogen contentwasobservedinalltreatmentswithcompostingtime,dueto the lossesoforganicsubstancewhichwerehigher inrelationtothelossesofnitrogen.Theincreaseoftotalni-trogencontentwas28%(C:N60),45%(C:N52),44%(C:N40)and53%(C:N29),respectivelyduring133daysofcomposting.Incontrasttototalnitrogencontent,totalnitrogenmasslossfollowedthesamepatternastheDMandOMmassloss(Figure4b).Thetotalnitrogenmasslossrateof initialmasswas23%(C:N60),31%(C:N52),35%(C:N40)and37%(C:N29),respectively.Acalcula-tionofthenitrogenlossesfromthepruningresiduesandtheureashowsthatthelossesfromtheurea-Nonlywere14%(C:N52),41%(C:N40)and49%(C:N29),respec-tively(Table3).

Figure3:

DMcontent(a)andDMmass(b)duringvineyardpruningresiduescompostingatdifferentinitialC:Nratios

100

200

300

400

0 20 40 60 80 100 120 140

Time [days]

DM

conte

nt[g

kg

-1]

CN 60 CN 52

CN 40 CN 29

a)

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140Time [days]

DM

mass

[%]

CN 60 CN 52

CN 40 CN 29

b)


Figure4:

Totalnitrogencontent(a)andmass(b)duringvineyardpruningresiduescompostingatdifferentinitialC:Nratios

Table3:

Nitrogenbalanceafter133daysrottingtime,calculatedonDMbasis

Trial UreaNaddition Sum Lossestotal Lossesfrompruning*

Lossesfromurea Urea-Ninputminusllossesfromurea

gkg-1 gkg-1 gkg-1 gkg-1 gkg-1 gkg-1 %

CN60 0.00 7.20 1.62 1.62 0.00 0.00 00

CN52 1.03 8.23 2.51 1.62 0.89 0.14 14

CN40 3.62 10.82 3.75 1.62 2.13 1.49 41

CN29 7.52 14.72 5.47 1.62 3.85 3.66 49

*itisassumedthattheNlossesfromthepruningarethesameinallfourtrials

0

5

10

15

20

25

0 20 40 60 80 100 120 140

Time [days]

N-K

jconte

nt[g

kg

-1dm

]

CN 60 CN 52 CN 40 CN 29

a)

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140Time [days]

N-K

jmass

[%]

CN 60 CN 52 CN 40 CN 29

b)

Duetotheammonification,theNH4+-Ncontentforall

treatmentswithureasupplementincreasedrapidlyduringthe thermophilic phase,whereas theNH4

+-N content ofthepurepruningresidueswasalmostconstant(Figure5a).The high temperatures at a pH level >7were themainreason for the nitrogen losses and the decrease of theNH4

+-N content. TheNO3--N content remained at a low

level during the first 30 days of composting (Figure 5b)

becauseoftheinhibitionofthenitrificantbacteriaduringthethermophilicphaseattemperatureshigherthan40°C(Bernaletal.,1999;Díazetal.,2002).ThereafterNO3

--Nincreasedsharplyduetonitrification,withamaximumbyday52.ThereaftertheNO3

--Ncontentfellbecauseofde-nitrification,possibly initiatedby thehighwatercontentandpartiallyanaerobiczonesintherottingmaterial.Thenitrificationprocessstartedagainafterday93.

Figure5:

NH4+-Ncontent(a)andNO3

--Ncontent(b)duringvineyardpruningresiduescompostingatdifferentinitialC:Nratios

0

200

400

600

0 20 40 60 80 100 120 140

Time [days]

NH

4+ -N

cont

ent[

mg

kg-1

dm]

CN 60 CN 52 CN 40 CN 29

a)

0

100

200

300

400

0 20 40 60 80 100 120 140

Time [days]

NO

3- -Nco

nten

t[m

gkg

-1dm

]

CN 60 CN 52 CN 40 CN 29

b)

136

3.3 Compost maturity

Severalcriteriawereusedtoevaluatethematurityofthecompost: the self-heating temperature (a), self-heatingtest (b),C:Nratio(c),NH4

+-Ncontent(d),NH4+-N/NO3

--Nrelation(e),absorbanceat665nm(E665)(f)germinationindex(g)andasensoryevaluationofcolourandsmell(h).A FT-IR spectroscopy of the rottingmaterial at the startandafter15,60and120daysshowedthechangesofthecomposition,butcannotgiveanansweraboutthematu-ritystatusofthecompost(Wangetal.,2004).Except for thecriteria“C:N ratio” (Figure6a),alloth-

ercriteria indicateamaturecompostafter0 to90days(Table4). It isconcludedthattheratioofNH4

+-N/NO3—N

andtheE665(Figure6b)donotprovideclearandwell-

Figure6:

C:Nratio(a)andE665value(b)duringvineyardpruningresiduescompostingatdifferentinitialC:Nratios

Table4:

Maturitycriteriaforcompostfromvineyardpruningresidues

Criteria Reference Targetvalue Actualvalue Day Maturity Figure

selfheatingtemperature - nearambienttemperature <25°C 53 yes 1

selfheatingtest FCQAO,1994 <30°C 24-25°C 133 yes -

C/Nratio Bernaletal.,1998b;Iglesia-JimenezandPerez-Garcia,1992

<15 18(C/N29)26(C/N40)35(C/N52)46(C/N60)

133 no 6a

NH4+-N ZucconiandDeBertoldi,1987;

Paredesetal.,2000<400mgkg-1 88mgkg-1(start) 0 yes 5a

NH4+/NO3

- Forsteretal.,1993;Bernaletal.,1998a;Bernaletal.,1998b

<1 <1 38(C/N60)23(C/N52)30(C/N40)30(C/N29)

yes -

E665 Mathur,1993;RajbanshiandInubushi,1998

<0.07 <0.07 25(C/N60)60(C/N52)90(C/N40)90(C/N29)

yes 6b

germinationindex Huangetal.,2001 80-85 >80 65 yes 7

colour ownscheme darkbrown,black darkbrown,black 38 yes -

smell ownscheme forestsoil,compost,noammonia

forestsoil,compost,noammonia

30 yes -

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0 20 40 60 80 100 120 140

Time [days]

E6

65[-

]CN 60 CN 52 CN 40 CN 29

b)

0

20

40

60

0 20 40 60 80 100 120 140Time [days]

C:N

ratio

[-]

CN 60 CN 52 CN 40 CN 29

a)

definedcriteriaforthiskindofligninrichwastematerial.The only possible applicable criteria for evaluating thecompostmaturityofthevineyardpruningresidues,otherthanafinalplanttest,couldbetheself-heatingtempera-ture(=biologicalactivity) incombinationwiththegermi-nationtest(=roottolerance).Followingthesecriteria,thecompostismatureafter65days(germinationindex>80;Huang,2001)eventhoughtheC:Nratioisstill23to50(Figure6a).Alleasilydegradablecompoundsaremetabo-lizedat that timeandmainly lignincompoundsare left.Thegerminationincreasedsignificantlyduringthefollow-ing15days,butonlytrialswiththeC:Nratioof40and29couldreachagerminationindexof>100(after93days).Thecolour(darkbrown)andthesmell(compost,soil)oftherottingmaterialindicatetheendofthehighbiological


activityafter30to38daysandthebeginningofthema-turingphasewiththeactivityofnitrificantbacteria.

Figure7:

Germination indexduringvineyardpruningresiduescompostingatdifferentinitialC:Nratios

4 Conclusions

Vineyardpruningresiduescanbeusedforcompostpro-ductionafterchoppingandsupplementofwater.Thesizeofthechoppedmaterial(24%<4cm,56%4to10cm;20%>10cm)wassufficientforanintensiverottingpro-cess.Thecontinuoussupplementofwaterduringthefirst40to60daysofcomposting,thehightemperaturephase,isnecessary to stabilize thebiological activity.After thattimethewatersupplementshouldbestoppedtoreducethewatercontentbyevaporationandtoobtainausableandmarketablematerial.Thesupplementofabout1.5Lwaterperkgfreshwastematerialseemstobeoptimal.Ataresultingdrymattercontentofabout250gkg-1after60daystherottingmaterialhasreacheditsfullwatercapacitywithoutanywatersurplusas leakagewater.Almosthalfof theaddedwater shouldbeprovided to the choppedpruningresiduesatthestart.Theactivityofactinomycetesandfungiwaspossiblylimitedatadrymattercontentof<250gkg-1.Thesupplementofureaatthestartresultsinhigherbio-

logicalactivity,measuredastemperature,higherdegrada-tionoforganicmatter,measuredas lossesofdrymattermass,andahighergerminationindexafter80days.Thedisadvantageoftheureasupplement isthevolatilisationof ammonia, growing with the supplement rate up to49%.Underconsiderationofahighgermination indexandreducedammonianitrogenlosses,theoptimumureanitrogensupplementcouldbeintherangeof2gkg-1drymatter.Inpracticethenitrogensourcecanbenitrogenrichwaste,wastewaterorsludge,ifavailable.Asdiscussedinseveralpublications,maturitytestssuch

0

30

60

90

120

0 20 40 60 80 100 120 140Time [days]

Ger

min

atio

nin

dex

[-]

CN 60 CN 52 CN 40 CN 29

asC:Nratio,NH4/NO3ratioandE665arenoclearcriteriaforcompostmaturityingeneral,becausetheyaredepen-dentonthetypeofmaterial.Thesimplegerminationtestcouldbeusedtodeterminethecompostmaturityinthecompostingofvineyardpruningresidues.Basedonthere-sults,arottingperiodofatleast80daysisproposedforchoppedvineyardpruningresidues.Theturningfrequencyoftherottingheapsunderpracti-

calconditionsdependsontheclimateconditionsandtheevaporationrate,especiallyatthesurface.Becauseofthehighairporesvolumeandthestablestructureofthema-terial,aturningisnecessaryonlytohomogenizethema-terialandtodrythecompostforscreeningandselling.Aweeklyturning,asdescribedforthetrials,isnotnecessary.

Acknowledgements

Theauthorswould like to thankGansuProvincialKeyScientificandTechnologicalProjectforTraditionalChineseMedicine Industry, Gansu Administration of Foreign Ex-perts,theGermanSeniorExpertService(SES)andMogaoCo.Ltd.,Chinaforfinancialsupport.

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T. Hinz, T. Winter, S. Linke / Landbauforschung - vTI Agriculture and Forestry Research 3 2010 (60)139-150 139

Luftfremde Stoffe in und aus verschiedenen Haltungssystemen für Legehennen –Teil 1: Ammoniak

TorstenHinz*,TatjanaWinter*undStefanLinke*

* JohannHeinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Länd-liche Räume,Wald und Fischerei, Institut für Agrartechnologie und Bio-systemtechnik,Bundesallee50,38116Braunschweig,

E-Mail:[email protected]

Zusammenfassung

SeitJanuar2010istinDeutschlanddieKäfighaltungvonLegehennen nichtmehr gestattet – zwei Jahre vor demZeitplanderEU.AlternativeHaltungssystemewiedieBo-denhaltung,Volierenoder dieKleingruppenhaltung sindgefragt,diederForderungderÖffentlichkeitnachmehrTiergerechtheit entsprechen.ZudemdürfenaberdieBe-langederArbeitsplatzhygieneundderUmweltnichtver-nachlässigt werden, wenn es darum geht, verschiedeneHaltungssystemezuvergleichenundzubeurteilen.Zudie-semZweckwurdendieKonzentrationeninunddieEmis-sionen vonAmmoniakaus verschiedenenStälleneinmalimMonatfürjeweilseineStundegemessen.Zusätzliches24h-Monitoringeinmal imQuartalsolltedieZuordnungder Stundenmessungen in den Tagesgang ermöglichen.DieseArbeitgibteinenumfassendenBlickaufMesstech-nikunddieErgebnisse,dieeinegroßeSpannbreitefürdieAmmoniakkonzentrationenundEmissionenausverschie-denenHaltungssystemenaufzeigen.

Schlüsselworte: Legehennen, Haltungssysteme, Luftgüte, Emissionen, Ammoniak

Abstract

Airborne contaminants in and from different keep-ing systems for laying hens – Part 1: ammonia

SinceJanuary2010inGermanynopermissionexistsforkeepinglayinghensinconventionalcages–twoyearsbe-foretheEUregulationcomes intoforce.Alternativesys-temslikefloorkeeping,aviariesandsmallgroupsystemsmustfollowtheintentionsofthesocietywithhighanimalwelfarerequirements.Neverthelessprotectionofworkandtheenvironmentcannotbeneglectedforevaluationandcomparisonofdifferentsystems.Concentrationofammo-nia inandemissions fromthestablesweremeasuredas1hspotonceamonth.Furthermore24hmonitoring isaddedforeachstableonceinaquarterofayeartohavetheopportunity to indicatehowthespotmeasurementsreflectthediurnalprofileandhowseasonaleffectsmustbeconsidered.Thepapergivesacomprehensiveviewtothemeasuringprocedureandtheresultsoftheinvestiga-tionswhichshowawidespanfortheconcentrationsandemissionsofammoniafordifferentalternativekeepingsoflayinghens.

Keywords: Laying hens, keeping system, air quality, emis-sions, ammonia

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Einleitung

Die Haltung von Legehennen zählt zu den am häu-figsten diskutierten Tierschutz-Themen der letzten JahreinDeutschland.HauptkritikpunktesindnachAnsichtvielerVerbraucherundExpertendiezugeringePlatzbemessung,zuwenig Bewegung und derMangel anMöglichkeitenzurAusübungtypischerarteigenerVerhaltensweisen.DieswarenauchdieGründe,warumimJahre1999das

Bundesverfassungsgericht die Hennenhaltungs-Verord-nung von1988 für nichtig erklärte und in der EUneueMindestanforderungenzumSchutzvonLegehennenvor-gelegtwurden(Richtlinie,1999).Die neuen Bestimmungen wurden in Deutschland

2010mit dem endgültigen Verbot der Käfighaltung fürLegehennen umgesetzt (Tierschutz-Nutztierhaltungs-VO,2009).EsgiltnunAlternativenaufzuzeigenunddieseanden vorgegebenen Kriterien für Arbeits-, Tier- und Um-weltschutzzumessen.Hierzuwurdeeinumfassendesin-terdisziplinäresProjektinitiiert(Hinzetal.,2009a-c;Win-teretal.,2009a-c).In einem Teilprojekt, über das in zwei Beiträgen be-

richtet werden soll, wurden verschiedene alternativeHaltungsformen für Legehennen hinsichtlich der Freiset-zung der luftfremden Stoffe untersucht. Es zeigten sichdeutlicheUnterschiede fürAmmoniak und Staub.Wäh-renddieEmissionenvonAmmoniakweitgehendvonderEntmistungsstrategie(Kotlagerung)bestimmtwurden,istfür die Staubemissionen die Tieraktivität verantwortlich.IndiesemerstenTeilwirdnurdieAmmoniakproblematikbehandelt.

Material und Methoden

Ställe

In dem vorliegenden Projektwurden vier unterschied-licheStallsystemefürLegehennenuntersucht,dieimFol-gendenkurzbeschriebenwerden.BeiderBodenhaltungmit Freilandzugang, der Bodenhaltung und der VolierehandelteessichumkommerzielleBetriebe,währenddieKleingruppenhaltung Bestandteil einer Forschungs- undVersuchseinrichtungwar.AlleStällewarenzwangsbelüf-tet.DieBeleuchtungmitKunstlichtfolgteeinemLichtpro-gramm,das inderRegel14StundenHelligkeitgewähr-leistete.

– Kleingruppenhaltung In der Kleingruppenhaltung wurden 1500 HennenohneEinstreuinGruppenvon40und60Tierenunter-gebracht.DieAnforderungaufeineuneingeschränktnutzbareFlächevonmindestens800Quadratzentime-ternproLegehennewurdeentsprochen.DerKotwur-

deeinmalproWocheüberKotbänder ausdemStallbefördert.ZurZwangsbelüftungdientendreicompu-tergesteuerte Ventilatoren. Der Stallrechner bedienteauchdasLichtprogramm.

Kleingruppen-haltung

Tierbe-satz: 1500

Einstreu: ohne

Entmistungsstrategie: Kotband,wöchentlich

Abbildung1:

Kleingruppenhaltung

– Bodenhaltung In dem Stall mit Bodenhaltung ohne KaltscharrraumoderFreilandzugangwurden8000Hennengehalten.Als Einstreu dientenHolzspäne, die vorher entstaubtwurden.AuchhiergabeskeinKotband,sondernderKotwurdemitderEinstreuamEndedesLegedurch-gangesausdemStallgebracht.DerStallwurdeübersechs Ventilatoren zwangsbelüftet. Die Beleuchtunghell/dunkelerfolgteübereinLichtprogramm.

BodenhaltungTierbe-satz: 8000

Einstreu: Holzspäne entstaubt

Entmistungsstrategie: Kotlagerung im Stall

Abbildung2:

Bodenhaltung


– Freilandhaltung Bei diesemStall handelte es sich umeineBodenhal-tungmitFreilandzugang,derimFolgendenjedochnuralsFreilandhaltungbezeichnetwird.

IndiesemStallwurden3000HennenaufKunststoff-gitterplattenohneEinstreugehalten.Darunterbefin-detsichdieKotgrube.EinKotbandistnichtvorhandenundderStallwirdnachjedemLegedurchgangentmi-stet.

DieBeleuchtungerfolgtedurcheinLichtprogramm,daseinehellePhasevonmindestens14StundenKunstlichtbeinhaltete.DieDunkelphasebegannerstdann,wennalleHennenimStallwaren.Dementsprechendwurdedas Lichtprogramm vom Tageslicht beeinflusst. DerStallwarzwangsbelüftetüberzweigleichartigeVenti-latoren.

Bodenhaltung mit Freilandzugang

Tierbe-satz: 3000

Einstreu: ohne

Entmistungsstrategie: Lagerung im Stall

Abbildung3:

BodenhaltungmitFreilandzugang(Freilandhaltung)

– Volierenhaltung InderVolierenhaltungwurden900HennenaufeinerEinstreuvonSandundHolzspänengehalten.DieEnt-mistungerfolgtewöchentlichübereinKotband.

Die Beleuchtung erfolgte durch ein Lichtprogramm.Der Stall war zwangsbelüftet über zwei gleichartigeVentilatoren,vondenenimNormalfallnureinerinBe-triebwar.

VolierenhaltungTierbe-satz: 900

Einstreu: Sand/Holz-späne

Entmistungsstrategie: Kotband,wöchentlich

Abbildung4:

Volierenhaltung

Messtechnik

DieMessungenwurdeninjedemStalleinmalproMonatdurchgeführt,sodasssich inderDarstellungeinZeitver-satz voneinerbis vierWochenergab.GemessenwurdejeweilseinbiszweiStundenlangineinemZeitfenstervon12bis14UhraneinerzentralenMessstelle inderMittedesjeweiligenStalles.Die Ammoniakkonzentration wurde quasi-online mit

einerTaktzeitvonca.1,5Minuten,durcheinopto-akus-tischesMessgerät (Gerät 1302der Firma Innova) aufge-zeichnet.DieMessungenfandenimRegelfallanderMess-stelleimAbluftkanalstatt.DieinderAbluftgemessenenKonzentrationenwurdenauchzurBeurteilungderStallluftherangezogen. Die Zulässigkeit dieses VorgehenswurdedurcheineVergleichsmessungmiteinemZweitgerätnach-gewiesen.InhomogenitätenderKonzentrationsverteilungimStallwurdenüberdenEinsatzeinesMultiplexersunddes zweiten Messgerätes aufgezeigt. Aus dem gemes-senen Konzentrationsfeld wurde ein Korrekturfaktor er-mittelt,sodassdieMessungandemzentralenOrtinderMitteeinesStallesalsausreichendzubetrachtenist.DiesesgiltauchfürdieEmissionenausStällenmitmehrerenAb-luftschächten.

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DieErmittlungderEmissionenauseinergeführtenQuel-leerrechnetsichausderKonzentrationcunddemVolu-menstromQbasierendaufderFormel:

Qcm ×=�

InStällenmitmehrerenAbluftschächtenwirdineinemerstenAnsatzdieGesamtemissionausdemEinzelergebnisberechnet, das durchMessung an einem Abluftschachtgewonnenwurde.DerzurErmittlungderMesswerteverwendeteZeitraum

betruginderRegeleineStunde.JeweilseinmalproKam-pagnewarein24hMonitoringvorgesehen,umdieEinze-lergebnisseimTagesverlaufderHennenhaltungeinordnenzukönnen.DieEmissionenwerdenalsMassenströme inkg/hund

als bezogeneMassenströme in kg/(h*Tierplatz) angege-ben(KTBL,2006;EMEP/EEA,2009).BeidenEmissionsmessungenwurdederVolumenstrom

ausderQuerschnittsflächeundderinderKanalmittege-messenen Geschwindigkeit bestimmt, die mit einem zuBeginnderKampagneermitteltemFaktorversehenwur-de,umdiemittlereAustrittsgeschwindigkeitzuerhalten.AlsMessgerätdienteeinFlügelradanemometermiteinemeigenenDatenloggerzurAufzeichnungderMessdaten.EineBesonderheitderVolumenstrombestimmung liegt

imStall derKleingruppenhaltung vor.Hier ist vomStall-ausrüster in jedem Abluftschacht ein Messventilator in-stalliert worden, der kontinuierlich den Volumenstrommisst.DieDatenwerdenaufeinenRechnerausgegebenundderenMittelwertestündlichgespeichert.ImRahmendesProjekteswurdendieüberdenMessventilatorermit-teltenWerteüberMessungenper Flügelradanemometervalidiert.

Ergebnisse

BeiderDarstellungderErgebnissewerdenzuerstmess-technischeProblemebehandelt,bevoraufdieAmmoniak-konzentrationen und Emissionen eingegangen wird. EswerdendieStälleimEinzelnenbetrachtetunddannmitein-anderverglichen.

Messtechnik

– EinlaufverhaltendesMultiplexersunddesGasmonitors

ZurMessung der örtlichen Verteilung der Ammoniak-konzentrationwurdederGasmonitormiteinemMessstel-lenumschalter(Multiplexer)betrieben.VorjederMessungan einer neuen Position wurde auf eine Referenzmess-stelleimKaltscharrraumzurückgeschaltet,dieeinedeutlichniedrigereAmmoniakkonzentrationaufwiesalsdieMess-

stellenimStall.DaserheblicheZeitverhaltenderMesskettezeigtAbbildung5.DieDifferenzenzwischenersterMes-sungundfünfterWiederholungwarensoeminent,dassaufdenBezugaufdieReferenzstelleimKaltscharrraumimweiterenVerlaufdesProjektesverzichtetwurde.

Abbildung5:

EinlaufverhaltendesGasmultiplexersunddesGasmonitors

Abbildung6:

RäumlicheVerteilungderAmmoniakkonzentration,Bodenhaltung

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ZweckdesMultiplexereinsatzeswares,möglicheInho-mogenitäten der Ammoniakverteilung in den Ställen zuermitteln. Es war feststellbar, dass zumeist die Konzen-

Abbildung7:

RäumlicheVerteilungderAmmoniakkonzentration,Kleingruppenhal-tung

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tration inderNähedesEingangszumStallundandererLeckagen deutlich unter dem sonstigen Konzentrations-niveauimStalllag.Abbildung6zeigtdiesbesondersdeut-lichfürdenStallmitBodenhaltung.

EindeutlichanderesBildzeigtedieKleingruppenhaltunginAbbildung7.UnterBerücksichtigungderMessunsicher-heiten kann hier von einer homogenen Ammoniakver-teilunggesprochenwerden.DiegemessenenKonzentra-tionensindanallenPositionennahezugleichundweisenebensoeingleichesZeitverhaltenauf.

–ZeitlicheVerläufevonNH3über24StundenundSpot

ImAbbildung8sindimTagesgangderNH3-Konzentra-tionen die unterschiedlichenMittelwerte für Tag, Nachtund die Spotmessungen am Beispiel der „Freilandhal-tung“eingetragen.DerMittelwert Tagweicht nur wenig vomMittelwert

Nachtab.DerimMesszeitraumermittelteWertistreprä-sentativfürdenamArbeitsplatzrelevantenZeitraumwäh-renddesTages.DieserTatbestandzeigtsichinähnlicherFormauchfür

dieanderenStallsystememitMittelwertenüberdieeinzel-nenMesstagevon0,7indemStallmitAuslaufund1,17inderVoliere.ÜberalleMessungengemitteltbeträgtdiesesVerhältnis0,93.

Abbildung8:

TagesgangderNH3-KonzentrationamBeispielderFreilandhaltung

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TagesgangderNH3-KonzentrationeninallenuntersuchtenStällen,Winter

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TagesgangderNH3-KonzentrationeninallenuntersuchtenStällen,Sommer

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10.06.

15:00

10.06.

18:00

10.06.

21:00

11.06.

00:00

11.06.

03:00

11.06.

06:00

11.06.

09:00

11.06.

12:00

11.06.

15:00

Freilandhaltung Volierenhaltung

Ammoniakkonzentration

Die folgenden Abbildungen geben das Verhalten derAmmoniakkonzentrationen in den verschiedenen StälleninunterschiedlicherDarstellungwieder.

IndenAbbildung9und10sindTagesgängeimWinterundSommerdargestellt.Es sinddeutliche saisonaleundsystembedingteUnter-

schiedezwischendeneinzelnenHaltungsformenerkenn-bar.DieniedrigstenWertewiesdieKleingruppe,dieHöch-stendieBodenhaltungauf.


Abbildung11:

AmmoniakkonzentrationinderFreilandhaltung(BoxandWhiskersPlot,Mediane),saisonal

Abbildung12:

AmmoniakkonzentrationinderKleingruppenhaltung(BoxandWhiskersPlot,Mediane),saisonal

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5

10

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31.1

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7

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8

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9

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9

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9

Datum

Am

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Grenzwert

1. Durchgang 2. Durchgang

SommerSommer Sommer

Winter

Winter

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7

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7

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7

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8

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8

22.1

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8

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1.0

9

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2.0

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9

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5.0

9

17.0

6.0

9

Datum

Am

monia

kkonzentr

atio

n[p

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]


Winter Winter

Sommer

Sommer

Freiland-undVolierenhaltungwarenetwagleich,wobeizuberücksichtigenist,dassbeiderFreilandhaltungca.10bis20%derHennentagsübernichtimStallwaren.DieseZahlenbasierenaufBeobachtungenundZählungenwäh-rendderMessungen.DieMessungenbeziehensichaberaufdenBestandimStall.Für alle Systeme ist festzuhalten, dass dieAmmoniak-

konzentrationimWinterdeutlichhöherwaralsimSom-mer.

Diese Tatsache wird auch sehr gut in den folgendenBoxplotdarstellungen sichtbar. Die Abbildungen 11 bis14 zeigen die Schwankungsbreite der Messergebnisse,aber auch die saisonale Abhängigkeit der Ammoniak-konzentrationauf.WegendesunterschiedlichenWertebereichsindenein-

zelnenStällenmussteaufeineeinheitlicheAchseinteilungverzichtetwerden.

146

Abbildung13:

AmmoniakkonzentrationinderBodenhaltung(BoxandWhiskersPlot,Mediane),saisonal

Abildung14:

AmmoniakkonzentrationinderVolierenhaltung(BoxandWhiskersPlot,Mediane),saisonal

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10

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40

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7

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7

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2.0

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3.0

8

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4.0

8

06.0

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8

03.0

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8

01.1

0.0

8

29.1

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1.0

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1.0

9

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2.0

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4.0

9

28.0

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9

03.0

6.0

9

30.0

6.0

9

Datum

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Grenzwert


Winter

Winter

Sommer

Sommer

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8.0

7

26.0

9.0

7

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21.1

1.0

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2.0

7

31.0

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8

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8

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8

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9

08.0

7.0

9

Datum

Am

monia

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]


Winter

Sommer

Sommer

Grenzwert

DieErgebnissederNH3-MessungenzeigteineguteRe-produzierbarkeit für die beiden Durchgänge, soweit dieMedianwerte betrachtet werden. Die Schwankungsbrei-tensindjedocherheblichundunterschiedlich.Fürdie Freilandhaltung (Abbildung11) liegendieMe-

dianwerte in der Größenordnung von 10 ppm für die

Messungen im Sommer,während sich imWinterWertezwischen20ppmund40ppmeinstellten.AuchfürdieKleingruppenhaltungistdasgleichesaiso-

naleVerhaltendeutlichsichtbar,aberaufeinemdeutlichniedrigerenNiveau.AlleWerte,einschließlichderMaxima,liegenunterhalbvon7ppm(Abbildung12).


Abbildung15:

KonzentrationenfürAmmoniakausdenuntersuchtenHaltungssystemen

0

10

20

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40

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Datum

Am

monia

kkonzentr

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n[p

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]

Kleingruppenhaltung Freilandhaltung Bodenhaltung Volierenhaltung

Jun. Dez.Okt.Aug.Jun.Apr.Feb.Okt. Dez.Aug. Aug.Jun.Apr.Feb.2007 2008 2009

Grenzwert

DiehöchstenAmmoniakkonzentrationenwurdeninderBodenhaltunggemessen,Abbildung13. Selbst im Som-merwurdehierdervorgegebeneGrenzwertvon20ppmüberschritten.WieschonfürdieFreilandhaltungzeigtesichauchbei

derVoliere,Abbildung14,die20ppm-GrenzealsdasUn-terscheidungsmerkmalzwischenSommerundWinter.Hinsichtlich arbeitsplatzrelevanter Belastungen wurde

derGrenzwertderNH3-Konzentrationvon20ppmhaupt-sächlich im Winter überschritten. Die Überschreitungenwaren zumTeil drastisch. LediglichdieKleingruppenhal-tungmachtehierdiepositiveAusnahme.DieAmmoniakkonzentrationensind inersterLinievon

der Lüftungs- und Entmistungsstrategie abhängig. DieKotlagerungimStallistindieserHinsichtalseinwesent-lichernegativerPunktbeidenbeidenBodenhaltungssys-temenfestzustellen.EinepositiveWirkungzeigtesichfürdieSystememitKotbandunddessenwöchentlicherAb-reinigung.EinZielderUntersuchungenwarderlängerfristigeVer-

gleichderunterschiedlichenAlternativenzurKäfighaltung.InAbbildung15sinddieErgebnisseder1h-Messungenvon 2007 bis 2009 eingetragen. Die schon angespro-chenensaisonalenEffektesindgenausoerkennbarwiedieUnterschiedezwischendenHaltungssystemen.Eskommtsehr deutlich heraus, dass die Kleingruppenhaltung dieniedrigsten Ammoniakkonzentrationen im Vergleich zudenanderenuntersuchtenHaltungsformenaufwies.

Emissionen - Emissionsfaktoren

Die in den Boxplots für die NH3-Massenströme proTierplatz ermittelten Medianwerte liegen zwischen6mg/(h*Tier)undca.70mg/(h*Tier).FürdieausdemStallerfasstenEmissionenderFreiland-

haltungliegtderMedianwertinderGrößenordnungvon68mg/(h*Tier)mithohenpositivenAbweichungenimer-stenundnegativenimzweitenDurchgang,Abbildung16.InderZusammenfassungliegenoberesundunteresQuar-til (75% und 25%) bei 82 bzw. 58 mg/(h*Tier). DasMaximumerreicht128mg/(h*Tier)unddasMinimumist22mg/(h*Tier).

Abbildung16:

EmissionsfaktorNH3 inderFreilandhaltung(BoxandWhiskersPlot,Mediane),stallbezogen

0

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2007-2009 1. Durchgang 2. Durchgang

Zeitraum

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]

148

Der Medianwert für die Kleingruppenhaltung, Abbil-dung17,liegtinderGrößenordnungvon6,4mg/(h*Tier).In der Zusammenfassung beider Durchgänge betrugenoberes und unteresQuartil (75%und 25%) 8,1 bzw.4,3mg/(h*Tier).DasMaximumerreichte13,2mg/(h*Tier)unddasMinimumwar2,4mg/(h*Tier).FürdieBodenhaltung,Abbildung18,liegtderMedian-

wertimGrößenbereichzwischen53und74mg/(h*Tier).Beide Durchgänge zusammengefasst liegen oberes undunteres Quartil (75% und 25%) bei 87 bzw. 49mg/(h*Tier).DasMaximumerreichte173mg/(h*Tier)unddasMinimumwar20mg/(h*Tier).AuffälligwarderdeutlicheAusschlagderSchwankungenhinzuhöherenWertenimerstenDurchgang.

Abbildung17:

EmissionsfaktorNH3inderKleingruppenhaltung(BoxandWhiskersPlot,Mediane),stallbezogen

Abbildung18:

Emissionsfaktor NH3 in der Bodenhaltung (Box andWhiskers Plot,Mediane),stallbezogen

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Zeitraum

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Zeitraum

Em

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k

[mg/(

h*T

ier)

]

Abbildung19:

EmissionsfaktorNH3inderVolierenhaltung(BoxandWhiskersPlot,Mediane),stallbezogen

FürdieVolierenhaltung,Abbildung19,liegtderMedian-wertimGrößenbereichzwischen45und70mg/(h*Tier).InderZusammenfassungbeiderDurchgängelagenoberesundunteresQuartil(75%und25%)bei84bzw.41mg/(h*Tier).DasMaximumerreichte165mg/(h*Tier)unddasMinimumwar12mg/(h*Tier).AuffälligwarderdeutlicheAusschlag der Schwankungen zu höheren Werten imzweitenDurchgang.DieEmissionsfaktoren fürAmmoniakausdenvierun-

tersuchtenBetriebenzeigtAbbildung20.Indieserzusam-menfassendenDarstellungderandeneinzelnenMesster-minenermitteltenEmissionsfaktorenfürAmmoniakwirddiegroßeSpannbreitederWertedeutlich.Diesereichtenvon2,4mg/(h*Tier) inderKleingruppenhaltungbis170mg/(h*Tier)bei einemMesstermin inderBodenhaltung.Vergleichbar hoheWerte fanden sich auch vereinzelt inderVolierenhaltung.

Diskussion und Fazit

DieKonzentrationsverläufederuntersuchtenHaltungs-systemeunterscheidensichdeutlich.Die mittels Boxplot dargestellten Ergebnisse zeigten

eineguteReproduzierbarkeitfürdiebeidenDurchgänge,soweitdieMedianwertebetrachtetwerden.DieSchwan-kungsbreiten waren jedoch erheblich. Alle relevantenWerte sind in Tabelle 1 für dieAmmoniakkonzentrationaufgeführt.

0

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Zeitraum

Em

mis

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]


Abbildung20:

EmissionsfaktorenfürAmmoniakausdenuntersuchtenHaltungssystemen

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120

140

160

180

200

Em

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Am

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k[m

g/(

h*T

ier)

]

Kleingruppenhaltung Freilandhaltung Bodenhaltung Volierenhaltung

Jun. Dez.Okt.Aug.Jun.Apr.Feb.Okt. Dez.Aug. Aug.Jun.Apr.Feb.2007 2008 2009

Datum

Tabelle1:

KenngrößenderKonzentrationenfürAmmoniak(inppm)indenun-tersuchtenStällen,einstündigeMessungen(stallbezogen)

Stallsystem MedianNH3

MinimumNH3

UnteresQuartil(25%)

OberesQuartil(75%)

MaximumNH3

BodenhaltungmitFreilandzugang

9,66 1,87 6,74 17,90 33,59

Volierenhaltung 11,40 2,24 8,80 14,18 18,52

Bodenhaltung 22,38 9,19 18,77 28,79 47,42


1,74 0,42 1,05 2,85 4,18

Die untersuchten Haltungssysteme unterscheiden sichauchdeutlichinihremEmissionsverhalten.DiemittelsBoxplotdargestelltenErgebnissefürdieEmis-

sionsfaktorenzeigteneineguteReproduzierbarkeitfürdiebeidenDurchgänge, soweit dieMedianwerte betrachtetwerden.DieSchwankungsbreitenwarenjedocherheblich.In der TA-Luft (KTBL, 2006) werden Ammoniak-Emis-

sionsfaktoren genannt, die für Käfighaltung mit belüf-tetemKotband4,44mg/(h*Tier),fürVolierenhaltungmitbelüftetemKotband10,40mg/(h*Tier)undfürBodenhal-tungmitFreilauf36,04mg/(h*Tier)betragen.Diesewur-denindenvorliegendenuntersuchtenHaltungssystemenimMedianwertüberschritten.

DasMinimumderMesswerte lag aber zumeist in derGrößenordnungderinderTA-LuftgenanntenEmissions-faktoren.AndieserStelleseidaraufhingewiesen,dassdieErgeb-

nissesichaufdenMesszeitraumvoneinerStundebezie-henundeindirekterVergleichmitdenzitiertenEmissions-faktorennichtodernurbedingtzulässigist,dadieseaufeinJahrbezogensind.Tabelle2zeigtfüralleStälledieMedianwertederGe-

samtmessung(1.und2.Durchgangzusammen),dasMi-nimum,dasMaximumunddasuntereundobereQuartilderEmissionsfaktorenvonAmmoniak.

Tabelle2:

KenngrößenderEmissionsfaktorenfürAmmoniak(inmg/(h*Tier))indenuntersuchtenStällen,einstündigeMessungen(stallbezogen)

Stallsystem MedianNH3

MinimumNH3

UnteresQuartil(25%)

OberesQuartil(75%)

MaximumNH3

BodenhaltungmitFreilandzugang

67,63 21,68 58,38 81,93 128,05

Volierenhaltung 61,75 12,29 41,03 84,30 164,78

Bodenhaltung 69,41 20,36 49,41 86,66 173,42


6,35 2,41 4,33 8,12 13,17

150

– AmmoniakkonzentrationenimStallwerdenstarkvomHaltungssystemundbesondersderLüftungbeeinflusst

– EinTag-undNachtrhythmusistnichtklarzuerkennen– DerGrenzwert von20ppmwird eher imWinter alsimSommerüberschrittenundstärkerinSystemenmitKotlagerungimStall

– DieseErgebnissegeltennurfürdieZeiträume, inde-nen sie gemessenwurden. Für prognostischeAussa-gensindzusätzlicheModelleerforderlich

Die Untersuchungen fanden im Zusammenhang miteinemProjektderPrivatUniversitätWitten-HerdeckeunddemInstitutfürTierhygiene,TierschutzundNutztieretho-logie(ITTN)derStiftungTierärztlicheHochschuleHanno-verstatt.DiesesProjektwurdedurchdieBundesanstaltfürLandwirtschaftundErnährung(BLE)gefördert.

Literatur

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Tierschutz-Nutztierhaltungs-VO(2009)Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnungin der Fassung der Bekanntmachung vom 22. August 2006 (BGBl 1 S.2043),diedurchdieVerordnungvom1.Oktober2009(BGBl1S.3223)geändertwordenist.Bundesgesetzblatt:Teil1/BundesministerderJustiz(66)3223

WinterT,LinkeS,HinzT (2009a)Farmersexposuretoammonia innewsys-temsoflayinghens.In:BrieseA,ClaußM,HartungJ,SpringorumA(eds)Proceedings of the 14th ISAHCongress 2009 : International Society forAnimalHygiene;19thto23rdJuly,Vechta,Germany;vol.2.Brno:TribunEU,pp607-610

WinterT,LinkeS,HinzT(2009b)Workloadinalternativekeepingsystemsforlayinghens.BornimerAgrartechnBer66:76-84

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KTBL(2006)HandhabungderTALuftbeiTierhaltungsanlagen:einWegweiserfürdiePraxis.Darmstadt:KTBL,244p,KTBL-Schrift447

EMEP/EEAAirpollutantemission inventoryguidebook–2009 (2009)PartB,4 B Animal husbandry and manure management [online]. Zu finden in<http://www.eea.europa.eu/publications/emep-eea-emission-inventory-guidebook-2009/part-b-sectoral-guidance-chapters/4-agriculture/4-b/4-b-animal-husbandry-and-manure-management.pdf>[zitiertam27.07.2010]

N. Kleinschmidt, R. Koopmann, J. Demeler, G. von Samson-Himmelstjerna / Landbauforschung - vTI Agriculture and Forestry Research 3 2010 (60)151-156

151

Verminderte Wirkung von Anthelminthika gegen Rindernematoden*

NinaKleinschmidt**,RegineKoopmann**,JaninaDemeler***undGeorgvonSamson-Himmelstjerna***

* DieserArtikelstelltdieErgebnissederDissertationvonNinaKleinschmidt (2009)ausdemInstitutfürParasitologie,StiftungTierärztlicheHochschuleHannovervor.

** JohannHeinrichvonThünen-Instituts,BundesforschungsinstitutfürLänd liche Räume, Wald und Fischerei, Institut für Ökologischen Landbau, Trenthorst32,23847Westerau,E-mail:[email protected]

***Freie Universität Berlin, Institut für Parasitologie und Tropenveterinär-medizin,Königsweg6714163Berlin

Zusammenfassung

DieWirtschaftlichkeitderHaltungvonJungrindernmitWeidegangwirdentscheidenddurchMagen-Darm-Para-sitenbeeinflusst.WeltweitzunehmendeAnthelminthika-resistenzen (AR) bewirken, dass in vielen Regionen einewirkungsvolle Behandlung nicht mehr uneingeschränktmöglichist.Die Ergebnisse einer Feldstudie, durchgeführt in den

Jahren2006und2007,liefertenfürDeutschlanderstmaligHinweise auf eine reduzierteWirksamkeit vonAvermec-tinbeiderEntwurmungerstsömmrigerKälber.Aufknappder Hälfte der ausgewerteten norddeutschenMilchvieh-betriebekonntemittelskoproskopischerUntersuchungengezeigt werden, dass die Reduktionen der Zahl ausge-schiedenerNematodeneier14TagenachBehandlungmitdemWirkstoffIvermectinnichtdeninternationalenKrite-rienfüreinevollständigeWirksamkeitentsprachen.DerWirkstoffAlbendazolausderWirkstoffgruppeder

Benzimidazolezeigteauf10weiterenuntersuchtenBetrie-beneinevollständigeWirksamkeit.Die Erprobung von in vitro Verfahren (Larvenmigra-

tionshemmtest, Larvenschlupfhemmtest) hat weiterenForschungsbedarfhinsichtlichArbeitsökonomieundRefe-renzwertenfürdiegetestetenAnthelminthikaaufgezeigt.EinsparungenhinsichtlichdesUmfangesderArzneimit-

telanwendung könnten helfen, die Entwicklung von ARzuverlangsamen.UmKriterienfüreinegezielte,selektiveEntwurmungvoneinzelnenTierenzudefinieren,wurdenDaten zur Körperkonstitution mit den Eiausscheidungs-zahlenbeiweidendenJungrindernverglichen.EinZusam-menhang konnte bislang,möglicherweise aufGrund zugeringer Infektionsintensitäten der untersuchten Rinder,nicht signifikant nachgewiesen werden. Die KorrelationzwischenKörpergewichtundperMaßbandbestimmtemBrustumfangwarhingegensehrgut(r=0,982).

Schlüsselwörter: Anthelminthikaresistenz, gastrointesti-nale Nematoden, Rind, Weidegang

Abstract

Reduced efficacy of anthelmintics in cattle nema-todes

Theproductivityofyounggrazingcattleismainlyaffect-edbyinfectionswithgastro-intestinalnematodes.World-wide anthelmintic resistance (AR) is increasingly jeopar-dizingeffectivewormcontrolinmanyregions.DetectionofexistingARisthefirststeptopostponethespreadofresistantgenotypes.Resultsofafieldstudy,performedintheyears2006and

2007,revealedareducedefficacyofavermectineagainstgastro-intestinalnematodesusedfordewormingfirst-sea-son-grazingcalvesonGermandairyfarms.Onnearlyhalfoffarmsanalysed,reductionoffaecaleggoutputonday14post ivermectintreatmentfailedtomeetthe interna-tionalcriteriaforcompleteefficacy.Incontrasttreatmentwiththebenzimidazolealbenda-

zolshowedfullefficacyontenadditionalfarms.The evaluation of two in vitro tests for the detection

ofanthelminticresistance(LarvalMigrationInhibitionTest,EggHatchTest)indicatedthatimprovementregardingcosteffectivenessandestablishmentofreferencevaluesarere-quired.Aminimized use of anthelmintics could help to delay

the development of AR. To define criteria used for tar-geted, selective treatment of individual grazing calves,several data points concerning body condition and fae-caleggcountwerecompared.Nosignificantcorrelationwasfoundbetweenthetwoparameters,possiblyduetolow nematode infection rates,while the correlation be-tween bodyweight and the heart girth tape valuewashigh(r=0.982).

Keywords: anthelmintic resistance, cattle, gastrointestinal nematodes, grazing

152

Einleitung

InfektionenmitMagen-Darm-Strongyliden(MDS)stellenfürdieGesundheitallerWeidetiereeinepermanenteBe-drohungdar.NebendenvorbeugendenMaßnahmenwiez.B.Weidemanagement,stütztsichdieBekämpfungderMDShauptsächlichaufdieVerabreichungvonAnthelmin-thika.BeiökologischenHaltungsverfahren,indenenArz-neimittel restriktiv verwendetwerden sollen, ist eine zu-verlässigeWirksamkeitder eingesetztenSubstanzen vonbesondererBedeutungfürdasWohlergehenderTiere.DieWirksamkeitvonEntwurmungsmitteln,besondersimBe-reichderkleinenWiederkäuer,lässtjedochindenletztenJahrendeutlichnach;mansprichtvonvermehrtvorkom-menderAnthelminthikaresistenz(AR).Durch den Einsatz von Anthelminthika wird auf die

grundsätzlichvorhandenenResistenzgeneinnerhalbeinerPopulationselektiert.DieseResistenzgenekommennatür-licherweisenurinsehrgeringerAnzahlvor.AllerdingssteigtderAnteilAnthelminthika-ResistenzassoziierterAllelebeifortgesetzterSelektion,soweitbisdieklinischeWirkungderBehandlungausbleibtundeinresistenterPhänotypderPopulationbesteht.DannkommtestrotzBehandlungzurErkrankung (Wolstenholme et al., 2004).DieGeschwin-digkeitdiesesProzessablaufeshängtvonvielenFaktorenab,entscheidendsindz.B.dieBehandlungsfrequenzunddieverabreichteMenge(zugeringeDosierungfördertAR)des Entwurmungsmittels (Lawrence et al., 2006). AberauchnurwenigeBehandlungenmiteinemAnthelminthi-kum,dasbereitsschlechteWirksamkeitaufweist,erhöhendieSelektionaufAR(Martin,1989).Die ersten Wirksamkeitseinbußen für Benzimidazole

wurden 1964, bereits drei Jahre nachMarkteinführung,beim Schaf beschrieben (Drudge et al., 1964). SpäterfolgtendieWirkstoffe:Levamisol(Andersonetal.,1988),Ivermectin (VanWykundMalan, 1988) undMoxidectin(Watsonetal.,1996).In Australien, Neuseeland, Südafrika, Südamerika und

densüdlichenUSAweisenseiteinigerZeitvermehrtBe-richteüberAnthelminthikaunwirksamkeitenaufeinalar-mierendesAusmaßdesVorkommensvonARbeidenMDSderSchafeundZiegen,z.T.gegenallebekanntenWirk-stoffgruppen,hin.AnmanchenStandortenistdieWeide-haltungkleinerWiederkäuerbereitsnichtmehrmöglich.Heutzutage kommen ARweltweit vor (Chandrawathanietal.,2004; JacksonundCoop,2000;Leathwicketal.,1995;Lyndal-Murphyetal.,2010;Mortensenetal.,2003;Pomroy,2006;Terrilletal.,2001;VanWyketal.,1999;Waghornetal.,2006b;Wrigleyetal.,2006).InzwischenliegenauchErgebnissezuWirksamkeitsein-

bußenvonAnthelminthikabeimRindinÜberseevor(An-zianietal.,2004;Jacksonetal.,2006;Mejiaetal.,2003;Pomroy,2006;Waghornetal.,2006a).

In Europa sindHinweise aufARbei Rindernematodenbisher fast ausschließlich in England gefunden worden(Colesetal.,1998;Colesetal.,2001;StaffordundColes,1999). In Flandernwurde bereits 1987 ein verdächtigerBetriebbeschrieben(Geertsetal.,1987).Analogzurvor-liegendenArbeitwurdeninBelgienundSchwedenWirk-samkeitseinbußendetektiert(Demeleretal.,2009).BisherwirdderUmgangmitresistentenNematodenpo-

pulationenimFelddadurcherschwert,dassTestverfahrenzurDetektionvonAReinegeringeSensitivitätundWie-derholbarkeitaufweisen(Bartleyetal.,2004;Milleretal.,2006; Sargisonet al., 2007;Yazwinski et al., 2009).ARlässt sicherstdann feststellen,wennbereitsmindestens25%derPopulationresistentsind(Martinetal.,1989).Dazukommt,dassderEizahlreduktionstestzeitaufwendigist,damikroskopischeKotuntersuchungenvorundnachderBehandlungdurchgeführtwerdenmüssen.DaherwirddieEntwicklungreinerLaborverfahren,sogenannterin vi-troTestverfahren,angestrebt.DievonderWorldAssociationfortheAdvancementof

Veterinary Parasitology (W.A.A.V.P.) festgelegten Grenz-werte (Coles et al., 1992) sollen einem neuen Protokollweichen, das in verschiedenen Teilen der Welt validiertwerdensoll (Colesetal.,2006).ErsteErkenntnissedazuergab das europäisch geförderte PARASOL-Projekt (vonSamson-Himmelstjernaetal.,2009,Demeleretal.,2010).ZurVerzögerungderVerbreitungvonARbeiMDSder

Wiederkäuerwerdenu.a.Quarantäne,optimaleApplikati-onundDosierungdesMedikamentesundgezielteWeide-managementverfahren empfohlen. Sehr stark favorisiertwirddieReduktiondesArzneimittelverbrauchsz.B.durchdieselektiveBehandlungvongezieltausgesuchtenEinzel-tiereninnerhalbderHerde(TargetedSelectiveTreatment,TST),(VanWyketal.,2006;Wolstenholmeetal.,2004).Inder vorliegendenArbeitwurdedieWirksamkeitder

Wirkstoffe Ivermectin (IVM) und Albendazol (ABZ) aufMDS bei erstsömmrigen Milchrindern in Norddeutsch-landmittels in vivo und in vitro Testverfahren überprüft(Kleinschmidt,2009).Teilergebnissewurdenbereitsveröf-fentlicht(Demeleretal.,2009)undwerdenhiermitEin-verständnisderZeitschriftVeterinaryParasitologywieder-gegeben.Zielwaresaußerdem,eineBeziehungzwischenderKör-

perkonstitutionderRinderundderMDS-Eiausscheidungherzustellen, ummit ihrer Hilfe gegebenenfalls ein Ent-scheidungskriteriumfürdieMethodedergezieltenselek-tivenEinzeltierbehandlung(TST)definierenzukönnen.

Material und Methoden

Der Eizahlreduktionstest (EZRT) vergleicht dieMDS-Ei-zahlen,dieproGrammFrischkot(EpG)vorundnacheinerBehandlungvomWirtstierausgeschiedenwerden.Dieser


153

in vivoTestistfüralleWirkstoffeanwendbar.EntsprechendderKriterienderW.A.A.V.P. (Coleset al., 1992) istResi-stenz vorhanden,wenndie Eizahlreduktion unter 95%undauchdasuntere95%-Konfidenzintervallunter90%liegen.DerZeitpunktderUntersuchungnachBehandlungwirddurchdasgewählteAnthelminthikumbestimmt.Der Larvenschlupfhemmtest (LSHT) untersucht in vitro

die abtötende Wirkung ansteigender Wirkstoffkonzen-trationen von Anthelminthika (hier ABZ) auf MDS-Eier.AnhandderSchlupfratewirddieeffektiveKonzentration(EC50) bestimmt, bei der 50% der Eier am Schlupf ge-hindertwerden.DerGrenzwertfürBenzimidazolresistenzwirdvonColesetal. (1992)beieinerEC50von0,1µg/mlTBZfestgelegt.DerLarvenmigrationsinhibitionstest(LMIT)ermitteltden

GradderHemmungdurchunterschiedlicheKonzentrati-onenvonWirkstoffen (hier IVM)aufdieWanderungsfä-higkeitder infektiösendritten LarvenderMDSebenfallsin vitro.DieUntersuchungeninnerhalbdieserFeldstudiefanden

auf Milchviehbetrieben in Norddeutschland statt, derenweiblicheNachzuchtmindestens10erstsömmrigeKälberumfasste,welchewährendderSaisonständigWeideganghatten.ImJahr2007wurdenEZRTmitABZ(Valbazen®,Pfizer)

aufzehnBetrieben(Untersuchunganje6–10TierenmitpositivemMDS-NachweisanTag0)durchgeführt.IndenJahren2006und2007wurdeaufweiterenzehn

Milchviehbetrieben dieWirksamkeit von IVM (Ivomec®,Merial)imEZRTuntersucht.Parallelwurdendiejeweiligenin vitroTestverfahrenvon

allenProben,beidenenausreichendMDS-EierrespektivedritteMDS-Larvengewonnenwerdenkonnten,angesetzt.ImJahr2006und2007wurdezusätzlichaufdemVer-

suchsbetrieb des Instituts für ökologischen Landbau desJohann Heinrich von Thünen-Instituts ein Weideversuchüber die gesamte Weidesaison durchgeführt. Alle dreibzw.vierWochenwurdebei34respektive38natürlichin-fiziertenerstsömmrigenRinderndieParameterKörperge-wicht,Brustumfang(mitdemMaßband),BodyConditionScore (BCS)unddieAusscheidungvonMDSEiern (EpG)untersucht.

Ergebnisse und Diskussion

Albendazol

AufallenuntersuchtenBetriebenwurdenABZ-empfind-licheMDS-Populationengefunden,da jeweilsdieEizahl-reduktion (EZR) an Tag7undTag14nachderBehand-lungmitABZgrößerals95%warundbeineunBetriebensogar eine vollständige EZR (100%) festgestellt wurde.SechsdieserBetriebehatten imVorjahrüberhauptnicht

entwurmt,dreihattenmakrozyklischeLaktoneverwendet,einerBenzimidazole.DieWirksamkeitvonBenzimidazolenwurdeanhandder

Schlupfhemmung derMDS-Eier im Larvenschlupfhemm-test in vitro mit Thiabendazol (TBZ) bestimmt. Die TBZ-Konzentration,beider50%derHemmungauftritt,ergabauf BetriebsebeneWerte zwischen 0,030 und 0,038 µgTBZ/ml.DieseErgebnisseliegendeutlichunterdemGrenz-wertfürresistenteMDSvon0,1µgTBZ/ml.DieErgebnissederLSHTsunddieErgebnissedesEZRTzeigenübereinstim-mendkeineHinweiseaufeinereduzierteWirksamkeitvonBenzimidazolenindenuntersuchtenPopulationen.

Ivermectin

IndenJahren2006und2007wurdeaufinsgesamtzehnMilchviehbetrieben dieWirksamkeit von IVM (Ivomec®,Merial) im EZRT untersucht. Davon konnten 2006 achtund2007 sechs Betriebe ausgewertetwerden.DieGat-tungsdifferenzierung von aus Kotkulturen gewonnenendrittenLarvenmittelsreal-timePCR(Samson-Himmelstjer-naetal.,2001)zeigte,dassamTagderBehandlung(Tag0)aufallenBetriebenMischinfektionenmitCooperiaspp.undOstertagia spp.vorlagen.AufviervonachtBetriebenimJahr2006undzweivon

sechsBetriebenimJahr2007wurdeentsprechendderKri-terienderW.A.A.V.P.(Colesetal.,1992)eineunvollstän-digeWirksamkeit von IVM an Tag 14 nach Behandlungnachgewiesen.AchtBetriebehattenimVorjahrmitAvermectinenent-

wurmt,einermitBenzimidazol,eineAngabefehlte.DievorliegendeUntersuchungbeschreibtsomitdieer-

sten Hinweise auf unvollständige Wirksamkeit von IVMauf Cooperia spp. und Ostertagia spp. bei Rindern inDeutschland.Weiterhinkonnteninsgesamt61Larvenmigrationsinhi-

bitionstests(LMIT)ausgewertetwerden.DieEmpfindlich-keitderdrittenLarvenderverschiedenenMDS-Feldpopu-lationen wurde anhand der IVM-Konzentration, bei der50%HemmungderMigration(EC50)vorliegt,verglichen.DieSchwierigkeitbeimVergleichderEC50–Wertevorundnach der Behandlung bestand darin, dass entsprechendderreal-timePCRErgebnisseanTag0MischpopulationenausCooperia spp. (vermutlichCooperia oncophora) undOstertagia spp.(vermutlichOstertagia ostertagi)vorlagenund nach der Behandlung ausschließlich Cooperia spp.In eigenen Laboruntersuchungen (Demeler et al., 2010)unterschieden sich diese beiden Nematodenarten maß-geblichinihrerEmpfindlichkeitgegenüberIVM.DieEC50-WertealleruntersuchtenMischpopulationenausCooperia spp. undOstertagia spp. lagen vor der Behandlung imBereichvon142bis966nMIVM.ImRahmendervorlie-gendenFeldstudielagendieEC50-Wertederuntersuchten

154

Nematodenpopulationen nach Behandlung zwischen 89und945nMIVM.Aufgrund der im Feld vorhandenen Mischinfektionen

mitCooperia spp.undOstertagia spp.istdieInterpretati-onderErgebnissedesLMITerschwert.FürdenPraxisein-satzwirdesnotwendigsein,ReferenzwertefürMischin-fektionenzubestimmenundzuvalidieren.

Kriterien für die gezielte, selektive Einzeltierbehandlung (TST)

In beiden Jahren war die MDS Eiausscheidung beimgrößtenTeilderGruppewährenddergesamtenWeidesai-sonsehrniedrigundeskonntekeinsignifikanterZusam-menhangzwischenEiausscheidungunddenParameternder Körperkondition nachgewiesen werden. Es wurdenjedoch signifikanteKorrelationen (p<0,0001) zwischendemKörpergewicht unddemBCS (r=0,548) und zwi-schenKörpergewichtundderMethodederGewichtsbe-stimmungdurchMessungdesBrustumfanges(r=0,982)ermittelt.

Schlussfolgerung

MitdieserUntersuchungistdokumentiert,dassdiePro-blematikunzureichenderWirksamkeitvonAnthelminthikainderRinderhaltunginEuropaundinsbesondereauchinDeutschlandverbreiteter istals zuvorangenommen.UmdieweitereAusbreitung vorausschauend eindämmen zukönnen, ist ein Umdenken im Hinblick auf das Entwur-mungsmanagement notwendig. In Zukunft sollten Ver-fahrenzurWeideführungerprobtwerden,diespezielldieEpidemiologiederParasitenberücksichtigen.Dietierindivi-duelleReaktionauferhöhtenParasitendruckmusserkanntundderBefallselektivbekämpftwerden.FürdieseSelek-tion sind die optimalen Kriterien zu finden. Dies ist diewissenschaftlicheHerausforderungindernahenZukunft.SolltengeeigneteBehandlungsindikatorenzurVerfügungstehen,könntedieAbkehrvondemPrinzipdergleichzei-tigenBehandlungdergesamtenHerdeeinewichtigeStra-tegiedarstellen,umdieAusbreitungvonARzuverzögernund den Arzneimittelverbrauch in der Rinderhaltung zureduzieren.

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vTI-Baseline 2009 to 2019: Agri-economic projections for Germany

Frank Offermann*,1Horst Gömann**,2Peter Kreins**, Oliver von Ledebur***,3Janine Pelikan***, Petra Salamon***,JürnSanders*

* JohannHeinrich vonThünen-Institut (vTI), Federal Research Institute for RuralAreas,ForestryandFisheries,InstituteofFarmEconomics,Bundes- allee50,D-38116Braunschweig,Germany;[email protected]

** JohannHeinrichvonThünen-Institut(vTI),InstituteofRuralStudies

***JohannHeinrichvonThünen-Institut(vTI),InstituteofMarketAnalysisandAgriculturalTradePolicy

Abstract

ThisarticlepresentsselectedresultsofthevTI-Baselineaswellastheunderlyingassumptions.ThevTI-Baselineisestablishedusingandcombiningfourmodels(GTAP,AG-MEMOD,RAUMIS,FARMIS)ofthevTImodelnetwork. Itprovidesa reference scenario for theanalysisof the im-pactsofalternativepoliciesanddevelopments.Theprojectionsarebasedondataandinformationavail-

able in summer2009andare thus characterisedby therecessionfollowingtheglobalfinancialcrisis.Thebaselineassumesacontinuationof thecurrentpolicy frameworkandtheimplementationofthealreadyagreeduponpolicychanges, respectively. According to the projections, theEU share inglobal agricultural trade rises from16% in2004to19%in2019.Duetothereducedpolicyinterven-tionsinthemilkmarket,theprojectedlowworldmarketpricesformilkproductsaffectthemilkfarmgatepriceinGermany,whichinthebaselineis27Euro/100kg(3.7%fat,excl.VAT)in2019.Pricesforotherlivestockproductsincreaseslightly.Thepricesforcropproductsbenefitfromapolicy-induceddemandforbioenergy,andwhile lowerthan thehighpricesobserved in2008, theywill remainabovethe2003to2005period.InGermany,policysup-portforbiomassproductionisthemaindriverforchangesinagricultural landuse.Inthebaseline,1.2millionhect-aresareused forgrowingenergymaize in2019,at theexpenseoflandsubjecttoobligatoryset-asideuntil2007aswellascerealsandoilseeds.Milkproductionisslightlyincreasingbecauseofmilkquotaabolishment.Incompari-sontothebaseperiod2006to2008,farmnetvalueadd-edperworkunitstagnatesinrealterms,andthusremainsslightlyabovetheaverage levelobservedduringthe lastdecade. Income indairy farms (-6%)andothergrazinglivestockfarms(-6%)decreases,whilepigfarms(+21%)benefitfromrisingporkpricesandlowerfeedingcosts.

Keywords: agricultural policy, impact assessment, model-ling, Germany

Zusammenfassung

vTI-Baseline 2009 bis 2019: Agrarökonomische Pro-jektionen für Deutschland

DievTI-BaselineisteineaufdendeutschenAgrarsektorfokussiertemodellgestützteProjektiondererwartetenEnt-wicklungenaufderGrundlagederimSommer2009vor-liegendenDatenundInformationen.DievTI-BaselinestellteineReferenzsituationfürdieAnalysevonAuswirkungenalternativerPolitikenundEntwicklungendar.DieProjektionfürdenZeitraum2009bis2019stehtim

ZeichenderRezessioninfolgederFinanzkriseundeinemanschließend gemäßigten Wirtschafts- und Nachfrage-wachstum.DerAnteilderEUamWeltagrarhandelsteigtvon2004bis2019von16auf19%.AusexternenPro-jektionenderWeltmarktpreisentwicklungenleitensichfürDeutschlandniedrigeErzeugerpreisefürMilch(3,7%Fett,ohneMwSt.)vonknapp27Euro/100kgab;dennochwirddieMilcherzeugungbis2019nichtzuletztdurchdenWeg-fall derQuotenregelung leicht ausgedehnt.Die politischinduzierteNachfragenachBioenergiestabilisiertdiePreiseindenpflanzlichenSektoren.HinzukommtinDeutschlanddieFörderungdesBiomasseanbauszurEnergiegewinnunginfolgedessennachdenModellergebnissenbis2019etwa1,2Mio.ha fürdenEnergiemaisanbaugenutztwerden.RunddieHälftederhierzubenötigtenFlächekanndurchdenWegfall der bis 2007 obligatorischen Flächenstillle-gunggedecktwerden.Weitere rund600.000hagehenhauptsächlichzulastenderGetreide-undÖlsaatenfläche.ImVergleichzumBasisjahrzeitraum(2006bis2008) sta-gniert das durchschnittliche Betriebseinkommen pro Ar-beitskraft.EsliegtdamitleichtüberdemmittlerenNiveauderletztenzehnJahre.DieEinkommensentwicklungweistUnterschiedezwischendenBetriebsformenauf.Währenddie Einkommen in Milchviehbetrieben (-6 %) und son-stigenFutterbaubetriebe (-5%) rückläufig sind,profitie-renVeredlungsbetriebe(+21%)vonsteigendenSchwei-nefleischpreisenundgünstigerenFuttermitteln.

Schlüsselwörter: Agrarpolitik, Politikfolgenabschätzung, Modellierung, Deutschland

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1 Introduction

Manyinternationalorganisationsregularlypublishbase-line reports (e.g., theagricultural outlook reportsof theEuropeanCommission,2009andtheOECD/FAO,2009).However,theterm‘baseline’isoftenmisunderstood,andthefrequentlylengthypreamblesinrespectivereportsex-plainingwhatabaselineis(orratherwhatitisnot)areevi-dencetotheexistingambiguities.ItisthereforeimportanttostressthatthevTI-Baselineisnotaforecastaboutthefuture. Rather, the baseline describes expected develop-mentswhenmaintainingcurrentpoliciesunderanexplicitset of assumptionswith respect to the development ofexogenousfactors.ThevTI-Baselinethusprovidesarefer-encefor theanalysisofalternativepoliciesanddevelop-ments.Thisarticlepresentsanddiscussesselectedresultsofthe

vTI-Baseline2009to2019aswellastheunderlyingassump-tions.1Theprojectionsarebasedondataandinformationavailableinsummer2009.Atthattime,theprojectionsonthedevelopmentsof theglobaleconomyandthepricesforoilandagriculturalproductswerecharacterisedbythe–stillpartlyunforeseeable–impactsoftheglobalfinancial

1 ThefullreportwithdetailedresultsispublishedasOffermannetal.(2010),andisavailablewithcolouredgraphsfordownload.

crisis. The results of the vTI-Baseline 2009 to 2019 andthedifferencescomparedtothevTI-Baseline2008(Offer-mann et al., 2008) need to be interpreted against thisbackground.The assumptions regarding the development of exog-

enous factors and the policy framework in the baselineweredefinedinclosecooperationwithexpertsfromtheGermanMinistryofFood,AgricultureandConsumerPro-tection, and preliminary baseline results were discussedin a circleof representatives from the federal aswell asLaenderministries.Besidesusingexpertknowledgefortheestablishment of the vTI-Baseline, themain goal of thisprocedure is todefineabaseline scenario that iswidelyacceptedasabasisforsubsequentpolicyimpactanalyses.

2 Methodology

The vTI-Baseline is established using and combiningfourmodelsofthevTImodelnetwork(Bertelsmeieretal.,2003). This network consists ofmathematical-economicsimulationmodelscoveringdifferentlevelsandaspectsoftheagriculturalsector(Figure1).

Source: Own illustration.

Figure1:

TheuseofmodelsofthevTImodelnetworkfortheestablishmentofthevTI-Baseline2009to2019

regional focus of the respective model for the vTI-Baseline

World

EU

Counties

World economy Agric. markets German agricultural sector

AGMEMOD RAUMIS FARMISModel GTAP

Aggregation level global economic framework

Farms

Coverage

Germany

Member states price changes

farm adaptations

sectorconstraints

aggregation

production changes

main focus for vTI-baseline agricultural trade prices and demand supply income

county farms

farm groups


159

TheGTAPmodelisamultiregionalgeneralequilibrium(GE)model forcomparative staticanalyses. Itprovidesadetailed representation of the economy of a country orgroupofcountriesincludingthelinkagesbetweenfarm-ing, agribusiness, industrial and service sectors of theeconomy.2 The standard GTAP model is complementedwith an explicitmodelling of the instruments related totheMidTermReview(MTR)reformoftheEU(BrockmeierandPelikan,2008).FollowingtheapproachofBrockmeier(2005)theEUbudgetisincludedwhichcoverstheexpen-dituresand revenuesof theEuropeanAgriculturalGuid-ance and Guarantee Fund (EAGGF). Version 7.0 of theGTAP database is applied for the analysis at hand. Thisversion contains complete bilateral trade information,transportandprotectiondataof113regionsfor57com-moditiesfromtheyear2004.AGMEMODisapartialequilibrium(PE)modelcapturing

theheterogeneityof Europeanagriculture acrossMemberStates (MS) while at the same time enabling projectionsand simulations of theCommonAgricultural Policy (CAP)aswellasofnationalagriculturalpoliciesinaconsistentandharmonizedway for thewholeEU (Salamonet al., 2008;Chantreuil,2005).Individualeconometricorsyntheticmod-elsoftheEUMemberStatesorlikelyaccessioncountriesarelinked-uptoprovideanintegratedmodelforthewholeEU.Eachcountrymodelhasbeenbuiltupandverifiedbymul-tidisciplinaryteamsbasedoncommonrulesfordata,modeldesignandunderlyingassumptions.Basedonthisconcept,annualprojectionsforeachcommodityforaten-yearhori-zon,foreachcountry,andforthewholeEUaregenerated.The regionalized agricultural and environmental in-

formation system RAUMIS (Henrichsmeyer et al., 1996;Kreinsetal.,2010) isemployed toanalysemediumandlong-termagriculturalandenvironmentalpolicy impacts.Themodelconsolidatesvariousagriculturaldata sourceswith the national agricultural accounts as a frameworkofconsistency. Itcomprisesofmorethan50agriculturalproducts,40inputswithexogenouslydeterminedprices,and reflects theGermanagricultural sectorwith its sec-torlinkages.Accordingtodataavailability,thespatialdif-ferentiation is based on administrative bodies, i.e., 326regions (NUTS III level) treatedas single“region farms.”Productionadjustmentscausedbychangesinthegeneralframeworkconditionssuchasagriculturalpoliciesarede-terminedbyusingamathematicalprogrammingapproach(Howitt, 1995)with anon-linear objective function thatmaximizestheregionalfarmincome(Cypris,2000).Farm level aspects are covered by FARMIS, a process-

analytical programming model for farm groups (Oster-

2 TheframeworkofthestandardGTAPmodeliswelldocumentedinHertelandTsigas(1997)andavailableontheInternet(www.gtap.agecon.purdue.edu).

burg et al., 2001; Bertelsmeier, 2005;Offermann et al.,2005)basedon information fromthe farmaccountancydatanetwork (FADN).Production isdifferentiatedfor27cropand15livestockactivities,andthemodeliscalibratedtoobservedproductiondecisionsusingapositivemath-ematicalprogrammingapproach.Forthisstudy,themodelspecificationisbasedondatafromtheaccountingyears2005/06, 2006/07 and 2007/08. The farm sample wasstratifiedbyregion,type,systemandsize,resultingin631farmgroupmodels.Resultsareaggregatedtothesectorusingfarmgroupspecificweightingfactors.

3 Assumptions

ThevTI-BaselineusesforecastsoftheglobaleconomicdevelopmentprovidedbytheWorldBank(2009),theEUCommission (2009) and aproject groupof theGermanFederal Ministry of Economics and Technology (BMWi,2009). In addition, projectionsof the FoodandAgricul-turalPolicyResearchInstitutes(FAPRI,2009)areemployedfortheassumptionsofworldmarketpricesaswellasthedevelopmentof factorpricesandfactorendowmentsoftheGermanagriculturalsector.

3.1 General economic framework

ThevTI-Baseline2009buildsonexternalprojectionsformacroeconomicdevelopmentsfrom2009to2019.Here,the growth rates of the gross domestic product (GDP),the population growth, the capital growth and the de-velopmentof skilledandunskilled labourare taken intoaccount.Methodology and data used for this study arebasedonWalmsleyetal(2006)andwereadjustedmainlywithrespecttothedevelopmentoftheGDPnecessarytoaccountfortherecessionoftheworldeconomy.During2009to2019,itisassumedthattheexchange

rateisbetween1.47Dollar/Euroand1.39Dollar/EuroandtheaverageinflationinGermanyisabout1.6%.FortheagriculturalfactorendowmentsinGermanyanannualre-ductionof-0.1%fortheareaof land,-3.9%forfam-ily labour and -3.4% for the number of farmholdingsisassumed.Furthermore,mostagriculturalinputassump-tionsarebasedonhistorical trends from1991 to2008.Forenergyinputs,theoilpriceprojectionsusedintheFA-PRI-outlook(FAPRI,2009)areapplied.Becauseoftheex-tremepricevolatilitiesduringthelasttwoyears,nitrogenfertilizersarealsolinkedtothepriceforecastsofoil.Thesameassumptionson factorendowmentsandstructuralchangesaremadeforconventionalandorganicfarming.Whileitisassumedthatthepricegapbetweenpricesoforganic and conventional plant products decreases, thepricegapbetweenorganicandconventionalanimalprod-uctsincreases.

160

3.2 World market prices for agricultural products

Exogenous world market price projections3 from the2009FAPRIoutlook4(FAPRI2009)areusedasabasisforthecalculationofpricefiguresinAGMEMODforthevTI-Baseline 2009 to 2019. In general, world market priceprojections inthe2009Outlook,butalsothenew2010Outlook(FAPRI2010),arelowerthaninthepreviousyear.Whereasin2007,anduptothemiddleof2008,priceshadbeenboomingdrivenbyhigheconomicgrowthandbyanadditionalpolicy-inducedbioenergydemandaswellasbysomeproductionshortages(e.g.,milk).Ampleworldwidesuppliesandlowerdemand,stillshapedbytheeconomiccrisis,curbedtheconsumptionprospects,althoughaddi-tionalpolicy-drivenbioenergydemandaffectsarablesec-tors.PricesdiffermarkedlybetweenthedifferenttypesofcerealsintheFAPRIprojections,especiallywhenitcomestowheat and coarse grains. The leading price iswheatfollowedbylowermaizepricescontrastingtheadditionaldemandforbioethanol.Duetoanincreasedcompetitioninlanduseinducedbybioenergytargets,pricesforcere-alsandoilseeds,respectivelyvegetableoils,willriseoverthemid-term,hence,prices foroilmealswillevolve lessdistinctivelyasfeeddemandwillnotincreaseasstrongly.Notonly lowerdemandby reducedeconomicgrowth

butotherfactorslikesanitarytrademeasures,aspectsoffoodrisksandtraceability,aswellashighersupplies,af-fecttheinternationalmarketsofanimalproductstowardsadown-gradingofinternationalpricesfollowingthehypein2007and2008.Ingeneral,thefallofpricesin2008/09was less pronounced for meat than for crop and dairyproducts.Inthemid-term,slightlyhigherfeedandoppor-tunitycostsforlandaswellasthelikelyeconomicrecoveryinduceslightlyhigherworldmarketpricesforanimalprod-ucts.Incontrasttothearablecrops,noadditionaldemandforrenewableproduction isexpected, limitingthescopeforpriceincreases.Hence,inthe2009FAPRIOutlook,in-ternationalmarketsofdairyproductsfacedaworldwideproductionexpansionandweaknessindemandaftertheshortagedrivenpeak in2007and2008.Thus,thedairysectorexperiencedthebiggestpricedropbuttheprojec-tionsindicatearecoveryofinternationalpricesintheme-diumterm.Pricesofproductswithhigherproteincontent(cheese)wereexpectedtolisthigherthanproductswithagreaterfatcontent.Consideringbutterandskimmedmilkpowder,thecalculatedworldmarketpriceofmilkin2019wouldbe20Euro/100kg.Hence,asinsomeregionspro-ductiondoesnotcomeuptoexpectations,anddemandre-coverywasstrongerintheemergingcountriesinthe2010

3 Allpricedevelopmentsrefertonominalprices.4 RecentlyanewFAPRIOutlook(2010)wasmadeavailableandmajordiffe-rencesarebrieflydiscussed.

Outlookthepriceshavebeenrevisedupwards.Inall,dueto themore rapid economic recovery the applied exog-enouspriceprojectioncanbecharacterizedasthelowerendofalikelypriceband.

3.3 Policy framework

The baseline assumes a continuation of the currentpolicyframeworkandtheimplementationofthealreadyagreed upon policy changes, respectively. This impliesmainlytheimplementationoftheHealthCheckdecisionsandothercontext-relatedpolicymeasures.Themost im-portant policy assumptions of thebaseline canbe sum-marizedasfollows:– Tradepolicyframework:TheadjustmentofthetradepolicyconditionscomprisestheEUaccessionofBulga-riaandRomaniain2007aswelltheWTOaccessionofUkraine in2008.Furthermore, it isassumedthattheEverything-But-Arms (EBA) initiativeof theEU is fullyimplementedby2010.

– Price policies: In the baseline, the market policiesagreeduponinthe2003CAPreformarefullyimple-mented.Thisimpliesareductionofthereferencepriceforbutterandskimmedmilkpowder.Internaldisposalaidsfordairyproductsandinterventionpricesformai-zeandbarleyarereducedtozero.

– Quotapolicies: Thebaseline takes into considerationa2%increaseinmilkquotasfromApril2008aswellas a further increase of 5% between 2009/10 and2013/14. Inviewof thecurrentpolicypositions, it isassumed that the milk quota will be phased-out in2015. The baseline also takes into consideration therenouncement of sugar quotaswithin the restructu-ringscheme.

– Directpaymentsof thefirstCAPpillar:By2013, theexistingGerman hybridmodelwill be transferred toa regional flat ratemodelwith an expected averagepaymentof344EUR/havarying from259EUR/ha inSaarlandto368EUR/hainLower-Saxony.Thebaselineis based on the assumption that the correspondingbudgetary funds are not reduced until 2019 so thattheareapaymentswillnotchangebetween2013and2019. Modulation is implemented as agreed in theHealthCheck.

– SupportmeasuresofthesecondCAPpillar:Trendcoef-ficientshavebeenderivedforthebaselinebycompa-ringtheexpendituresofthepastsupportperiodfrom2000 to 2006with the planned expenditures of thecurrentprogrammingperiod.Thebaseline takes intoconsiderationadditionalEU-fundsforEAFRDmeasuresasagreedintheHealthCheck.Onaverage,itisassu-medthatinvestmentaidsincreaseby41%comparedtoaverageyearlyexpendituresbetween2000to2006,


161

while LFAandagri-environmentalmeasuresdecreaseby12%and8%,respectively.Changesinpaymentratesmayhowever vary substantiallybetween indivi-dualfederalstates.

– Support for bioenergy: Electricity stemming from bi-Support for bioenergy: Electricity stemming from bi-ogas is supported inGermanybytheRenewableEn-ergy Sources Act (EEG), which guarantees a certainpriceforelectricitygeneratedfromrenewableenergysources. It isexpectedthat theregulationsandguar-anteesinforceatthebeginningof2009arestillvalidinthetargetyearoftheanalysis.Furthermore,itisas-sumedthatthetargetof10%fortheshareofbiofuelsisachievedby2019,resultinginanadditionaldemandforenergycropssuchaswheatandrapeseed.

4 Results

4.1 Changes in agricultural trade pattern

The implementationof tradepoliciesandtheassump-tionsonthemacroeconomicdevelopmentleadtochang-ingtradeflowsinthebaseline.Figure2showshowworldagricultural tradeevolves from2004 to2019.Here, theexportsoftheEUarepresentedasashareofthetradeval-uesofallexporters.Inaddition,itisdistinguishedbetweenintra-EUtradeandexportsoftheEUtoothercountries.Inthebaseyear2004theintra-EUtradeisthreetimeslargerthanthetradewithnon-EUcountries.Whilein2004thevalueofEUexportsagriculturalprod-

uctswasabout56billionEuro,thisvaluerisesupto109.7

billionEuroin2019.Herewith,theexportshareoftheEUinworldagriculturaltraderisesfrom16to19%.HowcantheprojectedexportgrowthintheEUbeexplained?Fig-ure3presentscountriesandregionsthataredestinationsofEUexports.In2004,theUSAandthegroupofthede-velopingcountries(rWTO_DC)arethemostimportantim-portersofagriculturalcommoditiesproducedintheEU.Intheten-yeartimeperiodtradewithsomecountriesstrong-lyincreases,whiletradewithothercountriesremainsatarelativelyconstantlevelorevendecreases.Until 2019, the exports from the EU increase particu-

larly,tothegroupofdevelopingcountries(rWTO_DC)andtoChina.Asectorspecificdisaggregationofagriculturaltradeshowsthat thesubstantialexportgrowthto thesecountriesisbasedontheirincreasingdemandforpoultry,porkmeetaswellasbeef.Thegroupofdevelopingcoun-tries(rWTO_DC)willadditionallyincreasetheirimportsofmilkproductsandwheatfromtheEU.AclearincreaseinthevalueofEUexportscanalsobe

observed to theUSA, to the LeastDevelopedCountries(LDCs)andtherestoftheworld(ROW).WhiletheLDCsandtherestoftheworldincreasetheirimportsofEUmeatproductsandotherprocessedfood,theexportgrowthtotheUSA ismainlydueto„othercrops“.Under thiscat-egoryfall,forexample,greenplants,cutflowersorseeds.Imports fromalmost all countries to the EUdecrease.

Thiseffect iscausedbyvariousassumptionsinthebase-line.Forexample,negativepopulationgrowthwithintheEU leads to a reduced import value.Only the LDCs canincreasetheirexportstotheEUasaresultoftheEBAini-tiative.

Figure2:

ShareofEU-27inagriculturalworldtrade(exportswithoutEU-27intra-trade)

Source: Own calculations with GTAP (2009).

2004 2007 2010 2015 20190

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bn €

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20

25

Sha

re in

Share of EU-27 in agricultural world tradeEU-27: intra tradeEU-27: e ports in non-EU-CountriesOther e porters

162

Figure3:

AgriculturalexportsofEU-27in2004and2019

USA Canada Japan AUS NZL

China India Brazil Ukraine SouthAmerica

ACP rWTO DC LDC ROW0

5

10

15

20

25

30

35

40

bn €

2004

2019

EFTA rEurope

1) AUS NZL: Australia and New Zealand EFTA: European Free Trade Association ACP: Countries of the African, Caribbean and Pacific Group rWTO DC: Countries in the WTO with developing country status less the countries that are presented separately LDC: Least Developed Countries ROW: Rest of the World, Countries without WTO membership.Source: Own calculations with GTAP (2009).

Byinterpretingtheseresultsitshouldbenotedthatsole-lythealreadyagreedtradepoliciesareconsideredinthebaseline. Therefore, theWTO negotiations of the DohaRound, for example,werenot implemented yet.Hence,thebaselinereflectsasituationinwhichtheEUstillpaysexportsubsidiesandimplementstariffs,e.g.,onanaver-ageof134%onsugaror66%onbeefimports.Bymain-tainingthislevelofprotection,theEUcanincreaseexportsformostagriculturalproducts.Withongoingtradeliberal-ization,theEUwillonlybeabletoexportthosecommodi-tiesthatareproducedatcompetitivecosts.

4.2 Farm gate prices

Ingeneral,thevTI-Baseline2009to2019hasbeendriv-enbyaslump indemandduetothefinancialcrisisandtherelativelylowpricesonworldmarkets.Notwithstand-inglowerenergyprices,Germanarablesectorsareheavilyinfluencedbythepoliticallyinduceddemandoffeedstocksof biofuels, through the obligatory blending of biofuelsinto fossil fuel, and the fixed remuneration for electric-itystemmingfrombiogasplantsaccordingtotheEEG.InGermanythemainfeedstockcurrentlyusedisrapeseedforbiodiesel,whilesilagecornisusedforbiogasandwheatinethanolprocessing.Comparedtopreviousyears,whenthoseadditionallydemandedquantitiesinducedpricein-creases,inthe2009baseline,theadditionaldemandsta-bilizedpricesofcropsinthecourseoftheeconomiccrisis.Inthemid-term,onecanexpectanincreaseofdomestic

pricesfollowingtheworldmarketpricesprevailinghigherthan interventionprice (Westhoffetal.,2008),but theywill not be lower than in the 2008 baseline (Figure 4).Since 2008, the price levels of all cereals have declinedmarkedlyinGermany.Followingaconsolidationoftwoorthreeyears,theprices increaseagainwiththeeconomicrecovery whereas wheat prices are especially positivelyinfluencedby thedemandofethanolprocessing,as theuseofethanolinfuelshaslaggedbehindandwillhavetocatchupinordertoreachtargets.Bycontrast,thepricesfor coarse grain increase less. In principle, the situationin theGerman oilseedmarket is comparable except forthefactthatprocessingofbiodieselismuchclosertothemandatesspecifiedbytheBiofuelQuotaActbrokendownto distinct feedstocks.Already in recent yearsmandatesinducedveryhighpricesforvegetableoils,andespeciallyforrapeoil.However,thescopeforover-proportionalpriceincreasesislimitedbecauseimportsofrequiredquantitiesofoilseedoroilsareeasilypossibleduetobroadsubsti-tutionbetweenoil types andnegligible trademeasures.Lowerdemandpotentialsofoilmealscomparedvegetableoilsnarrowprospectiveforpricesincreasesinmeals,andatthesametimefortheoilseedthemselves.Among the German sectors of animal products, the

dairy sector was affected most prevalently by demandcutbacksanddeteriorationofinternationalprices,butatthesametimebysomeproductionincreasesoccurredbyamoreintensiveuseofthemilkquota.Curbeddomesticandinternationaldemand,thecutintheinterventionpric-


163

Figure4:

DevelopmentoffarmgatepricesinGermany

SoybeansSoft wheat Barley Corn

Cereals (€/100 kg) Oilseeds (€/100 kg)

Rapeseed Sunflower

2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018 2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018

Rapeseed meal Soybean meal Sunflower meal

Oilseed meals (€/100 kg) Vegetable oils (€/100 kg)

Rapeseed oil Soybean oil Sunflower oil

2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018 2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018

Beef

Meat prices (€/100 kg) Dairy products wholesale prices (€/100 kg)

LambPork BroilerButter

Skimmed milk powder

Whole milk powder

Cheese

2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018 2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018

Source: Own calculations with AGMEMOD (2009).

0

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10

15

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0

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50

esandaveryrestrictivedeploymentofexportrefundsleadtoacomparablylowpriceofrawmilkofabout26.8Europer100kgmilkwith3.7%fatand3.4%protein(exclud-ingVAT)in2019.Forproducersthepriceis28.3centperkgwithnaturalfatandproteincontentwhereasreduced

pricesforinputsalsoreduceproductioncostcomparedto2007/08. In general, the price decline following the re-cession is stabilisedby thepriceofproteinas theworldmarketpriceofskimmedmilkpowderwillexceedtheEUintervention price. Processing of dairy products follows

164

demand,consequentlymanufacturingoffreshmilkprod-ucts and cheese is expandedwhile production of otherproducts is reducedor remainsunchanged. In theotheranimalsectors,pricesarelessstronglyaffectedbythere-cession.Followingthelong-termtrend,decliningnumbers

Figure5:

DevelopmentofdomesticconsumptionofagriculturalproductsinGermany

SoybeansSoft wheat Barley Corn

Cereals consumption (1 000 t) Oilseeds consumption (1 000 t)

Rapeseed Sunflower

2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018 2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018

Rapeseed meal Soybean meal Sunflower meal

Oilseed meals consumption (1 000 t) Vegetable oils consumption (1 000 t)

Rapeseed oil Soybean oil Sunflower oil

2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018 2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018

Beef

Meat consumption (1 000 t) Dairy products consumption (1 000 t)

LambPork BroilerButter

Skimmed milk powder

Whole milk powder

Cheese

2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018 2000 2003 2006 2009 2012 2015 2018

Source: Own calculations with AGMEMOD (2009).

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5 000

6 000

ofdairycowsreducethebeefsuppliesinGermanyslightlystrongerthanacutbackindemandimplyingaveryslightpricerecovery.Exceptforsheepmeat,intensivetechnicalprogresscharacterisestheothermeatsectors,whichen-ablesproductiongrowthandpricereductions.Favourable


165

feed prices and increased piglet imports from Europeanneighbours like theNetherlandsandDenmarkallowex-pansionsinproduction.Despitepositivedemanddevelop-ments,theseproductionincreaseslikewisecurbprospectsforpriceriseswithpigsandpoultry.

4.3 Demand

In Germany, declining population and recession im-pliesonlyaveryslightdemandgrowthformostproductgroups.Bycontrast,demandforwheatrisesstronglyduetothepolicy inducedfeedstuffdemand inprocessingofbioethanolwhiledemandformaizeandespeciallybarleyisevolving restrainedly.Hence,onehas tokeep inmindthattargetsforrenewableenergyhavebeenbrokendownbyfixedshareswithsomeexpertadjustments.Inthemid-term,usagesharesofdifferentcerealsinethanolprocess-ingwillbedistributedmoreequallythannowanticipated,whereastechnicalpresuppositionsstillneedtobecreated.Nevertheless, rawmaterialorprocessedbioenergyprod-uctscaneitherbeproduceddomesticallyorbeimported.Rising demand for bio ethanol dramatically reduces thescope for wheat exports while wheat imports increase(Figure5).AsGermanycapturesonlyalimitedshareintheEUwheatmarket, its impact on the EUprice formationofadditionalwheatuse is restricted,butapricedeclinetotheinterventionpricelevelisprevented.Comparedtothecerealsector,intheGermanoilseedcomplex,domesticrapeseedhadalreadybeenusedinbiodieselmanufactur-inginthepastduetotaxreductiononbiofuelsandthenlaterduetoobligatoryblendingrates,wherenotonlydo-mestic grown seedswere used but also imported seedsorprocessedoils.Until2019,allthreesourcesofrapeoilexpandbutwiththedomesticcrushingofrapeseeds,thesupply of rapemeal also grows. Due to quality aspectsof rapemeal, only a certain share canbe fed in adiet,thereforeithastobemarketedatlowerprices.Moreover,duetothehighsubstitutionpossibilities,rapeoilpricesaretransmittedtomostothervegetableoilsAllanimalproductsdepictaslightly increaseddemand

inGermanywiththeexceptionofbeef,whichischarac-terisedbyafurthermarginaldeclinebutaffectsthetradeposition so thatGermany remains net exporter. By con-trast, demandofpigmeat andespecially poultry showsfurtherexpansionsalthoughratesarelowerthaninrecentyears due to recession. Price rises based on productioncostsmayalsoaddtotheeffect.Arelativelycontinuousdemand growth is projected for cheese and fresh dairyproducts.With regard to the disposal of skimmedmilkpowder andwholemilk powder, some uncertainties re-latedtotheprobableusagesharesexist.Alikelyscenariocompriseslowsaleofskimmedmilkpowderforfeedwithnoaidinfodderprocessing.Domesticsalesofbutterper

headareprojectedtoremainstablebuttotaldemandre-flectsdecliningpopulation.

4.4 Agricultural production

Sectoraldevelopmentstotheyear2019arepresentedinTable1.Despitetheexpectedincrease incerealpricesofbetween2005/06and2019by15%,thecerealareasdecline.Thisismainlyaresultofthehighcompetivenessofenergymaizecropsforbiogasproduction(Gömannetal., 2007).The areawith energymaize crops increase toabout1.2millionhainthevTI-Baseline.Thedropinrootcropsandlegumesismainlyduetoareductioninsugarbeet crops,which can be explained by the reduction inquotasresultingin lowerproducerpriceforsugarbeets.Becauseofhigherpricesforagriculturalcommoditiesandtheabolitionofthesetasidescheme,arablelandisusedmore intensively.Setasideareasarebeingfarmedagainacrossthecountry.Thisisalsothecaseforsetasidelandinless-favouredareas(e.g.inBrandenburg)thatisvolun-tarilytakenoutofproductioninthebaseyearperiodandfarmedagaininthetargetyear.Despite the lowermilk price,milk production expand

to about 29.5million tons by the year 2019. This is anincreaseofaboutfourpercentinmilkproductionvs.theyears 2005 to 2007. From the beginning of the 1990sup until 2005/07, the dairy cow population decreasedbymorethanonequarterfrom5.6to4.1millionduetotheannualmilkyield increase.Acomparable increase indairyperformance canalsobe expected for the comingyearscontributingtoafurtherreductioninthedairycattlepopulation(KreinsandGömann,2008).Accordingtothemodel analyses, the number of dairy cattle decrease by200000 animals to 3.8milliondairy cows in 2019. Thenumberofothertypesofcattledropsbyabout15%by2019.Aboveaverageisthedecreaseinthesucklingandnursingcowhusbandryaswell as calfbreeding, thus intheprocesses thatonlyaccount fora relatively lowpor-tionofthebeefproduction,sothatthisisonlyreducedby5%.Thedropinthedairycowpopulationhasonlyasmallimpactonlanduse.Becauseoftheincreasingcompetitive-nessofenergycrops,areaswithsilagemaizeincreaseattheexpenseofotherarablefeedcrops.As a consequence of the promotion of renewable re-

sources, the maize area planted for biogas productionsignificantlyexpandsinthebaseline.ThisespeciallyholdstrueinthearablecropregionsofLowerSaxony,Saxony-Anhalt,ThuringiaandSaxony,whichhaveahighportionofcerealsandoilseedsinthecroprotation.Incontrast,thesetasideareasdrop.Incontrasttoarableland,theusagepossibilitiesingrasslandarelimited.InGermany,grasslandis generally used for feeding areas for cattle husbandry,primarilydairycows.Sincethecattlepopulations,above

166

Table1:

Developmentofproduction,landuseandincomeinGermanagriculture

Baseyear1999 2005/07 Baseline2019 Baselinevs.2005/07

Unit absolute absolute absolute in%

Landuse

Cereals 1000ha 6840 6704 6148 -8

Wheat 1000ha 2706 3093 2752 -11

Barley 1000ha 2196 1963 1987 1

Rye 1000ha 851 586 661 13

Oilseeds(incl.renewables 1000ha 1137 1466 1552 6

Potatoes 1000ha 298 275 277 1

Pulseandrootcrops 1000ha 1012 818 586 -28

Silagemaize 1000ha 1203 1010 1022 1

Otherarablefodder 1000ha 469 550 535 -3

Maizeforbiogas1) 1000ha 51 370 1202 225

Setaside 1000ha 720 727 96 -87

Cattlestock 1000St 14896 12823 10903 -15

Dairycows 1000St 4765 4102 3913 -5

Milksupply2) 1000t 26768 28283 29543 4

Beef-andvealproduction 1000t 1396 1164 1100 -5

Netvalueadded Mio€ 10737 12200 13186 8

Labourforce 1000AWU3) 648 544 413 -24

Netvalueadded/labourunit 1000€/AWU 17 27 32 17

Subsidies Mio€ 5152 6302 6600 51)Estimated.2)Actualfatandproteincontent.3)Annualworkunit.

Source:RAUMIS(2009).

allasaconsequenceoftheexpecteddropinsucklingandnursing cows, heifer fattening and dairy cow-keeping,reducebyatotalofabout15%to2019 incontrast to2005/07,continuously lessgrasslandwillberequiredforfeeding.Theobservabletrendsintheexpostdevelopmentofa

regionalconcentrationofdairyproduction(seeKreinsandGömann,2008)areacceleratedthroughtheeliminationofthedairyquotasystem.Anexpansionofthedairyproduc-tiontakesplaceaccordingtothemodelresults,aboveallinthecoastalregionsandinthelowerRhineregion,insomemiddlemountainareas,aswellasintheAllgaeuandpreAlpineregions(Map1,left).Thisgrassland,orrather,low-eryieldingarablecropareas,haveproventobeparticularlycompetitiveindairyproductionandarealreadymarkedatpresentbyhighdairyproductiondensities.Awithdrawalfromdairyproductioncaninparticularbefoundonarablelocations,suchasforexampletheCologne-Aachenarea,theHildesheimplain,favourablesitesinBavariaaswellasthebreedingareas inwestern Lower Saxonyand in thenorthofNorthRhineWestphalia(Map1,right). Inaddi-

tion,someothergrasslandsitesloosepartsoftheirdairyproduction.Thisaffects,forexample,theBlackForestaswellaspartsofHesse,thusthegrasslandregionsthathaveproventobelesscompetitivefordairyproductioninthepastand inwhich thedairyproduction is limited.Theseregions are to be found in the vicinity of urban centresinwhichcomparativelygoodnonagriculturalopportuni-tiesexistandinwhichthesignificanceofagro-tourismisincreasing.


167

Densityofmilkproduction(2005;inkgperhectareUAA)

Regionalreallocationofmilkproduction(2005/07to2019;inkgperhectareUAA)

Source:OwncalculationsbasedonRAUMIS(2009).

Map1:

RegionalrelevanceandreallocationofmilkproductioninGermany

4.5 Income

The followinganalysisof incomedevelopmentsat thefarmlevelisbasedontheindicator‘farmnetvalueadded(FNVA)peragriculturalworkingunit(AWU)’.FNVAmea-sures the return to the factors land, labour and capital,andishererelatedtotheamountof labourinputtoac-countfordifferencesandchangesinfarmsize.Allincomefiguresareadjustedforinflationandreferto2007prices.AnoverviewofthedevelopmentoftheaverageFNVA/

AWUinthepastaswellasinthebaselineisgiveninFig-

ure6.Comparedtothebaseperiod2006to2008,aver-ageFNVA/AWU is stagnating,and is thusslightlyhigherthan average income during the last ten years. The de-creaseoffarmgatepricesinrealtermsispartlyoffsetby– Thecontinuingstructuralchange,withhighexitratesespeciallyof small farmswithbelow-average incomepotential

– Theresultingopportunityforgrowthforremainingfarms– Thereducedlabourrequirementsasaconsequenceoftechnicalchange

– Improvementsincropanddairyyields

168

Income developments differ by farm type (Figure 7),whichcanmainlybeattributedtothedivergentpricede-velopmentsforagriculturalproducts(Section4.2).Inaddi-tion,thefulltransformationofthesinglefarmpaymentto

Figure6:

Developmentoffarmnetvalueaddedperagriculturalworkunit(inrealtermsinpricesof2007)

1995 2000 2005 2010 2015 2020

€A

WU

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

Farm accountancy data network

FARMIS

a)

b)

a) Full time farms.b) Base year: All FADN farms, average of 2005 06 to 2007 08.Source: Agrarbericht (BMELV, diff. years) and own calculations based on FARMIS (2009).

regionalflatratepremiumsandtheincreaseinthemodu-lation result inchanges inpayments; the sizeanddirec-tionofthesechangesdependstronglyonfarmindividualcharacteristics (i.e.,historical stockingratesandshareofgrassland;totalvolumeofpayments).Arablefarmscanmaintaintheircomparativelyhighin-

comelevelofthebaseyearduetothenominallyincreas-

ingprices for cerealsandoilseeds,and thenew incomeopportunities from the growing of energy maize. Dairyfarms,despitethesignificantgrowthofaverageherdsizesand the elimination of quota costs, face a reduction of

Figure7:

Developmentoffarmnetvalueaddedperagriculturalworkunitbyfarmtype(inrealtermsinpricesof2007)

All farms Arablefarms

Dairyfarms

Other grazing livestock farms

Mi edfarms

Pig and poultry farms

0

10 000

20 000

30 000

40 000

50 000

€A

WU

Base year 2006-08Baseline 2019

Source: Own calculations based on FARMIS (2009).

incomeby6%comparedtothebaseperiodasaconse-quenceof the relatively lowmilkprices (28.3cent/kgatrealfatcontent).However,theincomelevelofdairyfarmsisstillabovetheaverage incomerealisedduringthe lasteightyears. Inothergrazing livestockfarms, incomede-creasesslightlyby5%despitethepositivedevelopmentsofbeefprices,which isduetothe increase inprices for


169

farminputs.Thus,thesefarmsachieveanincomeinthetargetyearthatiscomparabletotheaverageincomelevelofthelasteightyears.Pigfarmsbenefitfromtheincreaseof pork prices and the decrease of the prices for somefeedingstuffs.Theirincomeis19%higherinthebaselinethaninthebaseperiod.For the interpretation, it is important tonote that the

increase of average income is partly due to a statisticaleffect:duetotheexitofsmallfarmswithlowerincomes,

theaverage income in thesector increases.Toeliminateor reduce this effect, Figure 8 provides a differentiatedpictureofincomedevelopmentsbyfarmsize.TheresultshighlightthatFNVA/AWUdecreasesinmedium-sizedandlarge farms of all farm typeswith the exception of pigandpoultryfarms.EspeciallylargeothergrazinglivestockfarmsinthenewLaenderaswellaslargespecialiseddairyfarmsfaceasignificantreductioninincomecomparedtothe base period. However, these results should be seen

Figure8:

Developmentoffarmnetvalueaddedperagriculturalworkunitbyfarmtypeandsize(inrealtermsinpricesof2007)


0

10 000

20 000

30 000

40 000

50 000

60 000

70 000

50 h

a

50-1

00 h

a

100

ha

100

ha

100-

300

ha

300

ha

30co

ws

30-6

0 co

ws

60 c

ows

50 c

ows

50-1

50 c

ows

150

cow

s

40 E

SU

40-1

00 E

SU

100

ES

U

40-1

00 E

SU

100

ES

U

€A

WU

Other gra i g li estock

arms

Mi edarms

ig a d poultry

armsold ae der ew ae derrable arms Dairy arms

40 E

SU

40-1

00 E

SU

100

ESU

old ae der ew ae der

Base year 2006-08Baseline 2019

Figure9:

Developmentoffarmnetvalueaddedperagriculturalworkunitinorganicfarms(inrealtermsinpricesof2007)

All farms Arablefarms

Dairyfarms

Other grazing livestock farms

Mi edfarms

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

€A

wu

Base year 2006-08 Baseline 2019


170

againstthebackgroundofoftenquitefavourablefinancialresultsduringthebaseperiod2006to2008.TheFNVAperAWUoforganicallymanagedfarmsde-

clines in thebaseline compared to thebase yearperiod2006to2008asshowninFigure9.Thedeclineismainlya result of the lower organicmilk price in the baseline.Sincethenumberoforganicdairyfarmsisrelativelyhigh,the average profitability of organic farms is particularlyaffected by changes in themilk price. Different incomedevelopmentscanbeobservedforindividualorganicfarmtypes.ThefarmincomeperAWUdeclinesparticularlyonorganicdairyfarms.Incontrast,organicbeeffarmsbenefitfromhigherbeefpricesandthestandardizedsinglefarmpayments.Differencesbetweenorganicandconventionalfarmsaremainlybecauseconventionalfarmsbenefitmorefromhigherpricesforporkmeatandwheat,whereasor-ganicfarmsaremorenegativelyaffectedbythedeclineinmilkprices.Itishoweverimportanttonotethattheresultsarenotdirectlycomparableduetostructuraldifferencesbetweenbothfarmingsystemsinthefarmsample.

5 Discussion

5.1 The vTI-Baseline in the context of projections from other institutions

A currently difficult economic environment impedestheestablishmentofreliableprojectionsformarketsandprices, as the latest experiences indicate, inwhich pricepeaksin2007/08andpricecollapsesinthesecondhalf2008couldnotbeprojectedadequately.Togetanim-pression,priceprojectionsoftheFAPRI(2009)andtheOECD (2009) will briefly be compared to projectionsof the vTI-Baseline. The vTI-Baseline published reflectsonlyGermanywhile theFAPRIand theOECD-Baselinecapture the EU. Furthermore the FAPRI world marketprice projections serve as exogenous variables for thevTI-Baseline. In all cases product aggregations mayalso differ and thus only comparable products are re-garded.AccordingtotheFAPRIandOECDprojections,wheatpriceswill varybetween120and150Europerton in themid-term,with slight increases until 2015.GreaterpricedifferencesarefoundinOECDprojectionsbetweenwheatandcoarsegrainwhichwillreachonly100Europertonin2017,whileFAPRImaizepricewillbe140Europerton.ThevTIpriceforwheatandbarleyis projected to range between 120 and 130 Euro pertonwith some distinction betweenwheat and coarsegrains. Thedeviations canbe explainedby theunder-lyingassumptions in thevTI-Baselineconcerning feed-stockuse inbiofuels processing.However, onehas tokeepinmindthatthepresumedexchangeratebetweentheEuroandUS-dollarovershootsthecurrentratesand

willhavean important impactontheprice formation.Differences are even greater with regard to oilseeds,mealsandoils,whereasOECDonlyconsidersanaggre-gate.Concerningrapeoil,vTI-projectionsforGermanyexceed FAPRI’s price projections, and can be inducedby fulfilment of blend rates for bioenergy mandates,whichinturntriggerademandpull.Nevertheless,duetosubstitutionbetweenenergysources,reactionsmaybemorecomplexinreality.Meat products have been marked less extremely by

thespikeandfollowingcollapseinpricesthantheplantcrops,buthighinputandproductioncostshavealsoaf-fectedanimalproduction.Consideringbeeftheprojec-tionoftheFAPRIandthevTIbeefpricesdepartabitmorewithmarginalhigherprices inthevTIprojection.Hence,theOECD projectionwill be 30 to 50 Euro per 100 kglowerandwillremainbelowthepricelevel2006to2009throughout theprojectionperiod,whichmaybecausedby lower feed and other production costs. Great differ-encesoccurintheprojectionofproducerpricesofmilk,astheFAPRIprojections indicateonlyaverysmallpricede-clinein2009and2010.Consequently,producerpricesof32Europer100kgoutstrippricesofthebaseperiod2005to2008. In2009OECDpriceprojections fall somewhatbelowlevelsof2005/06andwillreach29Europer100kgin2018whilethevTIpricesareprojectedtodeclineevenmoreto25Europer100kgin2009andthenwillgoupto27Europer100kgin2019.Differencesmaybedrivenbyappliedquotarents,exchangeratesandeconomicgrowthperspectivesbutalsobyproductiongrowthintheprocessofquotaabolition.OECDandFAPRIpriceprojectionsforpigmeatconverge.

5.2 Reflections of assumptions and restrictions of the used models

The vTI-Baseline relies on a number of assumptionsconcerningthedevelopmentoffactorsandvariablesnotexplicitlycoveredinthemodelsused.Someoftheareasconcernedarecharacterisedbyhighuncertainties:– The extent and duration of the financial crisis andits impacts on the future development of the globaleconomywereunforeseeableatthetimeoftheesta-blishmentoftheprojections.Evennow,uncertaintiesremain,especiallywithrespecttothespeedofrecove-ry.Therearesignsofaquicker-than-fearedrecoveryofeconomyanddemand,withrespectiveimplicationsforthepricesofagriculturalproducts.

– Uncertaintyalsoexistswithrespecttothedevelopmentoftheoilprice,whichaffectsthepricesofagriculturalinputsaswellas,viatheso-called‘bushel-barrel-corre-lation,’thelevelofworldmarketpricesforagriculturalproducts.


171

– AsmovementsoftheexchangeratebetweenEuroandtheUS-dollar normally add to the price fluctuations,futureexchangerateswillalsoplayanimportantpartin futurepricevolatilityofnearlyall tradedproducts.Asthepasthasshown,thedevelopmentofexchangeratesissubjecttoconsiderableuncertainties.Specificchallengesareincurredintheprojectionsforthe

milkmarketsector:– Thedevelopmentofglobaldemand,supplyandpricesformilk(products)issubjecttoconsiderableuncertain-ty. The financial crisis has dampened demand in theshort-term,whilesupplyreactionsareoftenslowandlagging.Inaddition,climaticvariationscanhaveala-stingeffectonmilksupplyinOceaniccountries,whichplaysanimportantroleforworldmarketprices.

– Theabolishmentofthequotaregime,whichrestrictedmilk quantities in the EU for 30 years, constitutes astructuralbreak,whichisdifficulttomodel.Thelevelofquotarentsimputedinthemodelshasasignificantimpact on results. Existing econometric estimationsaswell as attempts to derive rents from past obser-vationofpricesatquotamarketsaresubjecttomanyuncertainties,asthedecisioncalculusandhorizonoffarmersareunknown.Adjustmentsinproductionalsodependonthelengthofthetimeperiodmodelled.Intheshortterm,anincreaseofproductionmaybepos-sible formany farmers at variable costs (e.g., if freestable places exists), andbe larger than in the long-term,wheninvestmentdecisionsaremoreorientedatfullcostconsiderations.All themodelsused for this studyarebasedonade-

taileddepictionofpoliciesandeconomicrelationshipsandinterdependencies in agricultural production. They havesuccessfullybeenappliedformanypolicyimpactanalyses(e.g.,Isermeyeretal.,2006;Gömannetal.,2008;Pelikanetal.,2010),andarecontinuouslydevelopedfurther.Still,due to specificmodel characteristics and restricted dataavailability,itisinevitablethatsomepolicyinstrumentsornewtechnicaldevelopmentscannotbemodelled,oronlyinasimplifiedway.Themostimportantrestrictionsinthisrespectare:– Thestaticmodelsarenotexplicitlytakingintoaccountshort-termfluctuations,e.g.,ofworldmarketprices.Asthebaselineinvolvescutsininterventionpricesanda suspensionof refunds,worldmarketpricefluctua-tionswill be transmitted to domestic EU prices to alargerextentthaninthepast.

– ThetradeanalysiswithGTAPdoesnotexplicitly takeimpactsofgrowingbioenergydemandandproductionintoaccount.

– Demand for energymaize is not explicitlymodelled.ThesupplyofenergymaizeasgivenbyRAUMISthusindicatessupplypotentialforagivensetofprices,and

reflectstherelativecompetivenessofenergymaizetoalternativearablecrops.TheamendmentoftheEEGasof2009isnotmodelledforthebaselinescenario.

6 Outlook

ThevTI-Baseline2009-2019providesthebasisforsub-sequentpolicy impact analysis: a recent studyexaminedtheeffectsof an implementationof anewWTOagree-ment(Pelikanet.al.,2010),andotherfuturestudieswill,forexample,analysetheconsequencesofmoreuniformdirectpayment rateswithin theEU,or the impactsofafurtherincreaseinbiomassdemand.AnewvTI-Baselineisplannedfor2011.

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173

Quantifizierung „gesellschaftlich gewünschter, nicht marktgängiger Leistungen“ der Landwirtschaft

ReinerPlankl*,1PeterWeingarten*,HiltrudNieberg**,2YeltoZimmer**,JaninaKrug**undGerhardHaxsen**

*1 Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI), Bundesforschungsinstitut fürLändlicheRäume,WaldundFischerei, Institut fürLändlicheRäume,Bun-desallee50,38116Braunschweig;E-Mail:[email protected]

**2Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI), Bundesforschungsinstitut fürLändlicheRäume,WaldundFischerei,InstitutfürBetriebswirtschaft,Bun-desallee50,38116Braunschweig

Zusammenfassung

IndenDiskussionenüberdieGemeinsameAgrarpolitiknach2013nimmtdieHonorierungnichtmarktgängigergesellschaftlicherLeistungenderLandwirtschafteinezen-traleRolleein.UnterschiedlicheAnsichtenbestehendarü-ber,wasunterdiesenLeistungengenauzuverstehen istundwie siequantifiziertundmonetarisiertwerdenkön-nen.DiehierzudurchgeführteAuswertungvon rund80Studienzeigt,dass inderBevölkerungeineZahlungsbe-reitschaftfürsolcheLeistungenbesteht.Fürdiesekonntenunterschiedliche sozioökonomische, soziodemografischeund ökologische Bestimmungsfaktoren nachgewiesenwerden.DasEinkommenstellteinewichtigeEinflussgrö-ße dar. Die ausgewerteten Fallstudien lassen sich abernichtaufDeutschlandhochrechnen.DieLeistung„Offen-haltungderLandschaft“verursacht–wennsienichtalsKoppelproduktunentgeltlichanfällt–Kosten,derenHöhein starkemMaße davon abhängen, obmit demgering-stenAufwandnur die Flächeoffengehaltenwerden solloder darüber hinaus Naturschutzziele verfolgt werden.Die Einhaltung strikterer Umweltregulierungenwird oft-malsebenfallsalsLeistungangeführt.DieErgebnissederwenigenStudienzudendurchUmweltregulierungverur-sachten Kosten und der exemplarische Vergleich zweierAckerbaubetriebeinSachsen-AnhaltundderUkrainedeu-tendaraufhin,dassdieseKostenimVergleichzuanderenKostenkomponenteninDeutschlandeinenehergeringenEinflussaufdiegesamtenProduktionskostenhaben.

Schlüsselwörter: Gesellschaftliche Leistungen der Land-wirtschaft, Koppelprodukte, Zahlungs bereitschaft, Offen-haltung der Landschaft, Kosten für Umweltregulierung

Summary

Quantification of public goods provided by agricul-ture

Theremunerationofpublicgoodsprovidedbyagricul-tureplaysacentralroleinthedebateabouttheCommonAgricultural Policy after 2013. Various opinions exist onwhatexactlythesepubicgoodsconstituteandhowtheycanbequantifiedandassignedmonetaryvalues.There-sultsofabout80studiesanalysedshowthatthereexistsawillingnesstopayforsuchpublicgoods,themagnitudeofwhichdependsonsocio-economic,socio-demographicandecologicaldeterminants. Incomeisanimportantde-terminant.TheevaluatedcasestudiescannotbeappliedtothewholeofGermany.Theopenspaceexternality–ifnotprovidedfreeofcostasaby-product–involvescostswhich depend onwhether the land is to be kept openwiththe leastamountofeffortor if, inaddition,natureconservationgoalsarepursuedsimultaneously.Thecom-pliancewithstricterenvironmentalregulationsisalsoof-ten seen as a servicewhich provides public goods. Theresultsofthefewexistingstudiesonthecostsofenviron-mentalregulations,andtheexemplarycomparisonoftwoarable farms in SaxonyAnhalt and theUkraine indicatethatthesecosts-incomparisontoothercostcomponentsinGermany–tendtohavelessofanimpactonthefullcostsofagriculturalproduction.

Keywords: Public goods provided by agriculture, by-pro-duct, willingness to pay, open landscape, environmental regulation cost

174

1 Einleitung

DieDiskussionenüberdieAusgestaltungderGAPnach2013 sind in vollem Gange (vgl. Weingarten, 2010).WichtigeEntscheidungenstehenbevor,wiedieserPolitik-bereich in der nächsten Finanzperiodeder EU (2014bis2020)aussehenwird.Mittlerweile liegenausderPolitik,derWissenschaft und von Verbänden eine Vielzahl vonStudien und Empfehlungen für die künftige Ausgestal-tungderGAPvor.ImMittelpunktderReformdiskussionenstehtdieZukunftderDirektzahlungen,aufdie2008rund70 % aller EU-Agrarausgaben fielen. Ein weiteres zen-trales Element nahezu aller Studien und Empfehlungenstellt die Entlohnung gesellschaftlich gewünschter, nichtmarktgängigerLeistungendar.Beispielsweise hat sich die niederländische Regierung

bereits2008inihremPositionspapier„Grundrissdereuro-päischenAgrarpolitik2020“fürdrastischeVeränderungenausgesprochen.Siebefürworteteinen“fließende[n]Über-gangvomheutigenSystemderEinkommensbeihilfenundderMarktstützung zum erwünschten neuen SystemderVergütunggesellschaftlichrelevanterLeistungenundderFörderungderWettbewerbsfähigkeitundderNachhaltig-keit“(Anon,2008).InseinerStellungnahme„Füreinezeit-gemäße Gemeinsame Agrarpolitik“ empfiehlt der Sach-verständigenrat für Umweltfragen, „die bisherige GAPzueinerökologischorientiertenAgrarpolitik..[weiterzu-entwickeln],indemdieVerteilungvonfinanziellenMittelneng an die Bereitstellung öffentlicher Güter gekoppeltwird“(SRU,2009,S.3).DasaufHeißenhuberzurückge-hendesogenanntePassauerModellenthältinder1.Stufeunteranderemeine„GrundvergütungfürLeistungen,diedieeuropäischeLandwirtschaftvomWeltmarktabheben“(Heißenhuberetal.,2008,vgl.Hofer,2009).Die2.und3.StufesehenZahlungenfürGemeinwohlleistungenderLandwirtschaftvor,dieüberdieGrundversorgungmitöf-fentlichenGüterndurchdie1.Stufehinausgehen.Zahrnt(ed)(2009)bringtseineEmpfehlungenfürdieGAPnach2013aufdenPunkt“Publicmoneyforpublicgoods”.WennauchdieHonorierunggesellschaftlichgewünsch-

ter, nicht marktgängiger Leistungen der Landwirtschaftin nahezu allen Studien und Empfehlungen thematisiertwird, so gibt es großeUnterschiede in der (oftmals nursehrvagen)KonkretisierungunddenSchlussfolgerungen.IndiesemZusammenhangistzuklären,wasgenauunterdiesen öffentlichen Gütern oder GemeinwohlleistungenderLandwirtschaftzuverstehenist,welchenWertdieGe-sellschaft ihnenbeimisst,mitwelchen Instrumenten ihreErbringung zu den gesamtwirtschaftlich geringsten Ko-stenerreichtwerdenkannundwelcheRollehierbei–undbei der Finanzierung–der EU,denMitgliedstaatenunddenRegionenzukommensollte.

Die diesbezüglichen Empfehlungen reichen von einerweitgehendenBeibehaltungdesStatusquo (z.T.mitei-ner„Umetikettierung“derDirektzahlungen

1)biszurallei-

nigen Förderung von Gemeinwohlleistungen (und nursolchermitübernationalerBedeutung)alseinzigerRecht-fertigungfüreineGemeinsameAgrarpolitik (Zahmt(ed),2009). Die Vielfalt der Positionen zur GAP nach 2013spiegelt zum einen unterschiedliche Einschätzungen derjeweiligenAutorenwider (diezumTeil interessengeleitetsind). Zumanderen sindeinigederderzeitigenStellung-nahmenaberauchstarkvonverhandlungstaktischenGe-sichtspunktengeprägt.VordemHintergrundderDiskussionenüberdieWeiter-

entwicklungderGAPnach2013versuchtdervorliegendeBeitrag, die gesellschaftlich gewünschten, nicht markt-gängigen Leistungen der Landwirtschaft zu quantifizie-ren.

2 Diese werden im folgenden 2. Kapitel kurz abge-

grenzt. Im 3. Kapitel werden die Ergebnisse einer Lite-raturauswertung von Zahlungsbereitschaftsanalysen fürLeistungen insbesondere in den Bereichen NaturschutzundLandschaftspflegesowieKulturlandschaftvorgestellt.Im4.KapitelwerdenfüreinbestimmtesöffentlichesGut,dieOffenhaltungderLandschaft,diehiermitverbundenenbetriebswirtschaftlichenKostendargestellt.Alseinöffent-lichesGutwirdoftmalsdieEinhaltunghöhererUmwelt-standards durch Landwirte in Deutschland bzw. der EUangeführt.Im5.KapitelwerdenanhandeinesFallbeispielsdiedurchUmweltregulierungenverursachtenKostenkal-kuliert.DerBeitragschließtmiteinemFazit.

2 Abgrenzung gesellschaftlich gewünschter, nicht marktgängiger Leistungen

Die Diskussion um die Erfassung und QuantifizierunggesellschaftlicherLeistungenderLandwirtschaftistindenMitgliedstaatenderEUsowiederOECDnichtneu.SehrintensivwurdedieseDiskussionAnfangder1990er Jah-re imZusammenhangmitderHonorierungökologischerLeistungendurchAgrarumweltmaßnahmengeführt.NichtmarktgängigeLeistungenstehenineinemengenZusam-menhangzumKonzeptderMultifunktionalitätderLand-wirtschaft, das seit Mitte der 1990er Jahre zunehmendEingang inpolitischeundwissenschaftlicheDiskussionengefundenhat(vgl.OECD,2001,2008;Wüstemannetal.,2008,Weingarten,2009).

1 Beispielsweise konstatiert die Bundesregierung (BMELV, 2010, S. 6): „DasPrinzip der pauschalen Abgeltung öffentlicher Güter und Leistungen derLandwirtschaftmittelsDirektzahlungenhatsichgrundsätzlichbewährtundsolltequalitativweiterentwickeltwerden.“ ImgleichenSinneäußerte sichdieAgrarministerkonferenzauf ihrer Sitzungam30.04.10 (Agrarminister-konferenz,2010).

2 DerBeitragbasiertaufeinergleichnamigenStudie,diefürdasBMELVerstelltwurde(s.Plankletal.,2010).


175

Bei der Produktion „klassischer“ landwirtschaftlicherGüter(Nahrungs-undFuttermittel,nachwachsendeRoh-stoffe)fallenoftmalsKoppelproduktean.WennfürdiesewegenmangelnderAusschließbarkeitvomKonsumoderNichtrivalität im Konsum keine oder nicht hinreichendfunktionierendeMärkte bestehen, stellen sie öffentlicheGüter

3dar.WirddiesenvonderGesellschafteinpositiver

Wertbeigemessen,stellensiegesellschaftlichgewünsch-te, nicht marktgängige Leistungen dar. Wenn nicht dieErzeugung des klassischen landwirtschaftlichen Gutes(des„commodityoutputs“)bereitsalleinezueinerausrei-chendenErzeugungdesKoppelprodukts(„non-commodi-tyoutput“)führt,kommtesausgesellschaftlicherSichtzueinerUnterversorgungmitdergesellschaftlichgewünsch-ten, nichtmarktgängigen Leistung. Eine Internalisierungder vorliegenden externen Effekte kann dann zu einerWohlfahrtssteigerung führen, wenn die Internalisierungnicht mit unangemessen hohen Transaktionskosten ein-hergeht.DieEinstufungalspositiverodernegativerexternerEf-

fekt hängt vonderVerteilungderVerfügungsrechte ab.DieFragedesReferenzsystemsistauchentscheidendda-für,obeinnon-commodityoutputals„publicgood“oderals„publicbad“anzusehenist.Bislangfehltesaneinerhinreichendgenauenundall-

gemein akzeptierten Abgrenzung, was genau alles un-ter gesellschaftlich gewünschten, nicht marktgängigenLeistungen zu verstehen ist und wie die verschiedenenArtendieserLeistungenzuquantifizieren,zuaggregierenundzubewertensind.AlsGemeinwohlleistungen,öffent-licheGüterodergesellschaftlicherwünschte,nichtmarkt-gängigeGüter,dievonderLandwirtschafterbrachtwer-den,wirdoftmalsverwiesenaufbiotischeoderabiotischeUmweltleistungen,aufdieEinhaltunghöhererStandardsimBereichUmwelt-,Arbeits-oderVerbraucherschutz,aufdenErhaltderKulturlandschaftunddieOffenhaltungderLandschaft,aufdenBeitragderLandwirtschaftzuvitalenländlichenRäumen,denBeitragzurVersorgungssicherheitoderaufLeistungenimHochwasser-oderLawinenschutz(vgl. Plankl et al., 2010, Cooper et al., 2009). Ob bzw.inwieferndieseLeistungenmarktgängigsind,hängtnichtalleinevondenEigenschaftendesGutesbzw.derLeistungab,sondernauchvondeninstitutionellenRahmenbedin-gungen.

3 DiedichotomeEinteilungderGüter in (rein)privateund (rein)öffentlicheist idealtypisch. InderRealitätkönnenunterschiedlicheÖffentlichkeitsgra-deauftreten.DerÖffentlichkeitsgradeinesGuteshängtnichtnurvondenEigenschaftendesGutesab,sondernauchvondeninstitutionellenRahmen-bedingungen(vgl.z.B.Fritschetal.,2007).

3 Zahlungsbereitschaft für gesellschaftlich ge-wünschte, nicht marktgängige Leistungen der Land-wirtschaft

ZurQuantifizierungderZahlungsbereitschaftfürgesell-schaftlich gewünschte, nicht marktgängige Leistungender Landwirtschaftwurdeeine Literaturrecherchedurch-geführt.Aus demweiten Spektrumder nachfrageorien-tierten Bewertungsmethoden wurde damit der Fokusauf die direktenMethoden gelegt, bei denen dieWert-schätzung durch Befragungen ermittelt wird. Insgesamtwurden rund80Untersuchungenausdemdeutschspra-chigenRaumausdenletzten15bis20Jahrenausgewer-tet (für eine Übersicht über diese Untersuchungen unddie genauenQuellenangaben siehe Plankl et al., 2010).DieUntersuchungenbeziehen sich inderRegel aufein-zelne(oderwenige)ökologischeoderanderenichtmarkt-gängigeLeistungen,diedieLandwirtschafterbringtodererbringenkönnte, in einembestimmtenUntersuchungs-raummiteinembestimmtenReferenzsystem.Sieumfas-sendamitnichtdieGesamtheitdervonderLandwirtschaftinDeutschlanderstelltenöffentlichenGüter.DieLiteraturrecherchezeigt,dass indenletzten15bis

20JahreneineVielzahlquantitativerUntersuchungenzurBewertung und Monetarisierung nicht marktgängiger,gesellschaftlich gewünschter Leistungen der Landwirt-schaft erschienen sind.

4 Methodisch basieren die Un-

tersuchungen zumeist auf Contingent-Valuation- oderConjoint-Analysen. Aus dem Spektrum an Leistungenwerden insbesondere die FunktionsbereicheNaturschutzund Landschaftspflege sowie Kulturlandschaft und ver-einzelt auch Artenschutz einer Bewertung unterzogen.Speziell jüngere Studien versuchen verschiedene Funkti-onsbereicheabzudecken,ohnejedochdenGesamtbereichgesellschaftlicherLeistungenzuerfassen.DiemeistenUn-tersuchungen wurden in kleinräumigen Untersuchungs-regionen und speziellen Raumtypen (landschaftlichenKulturräumen) durchgeführt. Untersuchungen, die einrepräsentativesBildüberalleKulturräumeinDeutschlandergeben,liegenbishernichtvor.Dieca.80ausgewertetenStudien(s.Tabelle1füraus-

gewählte Studien) zeigen, dass es für die untersuchtenLeistungeneineZahlungsbereitschaft inderBevölkerunggibt. JenachStudieundLeistung sowienachbefragtenBevölkerungsgruppennanntenbeiAusblendungvonEx-tremergebnissenrund50%bis90%derBefragteneinegenerelle Zahlungsbereitschaft. In den Studien konntenfür die generelle und die konkrete Zahlungsbereitschaft

4 FüreineÜbersichtüberStudienzurBewertungentsprechenderLeistungenmit Fokus aufGroßbritannien sieheMcVittie et al., 2009, für Studien imForstbereichs.Elsasseretal.,2009.

176

Tabelle1:

AusgewählteErgebnissenachfrageorientierterUntersuchungenzurAbschätzungderZahlungsbereitschaft

Funktions-/Unter-suchungsbereich

Untersuchungs-region

Untersuchungs-jahr/Stichprobe/Befragung

Ausgewählte Ergebnisse Sonstige Anmerkungen

Degenhardt et al. (1998)

-Naturschutzprogramm-Biotopbewertung

-Sachsen:Erlbach-Baden-Württemberg:Wangen,Kißlegg

EinheimischeundTouristen

Bspw.InErlbach:-42%Einheimischeund90%Urlauberzahlungsbereit-5,40DM/Monat/Einheimischer-1,67DM/Übernachtung/Tourist

-SchönereLandschaftundSchutzvonTier-undPflanzenartenwarenHauptmotivefürZahlungs-bereitschaft-Existenznutzenbliebunberücksichtigt-FürDinsgesamtkeinrepräsentativesBild-EswirdweitererForschungsbedarfgesehen

Fischer et al. (2003)

-HeckemithoherGehölzdichtealsZwischenstruktur

Niedersachsen:Northeim

-300Einwohner -2/3befürwortenBereitstellungeinerzusätzlichenHecke-36€fürBasis-und58€fürQualitätshecke

-MonetärundverbalgeäußertePräferenzenstimmennichtimmerüberein-PersonendievielInformationenabfragenoderhoheArtenkenntnissebesitzenhabeneinehöhereZahlungsbereitschaft-Beird.20%spiegeltdiegeäußerteZahlungsbereit-schaftnichtdiePräferenzwider

Wronka (2004)

-Artenvielfalt-Trinkwasserqualität

Hessen:Lahn-Dill-Berggebiet

-380PersonenSchriftlicheBefragung

-64€/Haushalt/JahrfürBio-diversität-72€/Haushalt/JahrfürSchutzderTrinkwasserqualität

-AuchGütermiteinerhohenNichtgebrauchswert-komponentehabenihrenPreis-AlterhatnegativenEinflussaufZahlungsbereitschaft-DurchCVMermittelteZahlungsbereitschaftgering-fügighöheralsdiedurchConjA-CVMführenzuvalidenErgebnissen,wenngewisseVoraussetzungenerfülltwerden-CVMwirdalsgeeigneteBewertungsmethodegese-hen,jedochweitererForschungsbedarf

Phillip (2005)

-WertvolleBiotoptypen-Landschaftselemente

-Brandenburg-Berlin

-1998-2001-1.200Bürgerund183Land-wirtebefragt

-80%sindfürEntschädigung-50%sindgegenvollenKos-tenausgleich-Jeder4.inBBundjeder2.inBEwarzurSpendebereit-2/3würdenmehralseinmal10bis100DMspenden-Durchschn.SpendederZahlungsbereiten65bis75DM,allerBefragtenjedoch5DM

-FürdieWertermittlungwurdennebensoziodemo-grafischenund-ökonomischenGrößenwert-undnutzenabhängigeGrößenherangezogen-SpendenbereitschaftunterschiedlichbeiStadt-undLandbewohnern-SkepsisgegenüberhochgerechnetenaggregiertenWerten

Borresch et al. (2005)

-MultifunktionalitätamBeispiel:variierenderSchlaggrößen

-2002-217befragtePersonen

-47€/Haushalt/JahrbeiÄnderungeinesbestimmtenLandschaftsbildes-24€/Haushalt/JahrEntschädi-gungsforderungbeiArten-rückgang

-AuswirkungderLandnutzungsänderungaufGrund-wasserneubildungwirdgeringeingeschätzt-ÄnderungenaufdielandschaftstypischeArtenvielfalthängenvonausgewogenenNutzungsverhältnissenab

Karkow und Gronemann (2005)

-Biosphärenreservat-NaturschutzgerechtgenutzteÄcker-Erlebnis-undErho-lungswert

-ErgebnisseausRügenstudieundBerlinbefragung(siehePhillip)

-517Berlinerund150TouristenaufRügen

-44%derBefragtenfühlensichbeibuntenundartenreichenÄckerninerreichbarerNähewohler-69%äußerngrundsätzlicheZahlungsbereitschaft-71€/Jahr(ohneZahlungsver-weigerer)-45€/Jahr(mitZahlungsver-weigerer)

-EssindhauptsächlichnutzenabhängigeGrößen,diedieZahlungsbereitschaftbestimmen-DerdirekteAnblickartenreicherÄckerwirktsichpositivaufdieZahlungsbereitschaftaus-AucheinesorgfältigeDurchführungderCVMführtzuleichtenVerzerrungen


177

unterschiedliche sozioökonomische, soziodemografischeund ökologische Bestimmungsfaktoren nachgewiesenwerden.DasEinkommenstellteinewichtigeEinflussgrößedar.AlleinTabelle1dargestelltenStudienbeziehensichmit

AusnahmederStudievonPhillip(2005)aufkleinräumigeRegionen und lassen sich nicht auf Deutschland hoch-rechnen. Würde man trotzdem beispielsweise die vonBorresch et al. (2005) unter spezifischen Bedingungenermittelte durchschnittliche Zahlungsbereitschaft der Be-fragten(47Euro/HaushaltundJahr) füreinekleinparzel-lierte landwirtschaftliche Landnutzung im Vergleich zueiner reinenWaldlandschafteinfachmitderGesamtzahlderprivatenHaushalte inDeutschland(2006:39,8Mio.)multiplizieren, ergäbe sich einWert von 1,9Mrd. Euro/Jahr.WürdemandiesenWertdannaufdielandwirtschaft-lichgenutzteFlächeinDeutschland(2007:17,0Mio.ha)umlegen, entsprächedies 110 Euro/haund Jahr.WürdemandievonHenseleitundHolm-Müller(2006)inderRe-gionBonn/Rhein-Sieg-Kreis/Euskirchen)unterspezifischenBedingungenermitteltedurchschnittlicheZahlungsbereit-schaft(21Euro/BefragtemundJahrunterAusschlussvonextremhohenWerten)fürdenErhaltartenreicherWiesenmitderAnzahlderprivatenHaushalteinDeutschlandmul-tiplizieren,erhieltemanfürDeutschlandeinenWertvon0,8Mrd.Euro/Jahrbzw.49Euro/haundJahr.

FortsetzungTabelle1:

Funktions-/Untersu-chungsbereich

Untersuchungsre-gion

Untersuchungs-jahr/Stichprobe/Befragung

Ausgewählte Ergebnisse Sonstige Anmerkungen

Henseleit und Holm-Müller (2006)

-Vertragsnaturschutz-WertvonNaturschutz-flächen-ArtenreicheWiesen

-Nordrhein-West-falen:Bonn(Stadt-region)i.V.Rhein-Sieg-Kreisu.Euskir-chen(ländl.Raum)

-2004-291Einwohner

-20%keineZahlungsbereit-schaftfürartenreicheWiesen-21€Zahlungsbereitschaft/Befragten/Jahr(beiAusschlussvonextremhohenWerten,sonst31€)

-ZahlungsbereitenistSchutzseltenerNaturgüterbesonderswichtig-WertschätzungvonWiesenhebtsichvonanderenNaturgüternab-StadtbewohnerhabengeringerePräferenzfürBergwiesen-StadtbevölkerungweisthöhereZahlungsbereitschaftbeigeringererHöheaus-ErgebnissedurchExpertenbefragungweitgehendbestätigt

Schmitz (2008)

-Multifunktionalität -Hessen:Lahn-Dill-Kreis

-2004-400Personenbefragt

-300bis325€/Haushalt/JahrimpliziterPreisfürFließgewäs-serveränderung-95bis105€fürbestimmtesLandschaftsbild-220€fürStatusquo-HochgerechneterNutzen-gewinnfürStatusquo1,18Mio.€,fürVergrößerungs-szenario0,98Mio.€

-VersuchmehrereLandschaftsfunktionensimultanzubewerten-FüreinenNutzentransferwerdendieErgebnissealswenigbelastbarbezeichnet

Anmerkung:CVM:Contigentvaluationmethod,ConjA:Conjoint-Analyse

Quelle:Plankletal.(2010).

Eine solche Vorgehensweise ist aus wissenschaftlicherSichtjedochausmehrerenGründennichthaltbar,wiedieAuswertung der untersuchten Zahlungsbereitschaftsana-lysenzeigt:– Für die generelle Zahlungsbereitschaft und die kon-kreteHöhe der Zahlungsbereitschaft konnten in denUntersuchungen unterschiedliche Bestimmungsgrün-denachgewiesenwerden.Hierbeihandeltessichab-gesehenvonmethodischenEinflussgrößenumsozio-ökonomische, soziodemografische und ökologischeErklärungsfaktoren.Das Einkommen stellt einewich-tigeEinflussgrößedar.Eskannnichtdavonausgegan-genwerden,dassdieAusprägungdieserErklärungs-faktoren und die Präferenzen für die untersuchtenöffentlichenGüterinDeutschlandräumlichhomogenverteiltsindbzw.dassdiejeweiligeUntersuchungsregi-onindieserHinsichtrepräsentativfürDeutschlandist.DieUntersuchungsräumewurdennichtgezieltausge-wählt,umdieErgebnisseaufDeutschlandhochzurech-nen.

– Unterschiede beim Befragungsgegenstand, der Fra-gestellung,derBefragungsartund-methode,derBe-fragtengruppe, beim Zahlungsinstrument und demvorgegebenen Startwert, der Bewertungsmethodeund bei der Bestimmung nutzungsabhängiger bzw.nutzungsunabhängigerWerte (Existenzwert) und der

178

unterstellten Referenzsituation nehmen Einfluss aufdie Höhe der ermittelten Zahlungsbereitschaft. AuchvonderräumlichenEntfernungderBefragtenzumOrtder LeistungserbringunghängendieBeträgeab. Fer-ner reagierendieErgebnissesensibeldarauf,wiemitAntwort- und Zahlungsverweigerern, Protestantwor-tenundstrategischenAntwortenumgegangenwird.

– Die Untersuchungen haben unterschiedliche (er-brachteoderpotenzielle)gesellschaftlicheLeistungenimFokus.MeistsindesengabgegrenzteFunktionsbe-reiche, fürdiedieHöhederZahlungsbereitschaftge-schätztwird.DamancheLeistungennurdurchweiteregesellschaftliche Leistungen aus anderen Bereichen,SektorenoderPersonengruppeninWertgesetztwer-den oder eine zusätzliche Wertsteigerung erfahren,setzt dies hohe Ansprüche an dieMethodik voraus.Zwischen den unterschiedlichen gesellschaftlichenLeistungenbestehenvielfachWechselbeziehungen.IndemFall istesnichtzulässig,dieGesamtzahlungsbe-reitschaft als Summe der Zahlungsbereitschaften fürdieeinzelnenLeistungenzuermitteln.

– Allen Zahlungsbereitschaftsanalysen ist gemein, dasssiealleWerteundLeistungsangebotemonetärzube-werten versuchen. Aspekte wie die Schönheit einerLandschaftoderdieVertrautheitundIdentitätmitderregionalen Kulturlandschaft sind ihrem Wesen nachjedochqualitativerNatur und entziehen sich vielfacheinerobjektivenMessung.

– Zahlungsbereitschaftsanalysen leiden oftmals an derunzureichenden Erfassung von alternativen Verwen-dungsmöglichkeiten der angegebenen Zahlungsbe-trägedurchdieBefragten (SubstitutionsverhaltenderKonsumenten)bzw.einerunzureichendenBerücksich-tigungvonBudgetrestriktionendurchdieBefragten.

– Klärungsbedarf besteht ferner bei der zeitlichen Sta-bilität bzw. Fortschreibung der ermittelten Zahlungs-bereitschaften.HierbeispielensowohlVeränderungenauf der Angebots- und Nachfrageseite, Änderungenim Problembewusstsein und in der Wahrnehmung,aber auch veränderte relativeKnappheitenbspw. re-sultierend aus Ressourcenverknappungen und neuenoderverstärktenUmweltproblemeneineRolle.

– Abschließendbleibt anzumerken, dassdie Leistungs-fähigkeit von Zahlungsbereitschaftsanalysen generellvon denAutoren der einzelnen Studien unterschied-licheingeschätztwird.Viele sehendieErgebnissealsbrauchbareAnhaltspunkte,verweisen jedochausun-terschiedlichenGründen aufweiteren Forschungsbe-darf.

4 Kosten der Offenhaltung der Landschaft

Die Frage der Offenhaltung von Landschaft ist keinneuesThema.SchonEndeder1960erJahre,alstausendeHektar landwirtschaftlicher Flächebrachfielen,„begannman sich zu fragen,mitwelchenMaßnahmen eineOf-fenhaltung der Kulturlandschaft gewährleistet und wieGrünland inGrenzertragslagen für eine zukünftigeNut-zungerhaltenwerdenkönne“(Schreiberetal.,2000).Vordiesem Hintergrund veranlasste das baden-württember-gischeLandwirtschaftsministeriumMitteder1970erJahreinverschiedenenLandesteileninsgesamt15VersuchezurOffenhaltungderKulturlandschaft.Diemehrals25JahreandauerndenVersuchehabenumfangreicheErkenntnisseüberdieVerschiedenartigkeitvonSukzessionsabläufenaufGrünlandflächenundüberdasVerhaltenvonPflanzenbe-ständen nach langjährigen, extensiv gehaltenen Pflege-maßnahmenwieMulchen,Mähen,kontrolliertesBrennenund Beweiden in unterschiedlichen Intervallen geliefert.AusdiesenErkenntnissenlässtsichableiten,wieeineef-fektive und kostengünstige Landschaftspflege durchge-führtwerdenkann.Dabeiistzuunterscheiden,obman– entwedermitdemgeringstenAufwandnurdasLand-schaftsbilderhaltenoder

– auslandschaftsästhetischenGründengestaltenoder– mitweiterdeutlichsteigendemAufwandeinenBiotop-undArtenschutzbetreibenwill.

Als zusammenfassendeWertung der oben genanntenVersuchsergebnissekommenSchreiberetal. (2000)zumSchluss,dassdieOffenhaltungderKulturlandschaftundErhaltungdesLandschaftsbildesmitrelativgeringemAuf-wandanPflegemaßnahmenmöglichsind.BeifehlendemGehölzaufkommen braucht unter Umständen jahrelangüberhaupt nichts getan zu werden, sonst sind Mulch-schnittejedes2.bis4.Jahrausreichend.SollendagegenBiotopeerhaltenoderselteneodergefährdeteArtenge-schütztwerden,soisteindeutlichhöhererAufwandnot-wendig: So schafftMähenmit Abräumen als Ersatz fürzweischürigeWiesennutzungschneller,Mulchenzweimaljährlich langsamer ausgehagerte Standorte mit den Le-bensbedingungenfrühererobergrasarmerExtensiv-Grün-landgesellschaftenundführtzuzunehmendenArten-undIndividuenzahlen von Armutszeigerpflanzen. DieWeide-führung, ob als extensiveNutzung ohneDüngung oderreinePflegemaßnahmebetrieben,garantiertdieErhaltungoderWiederschaffung der früheren Extensivweiden; dasvorhandene oder eingebrachte Diasporenpotenzial ent-scheidetüberdievomNaturschutzgewünschteArtenzu-sammensetzung.NachSchreiber(2007)hatsicheinbiszweiMaljährliches

MulchenfürdengesamtensüddeutschenRaumalseinesehr erfolgreicheMaßnahme zur Erhaltung und Verbes-


179

serunghinsichtlichdesArtenspektrumsfrühererExtensiv-WiesenundderVerhinderungdesGehölzwuchsesheraus-gestellt.DennochplädierenverschiedeneAutoren–u.a.Schreiberetal.(2000)sowieDuxetal.(2009)–dafür,kei-negroßenFlächeneinerbestimmten,einheitlichenPflege-maßnahmezuzuordnen.AufgrundderunterschiedlichenWirkungvonMahd,MulchenundBeweidungaufArten-zusammensetzung und Ökosysteme sollte eine paralleleAnwendung der verschiedenen Offenhaltungsverfahrendurchgeführtundeinschmales,streifenförmigesFlächen-musteroderMosaikgeschaffenwerden.EineAusnahmebildetdieextensiveBeweidung,dieausTierhaltungsgrün-dengroßflächigerfolgensollte.Im Folgenden soll der Frage nachgegangen werden,

wievieldieOffenhaltungderLandschaftkostet.ImerstenSchrittwerdendieErgebnisseeinerLiteraturrechercheta-bellarisch zusammengefasst. Anhand dieser Zusammen-stellungsollvorallemdieSpannweitederKostenverdeut-lichtwerden.Da dieDaten teilweise schon einige Jahrealt sind oder aus dembenachbartenAusland stammen,werden imnächstenSchritteigeneBerechnungenange-stellt. Da dasMulchen die kostengünstigsteMaßnahme

derOffenhaltungist,wurdennurfürdiesesVerfahrenak-tuelleBerechnungendurchgeführt.DieinTabelle2gelistetenKostenderOffenhaltungge-

benaufgrundunterschiedlicherErhebungszeiträume,Be-rechnungsmethodenund regionaler Zuordnung lediglichGrößenordnungenwieder. Anhand der Tabelle wird vorallemdeutlich,dassdieKostenderOffenhaltungvorallemabhängen– von den angestrebten Zielen (einfache Offenhaltungoder Naturschutz?) und dementsprechend von dengewähltenOffenhaltungsverfahrenund

– von den standörtlichen Gegebenheiten (Bodentyp,Parzellengröße,Hangneigungetc.).

Da dasMulchen die kostengünstigsteMaßnahme zurOffenhaltung der Landschaft darstellt, sollen im Fol-gendendiederzeitgültigenKostenfürdasMulchenermit-teltwerden.AlsersteMöglichkeitderErmittlungbietetessichan,dieVerrechnungssätzevonMaschinenringenoderLohnunternehmenheranzuziehen.DiezweiteMöglichkeitbestehtinderBerechnungderKostenmitHilfederKTBL-Datensammlung„Landschaftspflege2005“.

Tabelle2:

KostenderOffenhaltung–Literaturüberblick

Verfahrensbeschreibung Kosten je ha und Jahr Quelle

Wiesenschnitt

FrischbisfeuchteFettwiese,2-3Schnitte,max.60kgN/ha 400-500DM 205-256€ Hampicke(2002)

FrischeFettwiese,2Schnitte,max.40kgN/ha 500-550DM 256-281€ Hampicke(2002)

TrockeneFettwiese,1-2Schnitte,keineN-Dgg. 600-700DM 307-358€ Hampicke(2002)

Bergwiese,2Schnitteoder1SchnittmitNachweide,max.40kgN/ha 550-600DM 281-307€ Hampicke(2002)

Feuchtwiese,2Schnitte,max.40kgN/ha 800-900DM 409-460€ Hampicke(2002)

Mahd mit Abtransport

Vonz.B.CallunaHeidenalle1bis3Jahre 60-350€ Prochnow&Schlauderer(2002)

— 245-1.329€ LELSchwäbischGmünd(2009)

MahdmitHeuprod.,TransportzumHof,Parzellengröße1ha,Hangneigungvon40bis75%

658-1.268sFr. 431-831€ Duxetal.(2009)

MahdmitHeuprod.,TransportzumHof,Parzellengröße0,25ha,Hangneigungvon40bis75%

1.709-2.402sFr. 1.121-1.575€ Duxetal.(2009)

MahdmitHeuprod.,Rundballen,TransportzurVerbrennungsanlage 1.115sFr. 731€ Duxetal.(2009)

Schnitt,direkterTransportzurBiogasanlage,Hangneigungvon40bis60% 576-911sFr. 378-597€ Duxetal.(2009)

Mahd ohne Abtransport

— 87-307€ LELSchwäbischGmünd(2009)

Mulchen

VonZwergstrauchheidenundLandreitgras-Fluren,alle1bis3Jahre 8-175€ Prochnow&Schlauderer(2002)


„Ebenmit4mMulchgerät“bis„35%Hangneigungmit1mMulchgerät“ 36-138€ Pöllinger&Zentner(2003)

Parzellengröße1ha,Hangneigungvon40bis75% 161-435sFr. 106-285€ Duxetal.(2009)

Parzellengröße0,25ha,Hangneigungvon40bis75% 371-435sFr. 243-285€ Duxetal.(2009)

180

FortsetzungTabelle2:

Verfahrensbeschreibung Kosten je ha und Jahr Quelle

Grubbern

FlächenmitgeringerVegetationsbedeckungwieoffeneSandflächenundSandtrocken-rasen

25-65€ Prochnow&Schlauderer(2002)

Kontrolliertes Brennen

— 40-142€ Wanneretal.(2004)

Alle2bis10Jahre 4-71€ Prochnow&Schlauderer(2002)

Entbuschen

Alle2bis20Jahre 140-500€ Prochnow&Schlauderer(2002)


Abplaggen

SpeziellePflegemaßnahmefürCalluna-Heiden,alle20bis40Jahre 13-250€ Prochnow&Schlauderer(2002)

Beweidung

Schafhaltung 162-372€ Prochnow&Schlauderer(2002)

Schafhaltung,Parzellengröße1ha,40%Hangneigung 944sFr. 619€ Duxetal.(2009)

Schafhaltung,Parzellengröße0,25ha,40%Hangneigung 1.153sFr. 756€ Duxetal.(2009)

Hüteschafhaltung 164-327€ LELSchwäbischGmünd(2009)

Hüteschafhaltung,Thüringen 1.014DM 518€ Hampicke(2002)

Schafhutung,Kalkmagerrasen,keineDüngung 650DM 332€ Hampicke(2002)

Koppelschafhaltung 125€ LELSchwäbischGmünd(2009)

Ziegenhaltung,Parzellengröße1ha,40%Hangneigung 948sFr. 622€ Duxetal.(2009)

Rinderhaltung 80€ Prochnow&Schlauderer(2002)

Jungrinder,Parzellengröße1ha,40%Hangneigung 713sFr. 468€ Duxetal.(2009)

Mutterkuhhaltung 128-141€ LELSchwäbischGmünd(2009)

Bergweide,MutterkuhherdeoderJungvieh,30kgN/ha 400-800DM 205-409€ Hampicke(2002)

Borstgrasrasen,Mutterkuhherde,keineDüngung 800DM 409€ Hampicke(2002)

Ackerflächennutzung

ExtensiverRoggenanbau/„Kornblumenkultur“(Ackerwildkräuter,Landschaftsbild) 78-285€ Wichtmann&Hampicke(2003

Anmerkung:Umrechnungskurse:1DM=0,51129€;1sFr.=0,65574€.

Quelle:EigeneDarstellung.

DieRecherchederVerrechnungssätzehatzumErgebnis,dassfürdasMulchenca.50Euro/hainRechnunggestelltwerden.EinigeBeispiele:WeideMulchen40Euro/haundFlächenstilllegungMulchen50 Euro/ha (Maschinen- undBetriebshilfsring Laufen, 2009), Mulchen von Brachflä-chen52,50Euro/ha(Maschinen-undBetriebshilfsringVor-derpfalz, 2009). Bei diesenGrößenordnungen ist davonauszugehen,dass es sichumvergleichsweiseebene Flä-chenhandelt.FürKleinstflächenmitHangneigungwürdenvermutlichhöhereSätzegelten.DerMaschinenringAltötting-Mühldorf(2009)gibtfür

dasMulchen keineVerrechnungssätze je ha, sondern jeStundean:50bis55Euro/Std.Bei einemAufwandvoneiner Stunde (z. B. bei einer Arbeitsbreite desMulchersvon3mundeinerParzellengrößevon5ha)ergebensichKosteninHöhevon50bis55Euro/ha.BeieinerParzellen-größevon0,5haundeinerArbeitsbreitevon1,8Meter

fallennachKTBLzweiStundenan,weshalbdieKostenindiesemFall100bis110Euro/habetragenwürden.DieVerrechnungssätzefürVereineundVerbändenach

derLandschaftspflegerichtlinieAnhang2,MaßnahmenartB2 (Biotop- und Landschaftspflege außerhalb des Ver-tragsnaturschutzes)imZollernalbkreisbetragen110Euro/ha(Anonym,2009).DieinderTabellegelistetenZahlendesKTBLstammen

ausdemJahr2005.Nimmtmanvon2005bis2009eineKostensteigerungvon15%an, sobetragendieKostenfür dasMulchen etwa 50 bis 320 Euro je ha. Auf „ar-men“Standortenentsteht inderRegelnureingeringerAufwuchs.AufdiesenFlächenreichtes,alle2bis3Jahrezumulchen,umdasLandoffenzuhalten.Würdenuralle3Jahregemulchtwerden,soentstündenKosteninHöhevon17bis107EurojehaundJahr.


181

Tabelle3:

Kosten fürMulchen (berechnet anhandderKTBL-Datensammlung,2005)

Verfahrensbeschreibung Arbeits-zeitAkh/ha

Maschinenko-sten€/Std.

Gesamt-kosten€jehaundJahr1)

feste verän-derl.

Parzellengröße20ha,Anbauschlegelmäher3mamAllradtraktor83kW,Aufwuchsmasse5-15tTM/ha,guteEinsatzbedingungen

0,82 18,1 19,9 43

Parzellengröße5ha,Anbauschlegelmäher2,7mamAllradtraktor67kW,Aufwuchsmasse5-15tTM/ha,schlechteEinsatzbedingungen

1,4 14,3 17,3 64

Parzellengröße1ha,Anbauschlegelmäher1,8mamAllradtraktor45kW,Aufwuchsmasse15tTM/ha,alle500m2Hindernisse

2,9 9,4 13,7 108

Parzellengröße0,5ha,SchlegelmäherimFrontanbau1,8manHangtraktor45kW,Aufwuchsmasse10tTM/ha,40-60%Hangneigung,alle200m2Hindernisse

3,8 19,6 13,7 180

Parzellengröße0,5ha,SchlegelmäherimFrontanbau1,8manHangtraktor45kW,Aufwuchsmasse15tTM/ha,61-70%HangneigungoderstarkeBodenunebenheiten,alle50m2Hindernisse

5,9 19,6 13,7 279

1)FürdieEntlohnungderArbeitwurdeeinStundensatzvon14€/Std.herangezogen.

Quelle:EigeneBerechungenanhandderKTBL-Datensammlung2005.

IndenTabellen2und3sinddiejeweiligenVerfahrens-kostenjehaundJahrgelistet.AusbetriebswirtschaftlicherPerspektivewärenunterUmständenalszusätzlicheKostenderOffenhaltungdarüberhinausdieanteiligenbodenab-hängigenKostenwiez.B.Grundsteueretc.anzusetzen,soferndiesedurchdieOffenhaltungweiterbestehen,abernicht anfallenwürden,wenn die Fläche der natürlichenSukzessionüberlassenwürde.DieserKostenblockwäreaufwenigerals50Eurojehazuveranschlagen(vgl.Schmid,2005),wasdasgrundsätzlicheErgebnisderRecherchezudenKostenderOffenhaltungnurmarginalbeeinflusst:DieOffenhaltunglässtsichfürwenigerals100Eurojehareali-sieren.BeieinerVerfolgungvonNaturschutzzielenkönnendieKostenjedochaufüber300Eurojehaanwachsen.

5 Kosten der Umweltregulierungen für die deutsche Landwirtschaft unter besonderer Berücksichtigung des Ackerbaus

AlseinöffentlichesGutwirdoftmalsdieEinhaltungvonim Vergleich zu anderen Ländern höheren Umweltstan-dardsdurchLandwirteinDeutschlandbzw.derEUange-führt.IndiesemKapitelwerdendiedurchUmweltregulie-rungen inderdeutschenLandwirtschaft imAllgemeinenundimAckerbauimBesonderenverursachtenKostenundErlöseinbußen quantifiziert. Bei diesen Umweltregulie-rungenhandeltessichumbestehendesFachrecht.FüralleWirtschaftssubjektegilt,dassdieEinhaltungbestehendenRechtsprinzipiellkeineLeistungdarstellt,ausdereinAn-spruchaufHonorierungerwächst.

5.1 Vorgehensweise

ImMittelpunktstehenimFolgendendiewirtschaftlichenEffekteimZusammenhangmitdemEinsatzvonPflanzen-schutzmitteln. Ferner werden die Beschränkungen bzw.Auflagen aus der Düngeverordnung, aus dem Natur-schutzrechtsowieVerpflichtungenlautCrossComplianceuntersucht.Umdiese Frage beantworten zu können, ist zunächst

dasProblemdesReferenzsystemszulösen,andemdieseZusatzkostengemessenwerden.AlseineArt„Extremsze-nario“werdendieBedingungeneineswestlichgeführtenBetriebesinderUkraineunterstellt.AuchdortgibteszumBeispieldieRegistrierungvonPflanzenschutzmitteln,dochsinddort-wienochzuzeigenseinwird–eineReihevonWirkstoffen(noch)zulässig,dieinderEUbzw.inDeutsch-landnichtmehreingesetztwerdendürfen.DarüberhinausgibtesaberlautExpertenaussagenkeineaufbetrieblicherEbenespürbarenBeschränkungenz.B.hinsichtlichderIn-tensitätderDüngung,derWahlderFruchtfolgenetc.DiezweitezentraleFrageistdienachdenUmweltregu-

lierungen,dieunterUmständen fürdeutscheAckerbau-betriebe relevant sind.Dabei ist zu beachten, dass Kos-tennachteilezumeinendurchhöhereBetriebsmittelpreise,höherenWartungs- und Kontrollaufwand sowie höhereInvestitionsvolumina einerseits, aber auch durch Ertrags-ausfälleverursachtwerdenkönnen.BeiderAnalysedieserEffekte ist allerdings zu beachten, dass die umweltpoli-tischenVorgabenauchbetriebswirtschaftlichrentabelseinkönnen,d.h.dassqualifiziertelandwirtschaftlicheUnter-nehmerauchohnegesetzlicheVorgabenzudengleichenoder ähnlichen technischen Lösungen bzw. Beschrän-kungendesEinsatzesvonHilfsstoffenkommen.ImFolgendenwerdenkostenwirksameEffektederUm-

weltregulierung in den Bereichen Pflanzenschutz undDüngungfürAckerbaubetriebebetrachtet:

182

1. DerProzessderZulassungvonPflanzenschutzmitteln,die den Schutz von Oberflächen- und Grundwassersowie den Tier- undArtenschutz zumZiel hat, führtdazu,dassbestimmteMittelinDeutschlandnichtan-gewendetwerdendürfen–odernurmit räumlichenund/oder zeitlichen oder sonstigen (Stichwort: Auf-wandmengen) Beschränkungen. Sofern andere Mit-telzwarverfügbaraberteurerbzw.wenigerwirksamsind,ergebensichentsprechendeKostennachteile.

2. DerEinsatzvonDüngemittelnistzumeinenaufregis-trierteDüngemittelbeschränkt,zumzweitensinddiezulässigenMengenimRahmenderDüngeverordnungbegrenzt.SchließlichgibtesmitBlickaufdenGewäs-serschutzräumlicheBeschränkungendesDüngemitte-leinsatzesz.B.inderNähevonGewässern.

3. Die Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln darf inDeutschland nur durch entsprechend qualifizierteMitarbeitererfolgen. FernermüssendieeingesetztenPflanzenschutzspritzen umweltpolitisch definiertenKriterienentsprechenundentsprechendgewartetwer-den.

ImEinzelnenwerdendiedurchdieUmweltregulierungverursachtenKostennachteilestarkvondeneinzelbetrieb-lichen und regionalen Bedingungen abhängen. So führtz. B. die Nicht-Verfügbarkeit von PflanzenschutzmittelnjenachBefallsdruck,derwiederumu.a. vonderWitte-rungabhängt,zuunterschiedlichenErtragsausfällen.An-gesichtsdieserTatsachesolldieaufgeworfeneFragemitHilfeeinerFallstudiebetrachtetwerden,diemitHilfeeinestypischen Ackerbaubetriebes in Sachsen-Anhalt gewon-nenwurde.DieKostenwirksamkeitvonUmweltregulierungenwird,

soweitsiedenBereichPflanzenschutzmittelbetreffen,ex-emplarischfürdieKulturenWeizenundRapsuntersucht.DieseFokussierungistdadurchbegründet,dassdieseKul-turenfüreineVielzahlvondeutschenAckerbaubetriebenwirtschaftlich ausschlaggebend sind undweil diese Kul-turenauchaußerhalbderEUeinegroßeoderzumindestwachsendeBedeutunghaben.Esistallerdingsdaraufhin-zuweisen,dassdiesehrkostenintensivenAnforderungenandieZulassungvonPflanzenschutzmittelnteilweisedazuführen,dassgeradeinNischenkulturenmitgeringemFlä-chen-undWertschöpfungspotenzial inder EUwie z. B.KörnerleguminosendieentsprechendenZulassungenvonder Industriegarnichtmehrbetriebenwerden. InsofernkönnendieimRahmendieserUntersuchungerzieltenEr-gebnissenicht unmittelbar auf andereKulturenübertra-genwerden; imEinzelfalldürftesichbeieinerDetailprü-fungeinedeutlicheUnterschätzungderKostennachteileergeben.

5.2 Stand der Forschung

SeitAnfangdesJahrzehntssindmitBlickaufdiedeut-sche Landwirtschaft zwei wesentliche Untersuchungenveröffentlicht worden, die den Versuch unternehmen,die durch Umweltauflagen verursachen ZusatzkostendeutscherAckerbaubetriebezuquantifizieren:Hirschfeld(2006)undGroteetal.(2002).Hirschfeld (2006) quantifiziert die Auswirkungen von

RegelungenzumUmweltschutzsowiezumTierschutzaufdielandwirtschaftlichenBetriebeinDeutschlandundun-tersucht die Folgen für Exporte und Importe des Agrar-sektors. Ausgangspunkt der quantitativen Analyse sinddie 2004 geltenden Bestimmungen der Düngeverord-nung, der Pflanzenschutzgesetzgebung, der Tierschutz-gesetzgebung (Tierschutznutztierhaltungsverordnung fürKälber,Schweine,LegehennensowieVereinbarungenfürMastgeflügel), Bauauflagen (Emissionsschutz u. dgl.) so-wie Agrarumweltprogramme und Investitionsförderung.MiteinemBetriebsgruppenmodellsimuliertHirschfelddieIst-Situation2004undvergleichtdiesemitderhypothe-tischenSituation„2004ohneUmwelt-undTierschutzge-setzgebung“. Seinen Ergebnissen zufolge vermindertendie2004gültigenMaßnahmendenGesamtdeckungsbei-tragum2,8%(vgl.Tabelle4).HierbeischlagendieFolgenderDüngeverordnungmitderSenkungdesDeckungsbei-tragesum2%imDurchschnittallerBetriebeamstärkstenzuBuche.

Tabelle4:

DurchschnittlicherDeckungsbeitragseffektderGesetzgebung

Änderung vs. Ist-Situation 2004 (in %)

Düngeverordnung -2,0

Pflanzenschutzgesetzgebung -1,0

Tierschutzgesetzgebung -0,9

Bauauflagen -0,2

Agrarumweltprogramme&Investitionsförderung

1,3

Gesamteffekt -2,8

Quelle:Hirschfeld(2006).

Für ausgewählte Produktionsverfahren werden in derStudiefernerdieKonsequenzenderMaßnahmenfürdieProduktionskosten ermittelt (vgl. Tabelle 5). Der Kosten-anstiegistbeiGetreidegering,beiSchweinefleischfällterdagegenmehrinsGewicht,hiermachtermit4,25Euro/Mastschwein ungefähr 15 % der direktkostenfreienLeistungenaus.


183

Tabelle5:

AnstiegderDurchschnittskostenausgewählterVerfahrendurchUm-welt-undTierschutzmaßnahmen

BetriebstypAnstiegderDurchschnittskosten

Relativ(in%) in€/Einheit

Marktfrucht 0,8 0,08€/dtWinterweizen

Milchvieh 2,5 38€/Milchkuh

Futterbau 1,1 8,6€/Mastbulle

Schweinemast 4,1 4,25€/Mastschwein

Quelle:Hirschfeld(2006).

ZurBeurteilungderinternationalenWettbewerbsfähig-keit skizziert Hirschfeld zunächst die Umwelt- und Tier-schutzgesetzgebung der für den internationalen Handelbedeutendsten Standorte. Anschließend erfolgt anhandeinesPunktesystemseinequalitativeBeurteilungderKo-stennachteileaufgrundvonAuflagenfürDüngung,Pflan-zenschutz,Tierschutz,Bewässerung,EmissionenvonAm-moniakundanderenSchadstoffenindieLuft.DieEUerhältbeifastallenKriterien imglobalenVergleichdiemeistenPunktealsIndikatorhoherKostenbelastung.Beieinerähn-lichen Bewertung erhalten im EU-internen Vergleich dieNiederlande,DänemarkundBelgienvorDeutschlanddiemeistenPunkte.NachDeutschlandwerdeninderBewer-tungFrankreich,GroßbritannienundSpaniengenannt.Die Position Deutschlands im internationalen Handel

analysiert Hirschfeld anhand von Indices zur Entwick-lungder ImporteundExporte.DieFragenachdenKon-sequenzen der deutschen Umwelt- und Tierschutzrege-lungenfürdeninternationalenHandelbleibtdabeioffen.DiebeobachteteZunahmederAusfuhrenvonProduktenausderSchweine-undGeflügelhaltung,diekostenmäßiggeradeamstärkstendurchAuflagenbelastet sind, zeigtjedoch,dassdie„durchdieUmwelt-undTierschutzpolitikverursachteErhöhungderProduktionskosten imVerhält-niszuanderenDeterminantender internationalenWett-bewerbsfähigkeitinDeutschlandkauminsGewichtfällt.“Grote et al. (2002) ermitteln die Kostenrelevanz von

Umweltstandards für die Produktion und VerarbeitungvonGetreide,ÖlsaatenundHähnchenfleischinBrasilien,IndonesienundDeutschland.BeiderGetreide-undderÖl-saatenproduktionschlagen inDeutschlanddieStandardsfür denPflanzenschutzmitteleinsatz (Verbot vonMitteln,die in IndonesienundBrasiliennocheingesetztwerden)stärkerzuBuchealsdieAuflagenderDüngeverordnungunddiebaulichenAnforderungenfürWaschplatzundÖl-abscheider(vgl.Tabelle6).

Tabelle6:

Kostenwirksamkeit von Umweltstandards für die Getreide- undRapsproduktioninDeutschland

Getreide(€/dt)

Raps(€/dt)

Düngung 0,03 0,05

Pflanzenschutz 0,37 0,37

BaulicheAuflagen(Waschplatz,Ölabscheider) 0,03 0,05

Quelle:Groteetal.(2002).

InderabschließendenBewertungkommendieVerfasserebenfallszudemSchluss,dassdiemaßgeblichenGründefürdieVerteuerungderProduktioninDeutschlandindenhöherenKostenfürArbeit,Boden,Gebäude,Maschinensowie Einrichtungen liegen. Die höheren Umweltstan-dardssinddagegennichtentscheidend.VordemHintergrunddieserBefundelässtsichfesthal-

ten, dass die bisherige agrarökonomische Forschung fürdenAckerbaunurmarginaleKostensteigerungeninFolgevon Umweltauflagen festgestellt hat. Allerdings ist ein-schränkend hinzuzufügen, dass diese UntersuchungennichtalleUmweltauflagen,diedieinternationaleWettbe-werbsfähigkeitderdeutschenBetriebebeeinflussenkön-nen,invollemUmfangberücksichtigenkonnten:– Insbesondere ist hier aufdie Schwierigkeit hinzuwei-sen,dasThemenfeld„MöglichkeitenzurRestrukturie-rungvonAgrarlandschaften“angemessenzuanalysie-ren. Es ist offenkundig, dass eine Genehmigung zurBeseitigungvonGehölzenoderGräbeninDeutschlandwesentlichschwierigerzuerhaltenistalsinvielenan-deren Ländern derWelt. EineQuantifizierung diesesNachteilsistjedochäußerstschwierig,dadieserstarkvondenStandortbedingungendesEinzelfallsabhängt.

– Weiterhin ist darauf aufmerksam zu machen, dassdie vorstehend genannten Studien das Themenfeld„Arbeitszeit“imKontextmitderDokumentationvonAktivitätenv.a.imBereichPflanzenschutznochnichtberücksichtigthaben.AuchdieBeschaffungundVer-arbeitungdes notwendigen technischen Fachwissensüber die Eigenschaften und Auflagen von Pflanzen-schutzmitteln im Speziellen und Umweltauflagen imAllgemeinen sowie das Training der Mitarbeiter imKontext von Cross Compliance wurden bisher nochnichtquantifiziert.

– EindritterBereich,derindenbisherigenStudiennochnicht berücksichtigt wurde, aber in der öffentlichenDebatte bisweilen eine Rolle spielt, betrifft Kosten-nachteile, die durchdenbisherigenVerzicht auf denEinsatzgrünerGentechnikverursachtwerden.Hierzuist zunächst darauf hinzuweisen, dass es sich strenggenommen nicht um die Folge von Umweltregulie-runghandelt,denngesetzlichistesinDeutschlandbis

184

zumFrühjahr2009möglichgewesen,z.B.transgeneMaissorten anzubauen.Diedeutschen Landwirteha-ben aber ganz überwiegend darauf verzichtet, dieseOption zu nutzen. Als mögliche Ursachen sind an-zuführen: Vermarktungsschwierigkeiten, Risiken derAuskreuzung oder mangelnder agronomischer undbetriebswirtschaftlicher Nutzen. Jenseits der Grund-satzfragenachseinerunmittelbarenPolitikrelevanzistdiesesThemenfeldaberderzeitauchnoch„zujung“,umesmitausreichenderGenauigkeitindieAnalyseneinbeziehenzukönnen.Es istzwarsehrwahrschein-lich,dassdurchdenEinsatzgentechnischveränderterSorten bereits gegenwärtig Einsparungen beim Ein-satzvonArbeit,MaschinenundPflanzenschutzmittelnund/oder höhere Erträge zu erzielenwären. Zuwel-chenPreisendieseSortenaberamStandortDeutsch-land verfügbar wären und welche ackerbaulichenWirkungensieunterdeutschenStandortbedingungenauslösenwürden, istwegenderunzureichendenDa-tenlagenichthinreichendabschätzbar.Außerdemlie-genderzeitkeineAngabendazuvor,wiesichbeiei-nerAusbreitungdergrünenGentechnikinEuropadieProduktpreisedergentechnischverändertenSortenimVergleich zu den konventionellen Sorten entwickelnwürden.

– EingrundsätzlichesDefizit,welchessichauchbeikünf-tigen Arbeiten nicht abstellen lassen wird, bestehtschließlich noch in der eingeschränkten Berücksichti-gungderindirektenAuswirkungenvonUmweltaufla-gen auf die Produktionskosten der deutschen Land-wirtschaft. Hierbei geht es um Umweltauflagen, diesichunmittelbaranUnternehmendesvor-undnach-gelagertenBereichsrichtenunddazuführen(können),dass die landwirtschaftlichen Betriebe ceteris paribushöhere Preise für Vorleistungen zahlenmüssen bzw.niedrigerePreisefürdieverkauftenProdukteerzielen.

EinevollständigeBeseitigungdieserDefiziteistaufab-sehbareZeitunmöglichundkannauchindernachfolgendvorgestelltenFallstudie–abgesehenvondenzusätzlichenArbeits- und Managementkosten infolge der Pflanzen-schutzregulierung – nicht geleistet werden. Vor diesemHintergrundwirdesvermutlichauchindenkommendenJahren unterschiedliche Einschätzungen darüber geben,zu welchem Anteil die Kostennachteile der deutschenLandwirtschaftauferhöhteUmweltauflagenzurückzufüh-rensind.

5.3 Kosten- und Erlösdifferenzen Deutschland vs. Ukraine

ImFolgendenwerdendieErgebnissederexemplarischenBerechnungen fürdieKosten-undErlösunterschiede für

einen typischen ostdeutschen Ackerbaubetriebmit demumweltrechtlichen Status quo einerseits und hypothe-tischenBedingungen,wiesiesichfüreinenBetriebinderUkraineergebenwürden,verglichen.Zuberücksichtigenist allerdings, dass die Kostenunterschiede für Pflanzen-schutzanwendungen wesentlich auf Preisunterschiedezurückzuführensind,dienichtaufunterschiedlichenUm-weltregulierungenberuhen,sondernandereUrsachenha-ben.DeranalysiertedeutscheBetriebistwiefolgtzucharak-

terisieren:DerBetriebDE1300SAliegtinderMagdeburgerBörde.DieserBetriebisteinspezialisierterAckerbaubetriebmitSchwerpunktWeizen,Raps,Roggensowieca.100haZuckerrüben. Es werden tiefgründige Schwarzerden be-wirtschaftet, es handelt sich um ein semi-kontinentalesKlimamit ca. 550mmNiederschlag und ausgeprägtemRisikovonFrühsommertrockenheit.DasdurchschnittlicheErtragsniveauimWeizenliegtbei9t/ha;imRapswerdenüblicherWeise 4 t/ha geerntet. Die Bewirtschaftung er-folgtmitkonservierenderBodenbearbeitung.Aufgrund vonExpertengesprächen ist davonauszuge-

hen,dassesinderUkraineaufeinzelbetrieblicherEbenekeine relevanten umweltrechtlichen Beschränkungen fürAckerbaubetriebe beim Einsatz von Betriebsmitteln, beider Bodenbearbeitung oder der Flächennutzung gibt.Folglich sind alle aufgrund von Umweltregulierungen inDeutschlandermitteltenKostennachteilealsNetto-Mehr-kostenanzusehen.

5.3.1 Kosten- und Erlösdifferenzen im Kontext Pflanzen-schutzmittel

AufdemanalysiertenAckerbaubetriebwerdeninWei-zenundRaps regelmäßigdie inTabellen7und8doku-mentiertenPflanzenschutzmaßnahmendurchgeführt.Fer-nersinddieAufwandmengenunddiePreiseproLiterbzw.proKilogrammaufgeführt.DengenanntenTabellensinddarüber hinaus die entsprechenden Pflanzenschutzmaß-nahmeninklusivederdamitverbundenenKostenfüreinenwestlichgeführtenukrainischenBetriebzuentnehmen.NebenderVerfügbarkeitvonPflanzenschutzmittelnspie-

len im internationalen Vergleich auch PreisunterschiedefüridentischeWirkstoffebzw.ProdukteeineRolle.Sowirdz. B. das Präparat Biskaya (Insektizid) in derUkraine für41,60Euro/lvertrieben,währendderidentischeWirkstoffin Deutschlandmit 51,40 Euro/l ca. 24%mehr kostet(vgl.Amelung,2009).DieseUnterschiedesindallerdingsvorallemaufunterschiedlicheVertriebsstrategienderHer-stellerbzw.unterschiedlichePräsenzvonGenerikazurück-zuführen.EsgibtaberauchKonstellationen,indenendieVerfügbarkeit von Generika auf die damit verbundenenKostenfürdieErlangungeinerVertriebsgenehmigungzu-rückzuführenist.InderEUmüssenGenerika-Herstellerfür


185

Tabelle7:

TypischePflanzenschutzanwendungenimWeizen–deutschervs.ukrainischerBetrieb

Weizen

Deutschland / DE1300SA Ukraine(2)

Name/Wirkstoff kg/lperha

€perl/kg

€/ha Name/Wirkstoff kg/lperha

€perl/kg

€/ha

Herbizide Fenikan/62,5g/lDiflufenican500g/lIsoproturon

3 20 60 GranstarPro(1)/Tribenuronmethyl 0,03 295 9

Axial/50g/lPinoxaden,12,5g/lCloquintocet-mex.

0,9 30 27 Starane180 0,4 20 8

Primus/50g/lFlorasulam 0,075 220 17 Banvel4S 0,4 20 8

Zw.-Summe 104 Zw.-Summe 25

Fungizide Harvensan/125g/lCarben-dazim,250g/lFlusiazol

0,8 35 28 Bravo500/Chlorthalonil 0,7 8 6

Cirkon/400g/lProchloraz,90g/lPropiconazol

1,25 25 31 Falcon/Tebuconazole&Triadi-menol

0,5 21 11

Input/160g/lProthioconazol,300g/lSpiroxamine

1,25 45 56


Insektizide Fury/100g/lZetacyperme-thrin

0,1 57 6 Fastak/Mospilan 0,1 16 2

Talstar/80g/lBifenthrin 0,12 83 10 Marshall/Carbosulfan 0,8 9 7

Bi58New/Dimethoate 0,6 7 4


Total 236 55

(1)DieinderUkraineeingesetztenundunterstrichenenMittelsindinDeutschlandnichtzugelassen.(2)DieinUAHvorliegendenPreisewurdenzumdurchschnittlichenKursfür2008von0,1356inEuroumgerechnet.

Quelle:EigeneErhebungenundmündlicheAuskunftCordAmelung,vgl.CashCropReport2009

Tabelle8:

TypischePflanzenschutzanwendungenimRaps–deutschervs.ukrainischerBetrieb

Raps

Deutschland / DE1300SA Ukraine

Name/Wirkstoff kg/lperha

€perl/kg

€/ha Name/Wirkstoff kg/lperha

€perl/kg

€/ha

Herbizide Effigo/267g/lClopyralid,67g/lPicloram

0,35 104 36 ButisanTop 1,5 18 27

Targasuper/46,3g/lQuizalofop-P 1,25 50 63


Fungizide Harvensan/125g/lCarbendazim,250g/lFlusiazol

0,8 35 28 Folicur 1,0 26 26

Folicur/251,2g/lTebuconazole 1,5 30 45 Desoral50/Carbendazim 0,6 12 7

Caramba/60g/lMetconazol 1,5 28 42


Insektizide KarateZeon/100g/lLambda-Cy. 0,075 110 8 Fastak(1)/Mospilan(1) 0,2 16 3

Talstar/80g/lBifenthrin 0,1 83 8 Nurel-D 0,8 11 9


Total 230 72

(1)DieinderUkraineeingesetztenundunterstrichenenMittel/WirkstoffesindinDeutschlandnichtzugelassen.

Quelle:EigeneErhebungenundmündlicheAuskunftCordAmelung,vgl.CashCropReport2009

186

dieErlangungeinerVertriebsgenehmigunggrundsätzlichdie vollständigen Zulassungsunterlagen beibringen. Dieskönnen sie entweder dadurch erreichen, dass sie sichZugangsrechte zuden vomursprünglichenHersteller er-stelltenDossierserwerbenoderindemsieentsprechendeeigeneUntersuchungenanstellenundindasAntragsver-fahreneinbringen.Grundsätzlich erscheint es abernichtangemessen,PreisunterschiedezwischenidentischenPro-duktenbzw.WirkstoffengenerelldenUmweltstandardsinderEUzuzuschreiben.Aus derGegenüberstellung der Kosten für den Pflan-

zenschutzfürdendeutschenunddenwestlichgeführtenukrainischenBetrieb(vgl.Tabellen7und8)lassensichfol-gendeErkenntnissegewinnen:1. Grundsätzlich sind die Pflanzenschutzmittelaufwen-dungenaufdemukrainischenBetrieberheblichnied-rigeralsaufdemdeutschen.Siebetragenaufdemuk-rainischenBetriebnur23bzw.31%derWerte,diederdeutscheBetriebaufwendet.

2. Die einzige wirklich markante Ausnahme von dieserRegel sind die Ausgaben für Insektizide. Diese sindtrotz ähnlich vielen oder sogar mehr AnwendungenaufdemukrainischenBetriebnahezuidentisch.Gleich-zeitigistdasabsoluteNiveauderAusgabenfürInsekti-zideinbeidenKulturenundanbeidenStandortensehrniedrig.

3. EskommenaufdemukrainischenBetriebnurbei In-sektizidenMittelzumEinsatz,dieinDeutschlandnichtbzw.nichtmehrzugelassensind.Dasheißt,indiesenFällenergebensichtrotzunterschiedlicherVerfügbar-keitmarginaleKostennachteilefürdiedeutschenLand-wirtevon3Euro/haimWeizenund4Euro/haimRaps.

4. Esistabschließenddaraufhinzuweisen,dassdiePreis-unterschiedefüridentischeMittelindenhierbetrach-tetenFällennichtsogravierendsind,wieeszunächstdenAnscheinhat. InderRegel liegendiePreisez.B.bei Starane oder Bravo 500 um ca. 20% niedrigeralsinDeutschland;FolicurwirdsogarzudengleichenKonditionengehandelt.Dasheißtaberauch,dassdieKostenunterschiedeinstarkemMaßeaufgenerelleIn-tensitätsunterschiede in Folge von unterschiedlichenErtragserwartungen und unterschiedlichem Unkraut-undSchädlingsdruckzurückzuführenseindürften.Sowerden für den ukrainischen Betrieb Weizenerträgevon5t/haangestrebt,derZielertragimRapsliegtbei3,3t/ha.

Kostenunterschiede zwischen Ländern im Pflanzen-schutz können ferner dadurch entstehen, dass die Um-weltregulierung Vorschriften für (a) die technische Aus-stattungoder(b)dieWartungvonPflanzenschutzspritzenenthält,diekostenwirksamsind.DieFallstudieerbrachtedazufolgendeErkenntnisse:

1. Da Pflanzenschutzspritzen auf dem Acker zu reini-gensind,befindetsichzusätzlichaufjedemGeräteinHochdruckreiniger,weshalbzusätzlicheAnschaffungs-kosten bei zwei Pflanzenschutzspritzen von jeweils1.500Eurokalkuliertwurden.BeieinerAbschreibungs-dauervon10Jahrenundeiner jährlichenVerzinsungvonangenommen6%,ergebensichjährlicheKostenvon390Euro.

2. Alle zwei Jahre ist eine Überprüfung der Pflanzen-schutzspritze vorgeschrieben ( § § 7, 7a der Verord-nung über Pflanzenschutzmittel und Pflanzenschutz-gerät),diemitetwa200Eurozuveranschlagenist.

Insgesamt betragen diese zusätzlichen Kosten im Be-reich Pflanzenschutz 590 Euro pro Jahr. Eine gleichmä-ßigeVerteilungderKostenaufdieFlächeführtzuZusatz-kosten von 0,45 Euro/ha bzw. 0,05 Euro/tWeizen bzw.0,11Euro/tRaps.

AufgrundvonUmweltschutzvorschriftensinddeutscheLandwirte gezwungen, für die Lagerung von Pflanzen-schutzmitteln spezielle Lagerräume vorzuhalten

5.1Diese

RäumemüssenimWesentlichenfolgendeAnforderungenerfüllen:1. Pflanzenschutzmittelmüssenineinemverschließbarenkühlen, gut belüfteten, trockenen und frostsicherenRaummitwiderstandsfähigenWänden,einerstabilenund abschließbaren Tür sowie einbruchsicheren Fen-sterngelagertwerden.

2. Kleinmengen:VerschließbarerSchrank Mittlere Mengen: Gefahrstoff-Container nach DIN12925

GrößereMengen:abschließbarerRaum3. NatürlicheBe-undEntlüftungmussvorhandensein.4. WaschgelegenheitinderNähedesLagerraums.5. Auffangvorrichtung (Auffangwanne oder betonierteAuffangräume),wennmehrals100lPflanzenschutz-mittelgelagertwerden.InderRegelmüssen10%desGesamtlagervolumens,mindestensaberderInhaltdesgrößtenBehältersaufgefangenwerdenkönnen.

6. Ab5tLagerkapazität isteine immissionsschutzrecht-licheGenehmigungeinzuholen.

FüreinendenUmweltstandardsentsprechendenContai-nersowieeineLöschwasserrückhaltevorrichtung,dienachder Löschwasser-Rückhalte-Richtlinie bei größeren Men-genstarkWassergefährdenderStoffe(<1.000l)gefordert

5 Zubereitungsrichtlinie 1999/45/EG, Bundesimmissionsgesetz (BimSchG),Landesbauordnung, Verordnung über brennbare Flüssigkeiten (VbF), Lan-desbauordnung, Gefahrstoffverordnung (GefStoff-VO), Wasserhaushalts-gesetz (WHG), Landeswassergesetz,TechnischeRegelGefahrstoffe (TRGS)514/515,Betriebssicherheitsverordnung,Löschwasser-Rückhalte-Richtlinie.


187

wird, sind insgesamt Investitionen imUmfang von etwa15.000 Euro zu tätigen. Bei einer 20-jährigen Abschrei-bungsfristundeinemZinsanspruchinHöhevon6%er-gibt dies jährliche Kosten von 1.200 Euro.Wenn unter-stelltwird,dassdieseZusatzkostenzunächstgleichmäßigaufdieFläche(0,92Euro/ha)undanschließendaufdieEin-heitErnteproduktumgelegtwerden,betragendieKostenca.0,10Euro/tWeizenund0,23Euro/tRaps.DieseKalkulationführtzueinerleichtenÜberschätzung

derKostennachteile,weilderLagerrauminNicht-EU-Län-dernnichtvölligkostenloszurVerfügungsteht.Dadafüraber in aller Regel existierende Räume genutzt werdenkönnen,werden der Einfachheit halber Kosten vonNullunterstellt.

5.3.2 Kosten- und Erlösdifferenzen im Kontext Dünge-mittel

Die Düngemittelverordnung reguliert den Einsatz vonDüngemitteln hinsichtlich der erlaubtenArten vonDün-gemitteln,dieDüngeverordnungsteuertdenEinsatzpunktsowiedieMengenderanzuwendendenDüngemittel.VondiesenRestriktionenwirdnurdieMindestabstands-

regelungbeiDüngemittelnmitwesentlichenNährstoffge-haltenanStickstoffoderPhosphatalsbetriebswirtschaftlichrelevantangesehen.DurchdieMindestabstandsregelungvon3m zur Böschungsoberkante des jeweiligen oberir-dischenGewässers ( § 3Abs. 6Düngeverordnung) undderSonderregelungbeigeneigtenFlächen(durchschnitt-licheHangneigungvon10%)biszueinemBereichvon20m(§3Abs.7Düngeverordnung),wirdgeschätzt,dassauf2%derAckerflächemiteinemMinderertragvonetwa30%zurechnenist.Dasbedeutet,dassbeidurchschnitt-lichenWeizenerträgenvon9t/haundeinemWeizenpreisvon150Euro/t, proHektar etwa8 Euroweniger erzieltwerden. Bei einem Durchschnittsertrag von 4 t/ha undRapspreisenvon300Euro/t istdieErlöseinbuße imRapsproHektarmitgut7Euro/haknapp1Euro/hageringer.

5.3.3 Kosten- und Erlösdifferenzen im Kontext Bodenbe-arbeitung, Bodennutzung, Rotationen

Grundsätzlich ergeben sich aus demNaturschutzrechtsowieausdemBodenschutzgesetzunddenCrossCom-pliance-Anforderungen mögliche Beschränkungen deut-scher Ackerbaubetriebe, die Nicht-EU-Produzenten nichtauferlegtwerden. Diese Beschränkungen betreffen v. a.folgendemöglicheEingriffebzw. landwirtschaftlicheAk-tivitäten:1. Beseitigung von Landschaftselementen wie Hecken(§5Direktzahlungen–Verpflichtungenverordnung).

2. AbbauvonHumusdurchRealisierungvonRotationen,die humuszehrend sind ( § 3 Direktzahlungen-Ver-pflichtungenverordnung).

3. Erosionsschutzmaßnahmen in erosionsgefährdetenGebieten ( § 4 Direktzahlungen-Verpflichtungenver-ordnung).

InderdurchgeführtenFallstudiehabensichdiepoten-ziellenBeschränkungenfürdendeutschenBetriebalsnichtrelevanterwiesen.Dabeiistzubetonen,dassdieAuswahlderStandorteimHinblickaufeinenTeilderRestriktionen(Stichwort:Landschaftselementebzw.fehlendeHangnei-gung)nicht repräsentativ ist,weil die Landschaft bereitsweitgehend frei von derartigen Elementen ist. Untersu-chungen in anderen Bundesländern können hier u. U.zudemErgebniskommen,dassdieinDeutschlandstarkeingeschränktenMöglichkeiten zur Restrukturierung derFeldstrukturen zu durchaus gravierenden Kostennachtei-lenführen.

5.3.4 Management und Verwaltungsaufwand

ZusätzlicherArbeitsaufwandimRahmenvonCrossCom-plianceentstehtz.B.durchAuswahlderumweltrechtlichadäquaten Pflanzenschutzmittel, Weiterbildungen dies-bezüglichoderdieexakteDokumentationvonPflanzen-schutzanwendungensowiederrelevantenRahmendaten.ImRahmeneinererstengrobenSchätzungwirddazufol-gendeÜberschlagsrechnungvorgestellt:Pro PflanzenschutzmaßnahmeundSchlag fällt einbe-

triebswirtschaftlich nicht rentabler, zusätzlicher admini-strativer Zeitaufwandvon10Minutenan.Diesergibt indemhierunterstelltenBetriebinsgesamteinenZeitbedarfvonca.30hproJahr.Ferner ist davon auszugehen, dass das Management

des Betriebes insgesamt 120 h mit der Informationsbe-schaffung,Besuch vonSeminaren,derOrganisation vonÜberwachungsmaßnahmendurchdieAufsichtsämteretc.gebundenist.IngesamtergibtsicheingeschätzterArbeits-zeitbedarfvon150hproJahroder8%desJahresarbeits-volumensderBetriebsleitung.BeiunterstelltenjährlichenKostenvon55.000EuroentsprichtdieseinemBetragvon4.588Euro.Hinzukommt,dassdieMitarbeiterwegenCrossCom-

plianceregelmäßiggeschultwerdenmüssen.Diesezwei-tägigekostenpflichtigeFortbildungistfüralleAngestelltenvorgeschrieben, die entweder Dünger oder Pflanzen-schutzmittel ausbringen. Die jährlichen Kosten (Fortbil-dungsgebühr,Materialkosten,Fahrtkosten,etc.)jeMitar-beiterbetragenca.350Euro.DasolcheFortbildungenfür5der6Angestelltenrelevantsind,ergibtsicheinjährlicherAufwandvon1.750Euro.

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InderSummebetragendiezusätzlichenKostenimBe-reichManagement undArbeit 6.338 Euro pro Jahr, be-zogenaufdiebewirtschafteteAckerflächebelaufen sichdieseKostenauf4,87Euro/habzw.0,54Euro/tWeizenund1,22Euro/tRaps.Diese Kostenschätzung ist für den hier analysierten

Betrieb vermutlich eherhochgegriffen,weil ein Teil derbeschafften Informationen auch betriebswirtschaftlichenNutzenstiftet.DaessichüberwiegendumFixkostenhan-delt,stellendieWerteandererseitsfürkleinereAckerbau-betriebeeineeherkonservativeKostenschätzungdar.SoergibtsichbeispielsweisebeieinerHalbierungderAcker-flächeundderMitarbeiterzahleinWertvon8,20Euro/ha.

5.3.5 Tankstelle

BeiAnlagenzurLagerungundAbgabevonDieselkraft-stoff von landwirtschaftlichen Betrieben, die mehr als1.000lfassen,musseineEignungsfeststellungbeiderun-terenWasserbehördebeantragtwerden(§19hWHG).DiesogenanntenEigenverbrauchtankstellenunterliegen

folgendenAnforderungen6:2

– BehältermussDIN-NormentsprechenodereineBau-artzulassung besitzen, doppelwandig sein oder ineinemausreichendgroßenAuffangraumstehensowieeinLeckanzeigegeräthaben.

– EntnahmedesKraftstoffesmussübereinmitdemBe-hälterverbundenesZapfgeräterfolgen,dieZapfventilemüssenselbsttätigschließendseinoderessindZapf-ventilemitAufmerksamkeitsschalterzuverwenden.

– Abfüllfläche bzw. der Wirkbereich (Zapfschlauch +1m)istdurchGefällegrenzeoderBordsteinevonderUmgebungzutrennen,ermussausreichendfestundundurchlässigseinundaufdasGewichtderlandwirt-schaftlichenMaschinenabgestimmtsein.

– BeinichtüberdachtenTankstellenmussNiederschlags-wassererfasstundabgeleitetwerden.DafürbenötigtmanentwedereineEinleitungserlaubnisineinenBachodereinenSchlammfangundDieselabscheider.

IndieindemdeutschenBetriebeherüberdurchschnitt-lichausgestatteteTankstellemitDieselfass,Zapfsäuleundgroßem Waschplatz inklusive einer Dieselabscheidean-lage sind insgesamt 30.000 Euro investiert worden. Beieiner Nutzungsdauer von 20 Jahren und einem Zinsan-spruchvon6%belaufen sichdie jährlichenKostenauf2.400Euro.

62§§19g ff.Wasserhaushaltsgesetz (WHG)undderVerordnungüberAnla-genzumUmgangmitWassergefährdendenStoffenundüberFachbetriebe(VAwS).

Ein Betrieb unter ukrainischen Bedingungen müsstezwaraucheineTankstelleeinrichten,diesewäreaberohnealleumweltrechtlichverursachtenKostenmitgeschätzten2.000Eurodeutlichgünstiger.UnterBerücksichtigungdie-serinjedemFallfürdieDiesellagerunganfallendenKostenbetragen die Mehrkosten des deutschen Betriebs nochca.2.240Euro.DarausresultierenKostenproHektarvon1,72Eurosowie0,19Euro/tWeizenoder0,43Euro/tRaps.

5.3.6 Gesamtübersicht Kosten und Erlösvergleich

An dieser Stelle ist noch einmal zu betonen, dass dienachstehend skizziertenWerte erste grobe Näherungensind,dienochaufeinerbeschränktenempirischenGrund-lage (ein typischer Betrieb) stehen. Es ist eine Vielzahlvon betrieblichen und agrarstrukturellen Konstellationenvorstellbar und auch existent, die vermutlich zu abwei-chendenErgebnissenführenwürden.Diese Einschränkung gilt insbesondere für den Auf-

wand,derFixkostencharakterhat.DasbetrifftsowohldieInvestitioninPflanzenschutz-undKraftstofflagerungwieauch die Informationsbeschaffung und -verarbeitung imKontext Pflanzenschutz. Bezogen auf die FlächeneinheitoderdieEinheitErtragsteigendiedurchdieseAuflagenverursachtenKosten,wennkleinereBetriebealsderhiergewählteanalysiertwerden.

Tabelle9:

Kosten- und Erlöseffekte eines typischen deutschen Ackerbaube-triebsinFolgevonUmweltregulierungen

Weizen Raps

€/ha €/t €/ha €/t

Pflanzenschutzmittel 3,00 0,33 4,00 1,00

Pflanzenschutz-Lagerung 0,92 0,10 0,92 0,23

Pflanzenschutzspritze 0,45 0,05 0,45 0,11

Düngung 8,10 0,90 7,20 1,80

Management&Arbeit 4,87 0,54 4,87 1,22

Tankstelle 1,72 0,19 1,72 0,43

Summe 19,06 2,11 19,16 4,79

Quelle:EigeneBerechnungen.

MitBlickaufdieFrage,welchewirtschaftlicheRelevanzdiehierausgewiesenenWertehaben,istaufdieKosten-schätzungen aus dem agri benchmark-Netzwerk zu ver-weisen. Demnach betrugen die Vollkosten der Weizen-produktionaufeinemvergleichbarentypischendeutschenBetriebimJahr2007ca.140Euro/tbzw.1.200Euro/ha.Das heißt, die hier ermittelten Kostensteigerungen ent-sprecheneinemAnteilvon1,6%andenVollkosten.BeiRapsergibtsichmitca.15Euro/haoderknapp4Euro/teinähnlicherWertvon1,7%.


189

5.4 Fazit

ImFolgendenwerdenwesentlicheErgebnissedesFall-beispielszusammengefasst.SiegebenrealistischeGrößen-ordnungenvonKostenbzw.Erlöseinbußen in FolgevonUmweltauflagenwieder,sindabernichtrepräsentativfüralledeutschenAckerbaubetriebe.1. Die Einschränkungen bei der Ausbringung und An-wendung von Pflanzenschutzmitteln sowie AuflagenimRahmenvonCrossCompliancespielenimVergleichzueinemukrainischenAckerbaubetriebeinesehrbe-grenzteRolle.BezogenaufdieTonneWeizenbeträgtderdadurchverursacheKostennachteilca.0,92Euro,in der Rapsproduktion fällt dieser Unterschied mit3,35Euroetwashöheraus.

2. Die Errichtung von EU-konformen Lagerräumen fürPflanzenschutzmittel sowie für Diesel verursacht In-vestitionen in der Größenordnung von 15.000 Eurobzw.30.000Euro.AngesichtsvonüblichenAbschrei-bungsfristenvon20JahrenfürderartigeAnlagenso-wiederumfangreichenFlächenfindetallerdingseineerhebliche„Verdünnung“derjährlichenKostenstatt,sodassdiedadurchverursachtenKostennachteilevoninsgesamtca.2,60Euro/hakauminsGewichtfallen.

3. DieBeschränkungenbeiderAusbringungvonDünge-mittelnerweisensichimVergleichzudenvorstehendgenannten Kapitalkosten als etwas kostenwirksamer.DiedadurchverursachtenMindererlösebelaufensichbei Preisen von 150 bzw. 300 Euro/t auf ca. 8 bzw.7Euro/haimWeizenbzw.Raps.

4. Die naturschutzrechtlichen Restriktionen hinsicht-lichderUmnutzungvon landwirtschaftlichenFlächen(Stichworte:UmbruchvonGrünland,BeseitigungvonLandschaftselementen) sowie Regulierungen, die dasHumusmanagement betreffen, haben in dem Fall-beispiel keine wirtschaftlich messbaren Effekte. Dieshängtallerdingsauchdamitzusammen,dassderBe-trieb ineinerRegion liegt,die schonweitgehend füreineoptimierteackerbaulicheNutzunggestaltetwur-de.

5. Gemessen an denVollkosten für die Produktion vonWeizenvonrund1.200Euro/habzw.140Euro/toderimFallvonRaps1.100Euro/habzw.375Euro/tsinddie in dem analysierten Fallbeispiel ermittelten be-triebswirtschaftlichenGesamtkostenvonUmweltregu-lierungeneineehermarginaleGröße.IhrAnteilbeläuftsichauf1,6%beiWeizenund1,7%fürRaps.DieKostenproHektarbetragenca.19Euro/ha.

Diese Befunde entsprechen in der GrößenordnungweitgehenddenUntersuchungsergebnissen vorliegenderArbeiten. Bemerkenswert ist lediglich, dass die in denvorliegendenStudiennichtexpliziterfasstenFixkostenim

ManagementsowiedieRestriktionenbeiderAusbringungvonDüngemittelnzudenwesentlicherenKostentreibernzählen.Wie einleitend festgestellt, repräsentieren die Bedin-

gungeninderUkraineeinExtremszenarioimHinblickaufdie Umweltregulierung. Auf anderen wichtigen Stand-ortender globalenAgrarproduktionwie zumBeispiel indenUSAoderKanadagibtesdurchausBeschränkungendes Betriebsmitteleinsatzes und der Bodenbearbeitung.Das heißt imUmkehrschluss, dass die hier exemplarischermittelten Kostennachteile deutscher Ackerbaubetriebekeineswegs generell im weltweiten Vergleich unterstelltwerdenkönnen.Mit Blick auf die wirtschaftlichen Konsequenzen der

durch Umweltregulierungen verursachten ZusatzkostenimAckerbauistdarüberhinausauffolgendenmarktwirt-schaftlichen Mechanismus aufmerksam zu machen: DieVollkosten landwirtschaftlicher Ackerbauprodukte resul-tierenzueinemerheblichenTeil – jenachStandort zwi-schen15und35%– aus den Flächenkosten (vgl.CashCropReport,2008).IndemMaße,indemaufgrundvonisolierten Umweltregulierungen die Produktionskostensteigen, führtdiesunter sonstgleichenBedingungenzueinemDruckaufdieRentabilitätdesAckerbausaufdenStandorten mit höheren Umweltnormen. Die sinkendeRentabilitätwiederumhat–funktionierendeBodenmärktevorausgesetzt–einenDruckaufdiePachtpreisezurFolge,sodass zumindestmittel- bis langfristigdie Zusatzkostenganzoder teilweise aufdieGrundeigentümerüberwälztwerden.Schließlich ist darauf hinzuweisen, dass – insbesonde-

re im Bereich der direkt für die menschliche ErnährungbestimmtenProdukte–diehoheneuropäischenUmwelt-standards einenWettbewerbsvorteil dieser Produkte aufderAbsatzseitedarstellen,diesichinhöherenPreisennie-derschlagen.Folglich istbeieinerumfassendenbetriebs-wirtschaftlichen Bewertung der EU-UmweltregulierungauchdieErlösseitezubetrachten.Daes sichhierbeiumüberaus komplexe Zusammenhänge handelt, muss dieUntersuchungsolcherEffektespäterenStudienvorbehal-tenbleiben.

6 Schlussbemerkungen

DieLandwirtschafthat schon immernebenderErzeu-gungvonNahrungs-undFuttermittelnsowienachwach-sendenRohstoffenweitere Funktionenwahrgenommen,dieoftmalsnichtüberdenMarktentlohntwurden.Dassdie Multifunktionalität der Landwirtschaft und die Er-zeugung vonGemeinwohlleistungen erst in den1990erJahren thematisiert wurden, hat verschiedene Gründe.Zu nennen sind beispielsweise veränderte gesellschaft-liche Präferenzen undKnappheiten und damit Verände-

190

rungen von Nachfrage und Angebot in Bezug auf vonderLandwirtschafterzeugteöffentlicheGüter,aberauchveränderte agrar(handels)politischeRahmenbedingungen(Weingarten,2009).DieWahrnehmungdervonderLand-wirtschaft erbrachtenGemeinwohlleistungen hat in denletztenJahrzehntenstarkzugenommen.DieszeigenauchdieDiskussionenüberdieGAPnach2013, indenendieHonorierungsolcherLeistungeneinehäufigeEmpfehlungdarstellt.Die zielgerichtete Honorierung solcher gesellschaftlich

erwünschter, nicht marktgängiger Leistungen erfordertspezifischeInstrumente,die(teilweise)inder2.SäulederGAPzufindensind,wieetwaAgrarumweltmaßnahmen.DasheutigeSystemderDirektzahlungeneignetsichhier-fürnicht.DerWissenschaftlicheBeiratAgrarpolitik(2010)plädiert für eine schrittweise Abschaffung des gegen-wärtigen Systems derDirektzahlungen bis 2020 und imGegenzugfüreinefinanzielleAufstockungoderNeukon-zipierung von Politikmaßnahmen, mit denen der Agrar-sektor unddie ländlichenRäumemöglichst zielgerichtetauf Herausforderungen vorbereitet werden und knappeGemeinwohlleistungengezieltentlohntwerden(vgl.auchWeingarten, 2010). Höhere Produktionsstandards in derEU rechtfertigenallenfalls sehrgeringeDirektzahlungen.Eine pauschale Flächenprämie als Entgelt für den Erhaltder Flächen in gutem Zustand kann dort gerechtfertigtsein,woFlächenansonstenbrachfallenwürdenundbaldnicht mehr landwirtschaftlich genutzt werden könnten.DiePrämienhöhesolltesichdannandenKostenderOf-fenhaltungderFlächenorientieren.

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BeefReport2009.Braunschweig:vTICashCropReport2008.Braunschweig:vTI

CashCropReport2009.Braunschweig:vTI

Expertengespräche:

CordAmelung,BetriebswirtschaftlichesBüroGöttingenAndriyTovstopyat,UkrainianAgribusinessClub,Kiew

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LandbauforschungvTI Agriculture and Forestry Research

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317 Jan-Gerd Krentler (2008)Vermeidung von Boden- und Grundwasserbelastungen beim Bau von Güllelagern Prevention of soil and groundwater contamination from animal waste storage facilities

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318 Yelto Zimmer, Stefan Berenz, Helmut Döhler, Folkhard Isermeyer, Ludwig Leible, Norbert Schmitz, Jörg Schweinle, Thore Toews, Ulrich Tuch, Armin Vetter, Thomas de Witte (2008)Klima- und energiepolitische Analyse ausgewählter Bioenergie-Linien

14,00 €

319 Ludger Grünhage and Hans-Dieter Haenel (2008)Detailed documentation of the PLATIN (PLant-ATmosphere Interaction) model

10,00 €

320 Gerold Rahmann und Ulrich Schumacher (Hrsg.) (2008)Praxis trifft Forschung — Neues aus der Ökologischen Tierhaltung 2008

14,00 €

321 Bernd Degen (Editor) (2008)Proceedings of the international workshop “Fingerprinting methods for the identification of timber origins”, Bonn, October 8-9 2007

18,00 €

322 Wilfried Brade, Gerhard Flachowsky, Lars Schrader (Hrsg) (2008)Legehuhnzucht und Eiererzeugung - Empfehlungen für die Praxis

12,00 €

323 Christian Dominik Ebmeyer (2008)Crop portfolio composition under shifting output price relations – Analyzed for selected locations in Canada and Germany –

14,00 €

324

324A

Ulrich Dämmgen (Hrsg.) (2009)Calculations of Emissions from German Agriculture – National Emission Inventory Report (NIR) 2009 for 2007Berechnungen der Emissionen aus der deutschen Landwirtschaft – Nationaler Emissionsbericht (NIR) 2009 für 2007TablesTabellen

8,00 €

8,00 €

325 Frank Offermann, Martina Brockmeier, Horst Gömann, Werner Kleinhanß, Peter Kreins, Oliver von Ledebur, Bernhard Osterburg, Janine Pelikan, Petra Salamon (2009)vTI-Baseline 2008

8,00 €

326 Gerold Rahmann (Hrsg.) (2009)Ressortforschung für den Ökologischen Landbau 2008

8,00 €

327 Björn Seintsch, Matthias Dieter (Hrsg.) (2009)Waldstrategie 2020Tagungsband zum Symposium des BMELV, 10.-11. Dez. 2008, Berlin

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328 Walter Dirksmeyer, Heinz Sourell (Hrsg.) (2009)Wasser im GartenbauTagungsband zum Statusseminar am 9. und 10. Februar 2009 im Forum des vTI in Braunschweig. Organisiert im Auftrag des BMELV

8,00 €

329 Janine Pelikan, Martina Brockmeier, Werner Kleinhanß, Andreas Tietz, Peter Weingarten (2009) Auswirkungen eines EU-Beitritts der Türkei

8,00 €

330 Walter Dirksmeyer (Hrsg.) (2009)Status quo und Perspektiven des deutschen Produktionsgartenbaus

14,00 €

331 Frieder Jörg Schwarz, Ulrich Meyer (2009)Optimierung des Futterwertes von Mais und Maisprodukten

12,00 €

332 Gerold Rahmann und Ulrich Schumacher (Hrsg.) (2009)Praxis trifft Forschung — Neues aus der Ökologischen Tierhaltung 2009

8,00 €

333 Frank Offermann, Horst Gömann, Werner Kleinhanß, Peter Kreins, Oliver von Ledebur, Bernhard Osterburg, Janine Pelikan, Petra Salamon, Jürn Sanders (2010)vTI-Baseline 2009 – 2019: Agrarökonomische Projektionen für Deutschland

10,00 €

334Hans-Dieter Haenel (Hrsg.) (2010)Calculations of Emissions from German Agriculture - National Emission Inventory Report (NIR) 2010 for 2008Berechnung der Emissionen aus der deutschen Landwirtschaft - Nationaler Emissionsbericht (NIR) 2010 für 2008

12,00 €

335 Gerold Rahmann (Hrsg.) (2010)Ressortforschung für den Ökologischen Landbau 2009

8,00 €

336 Peter Kreins, Horst Behrendt, Horst Gömann, Claudia Heidecke, Ulrike Hirt, Ralf Kunkel, Kirsten Seidel, Björn Tetzlaff, Frank Wendland (2010)Analyse von Agrar- und Umweltmaßnahmen im Bereich des landwirtschaftlichen Gewässerschutzes vor dem Hintergrund der EG-Wasserrahmenrichtlinie in der Flussgebietseinheit Weser

22,00 €

337 Ulrich Dämmgen, Lotti Thöni, Ralf Lumpp, Kerstin Gilke, Eva Seitler und Marion Bullinger (2010)Feldexperiment zum Methodenvergleich von Ammoniak- und Ammonium-Konzentrationsmes-sungen in der Umgebungsluft, 2005 bis 2008 in Braunschweig

8,00 €

338 Janine Pelikan, Folkhard Isermeyer, Frank Offermann, Jürn Sanders und Yelto Zimmer (2010)Auswirkungen einer Handelsliberalisierung auf die deutsche und europäische Landwirtschaft

10,00 €

339 Gerald Schwarz, Hiltrud Nieberg und Jürn Sanders (2010)Organic Farming Support Payments in the EU

14,00 €

340 Shrini K. Upadhyaya, D. K. Giles, Silvia Haneklaus, and Ewald Schnug (Editors) (2010)Advanced Engineering Systems for Specialty Crops: A Review of Precision Agriculture for Water, Chemical, and Nutrient - Application, and Yield Monitoring

8.00 €

3,87LBF_Vol. 60 3_U2 LBF_Vol. 60 3_U3

Landbauforschung (vTI Agriculture and Forestry Research) ist ein wissenschaftliches Publikations- organ des Johann Heinrich von Thünen-Instituts (vTI), Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei. Die Zeitschrift wird vom vTI heraus- gegeben und erscheint vierteljährlich. Die Sprache der Beiträge ist deutsch und englisch. Sonderhefte erscheinen nach Bedarf.

In der Zeitschrift werden Forschungsergebnisse aus der Ressortforschung des BMELV mit Bezug zur Land- und Forstwirtschaft und den ländlichen Räumen veröffentlicht, einschließlich Forschungs- ergebnissen aus Kooperationsprojekten, an denen das vTI beteiligt ist.

Die Landbauforschung ist eine multidisziplinär ausgerichtete Zeitschrift, die die verschiedenen Facetten der Agrar- und Forstwissenschaften ein-schließt und besonderes Augenmerk auf deren interdisziplinäre Verknüpfung legt.

Englischsprachige Beiträge sind erwünscht, damit die Forschungsergebnisse einem möglichst breiten wissenschaftlichen Diskurs zugeführt werden können.

Für den Inhalt der Beiträge sind die Autoren verantwortlich. Eine Haftungsübernahme durch die Redaktion erfolgt nicht.

Mit der Einsendung von Manuskripten geben die Verfasser ihre Einwilligung zur Veröffentlichung. Die von den Autoren zu beachtenden Richtlinien zur Einreichung der Beiträge sind unter www.vti.bund.de oder bei der Geschäftsführung erhältlich. Das exklusive Urheber- und Verwertungsrecht für angenommene Manuskripte liegt beim vTI. Es darf kein Teil des Inhalts ohne schriftliche Genehmigung der Geschäftsführung in irgendeiner Form vervielfältigt oder verbreitet werden.

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Herausgeber

Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI)

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Dr. Matthias RützeTel. 040 . 739 62 - 247Leuschnerstraße 9121031 Hamburg, [email protected]

ISSN 0458-6859

Alle Rechte vorbehalten.

Landbauforschung

vTI Agriculture and Forestry Research

Gutachtergremium Editorial Board

Dr. Martin Banse, Institut für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik, vTIDr. Jürgen Bender, Institut für Biodiversität, vTIDr. Jutta Berk, Institut für Tierschutz und Tierhaltung, FLIProf. Dr. Franz-Josef Bockisch, Institut für Anwendungstechnik, JKIDr. Herwart Böhm, Institut für Ökologischen Landbau, vTIProf. Dr. Andreas Bolte, Institut für Waldökologie und Waldinventuren, vTIDr. Ulrich Dämmgen, Institut für Tierzucht und Vererbungsforschung, TiHoPD Dr. Sven Dänicke, Institut für Tierernährung, FLIDr. habil. Bernd Degen, Institut für Forstgenetik, vTIDr. Matthias Dieter, Institut für Ökonomie der Forst- und Holzwirtschaft, vTIPD Dr. habil. Bettina Eichler-Löbermann, Universität RostockDr. Peter Elsasser, Institut für Ökonomie der Forst- und Holzwirtschaft, vTIProf. Dr. Andreas Fangmeier, Universität HohenheimPD Dr. Matthias Fladung, Institut für Forstgenetik, vTIProf. Dr. Heinz Flessa, Institut für Agrarrelevante Klimaforschung, vTIProf. Dr. Ulrike Grabski-Kieron, Universität MünsterPD Dr. Jörg-Michael Greef, Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde, JKIProf. Dr. Konrad Hagedorn, Humboldt-Universität BerlinPD Dr. Ingrid Halle, Institut für Tierernährung, FLIDr. Silvia Haneklaus, Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde, JKIProf. Dr. Eberhard Hartung, Universität KielProf. Dr. Roland Herrmann, Universität GießenProf. Dr. habil. Pierre Ibisch, Hochschule für nachhaltige Entwicklung, HNEEDipl. Ing.-Agr. Robert Kaufmann, Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, SchweizDr. Jörg Kleinschmit, Nordwestdeutsche Forstliche VersuchsanstaltProf. Dr. Luit de Kok, Universität Groningen, NiederlandeProf. Dr. Uwe Latacz-Lohmann, Universität KielDr. Oliver von Ledebur, Institut für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik, vTIProf. Dr. Bernd Linke, Institut für Agrartechnik Bornim e.V.Dipl. Met. Franz-Josef Löpmeier, Agrarmeteorologische Forschung des Deutschen WetterdienstesProf. Dr. Udo Mantau, Universität HamburgProf. Dr. Axel Munack, Institut für Agrartechnologie und Biosystemtechnik, vTIDr. Hiltrud Nieberg, Institut für Betriebswirtschaft, vTIDr. Rainer Oppermann, Institut für Ökologischen Landbau, vTIProf. Dr. Herbert Oberbeck, TU BraunschweigDr. Jürgen Puls, Institut für Holztechnologie und Holzbiologie, vTIProf. Dr. Gerold Rahmann, Institut für Ökologischen Landbau, vTIProf. Dr. Detlef Rath, Institut für Nutztiergenetik, FLIDr. Thomas Schneider, Institut für Weltforstwirtschaft, vTIProf. Dr. Dr. Ewald Schnug, Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde, JKIDr. Lars Schrader, Institut für Tierschutz und Tierhaltung, FLIProf. Dr. Andreas Susenbeth, Universität KielProf. Dr. Friedhelm Taube, Universität KielProf. Dr. Klaus-Dieter Vorlop, Institut für Agrartechnologie und Biosystemtechnik, vTIProf. Dr. Dr. habil. Drs. h.c. Gerd Wegener, TU MünchenProf. Dr. Hans-Joachim Weigel, Institut für Biodiversität, vTIProf. Dr. Peter Weingarten, Institut für Ländliche Räume, vTIDr. Nicole Wellbrock, Institut für Waldökologie und Waldinventuren, vTI

Landbauforschung (vTI Agriculture and Forestry

Research) is a scientific journal of the Johann Heinrich

von Thünen Institute (vTI), Federal Research Institute

for Rural Areas, Forestry and Fisheries. The journal is

published quarterly by the vTI. The articles appear in

either German or English. Special issues are published as

required.

The journal publishes research results under the

auspices of the German Ministry of Food, Agriculture

and Consumer Protection (BMELV). Articles bear

relevance to agriculture and forestry, as well as to

rural areas, and include research results from cooperative

projects involving the vTI.

vTI Agriculture and Forestry Research is a multidis-

ciplinary journal, encompassing the various facets

of this field of research and placing a particular

emphasis on interdisciplinary linkages.

English language contributions are desired so that

the research results can achieve as broad a scientific

discourse as possible.

The authors are responsible for the content of their

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for the accuracy of articles published.

With the submission of a manuscript, the author

grants his or her permission for publication. Authors

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tal Sciences

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3,87LBF_Vol. 60 3_U4 LBF_Vol. 60 3_U1


Vol.60 No. 3 09.2010

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ISSN 0458-6859

Vol.60 No. 3 09.2010


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Landbauforschung vTI Agriculture and Forestry Research · Ein integratives Anpassungskonzept wird vorgestellt, das Forschungen und politisches Handeln von der internatio-nalen bis