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Was kosten weniger Emissionen in Ackerbau und Rinderhaltung?

Projekt

Düngung (c) BLE, Bonn / Thomas Stephan
Düngung (© BLE, Bonn / Thomas Stephan)

Produktionskosten von Systemen mit verringerten Treibhausgasemissionen in Ackerbau und Rinderhaltung

Ackerbau und Rinderhaltung tragen zu den weltweiten Treibhausgas (THG)-Emissionen bei. Welche ökonomischen Auswirkungen hätte die Verminderung der Emissionen in landwirtschaftlichen Betrieben?

Rinder im Feedlot

Hintergrund und Zielsetzung

Die Landwirtschaft ist vielfach als Mitverursacher von THG-Emissionen identifiziert worden. Im Ackerbau sind insbesondere für Stickoxidemissionen aus der Düngung und Methan aus der Reisproduktion relevant, in der Tierhaltung stehen Methanemissionen aus der Pansentätigkeit von Wiederkäuern im Fokus. Produktionssysteme mit relativ geringer Produktivität, wie sie häufig in Entwicklungs- und Schwellenländern anzutreffen sind, bieten hier besonders große Minderungspotentiale.

Analysen zur Vermeidung oder Verringerung von THG-Emissionen konzentrieren sich häufig auf produktionstechnische Aspekte, blenden jedoch ihre ökonomischen Implikationen aus. In diesem Projekt sollen daher in ausgewählten Ländern in Asien, Südamerika und Afrika THG-Minderungsstrategien produktionstechnisch und ökonomisch bewertet werden.

Vorgehensweise

Folgende Vorgehensweise wurde gwählt

  1. Ermittlung der Referenzsituation (Baseline), Quantifizierung der Produktionssysteme, ihrer Leistungen, Produktivitäten, Wirtschaftlichkeit und THG-Emissionen
  2. Abgleich und Validierung der Ergebnisse mit FAO-Berechnungen
  3. Identifizierung und Spezifizierung der Minderungsstrategien gemeinsam mit den Forschungspartnern und Beratern und Produzenten vor Ort, Berechnung von Leistungen, Produktivitäten, Wirtschaftlichkeit und THG-Emissionen
  4. Vergleich der Baseline mit den Minderungsszenarien
  5. Berichterstellung

Daten und Methoden

Folgende Länder und Produkte werden untersucht:

Ackerbau: Vietnam (Reis), Indonesien (Palmöl), China (Mais)

Rinderhaltung: Argentinien (Mutterkuh- und Rindermast), Kolumbien (Rindermast), Marokko (Rindermast)

Das Projekt verwendet Daten aus dem agri benchmark Netzwerk. Die Auswahl der Minderungsstrategien und die Erhebung ergänzender Daten erfolgt in Zusammenarbeit mit agri benchmark Forschungspartnern vor Ort. Für die Analysen werden anschließend die einzelbetrieblichen Modelle TIPI-CAL und TYPI-CROP genutzt. Im Rahmen des Projektes werden die vorhandenen Module zur Berechnung von THG-Emissionen dem Bedarf angepasst und hinsichtlich der Abbildungsgüte verbessert.

Ergebnisse

Rinderproduktion

  • Der Schwerpunkt alternativer Praktiken für Rindfleischbetriebe liegt in der Steigerung der tierischen Produktivität, gemessen an der Tageszunahme. In Argentinien wurden anstelle des weidebasierten Systems der Mutterkuhhaltung und Rindermast in der Baseline zwei alternative Verfahren für die Mast (Silage und Feedlots) identifiziert. Die kolumbianische Ausgangssituation wird durch ein traditionelles extensives Weidesystem mit verminderter Weidequalität und relativ geringer Besatzdichte repräsentiert. Im Minderungsszenario erfolgt die Einführung von Wald-Weidesystemen, mi denen die Produktivität der Rinder gesteigert und gleichzeitig die natürlichen Ressourcen effizienter genutzt. werden können. In Marokko wurden anstelle des traditionellen Subsistenzproduktionssystems (zwei Tiere von lokalen Rassen pro Betrieb) zwei Minderungsoptionen angenommen, die auf der genetischen Verbesserung lokaler Rassen und verbesserten Fütterungspraktiken beruhen. Die produktivsten Rassen sind Piemonteser X Lokalrasse und Charolais X Holstein.
  • Für die Rindfleischbetriebe haben die vorgestellten Szenarien in allen drei Fallstudien deutliche Steigerungen der Tageszunahmen (etwa 50 %, 100 % bzw. 80 % für die argentinischen, kolumbianischen und marokkanischen Beispiele) im Vergleich zu den relevanten Baselines gezeigt. Die erhebliche Produktivitätssteigerung in den Szenarien führte zu einer teilweise drastischen Senkung der Gesamtkosten pro kg verkauftem Fleisch.
  • Mit Ausnahme des Feedlot-Szenarios in Argentinien führten alle Szenarien zu niedrigeren THG-Emissionen pro 100 kg erzeugtem Fleisch. Die höheren THG-Emissionen in dem argentinischen Feedlot-Szenario sind hauptsächlich auf das Vormastintervall auf der Weide zurückzuführen, in dem die Tiere so lange gehalten werden wie überschüssiges Gras vorhanden ist, bevor sie in dem Feedlot endgemästet werden. So gelangen die Tiere im relativ hohen Alter mit relativ geringem Gewicht in den Feedlot.

Ackerbauproduktion

  • Die alternativen Praktiken für die Ackerbaubetriebe variieren folgendermaßen: bei Palmöl werden verschiedene Nebenprodukte (leere Fruchtbündel, und Palmöl-Mühle Abwasser) aus dem Mahlprozess recycelt, um synthetischem Dünger teilweise zu ersetzen. Hierdurch werden diese Nebenprodukte auch von herkömmlichen Abfallbehandlungen ausgenommen, bei denen große Mengen Methan und Lachgas freigesetzt werden. In der Maissproduktion können durch reduzierten Stickstoffeinsatz, weniger intensive Bodenbearbeitung und besseres Rückstandsmanagement die Bodenemissionen reduziert und die Bodenqualität und Fruchtbarkeit verbessert werden. Beim Rohreis-System werden alternative Wassermanagementsysteme zur Verringerung der Methanemissionen bei gleichzeitiger Vermeidung von Ertragseinbußen eingesetzt.
  • Im Falle von Vietnam und China wird angenommen, dass die Erträge mit denen der Baselines übereinstimmen. In Wirklichkeit kann es in den Produktionssystemen in Vietnam und China zwar während der Übergangszeit zwischen den Praktiken tatsächlich zu einem Ertragsrückgang kommen, aber es ist davon aus zu gehen, dass sich die Erträge in 2-3 Jahren nach der Einführung der neuen Praktiken auf dem bisherigen Niveau stabilisieren. Die alternativen Praktiken in der indonesischen Fallstudie verringern die Input- und Ausbringungskosten von synthetischen Düngemitteln. Andererseits bedeuten sie erhebliche Transport-, Anwendungs- und Verarbeitungskosten (insbesondere Investitionskosten bei der Großserienfertigung von leeren Fruchtbündeln sowie die Entstehung des Abwasser-Komposts aus der Palmölmühle). In den Fallstudien in China und Indonesien sind die Gesamtkosten für die meisten Szenarien und die Baseline ähnlich. Damit ist es für Landwirte möglich die Emissionen auf dem Feld , ohne wirtschaftliche Einbußen zu reduzieren. Im Falle Vietnams steigen die Kosten durch das alternative Bewässerungs- und Trocknungswassermanagement und die erforderlichen Anschaffung einer Trommelsämaschine.
  • Die größte THG Einsparung kommt aus den vermiedenen Methanemissionen, die bei der Abwasserbehandlung in der Palmölmühle entstehen. Bei Mais reduzieren die eingeführten Maßnahmen die N2O- und Boden-Kohlenstoffemissionen und können die Bodenqualität und Fruchtbarkeit verbessern. Die alternative Wassermanagementsysteme im Rohreis reduzieren die Methanemissionen im Vergleich zu kontinuierlichen Überflutung. Dennoch gibt es einen tradeoff bei der Produktion von Rohreis: Bei kontinuierlicher Überflutung entstehen unter konstanten anaeroben Bedingungen signifikante Methanemissionen, während relativ weniger N2O-Emissionen entstehen. Mit den alternativen Bewässerungs- und Trocknungspraktiken werden die CH4-Emissionen reduziert, aber die Lachgasemissionen steigen stark an. Eine wichtige Schlussfolgerung war daher die Notwendigkeit, das Wassermanagement mit dem Zeitpunkt und der Art der synthetischen Düngemittel und der Einarbeitung organischer Rückstände in Einklang zu bringen.
  • Der Bericht der FAO ist in Vorbereitung und wird im ersten Quartal 2018 veröffentlicht.

Thünen-Ansprechpartner


Beteiligte Thünen-Partner


Beteiligte externe Thünen-Partner


Geldgeber

  • Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO)
    (international, öffentlich)

Zeitraum

12.2015 - 12.2017

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektfördernummer: GCP/GL0/500/GER
Projektstatus: abgeschlossen

Publikationen zum Projekt

Anzahl der Datensätze: 0