Forschung

Laufzeit: 15.08.2021 - 14.08.2023

gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV)

Projektleiter: Prof. Dr. Sebastian Lakner

Bearbeiter: Menko Koch

Kurzbeschreibung: Die Intensivierung der Agrarlandschaften führt zu fortschreitenden Biodiversitätsverlusten und zu einer Gefährdung von wichtigen Ökosystemleistungen. Agrarumweltmaßnahmen (AUM) oder die für die neuen Förderperiode geplanten Öko-Regelungen können wichtige Instrumente sein, die landwirtschaftliche Produktion und die Biodiversität in Einklang zu bringen. Allerdings werden AUM bislang hauptsächlich auf einzelnen und teilweise isolierten Schlägen umgesetzt, während die Förderung vieler Arten Maßnahmen auf größeren Ebenen erfordert. Ein innovativer Lösungsansatz ist die kooperative Maßnahmenumsetzung auf Landschaftsebene unter Beteiligung mehrerer landwirtschaftlicher Betriebe. Kooperation und Partizipation können dabei gemeinschaftliches Denken und Handeln fördern und lösungsorientiertes Fachwissen generieren. Das Projekt KOOPERATIV wird unter Berücksichtigung der ökologischen Wirkungen und ökonomischen Konsequenzen einen partizipativen und gemeinschaftlichen Ansatz zur Umsetzung von Naturschutzmaßnahmen am Beispiel von Blühstreifen auf der Landschaftsebene im Landkreis Northeim entwickeln, testen und implementieren. Der Zustand der Biodiversität und deren Ökosystemleistungen sollen dabei möglichst kosteneffizient verbessert und die Umsetzung der kooperativen Maßnahmen dauerhaft institutionalisiert werden. Es sollen dabei die optimalen Flächenanteile und räumliche Konfiguration von Blühstreifen sowie Biodiversitätsziele bestimmt werden. Das Projekt basiert auf einem integrativen und interdisziplinären Ansatz, der die Entwicklung kooperativer Governancestrukturen sowie die Analyse der Effekte von kooperativen und landschaftsskaligen Blühstreifen auf die Biodiversität und Ökosystemleistungen und die ökonomische Bewertung der gemeinschaftlichen Umsetzung umfasst. Dabei werden ganzheitlich die Wechselwirkungen und Synergien zwischen den Bereichen Governance, Ökologie und Ökonomie betrachtet.

Laufzeit: 01.04.2021 - 31.03.2024

gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 

Projektleiter: Prof. Dr. Sebastian Lakner

Bearbeiter: Dr. Sven Grüner und Pia Sommer

Kurzbeschreibung: Es sollen die indirekten Treiber mit Hilfe einer Literatur-Review und Datenrecherche untersucht und dokumentiert werden. Es gibt zu den indirekten Treibern des Biodiversitätsrückganges viele einzelne Studien, die den Wissenschaftsdisziplinen Ökonomie, Agrarökonomie, Sozialwissenschaften, Politikwissenschaften und Rechtswissenschaften zugeordnet werden können. Allerdings fehlt eine Darstellung, die sich disziplinübergreifend auf die Erkenntnisse der einzelnen Disziplinen stützt und einen datenbasierten Überblick über die indirekten (sozio-ökonomischen) Treiber der Biodiversitätsentwicklungen gibt. Dazu soll die Literatur in die drei Haupttreiber ökonomische, sozio-ökonomische und rechtliche Bestimmungsgründe eingeteilt werden, , die sowohl einzeln als auch in Kombination auf die Landnutzungsentscheidungen auf die landwirtschaftlichen Betriebe sowie in der Agrarpolitik wirken. Ein besonderer Schwerpunkt in der Darstellung wird auf die Ausgestaltung der Agrar- und Umweltpolitik gelegt, da z.B. die Gemeinsame Agrarpolitik der EU (GAP), aber auch die EU Natura 2000-Strategie in vielen Studien als wichtige Stellschrauben für die Änderung der Landnutzung in Richtung eines stärkeren Schutzes der Biodiversität identifiziert werden (Leopoldina 2020, Lakner 2020). Durch die Datenrecherche sollen auch der Einfluss langfristiger Strukturveränderungen in der Landwirtschaft und deren Einfluss auf die Strukturvielfalt und das Artenvorkommen in der Landwirtschaft untersucht werden.

Teilprojekt 3: Politikanalyse, ökonomische Treiber und Discreet Choice Experiments

Laufzeit: 01.11.2021 - 31.10.2024

gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Projektleiter: Prof. Dr. Sebastian Lakner

Bearbeiter: Greta Sophie Theilen

Kurzbeschreibung: Die Gemeinsame Agrarpolitik (GAP) ist ein wichtiges politisches Instrument, um die Gestaltung der Agrarlandschaft zu beeinflussen und eine Landwirtschaft zu fördern, die zum Erhalt von Biodiversität beiträgt. Durch die aktuelle Reform der GAP bietet sich die Möglichkeit, ihre positiven Elemente weiter zu verbessern, beispielsweise hinsichtlich der ökologischen Steuerung auf der Landschafts-/Ökosystemebene. Daneben gilt es Förderungen so zu gestalten, dass sie Umsetzungsbarrieren auf Seiten der Landwirte und Landwirtinnen effektiv adressieren. Das Projekt CAP4GI identifiziert Möglichkeiten, mit denen die ökologische Effektivität von Maßnahmen durch einen Landschaftsansatz verbessert werden kann und deren Anpassung an und Übertragbarkeit auf verschiedene sozio-ökonomische Situationen. Hierfür geht CAP4GI über partizipative Austauschplattformen und direkte Ansprache in den Dialog mit Landwirten und Landwirtinnen aus Baden- Württemberg und Thüringen. Das Projekt analysiert die agrarpolitischen und sozio-ökonomischen Rahmenbedingungen in diesen beiden Regionen und führt vergleichende Discreet
Choice Experimente sowie eine agentenbasierte Modellierung durch, um die regionalen Hintergründe und ökonomische Treiber und die Wirkung von Politikmaßnahmen auf die Entscheidungen von Landwirten und Landwirtinnen besser zu verstehen. Simulationen zur Bewertung des Biodiversitätsgewinns unter verschiedenen Szenarien rundet die Untersuchungen in CAP4GI ab. Der enge Dialog und die Anerkennung von Bedürfnissen, kombiniert mit anschaulichen Simulationsanalysen zur Untersuchung alternativer Szenarien, werden dazu beitragen, wichtige Hindernisse für die strategische, adaptive Politikgestaltung und Landschaftsplanung zu erkennen und zu überwinden. Auf diese Weise wird dieser integrative und systemische Ansatz die Entwicklung eines Policy-Mixes unterstützen, welcher es den Landwirten und Landwirtinnen ermöglicht, ihre Führungsrolle für den Umweltschutz wahrzunehmen.

https://cap4gi.de/de

Transdisciplinary approaches for Systemic economic, Ecological and Climate change Transitions

Laufzeit: 01.09.2022 - 31.08.2024

gefördert durch: Europäische Union

Projektleiter: Prof. Dr. Sebastian Lakner

Bearbeiter: Dr. Geesche Maria Dobers

Kurzbeschreibung: Das Ziel von Agroecology-TRANSECT ist es, unser Verständnis für ein breites Spektrum an agrarökologischen Anbaumethoden zu verbessern, damit diese von den europäischen Landwirten stärker genutzt werden können.

TRANSECT steht für "Transdisziplinäre Ansätze für systemische wirtschaftliche, ökologische und klimatische Veränderungen". Wir arbeiten mit 11 Innovationszentren in 10 Ländern zusammen, die Versuche in landwirtschaftlichen Betrieben durchführen und deren Arbeit und Erkenntnisse, Erfolge und Misserfolge untersuchen, um den Wandel zu beschleunigen, indem wir reale Lösungen für reale Probleme in der Landwirtschaft aufzeigen. Die Vielfalt der am Projekt beteiligten Praktiken und Betriebstypen gibt einen Eindruck von der Tiefe und Breite unserer Ambitionen.

Letztendlich ist das Projekt auf die EU-Politik abgestimmt, insbesondere auf die Gemeinsame Agrarpolitik, den Green Deal und die Farm to Fork-Strategie.

Was verstehen wir unter "Agrarökologie"?

Wir haben unsere Definition des Begriffs "Agrarökologie" auf Rahmenwerke gestützt, die von früheren Projekten geschaffen wurden, wie z. B. die 10 Elemente der Agrarökologie der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation (FAO), die 13 Prinzipien der Agrarökologie, die vom Hochrangigen Expertengremium für Ernährungssicherheit und Ernährung entwickelt wurden, und die fünf Ebenen der Agrarökologie von Gliessman.

Das Projekt ist in sieben "Arbeitspakete" (WPs) unterteilt, die folgende Ziele verfolgen:

Konzeptualisierung der Agrarökologie für die Abschwächung des Klimawandels, eine widerstandsfähige Landwirtschaft und die Verbesserung der biologischen Vielfalt im europäischen Kontext (WP2)

Entfaltung des lokalen Potenzials der Agrarökologie im europäischen Kontext durch wissenschaftlich-gesellschaftliche Vereinbarungen (WP3 & 4)

Skalierung von Lösungen durch Markt- und Politikunterstützung (WP5 & 6)

Förderung des Wissensaustauschs zwischen den Akteuren und Kommunikation der Ergebnisse, um die Wirkung zu steigern (WP7)

www.agroecology-transect.net

Laufzeit: 01.10.2021 - 30.04.2022

gefördert durch: Umweltbundesamt

Projektleiter: Prof. Dr. Sebastian Lakner

Bearbeiter: Marie Meyer-Jürshof, Pia Sommer

Kurzbeschreibung: Das Vorhaben verfolgt das Ziel, die Klimawirksamkeit der GAP 2023-27 anhand des nationalen Strategieplans und des gesetzlichen Regelwerks zu beurteilen. Dabei erfolgt die Auswertung auf Grundlage des Entwurfs des Strategieplans sowie der nationalen und europäischen Beschlüsse und bereits vorgelegter Gesetze und Verordnungen zum aktuellen Zeitpunkt. Es soll auf dieser Grundlage abgeschätzt werden, wie hoch die Minderungsleistung der GAP-Elemente tatsächlich ist. Hierzu erfolgt eine Methodenentwicklung, konform mit Projektionsbericht, KSG & Klimaschutzbericht.

Für die Analyse der Zuweisung der Gelder (grob orientiert bzw. aufbauend an der OECD Rio-Marker Methodik), erfolgt die Entwicklung einer Methode, die abschätzt, wie viel Geld dem Klimaschutz tatsächlich zugutekommt.

Basierend auf die methodischen Vorarbeiten zur Mittelverteilung und THG-Bilanzierung erfolgt die Ableitung von Vorschlägen für die Verbesserung bestehender Maßnahmen und ggf. alternative Maßnahmen, die sich klimawirksam und kostengünstig in der neuen Förderperiode umsetzen ließen.

Bearbeiter: Dr. Carsten Croonenbroeck

Die Forschung in diesem Bereich beschäftigt sich mit der mikroökonometrischen Analyse des Preisbildungsprozesses bei Erstpreisauktionen (First-Price Sealed Bid Auctions, FPSB). Solche Auktionen kommen in vielen Bereichen zum Einsatz, beispielsweise findet an den Energiebörsen (EPEX, European Power Exchange) der Handel von Energiemengen auf Basis solcher Auktionsmechanismen (zuzüglich Tendering-Verfahren) statt. Die gewinnenden Gebote bringen dabei im auktionstheoretischen Sinn die Wertschätzung der Bieter zum Ausdruck und bilden dabei eine Extremwertstatistik dieser, da immer nur das höchste Gebot beobachtet wird. Hierüber kann die unbeobachtete Verteilung der Wertschätzungen identifiziert werden, indem unter Annahme des Independent-Private-Value-Paradigmas (IPVP, jeder potentielle Bieter kennt nur seine eigene Wertschätzung für das zu handelnde Gut) spieltheoretisch auf das Bayes-Nash-Gleichgewicht rationaler Bieter abgestellt wird. Eine Schätzung der unbekannten Verteilung der Wertschätzungen, und somit indirekt die maximale Zahlungsbereitschaft (Willingness To Pay, WTP) kann beispielsweise nichtparametrisch erfolgen. Parametrische Ansätze stehen ebenfalls zur Verfügung. In jüngerer Zeit wurde ein superkonsistenter (d.h. mit Konvergenzrate n, statt wie üblich √n) Extreme-Order-GMM-Schätzer entwickelt, welcher leider aufgrund komplexer verteilungstheoretischer Transformationen selten praktikabel eingesetzt werden kann. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wird ein Framework entworfen, welches die erforderlichen Transformationen nicht analytisch, sondern punktweise konsistent numerisch durchführt. Im Ergebnis wird ein Package für die Software R bereitgestellt, welches die direkte Anwendung des Extreme-Order-GMM-Schätzers ermöglicht und hierbei auch Bietercharakteristika und Objektcharakteristika als Kovariate berücksichtigen kann.

Bearbeiter: Dr. Carsten Croonenbroeck

Die Forschung in diesem Bereich befasst sich mit der empirischen Analyse von klima- und umweltökonomischen Maßnahmen zur Schadensprävention. In Kooperation mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) steht hierbei ein Datensatz der Schweizer Kantonalen Gebäudeversicherungen zur Verfügung, mit welchem nicht nur die Zusammenhänge von Schadenshöhe und Schadenshäufigkeit von Elementarschäden, aufgeteilt nach Typen wie Hochwasserschäden, Feuer-, Lawinen- oder Sturmschäden und Prämien sowie Aufwendungen für Präventionsmaßnahmen analysiert werden können, sondern auch die kausale Wirkungsrichtung betrachtet wird.
Die Analysemethodik, die in diesem Zusammenhang entwickelt wurde, kann auch auf weitere Bereiche angewendet werden. Hierzu ist beispielsweise eine Kooperation mit dem Friedrich-Loeffler-Institut (Greifswald) in Anbahnung. Dort wird an der Ökonomie von Tierseuchen geforscht: Welche ökonomisch-sozialen Kosten hat, im Nachgang, eine Seuche wie BSE oder die Blauzungenkrankheit verursacht? Impfungen gegen Seuchen stellen in diesem Sinne eine Präventionsmaßnahme dar: Impfungen kosten zunächst einmal etwas, reduzieren damit aber die Wahrscheinlichkeit eines Schadenseintrittes. Zeigen Maßnahmen dieser Art Wirkung? Sind sie rentabel? Ist die kausale Wirkungsrichtung die, die a-priori vermutet wird?
Zukünftig wird der Erfolg des Umwelthaftungsgesetzes von 1991 auf den Prüfstand gestellt. Es soll empirisch untersucht werden, ob das Gesetz seit seiner Einführung geholfen hat, Schäden zu vermeiden oder zu reduzieren oder ob das Gesetz wirkungslos geblieben ist. Außerdem wird betrachtet, ob das Gesetz nachhaltigen Einfluss auf den Industrieversicherungssektor hatte, können doch Schäden der Art, wie sie durch das Umwelthaftungsgesetz berührt werden, durchaus versichert werden.

Bearbeiter: Dr. Carsten Croonenbroeck

Zuverlässige Modellierung und Prognose von Stromlast, -einspeisung und -preisen sind für den Handel von Energie, insbesondere solcher aus fluktuierenden Quellen wie Wind und Solar, unerlässlich. Im Rahmen der Energiewende entstehen hier nicht nur neue Herausforderungen für die Marktteilnehmer, sondern auch neue Märkte aufgrund neuer Bedarfe: Marktakteure wie Energieerzeuger oder Energiehändler können präzise Prognosen am Markt einkaufen. Dienstleister bieten hochgenaue Punktprognosen, die Methodik hinter der Erstellung dieser Prognosen ist jedoch Betriebsgeheimnis. Auf der anderen Seite steht die immens breite, öffentlich-akademische Prognoseforschung, deren Methodenvorschläge in der Praxis oft schwer umzusetzen sind. Inwieweit die Methodik der Dienstleister sich an die akademische Forschung anlehnt, oder ob die eingesetzte Methodik gänzlich andere Wege geht als die öffentliche Forschung, ist weitgehend unbekannt. Daher soll in einem ersten Schritt eine Vergleichbarkeit von Fundamentalprognosen aus den Quellen eines solchen Dienstleisters und dem Stand der Forschung („state-of-the-art“) hergestellt werden, um die Performance der Methoden zu messen und gegenüberzustellen. Im nächsten Schritt werden die Zusammenhänge zwischen den Fundamentalprognosen und der Preisbildung analysiert. Dabei soll detailliert untersucht werden, ob durch die Einarbeitung von probabilistischen Prognosen statt Punktprognosen die Prognosegüte für Strompreise erhöht werden kann. Diese Verbesserung kann zu effizienteren Märkten und verbesserter Netzstabilität führen, insbesondere in Zeiten steigender Produktion von Wind- und Solarenergie. Zuletzt wird ein Vergleich der Güte der bisherigen Strompreisprognosen vom Co-Antragsteller einerseits, sowie der aus Modellen der aktuellen wissenschaftlichen Forschung andererseits hergestellt, insb. derer von neuen Methoden, welche auf probabilistischen Fundamentalprognosen basieren. Hier wird auch die ökonomische Effizienzwirkung solcher Prognosen betrachtet. Zusammengefasst bildet dieses Projekt die Basis für einen Kompetenzaustausch zwischen akademischer und innerbetrieblicher Forschung, der selten öffentlich stattfindet und von dem beide Seiten profitieren werden.