Optimierung der Pflanzenproduktion für den Klimaschutz

Hintergrund und Zielsetzung

Insbesondere die landwirtschaftliche Nahrungsmittelproduktion blickt einer ungewissen Zukunft entgegen und es besteht erheblicher Informationsbedarf hinsichtlich geeigneter Klimaschutzstrategien. Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Identifizierung von geeigneten Bewirtschaftungsmaßnahmen und betrieblichen Strategien zur Optimierung der Pflanzenproduktion im Sinne des Klimaschutzes. 

Ziel des Arbeiten am Thünen-Institut ist die Optimierung der Anbaudiversifizierung unterschiedlicher Kulturen und Sorten für den Klimaschutz unter besonderer Berücksichtigung der Widerstandfähigkeit gegen Extremwetter. Hierzu werden die Zusammenhänge zwischen Wetterereignissen, Erträgen und Klimawirkungen mit Hilfe statistischer Methoden abgebildet und mit Hilfe von landwirtschaftlichen Betriebsmodellen optimale Anbauverhältnisse für verschiedene Standorte und Betriebstypen (z.B. konventionell, ökologisch; Marktfrucht, Milchvieh) unter verschiedenen Klimaszenarien abgeleitet.

Vorgehensweise

Im ersten Arbeitsschritt werden Extremwetterindizes zur Ableitung von Extremwetterwirkungen auf Erträge mit Hilfe von impact-orientierten Schadschwellen weiterentwickelt. Auf dieser Basis werden wetterbedingte Erlösschwankungen analysiert, indem Ertragsdaten für den Zeitraum 1995-2021 mit korrespondierenden Wetterdaten zusammengeführt werden. Im zweiten Arbeitsschritt werden die relevanten Korrelationsstrukturen mit Hilfe von Copula für verschiedene Kulturen geschätzt. Darauf aufbauend wird ein stochastisches Modell für die Generierung konsistenter Wetter-Ertrags-Preis-Szenarien für Monte-Carlo-Simulationen entwickelt. Im dritten Arbeitsschritt wird ein Betriebsmodell zur Analyse der Klimawirkungen und der betriebswirtschaftlichen Auswirkungen von unterschiedlichen Anbauportfolios (Sorten, Kulturen, Fruchtfolgen) für ausgewählte Standorte und unterschiedliche Betriebstypen spezifiziert. Im vierten Arbeitsschritt erfolgt die Analyse der Klimawirkungen, der Wirtschaftlichkeit und der Einkommensstabilität aktuell beobachteter sowie weiterentwickelter Anbauportfolios und Klimaschutzstrategien unter ausgewählten Klimaszenarien. Die betriebswirtschaftlichen Auswirkungen von unterschiedlichen Anbauportfolios werden in
einem Workshop mit landwirtschaftlichen Beratern validiert.