Landgewinn - Energiesystemanalyse von Dekarbonisierungsstrategien der Landwirtschaft; Ökonomisch-ökologische Bewertung von Pflanzenkohle und einer weiteren landwirtschaftlichen Dekarbonisierungstechnologie; gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms

Abstract

Um die anvisierte Klimaneutralität bis 2045 zu erreichen, muss auch der Landwirtschaftssektor seine Treibhausgasemissionen deutlich reduzieren. Neue Technologien wie die Agri-Photovoltaik, die Herstellung und Nutzung von Pflanzenkohle und batterieelektrische Traktoren können zur Emissionsminderung und zur Erreichung der Energiewendeziele beitragen und somit neue Schnittstellen zwischen Land- und Energiewirtschaft schaffen. Bisherige Studien zu den drei Technologien konzentrierten sich vor allem auf betriebswirtschaftliche Aspekte und berücksichtigten die regionalökonomischen, ökologischen und energiesystemischen Effekte nicht umfassend. Ziel des Projektes "Landgewinn" war es, das Dekarbonisierungspotenzial der Landwirtschaft zu quantifizieren, die Wechselwirkungen mit dem Energiesystem zu bewerten und die drei Klimaschutztechnologien systematisch zu analysieren. Die Arbeiten des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung konzentrierten sich dabei auf die Produktion und Nutzung von Pflanzenkohle, batterieelektrische Traktoren und in Teilen auf die Agri-Photovoltaik. Methodisch setzte das Teilprojekt dabei auf eine Kombination aus Wirtschaftlichkeitsanalysen, regionalökonomischen Analysen, Ökobilanzen, Fokusgruppen und Stakeholder-Workshops. Die Herstellung und Nutzung von Pflanzenkohle zeigt ein hohes CO2-Speicherpotenzial, aber wirtschaftliche Unsicherheiten. Elektrotraktoren sind ab einem Strommix von mindestens 60 % erneuerbarer Energien ökologisch vorteilhaft, aber derzeit noch teurer in der Haltung als Dieseltraktoren. Die regionalökonomische Analyse zeigt, dass die Agri-Photovoltaik und die Pflanzenkohle insbesondere in Süddeutschland aufgrund der vergleichsweise hohen Sonneneinstrahlung sowie der Flächen- und Biomasseverfügbarkeit signifikante regionale Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte erzielen können. Elektrotraktoren haben das Potenzial, die Wertschöpfung der Landtechnikbranche bis 2045 deutlich zu steigern, insbesondere bei ambitionierten Elektrifizierungsszenarien. Die Ergebnisse verdeutlichen die Notwendigkeit politischer Unterstützung zur Förderung von Pflanzenkohle und Elektrotraktoren, z.B. durch zeitlich befristete Förderungen und stabile rechtliche Rahmenbedingungen. Die weitere Verbreitung dieser Technologien ermöglicht Synergien zwischen Landwirtschaft und Energiewirtschaft und kann einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele leisten. Datei-Upload durch TIB In order to achieve the targeted climate neutrality by 2045, the agricultural sector in Germany must also significantly reduce its greenhouse gas emissions. New technologies such as agri-photovoltaics, the production and utilization of biochar and battery-powered tractors can contribute to reducing emissions and achieving the energy transition targets, thus creating new interfaces between the agricultural and energy sectors. Previous studies on the three technologies have focused primarily on economic aspects and have not fully considered the regional economic, environmental and energy system effects. The aim of the ‘Landgewinn’ project was to quantify the decarbonization potential of the agricultural sector, assess the interactions with the energy system and systematically analyze the three climate protection technologies. The work of the Institute for Ecological Economy Research focused on the production and use of biochar, battery-electric tractors and, in part, agri-photovoltaics. Methodologically, the sub-project relied on a combination of economic analyses, regional economic analyses, life cycle assessments, focus groups and stakeholder workshops. The production and utilization of biochar has a high CO2 storage potential, but economic uncertainties. Electric tractors are environmentally advantageous from an electricity mix of at least 60 % renewable energies, but are currently still more expensive to maintain than diesel tractors. The regional economic analysis shows that agri-photovoltaics and biochar can achieve significant regional value creation and employment effects, especially in southern Germany, due to the comparatively high level of solar radiation and the availability of land and biomass. Electric tractors have the potential to significantly increase value creation in the agricultural technology sector by 2045, especially with ambitious electrification scenarios. The results emphasize the need for political support to promote biochar and electric tractors, e.g. through temporary subsidies and a stable legal framework. The further spread of these technologies enables synergies between agriculture and the energy industry and can make an important contribution to achieving climate targets.