Agrarökonomin modelliert für die zukünftige Ernährungsversorgung  

Das Interview führte: JULIA VOGT | IGZ

Einfach zusammengefasst: was können wir uns unter Ihrem Projekt vorstellen?

Ich schaue mir in meinem Projekt an, wie sich der Agrar- und Ernährungssektor in der EU und Deutschland verändert, wenn erstens die EU sich komplett selbst mit Nahrungsmitteln versorgen würde und zweitens eine Veränderung von der landbasierten Agrarwirtschaft auf dem Feld zu einer Landwirtschaft in geschlossenen Systemen, z. B. Indoor-Farmen, wechseln würden.

Was verbirgt sich hinter den Gleichgewichtsmodellen, mit denen Sie arbeiten?

Die Computermodelle, mit denen ich arbeite, sind im Kern Gleichungssysteme, wie man sie aus dem Mathematikunterricht in der Schule kennt, also Gleichungen mit verschiedenen Variablen, z. B. x = 2y oder x = y+2, die verschiedene wirtschaftliche Zusammenhänge beschreiben. In diesen Gleichungen ist unter anderem festgelegt, dass nur konsumiert werden kann, was auch produziert oder importiert wurde. Verfügbare Agrarflächen für die Produktion bestimmter Produkte sind ebenfalls in den Gleichungen berücksichtigt.

Wir suchen bei der Arbeit mit dem Modell die Mengen, die produziert und konsumiert werden, für die alle Gleichungen erfüllt werden, d. h. wenn das System im Gleichgewicht ist. Allgemeine Gleichgewichtsmodelle berücksichtigen die gesamte Volkswirtschaft, d. h. alle Sektoren wie Arbeitsmarkt oder Währungswechselkurse. In partiellen Gleichgewichtssystemen, und mit so einem arbeite ich aktuell, wird nur ein Bereich betrachtet: hier geht es nur um Landwirtschaft. Im Gegensatz zu allgemeinen Modellen gibt es hier nicht nur einen zusammenfassenden Landwirtschafts- oder Getreide-Sektor, sondern es wird eine detaillierte Aufgliederung in viele Gleichungen vorgenommen: Weizen, Roggen, Hafer etc.

Man unterscheidet dann noch statische und rekursiv-dynamische Modelle: statische Modelle betrachten jeweils ein Jahr und man geht davon aus, dass sich nach Anpassungen an Veränderungen ein neues Gleichgewicht einstellt, das man wiederum beschreiben kann. Dynamische Modelle berücksichtigen wiederum die Entwicklungspfade, entlang derer sich Gleichgewichte einstellen. Da diese Modelle um ein vielfaches komplexer, aber nur einen mäßigen Mehrwert für meine spezifische Fragestellung liefern, arbeite ich mit einem partiellen statischen Gleichgewichtsmodell.

Welche Datengrundlage verwenden Sie für Ihre Modellierungen und was kann damit berechnet werden? Gibt es Arbeitshypothesen bzw. welche Kriterien werden für die Modellierungen angelegt?

Ich arbeite mit CAPRI, einem von der Europäischen Kommission in Auftrag gegebenes open source Modell. CAPRI steht für „Common Agricultural Policy Regionalised Impact Modelling System“. Das Modell soll Auswirkungen von Agrar- und Handelspolitik auf Produktion, Einkommen, Märkte, Handel und Umwelt im regionalen bis globalen Maßstab vorhersagen. Viele Forscherinnen und Forscher aus ganz Europa arbeiten daran und untersuchen die unterschiedlichsten Fragestellungen. Zum Beispiel, wie sich eine Reform der Agrarpolitik auf die Entscheidungen der Landwirtinnen und Landwirte auswirkt.

Die detaillierten Daten für den Input kommen zum Beispiel von Eurostat oder der FAO. Bilanzen für die Produktion, aber auch Umweltkennziffern wie beispielsweise die Menge an Treibhausgasäquivalenten, die für die Produktion von Rindfleisch anfallen, werden im Modell berücksichtigt. Eigene Daten muss ich also nicht erheben.
Für meine Arbeit ziehe ich als Referenz, als Baseline, ein Szenario für 2030 hinzu: bis dahin postulieren wir die Einstellung eines neuen Gleichgewichts, das sich durch neue EU-politische Rahmenbedingungen, die jetzt eingeführt werden, ergibt.

Das Szenario für 2030 ist für meine Berechnungen der Status quo. Im ersten Teil meines Projekts betrachte ich im Vergleich dazu ein Extrem-Szenario: No Trade, also kein Handel. Ich simuliere, was passierte, wenn es keine Agrarimporte mehr gäbe, indem ich Importzölle massiv erhöhe. Bei 400 % Einfuhrabgaben auf Soja würde dieser viermal teurer und damit nicht mehr importiert werden. So komme ich zu einem No Trade-Szenario. Damit sich wieder ein Gleichgewicht einstellt, muss sich an anderer Stelle wieder etwas ändern. Das Modell findet für Landwirtinnen und Landwirte den ökonomisch besten Weg, die fehlenden Importe auszugleichen: durch verstärkten Soja-Anbau in der EU oder Import anderer Eiweißfuttermittel. Eine andere Folge ist ein Rückgang von tierischen Produkten aufgrund dieser Zollerhöhung. Das Schöne am Modell ist, dass dort alle bekannten Beziehungen berücksichtigt werden und gegeneinander abgewogen und die daraus resultierenden Konsequenzen im modellierten System angezeigt werden. Das könnte man als einzelner Mensch gar nicht in der Vollständigkeit überblicken.

Es soll jedoch nicht nur ein Agrarprodukt – im Beispiel Soja – vom Handel ausgeschlossen werden. Vor der Herausforderung, die Stellschrauben des No Trade-Szenarios zu definieren, stehe ich gerade. Ich konzentriere mich dabei auf Lebensmittel. Diese Hürde nimmt sehr viel Zeit in Anspruch, denn eigentlich ist das CAPRI-Modell nicht für Extremszenarien ausgelegt. Kleinere Zolländerungen von 10-20 % oder Importstopp von Produkten, die überwiegend in der EU produziert werden, können mit den Gleichungen gut dargestellt werden, aber an das food4future-Szenario muss ich mich schrittweise annähern. Irgendwann komme ich an den Punkt, an dem die Gleichungen nicht mehr aufgehen, da beispielsweise die Nachfragefunktion nicht mehr gelöst werden kann. Unabhängig vom Preis gibt es immer eine „Mindestnachfrage“. Ich arbeite also aktuell an der Art und Weise, wie diese Nachfrage in Gleichungen dargestellt werden kann, damit das Modell das Extremszenario wiedergeben kann.

Wie gehen Sie im Projekt vor und gibt es erste Ergebnisse?

In meinem Projekt gibt es wenig, mit dem ich mich so intensiv beschäftige wie mit der Modellierung. Das ist wohl gleichzeitig Vor- und Nachteil des Projekts. CAPRI gibt es schon viele Jahre und europaweit wird an verschiedenen Instituten zu unterschiedlichen Schwerpunkten dazu gearbeitet, das Modell wird fortwährend verbessert und erweitert, sodass es heute kaum noch jemanden gibt, der das gesamte Modell bis ins letzte Detail überblickt. Es kann also passieren, dass niemand vor mir an einer bestimmten Fragestellung gearbeitet hat und ich Glück habe, wenn ich von anderen Informationen darüber bekomme, welcher Teil des Codes relevant sein könnte. Ich sitze dann vor dem Computer, klicke mich durch den Code und versuche, aus den Fehlermeldungen schlau zu werden. Ich vergleiche meine Arbeit gerne mit einem Escape Room: Ich löse ein Rätsel und komme damit dem Ziel ein Schritt näher, während ich gleichzeitig ein neues Problem entdecke. Das Ziel, analog zur Befreiung aus dem Raum, ist die erfolgreiche Modellierung des No Trade-Szenarios. Danach müssen die Ergebnisse ausgewertet werden. Und auch da gilt: so viele Fragen man dem Modell stellen kann, so viele Antworten erhält man. Was ich persönlich sehr interessant finde, ist die Frage der Auswirkungen des Szenarios auf die Klima-Bilanz. In der öffentlichen Debatte wird Regionalität oft mit einem positiven Einfluss auf das Klima in Verbindung gebracht. In einem begrenzten Szenario haben wir den Soja- und Getreideimport unterbunden. Dadurch würde mehr Soja in der EU angebaut, was mit einem geringeren Ertrag und höheren Flächenbedarf als beim Anbau in Südamerika einherginge. Andere Agrargüter, die eigentlich optimale Anbaubedingungen in der EU finden, müssten daher wiederum importiert werden, um den Bedarf zu decken. Insgesamt hat das Modell als Folge einen signifikanten Anstieg der Treibhausgasemissionen prognostiziert. Im Prinzip deckt sich das Ergebnis mit unserer Arbeitshypothese, da über die Soja-Thematik und Eiweißlücke eine langjährige Fachdiskussion geführt wird.

Für uns im Team überraschend war jedoch das Ergebnis der Simulationen in Zusammenhang von Biokraftstoff und Dried Distillers Grains [with solubles] (DDGS, dt. Schlempe), die als Abfallprodukt bei der Produktion von Bioethanol entstehen und als Futtermittel verwendet werden können. Durch den simulierten Importstopp von Eiweißfuttermitteln zeigte sich, dass diese beiden gekoppelt sind: Es würde mehr Bioethanol produziert werden, damit mehr Futtermittel zur Verfügung stünde.

Die Extrem-Szenarien – No Land, No Trade – klingen genauso: extrem. Welche bereits heute absehbaren Entwicklungen könnten dazu führen, dass diese eintreten?

Rein technisch sind die Gründe für die Entwicklung zu den Extremszenarien für meine Modellierungen nicht so entscheidend. Für die Umsetzung im Modell ist es egal, ob der Importstop durch Zollerhöhungen, durch nicht-tarifäre Handelshemmnisse oder durch stark gestiegene Transportkosten zustande kommt.

Aus meiner Sicht gibt es für ein No Trade-Szenario aktuell mehr Anhaltspunkte als für No Land. Wir befinden uns in einer globalen Pandemie. Viele stellen sich gerade die Frage, wie weit [die EU oder Deutschland] von globalen Lieferketten abhängig sein möchte bzw. sich stärker selbst versorgen will oder muss.

Ein anderes aktuelles Beispiel ist der Einsatz der neuen Methode CRISPR/Cas9, der sogenannten „Genschere“, bei Nutzpflanzen. Die Gesetzgebung für gentechnisch veränderte Organismen in der EU und in den USA unterscheidet sich grundlegend. In der EU ist sie prozessorientiert, was bedeutet, dass z.B. Sojapflanzen, die mit Hilfe von konventioneller oder diesen neuen Gentechnik gezüchtet wurden, immer auch als gentechnisch verändert klassifiziert werden. Sogar, wenn nur ein Buchstabe im Erbmaterial verändert und keine fremden Gene eingeschleust wurden und das Endprodukt gar nicht von Soja unterscheidbar ist, der durch traditionelle Züchtungsmethoden generiert wurde. In den USA gibt es dagegen eine produktorientierte Gesetzgebung, so dass einige mit Hilfe der „Genschere“ hergestellte Sorten dort als konventionell klassifiziert werden, weil sich ihr Erbgut nicht von konventionell hergestellten Sorten unterscheidet. Nach EU-Recht würden sie jedoch als gentechnisch veränderte Organismen klassifiziert werden. Wenn also ein Handelsunternehmen konventionell erzeugtes Soja aus den USA in die EU importieren will, können sie nicht zweifelsfrei wissen, ob es sich nicht um gentechnisch verändertes Soja nach EU-Recht handeln könnte. Wenn Unternehmen dieses Risiko nicht tragen wollen, könnte das zu einem Importstopp führen.

Welchen Nutzen können die Modellierungen zu den Extremszenarien und ihren Auswirkungen auf die Agrar- und Ernährungswirtschaft haben?

Ich denke, aus den Modellierungen zu No Trade kann man schon jetzt ableiten, dass eine Abschottung, sei es EU oder eine einzelne Nation, ohne eine gleichzeitige Änderung des Konsums vor allem negative Auswirkungen auf das Klima durch die Erhöhung von Treibhausgasemissionen haben wird. Oder von der anderen Seite betrachtet: sollte eine Abschottung irgendwann politisch gewünscht sein, hätte dies ohne weitere Eingriffe negative Auswirkungen auf die Klimabilanz. Durch die Einführung eines globalen Handelsregimes, z. B. durch die Einführung einer CO2-Steuer und/oder eine CO2-Grenzabgabe, und durch Konsumänderung hin zu einer pflanzlichen Ernährung könnte den negativen klimatischen Folgen entgegengewirkt werden.

Was hat Sie dazu bewogen, sich auf Agrarökonomie zu spezialisieren?

Während meines VWL-Bachelorstudiums fand ich vor allem die Ressourcenfrage sehr spannend, was mich zur agrarwissenschaftlichen Fakultät brachte. Dort beschäftigt man sich mit der Frage, wie man mit vorhandenen Ressourcen am besten umgeht, während die Wirtschaftswissenschaften das nur wenig berücksichtigen. Außerdem hat mich Entwicklungspolitik und wie wirtschaftliche Entwicklung eigentlich stattfindet, sehr interessiert. In sogenannten „Entwicklungsländern“ hat der Agrarsektor einen deutlich größeren Anteil als zum Beispiel in Deutschland. Spricht man über wirtschaftliche Entwicklung, muss man zwangsläufig über die wirtschaftliche Entwicklung des Agrarsektors sprechen. In der Entwicklungspolitik gibt es die Idee, wirtschaftliches Wachstum von „Entwicklungsländern“ mit starkem Agrarsektor durch Absatzmärkte im globalen Norden zu stärken, was auch eine interessante Verquickung ist.

Darüber hinaus ist Agrarwirtschaft spannend, da – im Gegensatz zu vielen anderen Bereichen der Wirtschaft – Handelsbarrieren noch sehr präsent sind und ihre Änderungen einen sichtbaren Einfluss auf den Handel haben. Nachdem ich also meinen Master an der agrarwissenschaftlichen Fakultät der Humboldt-Universität gemacht habe, habe ich schnell gemerkt: ich bin mit dem Thema noch nicht fertig und möchte dabei bleiben.

Und dann gibt es immer wieder Momente während meiner Arbeit, in denen Dinge Sinn ergeben. Wenn nach zwei, drei Wochen, in denen ich über meinen Ergebnissen gesessen habe und ich nichts mit ihnen anfangen konnte und ich am liebsten meinen Laptop aus dem Fenster werfen wollte, plötzlich der Moment der Erkenntnis kommt, das ist so belohnend. Man läuft dann mit sehenden Augen durch die Welt.

Vielen Dank für das Gespräch.

Weiterführende Informationen:

Ferike Thom hat ihr Projekt “Die EU als Selbstversorgerin” im Januar diesen Jahres beim GFFA Science Slam in Berlin vorgestellt. Hier können Sie sich die Aufzeichnung anschauen (unten): https://www.food4future.de/de/aktuelles/news/2020-09-10-im-gesprach-ferike-thom

Mehr zum Projekt: “No Trade und No Land – Optionen für die zukünftige Ernährungsversorgung”

Konferenzbeiträge:

• Gocht A., Consmüller N., Thom, F., Grethe H. “A regionalized analysis of consequences from the genome editing regulation of the EU on European agriculture”. EcoMod2020 – International Conference on Economic Modeling and Data Science, 08.-10.07.2020 Mailand, Italien Akzeptiert. (Corona-bedingt verschoben auf 2021)
• Gocht A., Consmüller N., Thom, F., Grethe H. “CRISPR/Cas & Co: Likely Economic Consequences of the ECJ Judgement on Agriculture”. 16. Kongress der European Association of Agricultural Economists (EAAE), 25.-28.08.2020 Prag, Tschechien. Eingereicht. (Corona-bedingt verschoben auf 2021)