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USL Stofflüsse NRW

Skalenübergreifende Modellierung von Änderungen der Agrarstruktur und landwirtschaftlichen Stoffflüssen in Regionen von Nordrhein-Westfalen


Titel: Skalenübergreifende Modellierung von Änderungen der Agrarstruktur und landwirtschaftlichen Stoffflüssen in Regionen von Nordrhein-Westfalen


Kurzfassung:

Ziel des Forschungsvorhabens ist die gekoppelte Simulation und Analyse von Nährstoffflüssen auf Ebene des Pflanzenbestandes, des landwirtschaftlichen Betriebes und der Region unter expliziter Betrachtung des Nährstoffaustausches zwischen Betrieben. Es werden Auswirkungen von Politikmaßnahmen quantifiziert und soweit möglich Handlungsempfehlungen abgeleitet, um die Umweltbelastung durch Nährstoffüberschüsse zu reduzieren. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der aktuellen Novellierung des Düngerechts. Es werden kleinräumige, georeferenzierte Daten in ausgewählten Regionen in Nordrhein-Westfalen genutzt, z.B. zu Boden, Klima, Fruchtfolgeanteilen, Tierbeständen und Erträgen. Mittels eines Pflanzenwachstumsmodells werden für wichtige Kulturen detailliert Nährstoffflüsse unter unterschiedlichem Management simuliert. Dazu wird die Modellierungsplattform SIMPLACE eingesetzt. Die so gewonnenen Ergebnisse gehen mit weiteren Daten in das einzelbetriebliche Programmierungsmodell FARMDYN ein. Das Modell simuliert bei gegebenen Preisen, betrieblicher Ausstattung mit Kapital und Arbeit und agrar- und agrarumweltpolitischen Rahmenbedingungen optimale einzelbetriebliche Investitions- und Produktionsentscheidungen, einschließlich des Imports- und Export von Nährstoffen. Aus diesen Simulationsergebnissen werden ökonometrisch duale Gewinnfunktionen geschätzt. Sie beschreiben unter anderem das Verhalten von Landwirten im Pachtmarkt und in Bezug auf Nährstoffexport und -import. Das Agenten basierte Modell ABMSIM erfasst mittels dieser Verhaltensfunktionen georeferenziert die Interaktion der Betriebe im Pachtmarkt und beim Austausch von Nährstoffen. Es beschreibt so in einem konsistenten Rahmen die Entwicklung von Agrarstruktur und Nährstoffflüssen im Raum. Das Forschungsprojekt besteht aus drei Teilprojekten, die von unterschiedlichen Lehrstühlen der landwirtschaftlichen Fakultät bearbeitet werden.



Bearbeiter: Dr. Thomas Gaiser
Dr. Wenzhi Zeng

Laufzeit: 2016 - 2018

Förderung: Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (Forschungsschwerpunkt "Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft")

Kooperations- partner:

Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik, Universität Bonn


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