Was macht die Nutzung von Präzisionstechnologien in der Schweizer Landwirtschaft attraktiv?

Von Karin Späti1, Robert Huber1, Ivana Logar2und Robert Finger1 Präzisionslandwirtschaft wird auch in der Schweiz immer attraktiver. Der Einsatz von Produktionsmitteln wird effizienter und verspricht ökonomische Vorteile. Wie kann dieses Potenzial besser genutzt werden?

Digitale und raumbezogene Technologien zur Überwachung, Bewertung und Bewirtschaftung von Nutzpflanzen haben das Potenzial, negative Auswirkungen der Landwirtschaft auf die Umwelt, wie z.B. Stickstoffverluste oder Pestizideinsatz, zu verringern, ohne dabei die Produktion zu reduzieren (Walter et al., 2017). Technologien mit dem grössten Potenzial zur Verringerung des ökologischen Fussabdrucks, wie z. B. die teilflächenspezifische Düngung, werden jedoch in der Schweiz nur in geringem Umfang eingesetzt (Finger et al., 2019, Groher et al., 2020). Insbesondere sind hohe Kosten aber auch ein geringer direkter wirtschaftlicher Nutzen für Landwirtinnen und Landwirte Hindernisse, standortspezifischen Stickstoffdüngung zu nutzen (Späti et al., 2021). Politische Massnahmen können die Einführung dieser Technologien fördern und so den Weg für die ökologischen und wirtschaftlichen Chancen der Präzisionslandwirtschaft ebnen.

In einer kürzlich in der Fachzeitschrift Journal of the Agricultural and Applied Economics Association veröffentlichten Studie (Späti et al., 2022) untersuchen wir die Präferenzen von Landwirtinnen und Landwirten für verschiedene Attribute von Technologien zur teilflächenspezifischen Stickstoffdüngung. Dazu haben wir eine Online-Befragung mit einem Choice-Experiment durchgeführt, an der 418 Landwirte Bäuerinnen und Bauern mit Ackerbau aus den beiden Kantonen Bern und Solothurn teilnahmen (Abbildung 1). Dabei wurden den Teilnehmerinnen und Teilnehmern eine Reihe von Szenarien vorgelegt, bei welchen sich die Attribute der der Technologien unterscheiden. Die Attribute umfassten i) Veränderungen in Kosten, respektive Deckungsbeitrag durch Technologienutzung, ii) die Eigentümerstruktur der Technologie, iii) das Stickstoffreduktionspotential, iv) die Zuverlässigkeit in Bezug auf den tatsächlichen Nutzen der Technologie, sowie v) die Unterstützung, welche sie im Fall von technischen Problemen erhalten (Tabelle 1).

Tabelle 1: Übersicht über die Attribute und Levels.

Neben den Attributen der Technologie, welche die Anwendung von teilflächenspezifischer Düngung fördern können, untersuchten wir auch, wie sich die Akzeptanz- und Zahlungsbereitschaft unterscheidet, wenn das Kostenelement im Experiment unterschiedlich formuliert wurde. Dazu unterteilten wir die Befragten in zwei Gruppen. In der ersten Gruppe wurde dieses Attribut als Erhöhung des Deckungsbeitrags formuliert. In der zweiten Gruppe als zusätzliche Kosten der Technologie definiert. Dadurch konnten wir untersuchen wie sich Akzeptanzbereitschaft (willigness to accept, WTA) als auch die Zahlungsbereitschaft (willigness to pay, WTP) für die Technologieattribute unterschieden. Diese Unterscheidung ermöglicht es, die Art und Weise einer Förderung dieser Technologien zu analysieren und diskutieren. Die geteilte Stichprobe impliziert zwei unterschiedliche Entscheidungskontexte für die Landwirtinnen und Landwirte. In der WTP (Zahlungsbereitschaft)-Stichprobe tragen die Landwirtinnen und Landwirte die Kosten der Einführung, um (private) Inputkosten zu sparen und/oder einen Umweltnutzen zu erzielen. Dies bedeutet, dass der öffentliche Nutzen der Stickstoffreduzierung in der Pflicht der Landwirtinnen und Landwirte liegt (Verursacherprinzip). Eine Besteuerung des Stickstoffeinsatzes würde somit den Anreiz für die die Landwirtinnen und Landwirte erhöhen, inputsparende Technologien einzusetzen. In der WTA (Akzeptanzbereitschaft)-Stichprobe nehmen wir an, dass Landwirtinnen und Landwirte aufgrund der bereits hohen Umweltvorschriften berechtigt sind, Stickstoff für die Nahrungsmittelproduktion zu verwenden. In diesem Fall sollte jede Stickstoffreduzierung, die einen öffentlichen Umweltnutzen schafft und über das hinausgeht, was die Gesellschaft vernünftigerweise von Landwirtinnen und Landwirten erwarten kann, kompensiert werden.

Abbildung 1: Verteilung der die Landwirtinnen und Landwirte in den Stichproben für die Akzeptanzbereitschaft (WTA) und die Zahlungsbereitschaft (WTP). Dunklere Farben stehen für mehr Befragte aus dieser Gemeinde und Mischfarben für Befragte aus beiden Stichproben.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass die derzeitige Nutzungsrate von Technologien zur standortspezifischen Düngung sehr gering ist. Nur 4,3 % der Befragten gaben an, dass sie solche Technologien bereits auf ihrem Betrieb einsetzen, und eine grosse Mehrheit (68,8 %) gab an, dass sie noch keine Erfahrung damit haben.

Unsere Ergebnisse zeigen, die Landwirtinnen und Landwirte bevorzugen Technologien mit hoher Zuverlässigkeit und einem hohen Stickstoffreduktionspotenzial. Die Zahlungsbereitschaften für einzelnen Attribute variieren dabei stark (Abbildung 2). Zum Beispiel wären die Landwirtinnen und Landwirte bereit, 296 CHF/ha/Jahr für eine Technologie zu zahlen, die über die Jahre hinweg stabile Ergebnisse liefert. Für eine Technologie, die den Stickstoffeinsatz um 40% reduzieren kann, beträgt die Zahlungsbereitschaft 210 CHF/ha/Jahr. Die Schätzungen der marginalen Akzeptanzbereitschaft deuten darauf hin, dass die Landwirtinnen und Landwirte den höchsten Ausgleich für die Stickstoffreduzierung fordern. Sie sind bereit, für eine Entschädigung von 356 CHF/ha/Jahr den Stickstoff um 20 % zu reduzieren, während sie für eine 40 %ige Stickstoffreduktion eine Entschädigung in Höhe von 598 CHF/ha/Jahr erwarten. Im Vergleich fordern die Landwirtinnen und Landwirte demnach eine deutlich höhere Entschädigung, als sie für dieselbe Umwelteigenschaft der Technologie zu zahlen bereit wären. Ein möglicher Grund dafür ist, dass Landwirtinnen und Landwirte, wenn sie zu ihrer Akzeptanzbereitschaft befragt, werden der Ansicht sind, dass sie einen öffentlichen Umweltnutzen erbringen.

Abbildung 2: Zahlungsbereitschaft (WTP) auf der linken Seite (a) und Akzeptanzbereitschaft (WTA) auf der rechten Seite (b).

Aus den Ergebnissen ergeben sich Implikationen für Politik und Industrie. Die gegenwärtig niedrigen Nutzungsraten zeigen, dass eine wesentliche Steigerung der Nutzung ohne zusätzliche Massnahmen unwahrscheinlich ist. Dies kann durch das Zusammenspiel folgender Massnahmen erreicht werden: 1) Erhöhung und Förderung der Zuverlässigkeit der Technologie, 2) bessere Unterstützung bei technischen Problemen, 3) stärkere Entschädigung der Landwirtinnen und Landwirte für die Erbringung des Umweltnutzens (z.B. durch Direktzahlungen zur Unterstützung von Praktiken mit geringerer Stickstoffbelastung); 4) Erhöhung der Kosten für den Einsatz von Stickstoff (z.B. durch eine Lenkungsabgabe). 5) Senkung der Kosten für die Technologie (z.B. durch Subventionen). Diese Massnahmen liessen sich auch beliebig kombinieren. Für viele dieser Aspekte (z.B. der Erhöhung der (wahrgenommenen) Zuverlässigkeit der Technologie) stellen Bildung, Beratung und technologische Wissensförderung einen wichtigen Hebel dar. Zudem weisen unsere Ergebnisse zum Unterschied zwischen Zahlungs- und Akzeptanzbereitschaft darauf hin, dass die Subventionierung von Umweltvorteilen oder -technologien mit geringer Kosteneffizienz verbunden ist. Dies lässt sich darauf zurückführen, dass der Anspruch auf Entschädigung für die Reduktion des Stickstoffeinsatzes bei den Bäuerinnen und Bauern höher ist als die Zahlungsbereitschaft. Das heisst, dass eine Lenkungsabgabe unter Umständen effizienter sein kann (d.h. mit geringeren Kosten bei gleicher Stickstoffeinsparung) als eine Subventionierung von Technologien.

1 Agricultural Economics and Policy Group, Eidgenössiche Technische Hochschule Zürich, Zurich, Switzerland

2 Department of Environmental Social Sciences, Eawag: Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, Dübendorf, Switzerland

Referenzen

Finger, R., Swinton, S. M., Benni, N. E. & Walter, A. Precision farming at the nexus of agricultural production and the environment. Ann. Rev. Resour. Econ. 11, 1–23 (2019). https://doi.org/10.1146/annurev-resource-100518-093929.

Groher, T., Heitkämper, K., Walter, A., Liebisch, F., & Umstätter, C. (2020). Status quo of adoption of precision agriculture enabling technologies in Swiss plant production. Precision Agriculture, 21(6), 1327-1350.

Späti, K., Huber, R., & Finger, R. (2021). Benefits of increasing information accuracy in variable rate technologies. Ecological Economics, 185, 107047.

Späti, K., Huber R., Logar, I., & Finger R. 2022.“Incentivizing the Adoption of Precision Agricultural Technologies in Small‐Scaled FarmingSystems: A Choice Experiment Approach.”Journal of Agricultural and Applied EconomicsAssociation.1–18. https://doi.org/10.1002/jaa2.22

Walter, A., Finger, R., Huber, R., Buchmann, N. (2017). Smart farming is key to developing sustainable agriculture. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 114 (24) 6148-6150 https://doi.org/10.1073/pnas.1707462114.

Dank

Wir bedanken uns bei allen Landwirtinnen und Landwirten, welche an unserer Umfrage teilgenommen haben, sowie dem SOBV und den beiden Kantonen Bern und Solothurn für die Zusammenarbeit. Dieser Beitrag ist im InnoFarm Projekt entstanden, dass im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms „Nachhaltige Wirtschaft: ressourcenschonend, zukunftsfähig, innovativ“ (NFP 73) des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) durchgeführt wird. Mehr Informationen finden Sie hier http://www.nfp73.ch/de .

Projektwebsite InnoFarm: https://innofarm-projekt.org/


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