Jonas Schmitt, Frank Offermann, Mareike Söder, Cathleen Frühauf, Robert Finger *

Extreme Wetterereignisse verursachen häufig schwere Ernteverluste, die sich auf die Ernährungssicherheit und das Einkommen der Landwirte auswirken. In unserem kürzlich in der Fachzeitschrift Food Policy veröffentlichten Artikel (Schmitt et al., 2022) zeigen wir eine ganzheitliche Bewertung dieser Auswirkungen über verschiedene extreme Wetterereignisse und mehrere Kulturen hinweg auf. Wir schätzen die Auswirkungen von Frost, Hitze, Trockenheit und Staunässe auf die Erträge von Winterweizen, Wintergerste, Winterraps und Körnermais in Deutschland. Wir nutzen das Testbetriebsnetz des Thünen-Instituts und analysieren 423.815 Ertragsbeobachtungen auf Betriebsebene zwischen 1995 und 2019 und bringen einzelbetriebliche Ertragsdaten mit Details zu lokalen Extremwetterereignissen innerhalb kritischer phänologischer Phasen zusammen. Basierend auf Ergebnissen der ökonometrischen Analyse monetarisieren wir zudem historische Ertragsverluste aufgrund von extremen Wetterereignissen auf einer räumlich disaggregierten Ebene.

Unsere Ergebnisse verdeutlichen, dass Trockenheit ein Hauptfaktor für Ertrags- und Einkommensverluste auf Betriebsebene darstellt. So kann beispielsweise ein einziger extremer Trockenheits-Tag (Tage mit <7,8% nutzbare Feldkapazität unter Winterweizen – alle fruchtartspezifischen Grenzwerte wurde statistisch abgeleitet aus historischen Wetterbeobachtungen zwischen 1995 und 2019) die Winterweizenerträge um bis zu 0,36 % verringern. Schätzungen zufolge führte extreme Sommertrockenheit im Zeitraum von 1995 bis 2019 zu Ertragseinbußen bei Winterweizen im Wert von 7,50 Euro/ha (siehe Abbildung 1 – links). Bei einer relativ konstanten Winterweizen-Fläche in Deutschland von etwa 3,1 Millionen Hektar führte dies zu durchschnittlichen Einkommenseinbußen von über 23 Millionen Euro pro Jahr in Deutschland. Allerdings können diese Schäden in einzelnen extremen Dürrejahren (wie z.B. 2003 und 2018) deutlich höher ausfallen.

Zudem führte extreme Sommertrockenheit in allen Körnermaisanbaugebieten zu Ertragseinbußen. Die extremen Sommertrockenheitstage (Tage mit <8,7% nutzbare Feldkapazität unter Körnermais) verursachten bundesweit durchschnittliche jährliche Ertragsverluste im Wert von 7,64 Euro/ha für diese Kultur (basierend auf Abbildung 1 – rechts). Bei einer relativ konstanten jährlichen Körnermais-Anbaufläche von ca. 0,4 Mio. ha bedeutet dies, dass die Sommertrockenheit in Deutschland zwischen 1995 und 2019 zu durchschnittlichen jährlichen Ertragsverlusten von bis zu 3,1 Mio. Euro führte.

Abbildung 1. Extreme Sommertrockenheit – geschätzte durchschnittliche jährliche Ertragsverluste in Euro/ha für Winterweizen und Körnermais

Bei der Wintergerste verursachte die Frühjahrstrockenheit (Tage mit <28,0% nutzbare Feldkapazität unter Wintergerste) zwischen 1995 und 2019 deutschlandweit durchschnittliche jährliche Ertragseinbußen im Wert von 3,37 Euro/ha (vgl. Abbildung 2 – links). Da die Anbaufläche für Wintergerste in Deutschland relativ konstant bei etwa 1,2 Mio. ha liegt, bedeutet dies insgesamt durchschnittliche, durch die Frühjahrstrockenheit bedingte Ertragsverluste für Wintergerste im Wert von bis zu 4,0 Mio. Euro pro Jahr. Im Vergleich dazu führte Staunässe während des Schossens und der Blüte (vgl. Abbildung 2 – rechts; Tage mit >116,4% nutzbare Feldkapazität unter Wintergerste) bundesweit zu Ertragseinbußen von durchschnittlich 1,54 Euro/ha. In Süddeutschland kann dieser Wert jedoch deutlich höher sein.   

Abbildung 2. Extreme Frühjahrstrockenheit und Frühjahrs-Staunässe – geschätzte durchschnittliche jährliche Ertragsverluste in Euro/ha für Wintergerste

Unsere Resultate zeigen, dass die Auswirkungen von extremen Wetterereignissen räumlich sehr unterschiedlich sind. So sind zum Beispiel Schäden aufgrund von Trockenheit, Staunässe und Hitze nicht in allen Kulturen und nicht in allen Regionen Deutschlands ein Problem. Beispielsweise fanden wir lediglich in der wichtigsten Winterraps-Anbauregion in Norddeutschland robuste negative Ertragseffekte durch Hitze zur Blüte (Temperaturen über 29.3°C). Dabei zeigte sich, dass Hitze während der Blüte für diese Region geschätzte durchschnittliche jährliche Ertragsverluste in Höhe von ca. 21 Euro/ha verursachte (siehe Abbildung 3). Darüber hinaus ist Frost bei den Wintergetreiden und Winterraps aus wirtschaftlicher Sicht im Allgemeinen weniger relevant, kann aber dennoch regional Schäden verursachen.

Abbildung 3. Hitze- und Winterraps – geschätzte durchschnittliche jährliche Ertragsverluste in Euro/ha für Norddeutschland

Unsere Analysen zeigen die hohe wirtschaftliche Relevanz extremer Wetterereignisse im deutschen Pflanzenbau. Die Ergebnisse der Studie unterstreichen die Wichtigkeit, dass Landwirtinnen und Landwirte bei der Bewältigung und Anpassung an Extremereignisse von Politik und Industrie unterstützt werden, zumal diese aufgrund des Klimawandels wahrscheinlich häufiger auftreten werden. So sollten zum Beispiel robuste Produktionsverfahren ermöglicht und gefördert werden, insbesondere in den gefährdeten Regionen in Deutschland.   

Unsere Ergebnisse verdeutlichen, dass Anpassung und Risikomanagement sehr standort- und kulturpflanzenspezifisch stattfinden muss. Wir liefern Entscheidungsträger/innen in der Landwirtschaft eine zusätzliche Informationsquelle, damit z.B. Bewässerung, Züchtung, Fruchtfolgen oder Bodenbewirtschaftung regional zugeschnitten werden können. Dies kann die Effektivität und die Kosteneffizienz des betrieblichen Risikomanagements und politischer Unterstützung verbessern. Ein Schlüssel ist, dass Landwirtinnen und Landwirte regelmäßig räumlich aufgeschlüsselte Informationen über ihre Risikoexposition und Anfälligkeit gegenüber extremen Wetterereignissen erhalten. Die politischen Entscheidungsträger/innen können diese Entwicklung unterstützen, indem sie die entsprechenden Daten öffentlich zugänglich machen. Außerdem liefern unsere Ergebnisse den politischen Entscheidungsträger/innen empirische Erkenntnisse, die es ihnen ermöglichen, Prioritäten für die finanzielle Unterstützung von Anpassungsmaßnahmen zu setzen und die (langfristigen) öffentlichen Kosten politischer Maßnahmen zu bewerten. Diese umfassen Ad-hoc-Zahlungen und die Unterstützung des inner- und außerbetrieblichen Risikomanagements (z. B. Nutzung von Bewässerung, Züchtung und Verwendung neuer Sorten, Ernteversicherung).  

Schmitt, J., Offermann, F., Söder, M., Frühauf, C., Finger, R. (2022). Extreme weather events cause significant crop yield losses at the farm level in German agriculture. Food Policy. In Press https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306919222001282 (open access)

* Jonas Schmitt ist am Thünen-Institut für Betriebswirtschaft und Doktorand an der ETH Zürich; Frank Offermann arbeitet am Thünen-Institut für Betriebswirtschaft; Mareike Söder ist in der Stabsstelle Klima am Thünen-Institut; Cathleen Frühauf arbeitet für den Deutschen Wetterdienst; Robert Finger ist an der ETH Zürich.