Regionaler Selbstversorgungsgrad für die Sektoren Nahrung, Energie und Rohstoffe : Kennwertbasierte Untersuchungen am Beispiel der Landkreise Bodenseekreis, Esslingen, Konstanz, Ravensburg und Sigmaringen

Abstract

Aus ökologischen Gründen ist der Umstieg auf nachwachsende Rohstoffe und erneuerbare Energien ebenso sinnvoll wie die Einführung einer ökologischen Landwirtschaft. Diese Veränderungen gehen in einem ansonsten unveränderten Status Quo jedoch mit einer deutlichen Erhöhung des Flächenbedarfs einher. Deshalb wurde auf Basis flächenbezogener Kennwerte für die Sektoren Nahrung, Energie und Rohstoffe untersucht, ob es möglich ist, die Versorgung vollständig umzustellen, und gleichzeitig den globalen Landfußabdruck Deutschlands auf das notwendige nachhaltige Maß zu reduzieren. Die erstellte Datenbasis erlaubt es, jedem Produkt, das auf Basis der betrachteten Rohstoffe und Energieträger erzeugt wurde, einen Flächenbedarf und seine spezifische Flächeninanspruchnahme zuzuweisen. Da dies zahlreiche Koppelprodukte einschließt, können so sektorenübergreifend unterschiedlichste Warenkörbe und komplexe Versorgungsysteme verglichen werden. Die auf dieser Basis durchgeführten Simulationen am Beispiel von fünf Landkreisen in Baden-Württemberg zeigten, dass auch im dicht besiedelten Süden Deutschlands hohe Autonomiegrade von mindestens 100 Prozent erzielt werden können, wenn die Potenziale erneuerbarer Energien und nachwachsender Rohstoffe effizient genutzt werden. Dafür sind jedoch folgende Voraussetzungen zu erfüllen:

• Eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz • Eine weitgehende Elektrifizierung des Energiesektors • Eine weitgehende Ernährungsumstellung • Die Minimierung der Lebensmittelverschwendung • Die nahezu vollständige Nutzung der Dachflächenphotovoltaikpotenziale • Großflächige naturverträgliche Freiflächen- oder Agrophotovoltaikanlagen • Mehrjährige Energiepflanzen der zweiten Generation • Die effiziente und nahezu vollständige Nutzung von Koppelprodukten • Längere Nutzungsdauern von Konsumgütern • Eine optimierte Kreislaufwirtschaft.

In diesem Fall kann die Nutzung nachwachsender Rohstoffe und erneuerbarer Energien zu einem besseren Schutz von Arten, Böden und Gewässern führen. Allerdings lassen sich hohe produktbezogene Autonomiegrade wesentlich einfacher erreichen als hohe flächenbezogene Autonomiegrade. Es müssen daher immer beide Kennwerte betrachtet werden, um die Autonomie einer Region zu beurteilen. Meine Simulationen zeigen zudem, dass Flächeneffizienz kein hinreichendes Kriterium für den Vergleich des Nutzens unterschiedlicher Technologien und Versorgungssysteme ist. Insbesondere Flächenkonkurrenzen führen dazu, dass nicht unbedingt jene Versorgungssysteme, welche die höchste Flächeneffizienz aller Systeme aufweisen, auch die höchsten Autonomiegrade und den kleinsten globalen Landfußabdruck ermöglichen. So können z. B. die Produktion von Zellstoffen und Textilien aus Holz und die grünlandbasierte Viehhaltung paradoxerweise gleichzeitig den Flächenbedarf erhöhen und den Flächenimportbedarf senken. Daher kann auch eine vegane Ernährung trotz einer relativ hohen Flächeneffizienz nicht zu den höchsten Autonomiegraden führen. Auch flächeneffiziente Technologien wie Agrophotovoltaik und urbane Dachfarmen erhöhen den Gesamtautonomiegrad nur, wenn sie mit einer weitgehenden Elektrifizierung des Energiesektors und einer hohen Energieeffizienz verbunden werden. Auch zeigte sich, dass sich das Streben nach höchstmöglicher Autarkie negativ auf die Gesamtautonomie und den Landfußabdruck auswirken kann.

The transition to renewable raw materials and energies is ecologically just as useful as the implementation of organic agriculture. However, with an otherwise unchanged status quo, these changes are accompanied by a significant increase in the land usage and requirement. Therefore, on the basis of area-related parameters for the sectors food, energy and raw materials, it was examined if it is possible to completely change the supply while achieving the simultaneously necessary reduction of the global land footprint of Germany to a sustainable level. The data base created allows the allocation of the required land area and also the specific land utilization to each product which was created on the basis of the regarded raw materials and energy carriers. Since this includes numerous joint products, a wide variety of consumer baskets and complex supply systems can be compared intersectorally. The simulations performed using the example of five counties in Baden-Württemberg showed that high autonomy levels of at least 100% can be achieved even in the densely populated southern part of Germany, if the potentials of renewable energies and renewable raw materials are used efficiently. However, the following conditions must be met:

• A significant increase in energy efficiency • An extensive electrification of the energy sector • A major dietary change • Minimisation of food waste • The almost complete use of the potentials of building integrated photovoltaics. • Ecologically friendly large-area photovoltaic parks or agrophotovoltaic systems • Perennial second-generation energy crops • The efficient and almost complete use of joint products • Longer useful life of consumer goods • An optimized circular economy.

In this case, the use of renewable raw materials and energies can lead to significant benefits for the protection of species, soils and waters. However, high product-related autonomy degrees are much easier to achieve than high area-related autonomy degrees. Therefore, one must always consider both parameters in order to assess the autonomy of a region. My simulations also show that the area efficiency alone is not a sufficient criterion for comparing the benefits of different technologies and supply systems. In particular, land contention leads to situations, where those supply systems which have the highest land-use efficiency of all systems are not necessarily those, that enable the highest degrees of autonomy and the smallest global land footprint. For example, the production of pulp, textiles and grassland-based livestock can paradoxically increase the area requirements while simultaneously reducing the land-import requirements. Therefore, even a vegan diet cannot lead to the highest degrees of autonomy despite a relatively high land-use efficiency. Land-use-efficient technologies such as agrophotovoltaics and urban rooftop farms also only increase the overall degree of autonomy if they are combined with extensive electrification of the energy sector and high energy efficiency. In addition, the simulations showed that the pursuit of maximum self-sufficiency can have a negative effect on the overall autonomy and the global land footprint.