Ökonomische Handlungsspielräume für die MAP-Produktion und Anwendung in Berlin-Brandenburg

Oliver Maaß, Katrin Daedlow, Philipp Grundmann, Carlotta von Bock und Polach

Gliederung

1. Wertschöpfung durch die MAP-Produktion im Klärwerk Waßmannsdorf

Fragestellung und Methodik

Kosten und Nutzen der MAP-Produktion

Kostenersparnisse durch MAP-Düngung

Wertschöpfungspotentiale

2. Regeln und Einstellungen zur MAP-Anwendung in der Landwirtschaft

Fragestellung und Methodik

Akteurs- und Institutionenanalyse

Befragung Landwirte

3. Fazit

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Fallstudie: MAP-Produktion im Klärwerk Waßmannsdorf

Wertschöpfungsketten und Analyseschwerpunkt im Fallbeipiel Waßmannsdorf 3

Klär-schlamm

Klarwasser

Klärschlamm-entwässerung

Klärgas-produktion MAP-Fällung ausgefaulter

Klärschlamm

Abwasser-reinigung

Klärschlamm-verbrennung

Vorfluter

Energie-produktion

Entsorgung Asche

Vermarktung MAP-Düngung Transport

Abwasser

Pflanzen-produktion

Energie-produktion

Nawaros Nahrungs-mittelkonsum

MAP

Untersuchte Fragestellungen

• Welche Kosten, welcher Nutzen und welche Wertschöpfung sind mit der Etablierung eines P-Nährstoffkreislaufes durch die MAP-Produktion und landwirtschaftliche Verwertung verbunden?

• Wie verteilt sich die Wertschöpfung auf die einzelnen Wertschöpfungsstufen?

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Wertschöpfung … ist der durch Produktions-, Verarbeitungs- und Veredlungsprozesse geschaffene Mehrwert eines Produktes bzw. Dienstleistung (Möller, 2006).

Methodik

• Analyseschritte:

(1) Abwasserbehandlung: Kosten-Nutzen-Analyse

(2) Landwirtschaft: Vergleich der Düngemittelkosten bei Einsatz von Mineraldüngern und MAP

• Datengrundlagen:

(1) schriftliche Fragebögen und qualitative Interviews mit den Berliner Wasserbetrieben (BWB) als Betreiber der Kläranlage Waßmannsdorf

(2) Datensammlung für die Betriebsplanung und die betriebswirtschaftliche Bewertung landwirtschaftlicher Produktionsverfahren im Land Brandenburg (LELF)

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Kosten und Nutzen der MAP-Produktion

Kosten und Nutzen der MAP-Fällung im Klärwerk Waßmannsdorf in 2011

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Kostenersparnisse in der Landwirtschaft durch MAP-Düngung

Potentiale zur Reduzierung der Düngemittelkosten durch MAP-Düngung in Brandenburg in 2011

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Anbaukulturen

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Verteilung der Wertschöpfung

Wertschöpfungsstufe Wertschöpfung bei

Reinnährstoffpreis

von 830 € t-1 P

Wertschöpfung bei

Reinnährstoffpreis

von 1000 € t-1 P

Änderung der Wertschöpfung

Abwasserbehandlung 410.000 €/a 416.000 €/a 6.000 € +2%

Landwirtschaft 49.000 €/a 35.000 €/a -14.000 € -29%

Gesamte Wertschöpfung 459.000 €/a 451.000 €/a -8.000 € -2%

Verteilung der Wertschöpfung durch die Produktion und Anwendung von MAP bei unterschiedlichen Verkaufspreisen von MAP

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Ergebnisse der Wertschöpfungsanalyse

• Produktionspotential der Kläranlage Waßmannsdorf auf 900 t MAP/a bzw. 81 t P/a begrenzt:

− Nur 2,2% des mineralischen P- Düngerverkaufs in Brandenburg können durch MAP gedeckt werden

− Versorgungspotential landwirtschaftlicher Anbauflächen in Brandenburg: ca. 2.300 – 5.000 ha/a

• Kosteneinsparungs- und Wertschöpfungspotentiale in der

− Abwasserbehandlung hoch (416.000 €/a)

− Landwirtschaft gering (35.000 €/a)

• Potentielle Einsparungen an Düngemittelkosten durch MAP – Düngung:

− 1 €/ha – 21 €/ha (abhängig von Anbaukultur und – gebiet; N-Pflanzenverfügbarkeit: 100%)

− 1 €/ha – 13 €/ha (N-Pflanzenverfügbarkeit: 50%)

− Mögliche arbeitstechnische Zusatzkosten bei MAP-Düngung: 3 €/ha - 5 €/ha

• Verteilung der Wertschöpfung abhängig von Vertriebsform und Preis des MAP´s

− Nutzen für Landwirte höher bei Direktverkäufen an regionale Landwirte

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Regeln und Einstellungen zur (potenziellen) Nutzung von MAP-Struvit in der Landwirtschaft

Fragestellungen

(1) Welche (potenziellen) Nutzer gibt es?

(2) Wie ist die Ausbringung von MAP-Struvit geregelt?

(3) Welche Faktoren beeinflussen die Entscheidung von Landwirten, MAP-Struvit als Düngemittel einzusetzen?

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Methodik

• Datengrundlage:

(1) Ausführliche Gespräche mit Experten und potenziellen Nutzern (ca. 40 Interviews) aus der Landwirtschaft, Wasserwirtschaft, Behörden, Politik, Naturschutz und Wissenschaft

(2) Schriftliche Befragung von Landwirten in den Landkreisen Uckermark und Barnim (146 von 703 Fragebögen zurückgesendet, Rücklaufquote: 21 %)

• Analyseschritte:

(1) Akteurs- und Institutionenanalyse: Wer spielt eine Rolle und welche Regeln sind wichtig?

(2) Deskriptive quantitative Auswertung der Befragung

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Ergebnisse Akteursanalyse

• Akteure: Ziele, Einstellungen und Gewohnheiten bei naturbezogenen Transaktionen

− Landwirte als Nutzer: deren Entscheidung hängt von weiteren Akteuren und deren

Einstellungen ab – z.B. Konsumenten/Verbraucher landwirtschaftlicher Produkte

− Düngeentscheidung ist komplex und steht unter Kostendruck

− Weitere potenzielle Nutzer: Gärtnereien, Privathaushalte

• Beeinflusst durch Eigenschaften der naturbezogenen Transaktion u.a. …

− Inhaltsstoffe von MAP-Struvit (Phosphor als Dünger / mögliche Spurenstoffe durch Kontakt

mit Abwasser) > Nutzen vs. Risiko

− Menge, Transporteigenschaften und Ausbringungstechniken von MAP-Struvit

− Bodeneigenschaften und Anbaukulturen > Art des Landbaus (Ackerboden, marginale Flächen,

Ökolandbau, konventioneller Landbau, Nahrungsmittel, Energiepflanzen)

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Ergebnisse Institutionenanalyse

• Formale Regeln zur Nutzung von MAP-Struvit

− Gesetzgebung: Ausbringung nach Düngemittelgesetz (Nährstoffgehalte, Schwermetall-konzentrationen)

− Verfügungsrechte Land/Pachtverträge: Eigentümer entscheidet über Düngemitteleinsatz, Optionswert der Flächen bei Verkauf wichtig

• Informelle Regeln zur Entscheidung über eine Nutzung von MAP-Struvit − Verbraucherverhalten: Risiko Spurenstoffe bzw. Ursprung Klärwerk, Gefahr der

Kaufverweigerung

• Regulierungsbeispiel Klärschlammausbringung auf landwirtschaftlichen Flächen

− Regulierung im Schadensfall: Klärschlammfond − Aber: Rückgang der gesellschaftlichen Akzeptanz (Ausbringung gesetzlich erlaubt,

privatwirtschaftliche Verträge beinhalten jedoch zunehmend Verbot der Ausbringung)

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Ergebnisse Befragung: Bezugspreise Frage: Können Sie sich vorstellen, MAP-Struvit als neues Düngemittel einzusetzen, wenn die Bezugspreise nicht über denen der herkömmlichen Phosphordüngemittel liegen?

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Frage: Würden Sie MAP-Struvit aufgrund seiner Umwelt-Vorteile (Recyclingprodukt, regionale Herkunft, geringere Schwer-metallkonzentration) auch bei höheren Bezugspreisen kaufen und einsetzen?

Ergebnisse Befragung: Bedenken Ursprung Klärwerk

Frage:

Hätten Sie Bedenken MAP-Struvit einzusetzen, weil es in einem Klärwerk gewonnen wird?

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Fazit und Diskussion

• MAP-Produktion und Anwendung als Dünger ermöglicht die Verwertung von Phosphor und weiterer Sekundärnährstoffe im Rahmen einer regionalen Stoffkreislaufwirtschaft und kann insgesamt zu Kostenersparnissen und einer höheren Wertschöpfung in den Wertschöpfungsketten der Abwasserbehandlung und Pflanzenproduktion beitragen

• Die Informationsverbreitung bezüglich der Verfügbarkeit und Vorteilhaftigkeit des MAP´s und dessen Direktvertrieb an regionale Landwirte stellen bislang eine Herausforderung für die Etablierung eines regionalen P-Nährstoffkreislaufes dar

• Landwirte suchen nach Alternativen in der Phosphordüngung, um dem Kostendruck in der landwirtschaftlichen Produktion zu begegnen und stehen dem Einsatz von MAP-Struvit offen gegenüber, aber das Risiko in der Nahrungsmittelproduktion und im ökologischen Landbau ist hoch (Verbrauchereinstellung)

• Einsatz von MAP-Struvit in der Landwirtschaft eher auf marginalen Flächen (d.h. kein Anbau von Nahrungsmitteln langfristig möglich/geplant) und bei Energiepflanzenanbau, weitere Bereiche z.B. Gartenbau

• Der potenzielle Beitrag der Fällung von MAP-Struvit als nachgeschaltete Maßnahme („End-of-Pipe“-Technologie) ist für die Sicherung der P-Versorgung relativ gering

• Zur Sicherung der P-Versorgung sind Veränderungen in den Produktionsprozessen selbst erforderlich 16

Referenzen

Bock und Polach von, C., Maaß, O. und Grundmann, P.: Zugang zu Informationen und Partizipationsmöglichkeiten als institutionelle Bedingungen innovativer Wertschöpfungsketten, in: Moss, T. und B. Nölting (Hg.) Mehrschichtige Institutionenanalyse zum nachhaltigen Landmanagement, Chancen und Hemmnisse der Nutzung von gereinigtem Abwasser. ELaN Discussion Paper Series (März 2014), ISBN 978-3-943679-13-7 (pdf).

Daedlow, K. Akteure, Transaktionen und Verfügungsrechte bei der Anwendung von geklärtem Abwasser und MAP-Struvit, in: Moss, T. und B. Nölting (Hg.) Mehrschichtige Institutionenanalyse zum nachhaltigen Landmanagement, Chancen und Hemmnisse der Nutzung von gereinigtem Abwasser. ELaN Discussion Paper Series (März 2014), ISBN 978-3-943679-13-7 (pdf).

Maaß, O., Grundmann P. und C. von Bock und Polach: Added-value from innovative value chains by establishing nutrient cycles via struvite. Resources, Conversation and Recycling 2014; 87: 126–136.

Möller, K. (2006): Wertschöpfung in Netzwerken. München: Vahlen.

Nölting, B. und K. Daedlow. Einblick in die Akteurslandschaft zum Wasser- und Landmanagement in Brandenburg und Berlin am Beispiel der Stoffströme „geklärtes Abwasser“ und „Magnesium-Ammonium-Phosphat-Dünger“. ELaN Discussion Paper Series (September 2012), ISBN 978-3-943679-03-8 (pdf).

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