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Doctoral Thesis
2023
Valorization for biodiversity and ecosystem services in local food value chains - Status quo and future options
Valorization for biodiversity and ecosystem services in local food value chains - Status quo and future options
Abstract (German)
Neben dem Klimawandel und dem Bevölkerungswachstum ist der Verlust an Biodiversität ein zentrales Thema für die Landwirtschaft als unmittelbar betroffener Bereich, aber verbunden durch die Wertschöpfungsströme auch für das gesamte Agrarsystem. Letzteres umfasst nicht nur die Lieferkette, sondern auch wertschöpfende Prozesse bis hin zum Konsumenten und darüber hinaus weitere Stakeholder wie Zertifizierungsstellen, Behörden etc. aber auch Schnittstellen wie den Energie- oder Gesundheitssektor. Die physische Verortung des Biodiversitätsschutzes bzw. der Biodiversitätsförderung ist allerdings auf die landwirtschaftliche Bewirtschaftung sowie auf den Naturschutz beschränkt. Daher wird oft die Aufgabe des Schutzes der Biodiversität und Ökosystemleistungen alleinig der Landwirtschaft zugerechnet.
Die Verknüpfung aller Akteure im Agrarsystem ist allerdings notwendig, um einen effektiven Biodiversitätsschutz zu gewährleisten. Das zunehmende Augenmerk auf die Biodiversität als essentiellen Bestandteil eines funktionierenden Agrarsystems in den letzten Jahrzehnten hat allerdings nicht dazu geführt, dass die Akteure des Agri-Food-Systems ihre individuelle Verantwortung für den Biodiversitätsschutz erkannt haben. Zahlreiche Bemühungen wie die Archi targets, die Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt oder das Aktionsprogramm Insektenschutz auf deutscher Ebene haben ihr Ziel verfehlt. Mitunter ist die Tatsache, dass Biodiversität als Gemeingut (common good) in der Regel nicht eingepreist wird und so in wertschöpfenden Prozessen nicht darstellbar ist, ein Grund für das mangelnde Engagement der Akteure.
Im Themengebiet der Forschung zur Biodiversität liegt das Hauptaugenmerkt auf der physischen Erfassung sowie auf der Übersetzung dieser Beobachtungen in Zahlenwerte im Zuge einer Integration in bestehende Wertschöpfungsprozesse. Um an dieser Stelle die Verknüpfung konsequent bis hin zum Konsumenten (zivilgesellschaftlich, unternehmerisch) weiterzuziehen, ist es allerdings notwendig, unterschiedliche Optionen der Inwertsetzung zu erörtern, um Zahlungsbereitschaften oder andere Formen der Wertschätzung zu generieren.
Es ist daher notwendig, übergeordnete Ziele wie die Archi targets und konkrete Maßnahmen – auch lokaler Natur – miteinander zu verknüpfen. Der Vorteil lokaler Ansätze liegt darin, dass sich Akteure vor Ort besser verpflichten lassen und das Engagement höher ist als bei abstrakteren überregionalen oder gar internationalen Maßnahmen. In Kapitel 4 der Arbeit wird daher die Integration von "lokalen" Maßnahmen zur Förderung eines lokalen Lebensmittelsystems in Szenarien für den Europäischen Food Sektor dargestellt.
Außerdem ist die Quantifizierung oder auch der Einfluss auf die Biodiversität nicht nur unter derzeitigen Rahmenbedingungen, sondern auch unter zukünftigen zu bewerten. So wird in Kapitel 3 dargestellt, wie sich die Auswirkungen auf die Umwelt eines landwirtschaftlichen Produkts entlang seines Lebenszyklus gegenüber unterschiedlichen alternativen Entwicklungen darstellen. Die Implementierung von Biodiversität als Umweltbelastungskategorie (environmental impact category) in eine Ökobilanz (Life Cycle Assessment, LCA) ist noch nicht weit verbreitet, stellt aber eine Möglichkeit für die anschließende Inwertsetzung dar. Die in den Szenarien dargestellten Rahmenbedingungen spiegeln zudem die gesellschaftliche Ausrichtung wider und dienen so dazu, soziale Aspekte in die Bewertung der umweltbezogenen Vorteilhaftigkeit von Produkten indirekt einfließen zu lassen.
Folglich sind auch die Inwertsetzungsoptionen hinsichtlich ihrer Passfähigkeit mit unterschiedlichen zukünftigen Rahmenbedingungen zu untersuchen. Dieser Ansatz wird in Kapitel 2 untersucht. Auch hier werden durch die Integration von Szenarien soziale Aspekte mitberücksichtigt. Dies kann zu einer besseren Beurteilung der Akzeptanz von Inwertsetzungsoptionen beitragen.
Die vorliegende Arbeit soll daher darstellen, wie Maßnahmen zum Schutz der Biodiversität sowie von Ökosystemleistungen und die monetäre und nicht-monetäre Wertschätzung für die Erbringung dieser Leistungen zusammengeführt werden können. In diesem Zusammenhang ist vor allem die Interaktion verschiedener Akteure entlang der Wertschöpfungskette relevant, um den bestehenden Fokus auf die Agrarproduktion auf weitere Akteure auszudehnen. Die gegenwärtige Betrachtung wird zudem mittels Foresight-Methoden um einen vorrausschauenden Aspekt erweitert. In Ergänzung zur zeitlichen Perspektive wird räumlich, ausgehend von lokalen Wertschöpfungsketten, auch der internationale Kontext des Agri-Food Systems betrachtet.
Das Kapitel 2 analysiert konkrete Inwertsetzungsoptionen für Biodiversität und Ökosystemleistungen entlang der Agri-Food Wertschöpfungskette mit einem Fokus auf private Optionen. Es werden dabei monetäre und nicht-monetäre Optionen untersucht, sowie ein Überblick gegeben, welche Inwertsetzungsoptionen heute bestehen und auch unter zukünftigen Rahmenbedingungen bestehen können. Darüber hinaus wurde das DPSIR-Framework für die Analyse der privaten Inwertsetzungsoptionen angewendet, wobei diese als Responses klassifiziert wurden, sowie eine rechtliche Bewertung vorgenommen.
Ein Bewertungsinstrument, das für eine darauffolgende Inwertsetzung genutzt werden kann, ist das Life Cycle Assessment. Dieses nicht nur für die gegenwärtigen Bedingungen anzuwenden, sondern auch unter Berücksichtigung zukünftiger Rahmenbedingungen ist Inhalt des Kapitels 3. Konkret wird das Zukunftspotential einer Technologie unter zukünftigen Rahmenbedingungen untersucht und in der LCA als Veränderung im Backgroundsystem sichtbar gemacht. Hierzu wurden mithilfe von Literaturrecherchen und Experteninterviews die qualitativen Annahmen aus den Szenarien in Veränderungen der Werte des Life Cycle Inventories übersetzt. Dieses Vorgehen ermöglicht es, zukünftige Rahmenbedingungen zu antizipieren und die gegenwärtigen Handlungen besser gegenüber Unsicherheiten auszurichten.
Kapitel 4 befasst sich in erster Linie mit der Verknüpfung des lokalen und internationalen Kontextes in Form von lokalen Maßnahmen und Umfeldszenarien zum Europäischen Agri-Food Sektor. Zudem wird in diesem Kapitel auch die zeitliche Perspektive betrachtet, indem die Passfähigkeit der lokalen Maßnahmen zur Erhöhung des Anteils lokaler Lebensmittel an der Gesamtversorgung gegenüber zukünftigen Entwicklungen geprüft wird. Das in diesem Kapitel gewählte Vorgehen diente als Grundlage für die Prüfung der Robustheit von Inwertsetzungsoptionen gegenüber zukünftigen Entwicklungen in Kapitel 2. Zudem dient das hierin vorgestellte Konzept des Agri-Food Systems dazu, Inwertsetzungsoptionen von Maßnahmen zum Erhalt von Biodiversität und Ökosystemleistungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu verorten, um so ein größeres Portfolio an Möglichkeiten sichtbar zu machen, als dies bei einer Fokussierung auf die landwirtschaftliche Produktion allein der Fall wäre.
Die methodische Kombination von bereits existierenden Rahmenwerken ist eine gute Möglichkeit der Mehrfachnutzung von wissenschaftlichen Ergebnissen zur Generierung neuer Ergebnisse. Dies wird nicht nur in Kapitel 4 deutlich, sondern trifft auch auf die Ergebnisse in Kapitel 3 zu. Hier wird quantitative und qualitative Forschung mittels Literaturrecherche und einer Experteneinschätzung kombiniert. Darüber hinaus zeigt Kapitel 2, dass die Einordnung der unterschiedlichen Ansätze von Inwertsetzungs-optionen sinnvoll durch eine interdisziplinäre Betrachtung ergänzt werden können. Die Erläuterung der rechtlichen Konsequenzen bzw. die systemische Analyse (DPSIR) der Inwertsetzungsoptionen liefert relevante Rückschlüsse für die Praxis und ist übertragbar auf andere Forschungsvorhaben.
Als Herausforderung im Kontext der Inwertsetzung von Maßnahmen zum Erhalt von Biodiversität und Ökosystemleistungen (BES) erweist sich die Tatsache, dass die Verantwortung für den Schutz von BES vorrangig der Landwirtschaft zugerechnet wird. Diese ist mit ihrer naturräumlichen Verflechtung naturgemäß Hauptakteur, wenn es um die konkrete physische Implementierung von Maßnahmen geht. Sie ist aber nicht alleinig für die Initiierung und Ermöglichung verantwortlich. Es ist daher notwendig, alle Akteure entlang der Agri-Food Wertschöpfungskette zu animieren, ihren Beitrag für den Schutz von BES zu leisten. Darüber hinaus sind viele Möglichkeiten der Inwertsetzung auf bestimmte örtliche Gegebenheiten ausgerichtet, wie zum Beispiel informierte und interessierte Anwohner, und können so nur bedingt auf andere Konstellationen übertragen werden. Diese Kleinteiligkeit der Ansätze erschwert es, eine einfache Übertragung von Konzepten sicherzustellen. Des Weiteren gib es keine einheitliche Definition von Inwertsetzungsoptionen zum Erhalt von BES, was die Zuordnung und die Kommunikation bestehender Initiativen erschwert.
Es ist daher anzustreben, Best-Practice Beispiele zu kommunizieren, sowohl in der wissenschaftlichen Literatur als auch im internationalen und nationalen Governancebereich bis zu den Konsumenten. Dabei ist darauf zu achten, dass regionale Besonderheiten herausgestellt werden und somit Bewusstsein für die Notwendigkeit der Anpassung geschaffen wird. Die Definition des Begriffs Inwertsetzung (valorization) in Abgrenzung von der reinen Bewertung (valuation) ermöglicht es, die Ansätze herauszustellen, die die Maßnahmenumsetzung mit konkreten Akteuren und deren Wertschätzung verbinden.
Die vorliegende Arbeit deutet den Nutzen digitaler Vernetzung an, beispielsweise für die Rückverfolgbarkeit von unter bestimmten Rahmenbedingungen hergestellten Produkten oder einer besseren Raumplanung im Zusammenhang mit Maßnahmen zum Erhalt von BES. Dieser Aspekt sollte in zukünftiger Forschung vertieft werden und hinsichtlich seiner rechtlichen Konsequenzen beleuchtet werden. Ein entscheidender Punkt wird darüber hinaus die Akquirierung von Akteuren entlang der Agri-Food Wertschöpfungskette sein. Es gilt in weiteren Inwertsetzungsoptionen die Einbindung dieser zu verstärken und somit einen systemischen Ansatz zum Erhalt und zur Förderung von BES zu verfolgen.
Abstract (English)
In addition to climate change and population growth, the loss of biodiversity is a key issue for agriculture as a directly affected sector, but also for the entire agricultural system, linked by value creation flows. The latter includes not only the supply chain, but also value-adding processes all the way to the consumer and, beyond that, other stakeholders such as certification bodies, authorities, etc., but also interfaces such as the energy or health sectors. However, the physical location of biodiversity protection or promotion is limited to agricultural production as well as nature conservation. Therefore, the task of protecting biodiversity and ecosystem services is often attributed solely to agriculture.
Though, linking all actors in the agricultural system is necessary to ensure effective biodiversity conservation. However, the increasing attention to biodiversity as an essential component of a functioning agricultural system in recent decades has not helped that actors in the agri-food system recognize their individual responsibility for biodiversity conservation. Numerous efforts such as the Archi targets, the National Strategy on Biological Diversity or the Insect Conservation Action Program at the German level have failed to achieve their goal. The fact that biodiversity as a common good is usually not priced in and thus cannot be represented in value-adding processes is sometimes a reason for the lack of commitment of actors.
In the field of research on biodiversity, the main focus is on the physical recording and on the translation of these observations into numerical values in the course of an integration into existing value creation processes. In order to consistently extend the linkage to the consumer (civil society, entrepreneurial), it is necessary to discuss different options of valorization in order to generate willingness to pay or other forms of appreciation.
Therefore, it is essential to link higher-level goals such as the Archi targets and concrete measures – also of a local nature. The advantage of local approaches is that actors on the ground can be better engaged, and the commitment is higher than with more abstract supra-regional or even international measures. Chapter 4 of this thesis therefore presents the integration of "local" measures to promote a local food system in scenarios for the European Food Sector.
On the other hand, the quantification of or the impact on biodiversity has to be evaluated not only under current framework conditions, but also under future ones. Chapter 3,for example, shows how the environmental impact of an agricultural product along its life cycle changes under different alternative developments. The implementation of biodiversity as an environmental impact category in an LCA is not yet widespread, but represents an opportunity for subsequent valorization. The framework conditions presented in the scenarios also reflect the social orientation and thus serve to indirectly incorporate the social aspects into the assessment of the environmental benefits of products.
Consequently, valorization options also need to be examined in terms of their fit with different future framework conditions. This approach is examined in Chapter 2. Here, social aspects are taken also into account by integrating scenarios. This can contribute to a better assessment of the acceptance of valorization options.
This thesis consequently aims to show how measures for the protection of biodiversity as well as ecosystem services and the monetary and non-monetary appreciation for the provision of these services can be brought together. In this context, the interaction of different actors along the agri-food value chain is relevant to extend the existing focus on agricultural production to other actors. The current view is also extended by a forward-looking aspect by means of foresight methods. In addition to the temporal perspective, spatially, starting from local value chains the international context of the agri-food system is considered.
Chapter 2 analyzes concrete valorization options for biodiversity and ecosystem services along the agri-food value chain with a focus on private options. Monetary and non-monetary options are examined, and an overview is given of which valorization options exist today and may also exist under future framework conditions. In addition, the DPSIR framework was applied to the analysis of private valorization options, classifying them as Responses, and a legal assessment was conducted.
One assessment tool that can be used for subsequent valorization is life cycle assessment. The content of Chapter 3 is to apply this not only to current conditions but also to future conditions. Specifically, the future potential of a technology is examined under future conditions and made visible in the LCA as a change in the background system. For this purpose, the qualitative assumptions from the scenarios were translated into changes in the values of the Life Cycle Inventory with the help of literature research and expert interviews. This procedure makes it possible to anticipate future framework conditions and to make the right strategic decisions today.
Chapter 4 is primarily linking the local and international contexts in the form of local measures and European framework scenarios for the agri-food sector. In addition, this chapter also considers the time perspective by examining the fit of local measures to increase the share of local food in the overall supply against future developments. The approach chosen in this chapter served as a basis for the examination of the robustness of valorization options against future developments in Chapter 2. In addition, the concept of the agri-food system presented here serves to locate valorization options for the conservation of biodiversity and ecosystem services along the entire value chain in order to make a larger portfolio of possibilities visible than would be the case with a focus on agricultural production alone.
The methodological combination of already existing frameworks is a good way of multiple use of scientific results to generate new results. This is not only evident in Chapter 4, but also applies to the results in Chapter 3. Here, quantitative and qualitative research is combined by means of literature review and an expert assessment. Furthermore, Chapter 2 shows that the classification of the different approaches of valorization options can be usefully complemented by an interdisciplinary view. The explanation of the legal consequences and the systemic analysis (DPSIR) of the valorization options provide relevant conclusions for practice and are transferable to other research projects.
A challenge in the context of the valorization of measures for the conservation of BES is the fact that the responsibility for the protection of BES is primarily attributed to agriculture. Agriculture, with its interconnectedness with the natural environment, is of course the main actor when it comes to the concrete physical implementation of measures, but it is not solely responsible for initiating and enabling them. It is therefore necessary to encourage all actors along the agri-food value chain to contribute to the protection of BES. Furthermore, many opportunities for valorization are geared to specific local circumstances, such as informed and interested local residents, and thus can only be transferred to other constellations to a limited extent. This small-scale approach makes it difficult to ensure a simple transfer of concepts. Furthermore, there is no uniform definition of valorization options for the preservation of BES, which makes the allocation and communication of existing initiatives difficult.
Therefore, the aim is to communicate best practice examples, in the scientific literature, but also in the international and national governance area up to the consumers. Care should be taken to highlight regional specificities and thus create awareness of the need for adaptation. The definition of valorization as distinct from valuation allows to highlight the approaches that link the implementation of measures to concrete actors and their valorization.
The present work suggests the usefulness of digital networking, for example for traceability of products produced under certain conditions or better spatial planning in the context of BES conservation measures. This aspect should be explored in more depth in future research and should be highlighted in terms of its legal consequences. Furthermore, a crucial point will be the acquisition of actors along the Agri-Food value chain. It is necessary to strengthen the integration of these actors in further valorization options and thus to pursue a systemic approach to the preservation and promotion of BES.
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Faculty of Agricultural Sciences
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Institute of Farm Management
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2024-07-10
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English
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Classification (DDC)
630 Agriculture
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BibTeX
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author = {Voglhuber-Slavinsky, Ariane},
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