Die vermiedene tropische Entwaldung und zusätzliche Aufforstungen sind von zentraler Bedeutung für die Klimawandelvermeidung, üben aber zusätzlichen Druck auf die globalen Landressourcen zur Produktion von Nahrungsgütern, Futtermittel, Fasern, Bioenergie und Rundholz dar. Die Ziele der Studie beziehen sich auf die Analyse der Verzichtskosten in der Land- und Forstwirtschaft sowie das Potential zur Klimawandelvermeidung in globalen Wäldern durch normative und marktbasierte Klimaschutzprogramme. Das globale ökonomische Landnutzungsmodell ''Model of Agricultural Production and its Impact on the Environment'' (MAgPIE) wurde um eine konsistente Landnutzungsdatenbank und den Forstsektor erweitert. Es simuliert die räumlich-explizite Landnutzung und deren Änderungen während die Kosten land- und forstwirtschaftlicher Produktion unter gegebener Nachfrage nach Gütern geschätzt werden. Szenarien zu Klimaschutzmaßnahmen werden verglichen mit Referenzszenarien über Zeithorizonte bis zum Jahr 2100. Die Ergebnisse verweisen auf ein begrenztes Mitigationspotential normativen tropischen Waldschutzes zu geringen zusätzlichen Kosten in der Landwirtschaft. Lateinamerika profitiert von ausreichenden Landreserven und geringem Anstieg in der Güternachfrage und geringer Referenzentwaldung. Die Verlagerung von Emissionen durch regionalen Waldschutz hat Auswirkungen auf die sektoralen Produktionskosten und verringert das globale ökonomische Potential. Die Schlussfolgerungen betreffen 1) den Bedarf an substantieller Ertragssteigerung in Sub-Sahara Afrika als Voraussetzung für die erfolgreiche Umsetzung vermiedener Entwaldung, 2) die erhöhte Gefahr der Verlagerung von Emissionen aus Entwaldung durch die Umsetzung regionaler Klimaschutzprogramme und der Liberalisierung des Holzhandels, 3) das hohe ökonomische Potential integrierter Klimaschutzprogramme zu moderaten Verzichtskosten, sowie 4) die Notwendigkeit zusätzlicher Forschung bezüglich der Unsicherheiten in Parametern und Modellprozessen. / Avoiding tropical deforestation and additional afforestation are of primary importance for climate change mitigation but exert additional pressure on global land resources for the production of food, feed, fibre, bioenergy and timber. The study objectives relate to the analysis of the foregone economic benefits, the opportunity costs, in agriculture and forestry and the climate change mitigation potential of global forests in normative and market-based programmes. The global economic ‘Model of Agricultural Production and its Impact on the Environment'' (MAgPIE) has been extended by a consistent land use database and the forestry sector. It simulates spatially-explicit land use and land use changes while estimating the costs of production in agriculture and forestry to satisfy a prescribed demand. Climate change mitigation scenarios are contrasted to baselines for time horizons up to the year 2100. The results show the limited mitigation potential of normative forest conservation in tropical regions at low additional costs in agriculture. Latin America benefits from sufficient land endowments and low increases in crop demand leading to relatively low baseline deforestation. The displacement of carbon emissions between regions impacts the regional agriculture and forestry production costs and reduces the global economic potential. The conclusions pertain to the 1) need for high rates of yield increase in Sub-Saharan Africa as a precondition for successfully avoided deforestation, 2) increased threat of regional carbon emission leakage from implementing mitigation programmes and liberalized trade of timber, 3) high economic potential of climate change mitigation from integrating afforestation and avoided deforestation at moderate costs, and 4) additional research needs to account for significant uncertainties from growth and cost parameters and model processes.

Negative Emissionen sind für die Zukunft unerlässlich, insbesondere um schwer vermeidbare CO₂-Quellen auszugleichen und die Dekarbonisierung zu unterstützen. Wälder spielen hierbei eine Schlüsselrolle, da sie eine vergleichsweise kostengünstige Möglichkeit bieten CO₂ aus der Atmosphäre zu filtern. Andere solche Technologien befinden sich noch in Entwicklung und lassen sich nicht in grossem Umfang einsetzen, während Aufforstung bereits in vielen Emissionszielen verankert ist. Wälder absorbieren auf natürliche Weise einen Viertel unserer jährlichen Emissionen. Doch die Ausweitung von Wäldern bringt sowohl Vorteile, wie den Schutz der Biodiversität, als auch Herausforderungen, wie lokale Klimaeffekte und Konkurrenz mit landwirtschaftlicher Produktion, mit sich. Weiter gibt es Bedenken hinsichtlich der Langlebigkeit des Kohlenstoffspeichers in Wäldern. Diese Dissertation untersucht die zusätzlichen Vorteile und Herausforderung welche Wälder in der Klimadiskussion mit sich bringen. Die Ergebnisse betonen die Bedeutung existierender tropischer Wälder für den Klimaschutz. Geeignete Gebiete für die Aufforstung sind begrenzt und äusserst heterogen verteilt. Ausserdem birgt ein zu starkes Vertrauen in die Aufforstung das Risiko, dass gebundener Kohlenstoff zu einem späteren Zeitpunkt wieder ausgestossen wird. Insgesamt sollte die Aufforstung nur zusammen mit umfassenden Emissionsreduktionen als sinnvoller Teil des Klimaschutzes betrachtet werden. / Negative emissions are vital for the future, primarily to offset hard-to-abate CO₂ sources and speed up decarbonization. Forests may play a pivotal role as they provide a cost-effective method to capture CO₂. While other negative emission technologies are in development and not yet ready to be deployed on large scales, reforestation has taken centre stage in many emission reduction strategies. Forests naturally absorb about a quarter of our annual emissions. But expanding forests brings both benefits, like supporting biodiversity, and challenges, such as affecting local climate and competing with agriculture. There are also concerns about the long-term viability of forests as carbon sinks, especially with threats from climate change and human activities leading to deforestation. This dissertation delves into the additional local and global benefits and challenges of forests used for climate change mitigation. Findings underscore the significance of existing tropical forests for climate mitigation. Further, suitable areas for reforestation are limited, and their climate benefit is heterogeneously distributed. In addition, the reliance on forest carbon carries risks, as the CO₂ stored could be released in the future. Overall, while reforestation has a role in mitigating climate change, it should be part of a broader strategy that includes drastic emission reductions.