Kollektive Umweltnutzungen und individuelle Bewertung (Umwelt und Ökonomie, 4) (German Edition)

Mit der Umsetzung des Umweltprogramms der Bundesregierung begannen bedeutende Aktivitäten auf den Gebieten Forschung und Entwicklung von Umweltschutzmaßnahmen. Zu Beginn standen vor allem Fragen der Luft­ reinhaltung im Vordergrund. Fragen zum Verbleib der aus diesen Anlagen resultierenden festen und flüssigen Reststoffe rückten erst in letzter Zeit in den Mittelpunkt des Interesses. Für kleine und mittlere Feuerungsanlagen mit fossilen Brennstoffen treten Emissionsbegrenzungen aufgrund von Fristen überwiegend erst im Frühjahr 1994 in Kraft. Die Durchführung von Minderungsmaßnahmen ist dabei durch neue gesetzliche Vorgaben ausnahmslos an ökologisch günstige Lösungen der Reststoffentsorgungsproblematik gebunden. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung von Strategien, die es ermöglichen, für kleine und mittlere Feuerungsanlagen technisch-ökologisch geeignete, langfristig sichere und darüber hinaus wirtschaftliche Minderungs­ alternativen herauszufinden. Neben der Konzeption und Bewertung rele­ vanter Emissionsminderungsmaßnahmen und Reststoffentsorgungsoptionen erfolgte erstmals die Generierung einer operationalisierten entscheidungs­ unterstützenden Methode für die Auswahl von Luftreinhaltemaßnahmen. Die praktische Umsetzung der Methode wurde am Beispiel der TA Luft­ Feuerungen von Baden-Württemberg vorgenommen. Aufgebaut wurde auf einem umfangreichen Forschungsprojekt, das im Auf­ trag des Umweltministeriums Baden-Württemberg am Institut für Industrie­ betriebslehre und Industrielle Produktion der Universität Karlsruhe (TH) in den Jahren 1987 bis 1990 durchgeführt wurde. Die hier vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaft licher Mitarbeiter am Energiewirtschaftlichen Institut an der Universitat Koln. Sie wurde im Juli 1991 von der Wirtschafts- und Sozialwissenschaftlichen Fa kultat der Universitat zu Koln als Dissertation angenommen. Mein besonderer Dank gilt Herm Prof. Dr. Carl Christian von Weizsacker, der als Erstgutachter mit wertvollen Anregungen und konstruktiver Kritik zum Zu standekommen dieser Arbeit beitrug. Ebenso mochte ich Herm Prof. Dr. Dr. h. c. Hans-Karl Schneider fur die Ubemahme des Zweitgutachtens danken. Weiter gilt mein Dank meinen Kollegen am Energiewirtschaftlichen Institut; insbesondere Herm Dr. Heinz Welsch bin ich zur Danksagung verpflichtet. SchlieBlich gilt mein Dank einer jungen Dame, ohne deren ideelle Unterstutzung diese Arbeit nicht moglich gewesen ware. Frank Stahler Koln, im Juli 1991 Inhaltsverzeichnis Seite 1. Einleitung und Einfiihrung in die Problem stellung 1 2. Okonomische Theorie externer Effekte 5 2. 1 Externalit~ten und Umweltpolitik 5 2. 2 Gesamtwirtschaftliche Implikationen externer Effekte 13 2. 3 Management externer Effekte 17 2. 4 Okonomische Theorie der Umweltpolitik 26 2. 4. 1 Die Problematik der Bestimmung einer Schadensfunktion 27 2. 4. 2 Instrumente der Umweltpolitik 32 2. 5 Externalitaten, gesamtwirtschaftliche Risiken und Optionswerte 42 3. Okonomische Analyse kollektiver Umweltnutzungs entscheidungen 57 3. 1 Entscheidungskriterien kollektiver Umweltnutzungen 59 3. 2 Verteilungswirkungen und Wohlfahrts kriterium 73 3. 3 Positive Analyse koUektiver Umwelt nutzungsentscheidungen 81 3. 4 Intertemporale Aspekte kollektiver U mwel tnutzungsentscheidungen 93 x Seite 4. Kollektive Umweltnutzungen und anomaliebeeinfl uBtes Verhalten 103 4 CO2-Emissionen lassen sich ohne Verzicht auf Energiedienstleistungen durch rationelle Energieverwendung, Energieträgersubstitution und CO2-Entsorgung reduzieren. An der Universität Würzburg wurden zwei computer-gestützte Verfahrensmodelle entwickelt, die eine optimale Kombination von Techniken der Wärmerückgewinnung und Techniken der CO2-Rückhaltung in Großfeuerungsanlagen ermitteln. Mit ihrer Hilfe werden Energiesparpotentiale, Emissionsminderungsmöglichkeiten und Kosten für regionale und nationale Energiesysteme berechnet. Die Modelle berücksichtigen Wärmetauschernetzwerke, Wärmepumpen und Kraft-Wärme-Kopplung, sowie das Ausfrieren von CO2 unter Druck. Sie verfolgen und minimieren die Qualitätsverluste der Energie beim Durchlaufen von Prozeßketten, die der Versorgung von vorgegebenen Energiebedarfsprofilen dienen. Das stochastische Optimierungsmodell ECCO beschreibt die Versorgung einzelner industrieller und privater Prozesse in einer Region, die einen zeitlich schwankenden Energiebedarf aufweisen. Das statische Modell LEO II dient der Abschätzung von Obergrenzen der Einsparpotentiale auf nationaler Ebene. Es greift dazu auf hochaggregierte Bedarfsprofile zurück. Für eine Modellstadt wurde mit ECCO eine Reduzierung des Primärenergieeinsatzes um 25% durch Wärmerückgewinnung ermittelt. Die CO2-Emissionen gehen gleichzeitig um 30% zurück. Die mit LEO II ermittelte Obergrenze für das CO2-Minderungspotential, das die genannten Maßnahmen erwarten lassen, liegt in der (alten) Bundesrepublik bei 70% Es wird zunächst ein Überblick über Modelle gegeben, die zur Bewertung sektoraler und gesamtwirtschaftlicher Kosten von Umweltpolitik eingesetzt werden. Dabei handelt es sich vor allem um Input-Output-Modelle und deren Weiterentwicklungen. Es zeigt sich, daß diese Modelle nicht geeignet sind, volkswirtschaftliche Kosten von Umweltpolitik zu erfassen, da wesentliche Rückwirkungen über Preise, Substitutionsvorgänge und Veränderungen von Einkommen nicht berücksichtigt werden. Im Anschluß daran wird die Methodik der Angewandten Gleichgewichtsanalyse dargestellt, die eine Kombination von verallgemeinerten I/O-Modellen und allgemeinen Gleichgewichtsmodellen ist. Es wird ein eigenes CGE-Modell entwickelt und ausführlich beschrieben. Dieses Modell (ENEAS) wird zur Bewertung konkreter umweltpolitischer Maßnahmen verwandt. Beispiele sind: Vergleich von Emissionsstandards versus effiziente umweltpolitische Maßnahmen (Emissionssteuern), Subventionen auf beseitigte Schadstoffe, Verfahren zur Reduktion von CO2-Emissionen u.a Front Matter....Pages I-XI Einleitung und Einführung in die Problemstellung....Pages 1-3 Ökonomische Theorie externer Effekte....Pages 5-55 Ökonomische Analyse kollektiver Umweltnutzungsentscheidungen....Pages 57-102 Kollektive Umweltnutzungen und anomaliebeeinflußtes Verhalten....Pages 103-159 Zusammenfassung und Schlußfolgerungen....Pages 161-164 Literaturverzeichnis....Pages 165-178 Helmuth-m. Groscurth. Originally Presented As The Author's Thesis (doctoral--universität Würzburg) Under The Title: Energieoptimierung Und Rationelle Energieverwendung Durch Wärmerückgewinnung. Includes Bibliographical References (p. [177]-183). Michael Schröder. Originally Presented As The Author's Thesis (doctoral)--universität Mannheim, 1990. Includes Bibliographical References (p. [211]-224). Frank Stähler. Originally Presented As The Author's Thesis (doctoral)--universität Zu Köln, 1991. Includes Bibliographical References (p. [165]-178).