Markteinführung von erneuerbarert Energien

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1 Markus Reichel Markteinführung von erneuerbarert Energien Lock-Out-Effekte und innovationspolitische Konsequenzen für die elektrische Wind- und Solarenergienutzung Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Matthias Kramer DeutscherUniversitätsVerlag

2 j Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis XHI XV XVII 1 Einleitung.* > Ausgangspunkt der Betrachtung Problemstellung Lösungsansatz Aufbau der Arbeit 7 Teil I: Ausgangsbedingungen der Markteinführung der elektrischen Wind- und Solarenergienutzung in Deutschland 9 2 Derzeitiger Stand und Potentiale der elektrischen Wind- und Solarenergienutzung Überblick '. ~ Photovoltaik Technologie Potentiale, Kostensituation Umweltrelevanz Technologieanbieter Windenergie Technologie Potentiale Kostensituation Umweltrelevanz Technologieanbieter." Zusammenfassung 34 3 Potentielle technologische und marktstrukturelle Innovationsprozesse innerhalb der Elektrizitätswirtschaft und ihre Bedeutung für die Nutzbarkeit der erneuerbaren Energieträger in Deutschland...* Die rechtlichen Rahmenbedingungen der Elektrizitätswirtschaft in Deutschland Die Struktur der deutschen Elektrizitätswirtschaft Die rechtlichen Grundlagen der Stromversorgung Neuordnung des nationalen Ordnungsrahmens aufgrund der EU-Binnenmarktrichtlinie Entwicklungsmöglichkeiten innovativer Elektrizitätserzeugungstechnologien Umweltpolitische Rahmenbedingungen der Nutzung erneuerbarer Energieträger in Deutschland Allgemeine Konsequenzen für die Nutzbarkeit der erneuerbaren Energien in Deutschland 48 4 Umweltökonomische Aussagen zur Quantifizierbarkeit externer Kosten der Elektrizitätserzeugung Überblick Methodologische Probleme der monetären Bewertung externer Kosten Quantifizierungen externer Kosten der Elektrizitätserzeugung unter deutschen Bedingungen Folgerungen 57

3 Teil II: Grundlagen und Ansatzpunkte der Innovationspolitik 59 5 Ökonomische Grundlagen der Innovationspolitik - Invention und Innovation neuer Technologien und Entwicklung neuer technologischer Regime Überblick Zwei ökonomische Sichtweisen des technischen Fortschritts: Inkrementelle vs. radikale Innovationen ; Innovationsökonomische Begründung staatlicher Technologiepolitik: Gleichgewichtsorientierung vs. Evolutorik Einflußgrößen unternehmerischer Innovationstätigkeit F&E als Gradmesser des unternehmerischen Innovationspotentials : Beeinflussung der unternehmerischen F&E-Tätigkeit durch Marktstrukturen Technologischer Wandel und Diffusion von Innovationen Demand-Pull vs. Technology-Push Beeinflussung der Erfolge unternehmerischer Innovationstätigkeit durch Lerneffekte Die Evolution von Branchen : ; : Hemmnisse technologischen Fortschritts Analyse von Hemmfaktoren technologischer Innovation Pfadabhängigkeiten und technologische Trajektorien Hemmung technologischen Fortschritts durch locwn-effekte und increasing returns Historische Beispiele von Lock-Ins Verriegelung technologischer Paradigmata aufgrund von Netzwerkeffekten Folgerungen für die Innovationspolitik Lock-Out-Phänomene und Entriegelungseffizienz als theoretische Grundlagen staatlicher Markteinführungspolitik Ein allgemeines Modell des Lock-Out ; Ausriegelung von Technologien und technologischen Regimen Lock-Out vom Typ A vs. Lock-Out vom Typ B Aufhebung von Lock-Outs durch die Internalisierung externer Kosten.;:!! Effizienz des staatlichen Instrumentariums "Subventionierung" zur Aufhebung von Lock-Outs: Berechtigung und entriegelungseffiziente Gestaltung der Markteinführung ausgeriegelter Technologien Eignung des Modells zur Ergänzung von Evaluationsstudien Fazit Teil III: Untersuchung der Existenz von Lock-Outs der Wind- und Solarenergie als theoretische Voraussetzung einer Markteinführung unter deutschen Bedingungen - zwei Fallstudien Lock-Out vom Typ A im Falle dezentraler Energieerzeugungsformen Ausriegelung dezentraler Elektrizitätserzeugungsformen durch die Großkrafterzeugung in Deutschland Relevanz für die Nutzung erneuerbarer Energien '. 139

4 XI 8 Lock-Out vom Typ B im Falle der Windenergienutzung Überblick.' Lerneffekte Technische Netzwerkeffekte einer räumlich ausgedehnten windtechnischen Elektrizitätserzeugung Ökonomische Kapazitätseffekte als Netzwerkeffekte einer windtechnischen Stromerzeugung Kraftwerkstechnische Voraussetzungen Altersstruktur des deutschen Kraftwerksparks Veränderung der Struktur des Kraftwerksparks bei erhöhten Anteilen an Windkraftstrom ; Vergleich der gesamtwirtschaftlichen Elektrizitätserzeugungskosten bei verschiedenen Anteilen von Windkraftstrom Investitionsabhängige Kosten Betriebskosten Brennstoffkosten Einbeziehung externer Kosten Zusammenfassende Beurteilung des Einflusses einer verstärkten Nutzung der Windenergie auf die gesellschaftlichen Kosten der Elektrizitätserzeugung Möglichkeiten einer selbsttragenden Entwicklung der Windenergienutzung aufgrund einer Subventionierung in Deutschland: Eine Simulationsstudie Zusammenfassung Lock-Out vom Typ B im Falle der Photovoltaik im deutschen Referenzsystem Analyse der Existenz eines Lock-Out vom Typ B im Falle der Photovoltaik auf nationaler Ebene (Beispiel Deutschland) Erreichbarkeit einer selbsttragenden Entwicklung innerhalb eines Investitionszyklusses Lernfaktoren : Abschätzbare Kostenentwicklung Schlußfolgerung Ausblick: Analyse der Existenz eines Lock-Out vom Typ B im Falle der Photovoltaik auf globaler Ebene Zusammenfassung 189 Teil IV: Konsequenzen aus der Untersuchung von Lock-Outs für die Beurteilung staatlicher Förderpolitiken für regenerative Energien Die staatliche Technologiepolitik für Windenergie und Photovoltaik in Deutschland unter Beachtung von LocA-Ouf-Effekten Die bisherige Förderung regenerativer Energien in Deutschland Windenergienutzung Photovoltaik Interpretierende Zusammenfassung 200 i

5 XII Inhaltsverzeichnis 10.2 Entriegelungseffiziente Bestandteile zukünftiger Förderpfade der Windenergie und Photovoltaik in Deutschland Der Vorschlag eines Gesetzes für die Förderung der industriellen Solarzellentechnologie : Das Konzept der kostengerechten Vergütung Harmonisierung der Förderung der elektrisch nutzbaren erneuerbaren Energien und der Deregulierung der Elektrizitätswirtschaft Einräumung von Vorrangrechten im Netzmodell Durchleitungsrechte Quotenmodell/Bietermodell Folgerungen Folgerungen für die staatliche Technologiepolitik Die staatliche Förderpolitik der Photovoltaiknutzung in Japan zum Vergleich Überblick PhotovoltaikfÖrderung als Teil japanischer Umwelt- und Energiepolitik Die Richtlinien für die Markteinführung Förderschwerpunkte Die Förderung des PV-Exports in Japan Interpretation Zusammenfassung und Ausblick 227 Literaturverzeichnis 231 Autorenindex. * Sachindex 249