Kosten-Nutzen-Analyse - Vorstellung/Diskussion der Methode und Anwendungsbeispiel als Ausblick auf Blatt 2 der Richtlinie VDI 3925

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1 VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt Kosten-Nutzen-Analyse - Vorstellung/Diskussion der Methode und Anwendungsbeispiel als Ausblick auf Blatt 2 der Richtlinie VDI 3925 Dr. Markus Hiebel, Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Oberhausen Düsseldorf, 3. Dezember

2 VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt Gliederung 1. Einleitung und Beispiele 2. Anwendung und Ablauf 3. Anwendungsbeispiel MVA-Vergleich 4. Zusammenfassung Hiebel 2

3 1. Einleitung Kosten-Nutzen-Analyse (Cost-benefit analysis) Warum brauchen wir Kosten-Nutzen-Analysen? Externe Kosten (z. B. Umweltschäden) werden bei wirtschaftlichen Endscheidungen nicht berücksichtigt Kosten-Nutzen-Analyse (KNA) ist ein Instrument zur Analyse von Handlungsalternativen (z. B. bei der Auswahl von Projekten) Integration von sozialen und ökologischen Auswirkungen Bewertung anhand einer einheitlichen monetären Größe KNA = Entscheidung unterstützendes Werkzeug; sie ist kein Entscheidungsinstrument an sich 3

4 1. Einleitung Kosten-Nutzen-Analyse (Beispiele) PUMA (environmental profit and loss accouting E P&L)* Emissionshandel der EU Bundeshaushaltsordnung (Nutzen- Kosten-Untersuchungen) Ökonomische Bewertung ökologischer Systeme und Dienstleistungen: The Economics of Ecosystems and Biodiversity (TEEB) global economic benefits of biodiversity** * ** Quelle: The Future of the ETS; Working lunch at informal Environment Ministerial Meeting; Horsens, 19 April

5 2. Anwendung und Ablauf 1. Formulierung der Alternativen 2. Festlegung: Systemgrenzen und Betrachtungsperspektive 3. Bestimmung wirtschaftlicher Kosten und Nutzen der Alternativen sowie der erwarteten Umweltwirkungen 4. Monetarisierung der Kosten/Nutzen, die nicht monetär vorliegen 5. Diskontierung (Abzinsung auf denselben Zeitpunkt) 6. Sensitivitätsanalysen; Abschätzung von Unsicherheiten 7. Handlungsempfehlung 5

6 2. Begrifflichkeiten und Monetarisierung Soziale (volkswirtschaftliche) Kosten/Nutzen = priv. Kosten/Erträge + externe Kosten/Erträge Wie können externe Effekte geldlich bewertet werden? direkten Präferenzbestimmung (stated preferences); Befragung von Testpersonen Rückschlüsse auf den Wert eines Gutes durch Zahlungsbereitschaft der Menschen (contingent valuation) oder Auswahlexperimente (choice experiments) indirekte Präferenzbestimmung (revealed preferences) bestimmt den Wert des Gutes indirekt durch Kosten die Menschen auf sich nehmen, um in den Genuss des Gutes zu gelangen (travel cost method) 6

7 2. Begrifflichkeiten und Monetarisierung Wie können externe Effekte geldlich bewertet werden? Bewertung physischer Effekte (market valuation of physical effects). Ermittlung der durch die Handlungsalternative entstehende Schaden oder Aufwand Preis über Äquivalent des zerstörten Gutes (replacement method), der Preis für die Wiederherstellung oder Reparatur des Gutes (clean-up cost method) oder die Kosten für die Neutralisierung oder Beseitigung einer Emission (control-cost method) Methodenkonventionen: Methodenkonvention des deutschen Umweltbundesamtes Ergebnisse des Forschungsprojektes ExternE der Europäischen Kommission Kennzahlensatz aus der EPS-Methode (Environmental Priority Strategy) der Chalmers Universität 7

8 2. Diskontierung Diskontierung zur Berücksichtigung der Zeitpunkte an denen Kosten anfallen bzw. Erträge realisiert werden Abzinsung auf einen einheitlichen Zeitpunkt Zinssatz (auch Diskontsatz oder Zinsfuß) ist der Kapitalmarktzins, also die Verzinsung des Geldes, welche das Individuum oder der Unternehmer durch eine Anlage am Kapitalmarkt hätte erzielen können Grundlagen zu Zinssätzen: Methodenkonvention des Umweltbundesamtes Studie ExternE der Europäischen Kommission Nordic Guideline der skandinavischen Länder Green Book des britischen Finanzministeriums 8

9 2. Sensitivitätsanalysen Partielle Sensitivitätsanalyse: In welchem Maße verändern sich die Ergebnisse der Analyse, wenn nur eine Annahme bezüglich der Ausgangsdaten variiert wird Worst- and best-case Analyse: Was passiert, wenn alle getroffenen Annahmen jeweils einmal durch den besten und einmal durch den schlechtesten anzunehmenden Fall ersetzt werden? Bei der Monte Carlo-Analyse werden für einzelne Ausgangsdaten Verteilungen angenommen (stochastische Methoden betrachten, um Mittelwerte oder Abweichungen zu berechnen und so die Aussagekraft der Ergebnisse zu stützen) 9

10 3. Anwendungsbeispiel MVA-Vergleich Anwendung anhand eines Vergleichs von zwei fiktiven Müllverbrennungsanlagen Frage: In welche Variante soll der Investor aus Kosten-Nutzen Sicht investieren? Ziel des Beispiels: Richtlinie stellt für den Leser eine Anwendung der Methode vor und zeigt Probleme beim Vorgehen auf Parameter Heizwert Abfall M ülldurchsatz Energie Variante 1 Variante 2 (typische Anlage) (komplexe Anlage) Nur Strom Strom und Fernwärme bei 130 C Kessel 40 bar/400 C 130 bar/440 C Wirkungsgrad Abgasreinigun g 20% elektrisch trocken (Kalkhydrat/Kohle) 25% elektrisch + 30% thermisch naß (GF+Wäscher+CaCl2 und Gips Erzeugung) NOx SNCR (200 mg) SCR (70 mg) Schlacke Deponie Verwertung im Straßenbau M etallrecyclin g Flugasche Fe Verfestigung/Zementierung und Deponie 10 MJ/kg t/a (2 Linien) Fe, Al, Cu, Edelstahl Untertage I nvestitionsko sten niedrig hoch 10

11 3. Anwendungsbeispiel MVA-Vergleich Nötige Inputdaten: Technische Daten für Gutschriften (Metalle, Energie) Umweltdaten (Emissionen) Finanzdaten (Investitionskosten, Betriebskosten etc.) - Kapitalwertberechnung erfolgt nach VDI 2067: Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen - Grundlagen und Kostenberechnung Prämissen Darstellung mit Exceltool 11

12 4. Zusammenfassung Vorteile Alle Impacts liegen in einer Größe (z. B. in ) vor (Verständlichkeit) Globale und lokale Effekte sind erfassbar Großes Potenzial, wenn Daten und Monetarisierungsfaktoren vorliegen Denken in Alternativen als Entscheidungsunterstützung Herausforderungen Monetarisierung Diskontierung (Kapitalzinsfuß) Datenlage, Datenbanken Subjektivität Umsetzbarkeit schwierig Tutzing-Symposium vom 24. April

13 4. Zusammenfassung: Einschätzung der Methode Potential hoch niedrig leicht schwer Umsetzbarkeit 13

14 VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt Fragen und Diskussion Hiebel 14

15 Literaturbeispiel (1/2) Stoffliche Verwertung von Nichtverpackungs-Kunststoffabfällen im Auftrag des österreichischen Umweltbundesamtes Volkswirtschaftlich sinnvolle Verwertungswege für Nichtverpackungs- Kunststoffabfälle (NVK) Bezüglich der sozialen Kosten wurden Energiebilanz, CO 2 -, CH 4 - und TOC-Emissionen und Risiken aufgrund von Deponiemengen erfasst Privaten Kosten: Kosten für Sammlung, Demontage und Verfahrenskosten für die stoffliche Wiederverwendung Privater Nutzen der stofflichen Verwertung: Einsparungen von Deponiebetriebskosten und Restmüllbehandlungsverfahren 15

16 Literaturbeispiel (2/2) Monetarisierung: Bewertung physischer Effekte nach dem Prinzip der control-cost Methode vorgenommen Nach dieser Methode wurden die Nutzen pro gesparte Tonne CO 2 mit 50, pro Tonne TOC mit und pro Tonne vermiedener Deponiemenge mit 143 angegeben Berücksichtigung von Substitutionseffekten, welche die ersparten Kosten bei der Primärproduktion der Kunststoffe widerspiegeln Ergebnis: privater Nutzenüberschuss von 0,007 /kg getrennt gesammeltem Kunststoffabfall. Der volkswirtschaftliche Nutzenüberschuss kommt durch die Vermeidung von Emissionen und Einsparungen von Energien für die Primärproduktion zu einem Nutzenüberschuss von 0,564 /kg getrennt gesammeltem Kunststoffabfall 16

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