Umweltökonomie und Technikbewertung

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1 Einführung I 1 R. Friedrich Vorlesung Wintersemester 2005/06 Umweltökonomie und Technikbewertung I II Einführung Grundfragen der Technikbewertung, mehrdimensionale Zielsetzung, Wertesysteme, Phasen der Technikbewertung Umweltschutz als gesellschaftspolitisches Ziel - Ableitung und Definition a) Ansätze der volkswirtschaftlichen sowie der betrieblichen Umweltökonomie Systemzusammenhänge zwischen Ökonomie und Ökologie; Beziehung des Ziels Erhaltung einer lebenswerten Umwelt zu den Zielen des Stabilitätsgesetzes, ordinale und kardinale Nutzenkonzepte, Pareto-Optimalität, Umweltfaktoren als öffentliche Güter, Transformationskurven, Grenzschäden und Grenzkosten der Schadensvermeidung mit Beispielen von Grenzkostenkurven, Grenzen der Ansätze der Umweltökonomie, Standard-Preis-Ansatz, externe Kosten. Fragestellungen der betrieblichen Umweltökonomie, Umweltberichte und Umwelterklärungen, EMAS und DIN EN ISO 14001, betriebliche Umweltziele und Maßnahmen. b) Konzept des Sustainable Development Ursprung und Weiterentwicklung des Begriffs, starke und schwache Nachhaltigkeitskonzepte, Ableitung von verschiedenen Managementregeln (Konstanz des natürlichen bzw. gesamten Kapitalstocks), Nachhaltigkeitsindikatoren und -indikatorensysteme, Critical level/load-konzept der UN-ECE mit Beispielen, Elemente und Kritik der bisherigen volkswirtschaftlichen Gesamtrechnung, Ökoinlandsprodukt und umweltökonomische Gesamtrechnungen. III IV Diskontierung zukünftiger Kosten und Nutzen Anbieter und Nachfrager auf dem Kapitalmarkt, Zinssätze, individuelle und soziale Zeitpräferenzrate und ihre Komponenten, individuelle und soziale Opportunitätskostenrate, verwendete Zinssätze in der Praxis. Verfahren der Investitionsrechnung Fragestellungen, Vergleich statischer und dynamischer Verfahren, Auf- und Abzinsungsfaktor, Kapitalwertmethode, Annuitätenmethode, Methode des internen Zinsfußes, Interpretation der Ergebnisse, Übungsbeispiele.

2 Einführung I 2 V VI Ressourcenökonomie Reserven und Ressourcen, Indikatoren für Ressourcenverfügbarkeit, Theorie erschöpfbarer Ressourcen, Preis und verbrauchte Menge auf vollkommenen Märkten, Hotelling-Regel, sozial optimale Abbaurate, Erhaltung des Kapitalstocks, Unvollkommenheit der Ressourcenmärkte, Nutzungskosten bei verschiedenen Ressourcenreichweiten, Kosten der Backstop-Technologie und Diskontraten, Ausbeutung erneuerbarer Ressourcen: Maximaler nachhaltiger Ertrag, fehlende Eigentumsrechte, Gleichgewichts-lösungen im Monopolfall und bei offenem Marktzugang. Technikfolgenabschätzung (TFA) Definition der Begriffe, Methoden der TFA, Klassifizierung in technik- und probleminduzierte TFA, Beispiele: TFA Windenergiekonverter, TFA Emissionsminderungstechniken, TFA Energieversorgung Baden-Württemberg. Ökobilanzierungen bzw. ganzheitliche Bilanzierungen, Aufbau, Definition, Aufstellung der Sachbilanz, Prozesskettenanalyse, Input/Output-Rechnungen (Grundlage, Anwendung für die ganzheitliche Bilanzierung), Beispiel Kraftwerkssysteme, Sachbilanzergebnisse, Wirkungsabschätzung. VII Bewertung bei multikriterieller Zielsetzung Kosten-Wirksamkeits-Analyse: Definition, Vorgehen, Beispiel: Emissionsminderung. Nutzwertanalyse: Erläuterung des Vorgehens, Zielhierarchie, Bewertung der Zielerfüllung, Wichtung der Kriterien, Beispiele: Kosten-Nutzen-Analyse / Monetarisierung externer Effekte: Definition, Wirkungspfadansatz, Ermittlung der physischen Schäden von Umweltbeeinträchtigungen durch Berechnung der Ausbreitung und chemischen Umwandlung, Dosis-Wirkungsbeziehungen, Behandlung von Schäden an Flora, Fauna, menschlicher Gesundheit, Materialien, psychische Beeinträchtigung, Ressourcenverzehr, Behandlung von Unfällen, Monetarisierung von Schäden, Monetarisierungsansätze und deren Vor- und Nachteile, Ergebnisse von Contingent-Valuation-Studien, Beispiele: Berechnung der externen Kosten der Stromerzeugung und des Verkehrs. VIII Umweltpolitische Instrumente und deren Vor- und Nachteile Beschreibung umweltpolitischer Instrumente (Auflagen, Steuern, Zertifikate, Haftungsrecht), Beispiele der Anwendung aus den Bereichen Energieversorgung, Luftreinhaltung, Kriterien zur Bewertung umweltpolitischer Instrumente, Bewertung, Vorund Nachteile, Resümee.

3 Einführung I 3 Definitionen 1) Technikbewertung (Technology Assessment) Technikbewertung bedeutet das planmäßige, systematische, organisierte Vorgehen, das - den Stand der Technik und ihre Entwicklungsmöglichkeiten analysiert, - unmittelbare und mittelbare technische, wirtschaftliche, gesundheitliche, ökologische, humane, soziale und andere Folgen dieser Technik und möglicher Alternativen abschätzt, - aufgrund definierter Ziele und Werte diese Folgen beurteilt oder auch weitere wünschenswerte Entwicklungen fordert, - Handlungs- und Gestaltungsmöglichkeiten daraus herleitet und ausarbeitet, so dass begründete Entscheidungen ermöglicht und gegebenenfalls durch geeignete Institutionen getroffen und verwirklicht werden können (nach VDI-Richtlinie 3780). 2) Technikfolgenabschätzung (TFA) Analyse der unmittelbaren und mittelbaren technischen, wirtschaftlichen, gesundheitlichen, ökologischen, humanen, sozialen und anderen Folgen von Technik; damit Teil der Technikbewertung. 3) Umweltökonomie: Wirtschaftswissenschaft, die in ihren Theorien, Analysen und Kostenrechnungen ökologische Parameter mit einbezieht (Umweltprogramm 1971 der Bundesregierung). Teilaspekte: - Ableitung von Umweltschutzzielen aus dem Ziel der Wohlfahrtsoptimierung - Monetarisierung externer Effekte externe Kosten - Vorschlag und Bewertung umweltpolitischer Instrumente. 4) Ökobilanz/ganzheitliche Bilanzierung Ganzheitliche Bilanzierungen sollen die positiven und negativen Auswirkungen von Produkten bzw. Systemen möglichst vollständig bilanzieren und vergleichend bewerten. Dies umfasst die Ermittlung der Stoff- und Energieflüsse zwischen den betrachteten Systemen und ihrer Umgebung, die Abschätzung der Wirkungen dieser Stoff- und Energieflüsse auf Mensch, Umwelt und Gesellschaft und die vergleichende Bewertung. Ist der Nutzen der miteinander zu vergleichenden Systeme unterschiedlich, sind auch die Nutzendifferenzen in die Bewertung einzubeziehen. 5) Konzept des Sustainable Development Ableitung von operativen Zielen aus der Forderung nach nachhaltiger Entwicklung (sustainable development).

4 Einführung I 4 Weiterführende Literatur zur Vorlesung Umweltökonomie und Technikbewertung Wicke, Lutz: Umweltökonomie. Eine praxisorientierte Einführung. Verlag Franz Vahlen, München, 4. Auflage Endres, Alfred: Umweltökonomie: Eine Einführung. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt, 2. Auflage Hanley, Nick / Shogren, Jason F. / White, Ben: Environmental Economics in Theory and Practice. Macmillan Texts in Economics, Macmillan Press, Basingstoke (GB) Binder, Klaus Georg: Grundzüge der Umweltökonomie. WiSt Taschenbücher Wirtschaftswissenschaftliches Studium, Verlag Franz Vahlen, München Handwörterbuch der Wirtschaftswissenschaft (HdWW), 9-bändig, Stuttgart 1980; daraus die Einträge zu den Stichworten: Umweltökonomik, Wohlfahrtsökonomik, Öffentliche Güter, Externe Effekte, Kosten-Nutzen-Analyse, Nutzwertanalyse Wiesmeth, Hans: Umweltökonomie. Theorie und Praxis im Gleichgewicht, Verlag Springer, Berlin/Heidelberg Brenck, Andreas: Moderne umweltpolitische Konzepte: Sustainable Development und ökologisch-soziale Marktwirtschaft. In: Zeitschrift für Umweltpolitik und Umweltrecht (ZfU), 4/1992, S Harborth, Hans-Jürgen: Dauerhafte Entwicklung statt globaler Selbstzerstörung. Eine Einführung in das Konzept des "Sustainable Development". Verlag Edition Sigma, Berlin, 2. Auflage Schulz, Werner F. (Hrsg.): Lexikon Nachhaltiges Wirtschaften / hrsg. von Werner F. Schulz. Verlag Oldenbourg, München/Wien Ewers, Hans-Jürgen / Rennings, Klaus: Quantitative Ansätze einer rationalen umweltpolitischen Zielbestimmung. In: Zeitschrift für Umweltpolitik und Umweltrecht (ZfU), 4/1996, S Rennings, Klaus / Hohmeyer, Olav (Hrsg.): Nachhaltigkeit. ZEW-Wirtschaftsanalysen Band 8. Nomos Verlagsgesellschaft, Baden-Baden Pearce, David W. / Barbier, Edward B.: Blueprint for a sustainable economy. Earthscan Publications Ltd, London 2000: Endres, Alfred / Radke, Volker: Indikatoren einer nachhaltigen Entwicklung. Elemente ihrer wissenschaftlichen Fundierung. Volkswirtschaftliche Schriften, Heft 479, Duncker & Humblot, Berlin Knaus, Anja / Renn, Ortwin: Den Gipfel vor Augen. Unterwegs in eine nachhaltige Zukunft. Metropolis-Verlag, Marburg van Dieren, Wouter (Hrsg.): Mit der Natur rechnen. Der neue Club-of-Rome-Bericht: Vom Bruttosozialprodukt zum Ökosozialprodukt. Birkhäuser-Verlag, Basel Hanusch, Horst: Nutzen-Kosten-Analyse. Verlag Vahlen, München, 2. Aufl Pearce, David W. / Turner, R. Kerry: Economics of natural resources and the environment. John Hopkins University Press, Baltimore, 10. Aufl Endres, Alfred / Querner, Immo: Die Ökonomie natürlicher Ressourcen: Eine Einführung. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt, 2. Auflage Brennecke, Volker M.: Technikbewertung. Begriffe und Grundlagen. Erläuterungen und Hinweise zur VDI-Richtlinie VDI-Report 15. VDI-Verlag, Düsseldorf Eyerer, Peter (Hrsg.): Ganzheitliche Bilanzierung. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 1996.

5 Einführung I 5 VDI-Gesellschaft Energietechnik: Ganzheitliche Bilanzierung von Energiesystemen. Tagung Düsseldorf, 16./17. April VDI-Berichte VDI-Verlag, Düsseldorf Marheineke, Torsten et al.: Ganzheitliche Bilanzierung der Energie- und Stoffströme von Energieversorgungstechniken. IER-Forschungsbericht Band 74, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, Stuttgart 2000 Umweltbundesamt (Hrsg.): Methodik der produktbezogenen Ökobilanzen - Wirkungsbilanz und Bewertung. Texte 23/95, Berlin Marheineke, Torsten / Krewitt, Wolfram / Friedrich, Rainer: Lebenszyklusanalyse verschiedener Stromerzeugungstechnologien. Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 51. Jg., Heft 5/2001, S Pommerehne, Werner W.: Präferenzen für öffentliche Güter. Ansätze zu ihrer Erfassung. Verlag J.C.B. Mohr, Tübingen Schulz, Werner / Schulz, Erika: Zur umweltpolitischen Relevanz von Nutzen-Kosten- Analysen in der Bundesrepublik Deutschland. Zeitschrift für Umweltpolitik und Umweltrecht (ZfU), Vol. 14 (1991), S ExternE: ExternE Externalities of Energy. A Research Project of the European Commission. Greßmann, Alexander / Friedrich, Rainer: Externe Kosten der Stromerzeugung - Stand der Diskussion. Elektrizitätswirtschaft, Heft 13/1996, S Endres, Alfred / Holm-Müller, Karin: Die Bewertung von Umweltschäden. Theorie und Praxis sozioökonomischer Verfahren. Kohlhammer-Verlag, Stuttgart et al Friedrich, Rainer / Krewitt, Wolfram: Umwelt- und Gesundheitsschäden durch die Stromerzeugung. Externe Kosten von Stromerzeugungssystemen. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg Friedrich, Rainer / Krewitt, Wolfram: Externe Kosten der Stromerzeugung. Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 48. Jg., Heft 12/1998, S VDI-Gesellschaft Energietechnik: Externe Kosten von Energieversorgung und Verkehr. Tagung Stuttgart, 5./6. März VDI-Berichte VDI-Verlag, Düsseldorf Hohmeyer, Olav / Ottinger, Richard L. / Rennings, Klaus: Social Costs and Sustainability. Springer-Verlag, Berlin/ Heidelberg/ New York Friedrich, Rainer / Bickel, Peter (Hrsg.): Environmental External Costs of Transport. Springer- Verlag, Berlin/Heidelberg Bickel, Peter: Externe Grenzkosten verkehrsbedingter Umwelt- und Gesundheitsrisiken. Eine orts- und situationsabhängige Analyse auf Basis des Wirkungspfadansatzes. Nomos- Verlag, Baden-Baden Brent, Robert J. : Applied cost-benefit analysis. Edward Elgar Publishing, Cheltenham Krewitt, Wolfram / Trukenmüller, Alfred / Bachmann, Till M. / Heck, Thomas: LCA Methodology, page : Country-specific Damage Factors for Air Pollutants. Ecomed Publishers, Landsberg/ Ft. Worth Friedrich, Rainer: Umweltpolitische Maßnahmen zur Luftreinhaltung. Kosten-Nutzen-Analyse. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg Koschel, Henrike et al.: Handelbare SO 2 -Zertifikate für Europa. Konzeption und Wirkungsanalyse eines Modellvorschlags. Schriftenreihe des Zentrums für Europäische Wirtschaftsforschung, Physica-Verlag, Heidelberg 1998.

6 Einführung I 6 Begriffsbestimmungen im Zusammenhang mit Zielen: Ein Ziel ist ein Sachverhalt (Zustand, Handlung, Beziehung), dessen Verwirklichung angestrebt wird. Ein Ziel sollte realisierbar erscheinen. Eine Indifferenzbeziehung zwischen zwei Zielen liegt vor, wenn jedes der beiden Ziele angestrebt werden kann, ohne dass die Erreichung des anderen dabei beeinträchtigt wird. Eine Konkurrenzbeziehung zwischen zwei Zielen liegt vor, wenn die Erreichung eines Ziels die Erreichung des anderen beeinträchtigt. Eine Instrumentalbeziehung zwischen zwei Zielen liegt vor, wenn die Erreichung des einen Ziels die Erreichung des anderen fördert. Ein Kriterium gibt an, wie die Erreichung von Zielen bei Entscheidungen bestimmt werden kann; Ziele werden dadurch operationalisiert. Zur Bestimmung, wie gut ein Kriterium erfüllt ist, wird im allgemeinen ein Indikator als Maßstab verwendet.

7 Einführung I 7 Auflistung und Erläuterung von Werten für die Technikbewertung - nach VDI-Richtlinie Funktionsfähigkeit Brauchbarkeit (Wirkung entspricht Bedarf) Machbarkeit Wirksamkeit Perfektion - Einfachheit - Robustheit - Genauigkeit - Zuverlässigkeit - Lebensdauer - Maximierung des Verhältnisses von Output zu Input - technische Effizienz - Wirkungsgrad - Stoffausnutzung - Produktivität Wirtschaftlichkeit (einzelwirtschaftlich) Wirtschaftlichkeit im engeren Sinn, besonders Kostenminimierung Rentabilität, besonders Gewinnmaximierung Geringst möglicher Ressourceneinsatz Unternehmenssicherung Unternehmenswachstum Wohlstand (gesamtwirtschaftlich) möglichst weitgehende Befriedigung menschlicher Bedürfnisse durch Güter und Dienstleistungen Maßeinheit: Sozialprodukt (Güter+Dienstleistungen) Internationale Konkurrenzfähigkeit Vollbeschäftigung Verteilungsgerechtigkeit Sicherheit = Vermeidung von Gesundheitsschäden Körperliche Unversehrtheit Lebenserhaltung des einzelnen Menschen Lebenserhaltung der Menschheit Minimierung des Risikos (Risiko = Schadensumfang und Eintrittswahrscheinlichkeit) - des Betriebsrisikos (störungsfreier Betrieb) - des Versagensrisikos (Störfall) - des Missbrauchsrisikos Problem: vertraute und freiwillig eingegangene Risiken werden anders bewertet als neue und aufgezwungene Risiken Tatsächliches Risikoverhalten entspricht nicht rechnerisch ermittelten Risiken Gesundheit: Körperliches Wohlbefinden Psychisches Wohlbefinden Steigerung der Lebenserwartung Minimierung von unmittelbaren und mittelbaren gesundheitlichen Belastungen - in der Berufsarbeit - in der privaten Lebensführung - durch umweltbelastende Produkte und Produktionsprozesse Umweltqualität Landschaftsschutz Artenschutz Ressourcenschonung Minimierung von Emissionen, Immissionen und Deponaten Persönlichkeitsentfaltung und Gesellschaftsqualität Verwirklichung der Anlagen, Fähigkeiten und Neigungen der Menschen im Wechselspiel mit seiner Umgebung; als soziales Wesen im Zusammenleben und -wirken mit anderen Menschen Handlungsfreiheit Informations- und Meinungsfreiheit Kreativität Privatheit und informationelle Selbstbestimmung Beteiligungschancen Soziale Kontakte und soziale Anerkennung Solidarität und Kooperation Kulturelle Identität Ordnung, Stabilität und Regelhaftigkeit (erfordert Übereinstimmung über wichtige allgemeine Werte) Transparenz und Öffentlichkeit Gerechtigkeit Problem: meist nicht quantitativ erfassbar bzw. messbar

8 Einführung I 8 Grundfragen der Technikbewertung 1) Schwachstellenanalyse Welches sind die wesentlichen Nachteile / Schwachstellen einer Technik? Bestehen Möglichkeiten zur Verringerung dieser Nachteile? 2) Bewertung einer Technik Ist es aus gesellschaftlicher Sicht sinnvoll bzw. nutzbringend, eine Technik einzusetzen? Überwiegen die Vorteile des Technikeinsatzes die Nachteile? Welches Potenzial hat die Technik in einem zukünftigen System? 3) Technikvergleich Welche Technik soll zur Befriedigung eines Bedarfs eingesetzt werden, wenn mehrere Alternativen zur Verfügung stehen? 4) Strategien zur Minderung / Vermeidung negativer Effekte eines Systems Mit welchem Bündel von Maßnahmen können negative Effekte eines Techniksystems am effizientesten (d. h. mit dem geringst möglichen Ressourceneinsatz) vermindert werden? 5) Konzeption zukünftiger optimaler Techniksysteme Wie könnte ein zukünftiges Techniksystem aussehen, das ein vorgegebenes Zielsystem möglichst gut erfüllt?