vorgelegt von Dipl.-Volkswirt Oliver Kopp

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1 Oliver Kopp Der Clean Developmen Mechanism Unsicherhei bei der Projekevaluierung und langfrisige Anreize für Enwicklungsländer. Mi Fallanalysen im Energie- und Transporsekor

2 Der Clean Developmen Mechanism Unsicherhei bei der Projekevaluierung und langfrisige Anreize für Enwicklungsländer. Mi Fallanalysen im Energie- und Transporsekor Inaugural-Disseraion zur Erlangung der Würde eines Dokors der Wirschafswissenschafen (Dr. rer. pol.) an der Wirschafswissenschaflichen Fakulä der Ruprechs-Karls-Universiä zu Heidelberg vorgeleg von Dipl.-Volkswir Oliver Kopp

3 Vorwor und Danksagung Das geflügele Wor vom Teufel, der im Deail seck, gil auch für umwelökonomische Insrumene zur Finanzierung von Klimaschuzprojeken. Für die Verhandlungsführer der Unerzeichnersaaen zur Klimarahmenkonvenion der Vereinen Naionen sand zunächs im Vordergrund, welches Land zu welchem Zeipunk wie viele Treibhausgase aussoßen darf. Die Frage, wie die durch Klimaschuzprojeke in Enwicklungsländern erzielen Emissionsredukionen zu ermieln seien, gal gemeinhin als mehodische Deailfrage, die man großzügig diesen schrägen Wissenschafler-Typen überlassen wolle. Späesens sei der Verragssaaenkonferenz in Buenos Aires 1998 is aber auch den poliischen Verhandlungsführern klar, dass sich die Lösung dieser Deailfrage wesenlich schwieriger als erware gesale und doch von enscheidender Bedeuung für die Inegriä des gesamen inernaionalen Klima-Regimes is. Das Wissen um ihre Bedeuung war mir eine hohe Moivaion, mich über einen langen Zeiraum mi diesen Deailfragen zu beschäfigen und einen Beirag zu ihrer Lösung zu leisen. Meinem Dokorvaer Professor Clive Bell danke ich für die Beraung in mehodischen Fragen und für viele gue Hinweise bei der Ersellung der Fachaufsäze, die aus der vorliegenden Arbei ausgekoppel wurden. Dem Koreferenen zu dieser Arbei, Professor Till Requae, schulde ich Dank für wichige Hinweise, insbesondere zu den Kapieln 4 und 10. Darüber hinaus möche ich mich bei beiden Professoren für die schnelle Ersellung der Guachen bedanken, und dafür, dass sie mich wiederhol ermuner haben, das begonnene Projek forzusezen. Danken möche ich der Deuschen Forschungsgemeinschaf (DFG), deren Finanzierung mir ermögliche, meine Arbeien auf inernaionalen Konferenzen der European Economic Associaion (EEA) und der European Associaion of Environmenal and Resource Economiss (EAERE) zu präsenieren. Mein Dank gil Ulf Moslener und Harald Tauchmann für wichige Anregungen sowie dem UCCEE in Roskilde für die Unersüzung bei der Durchführung der Experenbefragung. Mein größer Dank aber geh an Moriz Nill für seine mehodische und moralische Unersüzung und an Naalie, die geduldig und versändnisvoll diesen langen Marahon mi mir gelaufen is. Danke. Düsseldorf im Dezember 2003 Oliver Kopp

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5 i Inhalsverzeichnis 1 Einführung und Aufbau der Arbei Der Clean Developmen Mechanism Problemsellung und Ziel der Arbei Ermilung der Emissionsredukionen eines CDM-Projeks Langfrisige Anreize des CDM aus Sich der Enwicklungsländer Aufbau der Arbei Der Clean Developmen Mechanism: Theoreische Konzepion und sriige Fragen der Implemenierung Einordnung: Der CDM und die ökonomischen Theorie der Schadsoffregulierung Krierien für die effiziene Regulierung global wirkender Schadsoffe Emissionsseuern und Vermeidungssubvenionen Handelbare Emissionsreche Kompensaionsmechanismen: JI und CDM Informaionsanforderungen der Insrumene Kernproblem: Die Verifizierung der Emissionsredukionen Sysemgrenzen und Quanifizierung der indireken Emissionseffeke Messung der Emissionen Die konrafakische Baseline eines Projeks und sraegisches Verhalen Zuordnungsproblem: Emissionsredukionen bei gleichzeiiger Durchführung von inerdependenen CDM-Projeken Das Zuordnungsproblem Regeln für die Zuordnung des Inerakionserms Zusammenfassung und Poliikempfehlung Vergleich: CDM versus Emissionsrechehandel Bedeuung: Das Markvolumen des CDM Überblick: Fragen zur insiuionelle Ausgesalung des CDM Fungibiliy: Äquivalenz von Emissions- und Redukionszerifikaen Early Acion: Anrechenbarkei von Emissionsredukionen aus frühen Projeken Beseuerung von Redukionszerifikaen: Share of proceeds Nachhaligkei und negaive Exernaliäen von CDM-Projeken Terresrische Senken und Nuklearanlagen Supplemenariä durch Deckelung der CDM-Akiviäen Begriffsverwirrung: Financial Addiionaliy Das 'Ausverkaufs-These' Die Geschiche des CDM Mehoden zur Besimmung der Projek-Baseline Revelaionsmechanismen Simulaion der Invesiionsenscheidung Neo-klassische Enscheidungsmodelle Insiuionenökonomische Enscheidungsmodelle Ökonomerische, diskree Enscheidungsmodelle Öffenliche Projekräger Feslegung von Sandards: Saisische Verfahren und Technologiemodelle Konrollgruppen Hisorische Durchschniswere Technologie-Marizen Zeireihenanalyse... 66

6 ii Inhalsverzeichnis Makro-Baselines und normaive Baselines Technologiemodelle Eine Experenumfrage zu Baseline-Mehoden Experenauswahl und Fragebogendesign Ergebnisse Dynamische Anreize alernaiver Baseline-Mehoden Einführung Das Modell Die Firs-bes-Lösung des globalen Sozialen Planers Der Baseline-Effek: Endogen seigender Effizienzsandard Vergleich von firs-bes und dezenraler Lösung der Firmen Empirische Plausibiliä des Baseline-Effeks und gegenläufige Anreize Weiere negaive Anreize Mehoden zur Quanifizierung indireker Emissionen Sysemaik indireker Emissionseffeke Ökobilanzen und Prozesskeenanalysen Inpu-Oupu-Analyse Hybride Modelle: Pozesskeenanalyse mi Inpu-Oupu-Ergänzung Berechenbare Gleichgewichsmodelle Mehoden zur Quanifizierung von Fehlerpoenialen Aren der Unsicherhei Fehler in der Daenbasis Fehler in der Modellspezifikaion Fehler aufgrund hoher Komplexiä Fehler durch nich-reduzierbares Unwissen und Neuhei Darsellung und Messung von Fehlerpoenialen Qualiaive Beschreibung und Qualiäsindikaoren Szenarioechniken, Enscheidungsbäume und Sensiiviäsanalysen Kennzahlen der deskripiven und indukiven Saisik Sudienvergleich, Mehodenvergleich und Soll-Is-Vergleiche Darsellung von Unsicherhei bei Lebenszyklusanalysen Fallbeispiel Elekriziäs- und Wärmeerzeugung Opionen zur CO 2 -Redukion im Energiesekor Projekypen Emissionsminderung durch Subsiuion fossiler Energieräger Wirkungsgradverbesserungen in konvenionellen Krafwerken Zuordnungsprobleme und zeiliche Sysemgrenzen Zuordnung der Emissionsquelle Zeiliche Sysemgrenzen Baseline-Mehoden für den Energiesekor Simulaion der Invesiionsenscheidung Energiemodelle Sandards/Benchmarks Prognosemodelle und Konrollgruppen Indireke Emissionseffeke bei Energieprojeken Ökobilanz-Analyse von Sromgesehungsprozessen Inpu-Oupu-Analysen Hybride Modelle: Prozesskeenanalyse mi Inpu-Oupu-Erweierung

7 Inhalsverzeichnis iii Zusammenfassung Quanifizierung der Unsicherhei bei der Baseline-Besimmung Unsicherhei bei der Simulaion der Invesiionsenscheidung Unsicherhei bei Benchmarking-Verfahren Unsicherhei von Energie- und Emissionsprognosen Fazi Erfahrungen mi anderen Baseline-and-Credi Sysemen im Energiesekor Das 'Acid Rain Op-In Program' der US Environmenal Proecion Agency US-Programme zur Energieeinsparung Das Niederländische CERUPT Programm Fallbeispiel Transporsekor Klassifizierung von Projekypen im Transporsekor Baseline-Mehoden für den Transporsekor Simulaion der Invesiionsenscheidung Saisische Prognosen über spezifische Treibsoffverbräuche Konrollgruppen Verkehrswahlmodelle Unsicherhei der Verkehrswahlprognosen Sandards Makro-Baselines Indireke Emissionseffeke bei Transporprojeken Technische Effeke Markeffeke Erfahrungen mi der Berechnung von Emissionsredukionen Piloprojeke: AIJ, Prooype Carbon Fund, Global Environmenal Faciliy Vorzeiige Verschroung emissionsinensiver Fahrzeuge Sudien zu hypoheischen CDM-Projeken im Transporsekor Ein CDM-Piloprojek in Indonesien Fazi Projekevaluierung im CDM: Sand der poliischen Diskussion Die insiuionelle Srukur des Clean Developmen Mechanism Evaluierungsprozess für Small-Scale CDM-Projeke Evaluierungsprozess für large-scale CDM-Projeke Baseline-Mehoden Indireke Effeke Opimale Emissionspfade im CDM uner Erwarung eines Pos-CDM- Regimes Die Ausverkaufs-These Lieraurüberblick zur Ausverkaufs-These Analyse der Ausverkaufs-These Rahmenbedingungen für eine raionale Nich-Implemenierung von CDM-Projeken Szenarien für ein Pos-CDM Regime Das Opimierungsproblem der naionalen Regierung Das Opimierungsproblem des globalen sozialen Planers Das Opimierungsproblem der Firmen Numerische Simulaion Das Opimierungsproblem beim Grandfahering Schlussfolgerungen

8 iv Inhalsverzeichnis 11 Vergleich: CDM versus Cap-and-rade Alernaiven zum CDM Der Emissionsrechehandel der Europäischen Union Zueilung der Emissionsreche auf Sekoren und Branchen Inegraion anderer Sekoren Zerifikaszueilung nach Zueilung auf die Anlagen Benchmarking Erfahrungen in anderen CO 2 -Emissionshandelssysemen Fazi Zusammenfassung und Schlussfolgerungen Lieraur Anhänge A Anhang zu Kapiel 3: B Anhang zu Kapiel C Anhang zu Kapiel

9 v Verzeichnis der Abbildungen Abbildung 2.1.1: Herleiung des opimalen Emissionsniveaus... 9 Abbildung 2.1.2: Koseneinsparung durch effiziene Allokaion der Vermeidungsziele Abbildung 2.1.3: Koseneffizienz durch Seuern und Emissionszerifikae Abbildung 2.1.4: Vergleich: Cap-and-rade versus Baseline-and-credi Mechanismen Abbildung 2.2.1: Konrafakische Baselines und sraegisches Lügen Abbildung 2.3.1: Inerakionserm bei gleichzeiigen CDM-Projeken auf einer Werschöpfungskee. 21 Abbildung 2.3.2: Sozial opimale Allokaion bei inerdependenen CDM-Projeke Abbildung 2.4.1: Zueilung in einem Grandfahering-Baseline-Regime Abbildung 2.6.1: Koexisierende Märke für Emissionszerifikae und deren Überragbarkei Abbildung 2.6.2: Wohlfahrsverluse durch den share of proceeds Abbildung 2.6.3: Wohlfahrsverluse durch Deckelung der handelbaren CERs Abbildung 3.1.1: Dezenralisiere Lösung eines Revelaionsmechanismus Abbildung 3.3.1: Scheinredukionen durch die Feslegung von Sandards Abbildung 3.4.1: Einschäzung der Baseline-Mehoden nach ihrer Genauigkei Abbildung 3.4.2: Höhe der Unsicherhei alernaiver Baseline-Mehoden Abbildung 3.4.3: Eignung der Baseline-Mehoden zur Berücksichigung von Markunvollkommenheien Abbildung 3.4.4: Berücksichigung des echnologischen Forschris in alernaiven Baseline-Verfahren Abbildung 3.4.5: Eignung der Basline-Mehoden nach Sekoren Abbildung 3.4.6: Eignung von Baseline-Mehoden nach Projekypen Abbildung 3.4.7: Eignung alernaiver Baseline-Mehoden zur Prüfung der Zusäzlichkei Abbildung 3.4.8: Anwenderfreundlichkei alernaiver Baseline-Mehoden Abbildung 3.4.9: Negaive Anreize alernaiver Baseline-Mehoden Abbildung : Anreiz zum Transfer veraleer Technologien Abbildung : Anreiz zur Umdeklarierung von Enwicklungshilfeprojeken Abbildung : Kosen der Anwendung alernaiver Baseline-Mehoden nach Sekor Abbildung 5.2.1: Prozesskee für die Bereisellung einer Einhei Srom Abbildung 5.5.1: Srukur einer geneseee Nachfragefunkion für ein berechenbares allgemeines Gleichgewichsmodell Abbildung 6.2.1: Enscheidungsbaum für die Simulaion von Invesiionsenscheidungen Abbildung 7.2.1: Verifizierung der Emissionsredukionen durch den Bau eines BHKWs Abbildung 7.2.2: Zeiliche Sysemgrenzen bei Rerofi-Projeken Abbildung 7.3.1: Einflussgrößen der Invesiionsenscheidung von EVU Abbildung 7.4.1: CO 2 e-lebenszyklusemissionen bei der Sromgesehung in einem Seinkohlekrafwerk Abbildung 7.4.2: CO 2 e-lebenszyklusemissionen bei der Sromgesehung in einem Erdgas-GuD- Krafwerk Abbildung 7.4.3: CO 2 e-lebenszyklusemissionen bei der Sromgesehung in einem Biomassekrafwerk v

10 vi Verzeichnis der Abbildungen Abbildung 7.4.4: Inpu-Oupu Analyse: Direke und indireke CO 2 e-emissionen ausgewähler, volkswirschaflichen Sekoren in Deuschland Abbildung 7.5.1: Benchmarks auf Basis alle Energieräger und aller fossiler Energieräger Abbildung 7.5.2: Alernaive Baseline-Opionen für 2 hypoheische CDM-Projeke in Brasilien: Windkraf und Erdgasanlagen der besen verfügbaren Technologie (BVT) Abbildung 7.5.3: Alernaive Benchmark-Sandards für indische Kohlekrafwerke Abbildung 7.5.4: Alernaive Benchmark-Sandards für indische Kohlekrafwerke Abbildung 7.5.5: Baseline-Szenarien für ein Biomasseprojek in Zimbabwe Abbildung 7.5.6: Vergleich von Benchmarks für ein indonesisches Geohermie-Projek Abbildung 7.5.7: Plausible Baselines für ein Wasserkrafprojek in Surduc Abbildung 7.5.8: Prognose und asächliche Enwicklung des Energieverbrauchs in Deuschland Abbildung 7.5.9: Prognosen des US Energieminiseriums und asächliche Enwicklung der Gaspreise (nominale Preise ab Bohrloch) Abbildung : Synopse von Ölpreisprognosen der PROGNOS AG* (nominale Preise) Abbildung : CO 2 -Prognosen für 2010 aus verschiedenen Quellen: %-Veränderung vom Emissionsniveau von Abbildung : Hisorische und prognosiziere CO2-Inensiäen im Elekriziässekor von China und Argeninien Abbildung : Vergleich von 40 Prognosen zur welweien Emissionsenwicklung Abbildung 7.6.1: Beispiel eines Flussdiagramms für ein KWK-Projek nach CERUPT Abbildung 7.6.2: Baseline-Analyse für CERUPT-Projeke: Kaegorisierung der Schlüsselfakoren Abbildung 8.1.1: Opionen zur Redukion von Treibhausgasen im Verkehrssekor Abbildung 8.2.1: Synopse von Prognosen zur Enwicklung des spezifischen Treibsoffverbrauchs in Deuschland (in Lier pro 100 km) Abbildung 8.2.2: CO 2 -Inensiä peruanischer Busse Abbildung 8.2.3: Durchschniliche CO 2 -Inensiä in Japan, der EU und den USA Abbildung 8.2.4: Vergleich des peruanischen Taxi-Projeks mi der durchschnilichen Emissionsinensiä von PKW in 17 europäischen Ländern (in kg CO 2 /km, 1995) Abbildung 8.2.5: Prognosenvergleich zu den direken CO 2 -Emissionen im deuschen Verkehr Abbildung 8.2.6: Änderungen der direken CO 2 -Emissionen von 1995 zu 2020; differenzier nach moorisierem Individualverkehr (MIV), Sraßengüerverkehr und gesamem Verkehr Abbildung 8.2.7: Vergleich von Prognosen mi dem Is-Wer des gesamen Personenverkehrs in Wesdeuschland (in Milliarden Personenkilomeer und Mrd. Fahrzeugkilomeer) Abbildung 8.2.8: Prognosen der Verkehrsdiche und asächliche Enwicklung Abbildung 8.2.9: Regression der Pro-Kopf-CO 2 -Emissionen im Transporsekor Abbildung Lebenszyklusanalyse für ein hypoheisches CDM-Projek 'Treibsoffwechsel in Nahverkehrsbussen Abbildung 8.3.2: Ergebnisvergleich verschiedener Daenquellen zu den spezifischen Transporemissionen eines LKW Abbildung 8.4.1: Prognosiziere Enwicklung des indonesischen Sozialproduks Abbildung 9.1.1: Insiuionelle Srukur des CDM Abbildung : Erneuerbare und veräußere Projekopionen Abbildung : Erräge im Pos-CDM-Regime in Abhängigkei der zugeeilen Zerifikae

11 Verzeichnis der Abbildungen vii Abbildung : Grenzvermeidungskosen in Enwicklungsländern (in Millionen Tonnen Kohlensoff) Abbildung : Opimale Vermeidungspfade während des CDM-Regimes für drei Pos-CDM- Szenarien Abbildung : Invers-u-förmige Pfade für negaive Reswere Abbildung : Sensiiviäsanalyse für den h-wer der Vermeidungskosenfunkion Abbildung : Sensiiviäsanalyse für den µ-wer der Lernkurvenfunkion Abbildung : Sensiiviäsanalyse für den a-parameer in der Vermeidungskosenfunkion Abbildung : Sensiiviäsanalyse für den k-parameer in der Vermeidungskosenfunkion Abbildung : Sensiiviäsanalyse bzgl. der Laufzei des CDM-Regimes Abbildung : Sensiiviäsanalyse bzgl. der Laufzei des CDM-Regimes Abbildung : Sensiiviäsanalyse bezüglich alernaiver sozialer Diskonraen Abbildung : Sensiiviäsanalyse bezüglich des Preispfades Abbildung : Sensiiviäsanalyse bezüglich unerschiedlicher Sarpreise Abbildung : Zueilung der naionalen Emissionsreche auf die Sekoren in Deuschland Abbildung : Berechnung des CO 2 -Aneils von Wärme und Srom im KWK-Prozess Abbildung : Separae Erzeugung von Srom und Wärme Abbildung : Schemaisierer Anlagenplan eines Kondensaionskrafwerks

12 viii Verzeichnis der Tabellen Tabelle 2.5-1: Absolues Markpoenial und relaiver Markaneil des CDM Tabelle 2.5-2:Das mögliche Redukionsvolumen für CDM-Projeke im Jahr Tabelle 4.5-1: Fallunerscheidung Tabelle 4.6-1: Die Auszahlungs-Marix eines Baseline-Spiels im Duopol Tabelle : Mehoden zur Darsellung der Fehlerpoeniale für alernaive Mehoden zur Berechnung der Emissionseffeke eines CDM-Projek Tabelle : Behandlung von Unsicherhei in Lebenszyklusanalysen Tabelle 7.1-1: Alernaive Energieräger zur Elekriziäs- und Wärmerzeugung, Technologien und CO 2 -Koeffizienen: Tabelle 7.1-2: Elekrische Neowirkungsgrade zukünfiger fossiler Sromerzeugungsechniken Tabelle 7.1-3: Wirkungsgradenwicklung moderner Sromerzeugungsechniken Tabelle 7.4-1: Aneile der direken und indireken CO 2 e-emissionen in wesdeuschen Krafwerken mi fossilen Energierägern Tabelle 7.4-2: Hybrid-Aneil der Lebenzyklus-CO 2 e-emissionen im Energiesekor Tabelle 7.5-1: Mehoden zur Darsellung der Fehlerpoeniale für alernaive Mehoden zur Berechnung der Emissionseffeke eines CDM-Projeks Tabelle 7.5-2: Gleichwahrscheinliche Baseline-Szenarien für ein esnisches Heizkesselprojek Tabelle 7.5-3: Unsicherhei bei der Projekverifizierung in 19 Fallbeispielen Tabelle 7.5-4: CO 2 -Inensiäen der Elekriziäserzeugung aller Krafwerkskapaziäen, von hisorischen und prognosizieren Kapaziäszuwächsen (kg CO 2 /kwh) Tabelle 7.5-5: Alernaive Baseline-Mehoden für ein Biomasse-Projek in Zimbabwe Tabelle 7.5-6: Emissionsredukionen (in CO2) in schechischen Heizkrafwerks-Projeken für alernaive Baseline-Mehoden Tabelle 7.5-7: Vergleich alernaiver Baseline-Szenarien für ein Wasserkrafprojek im romänischen Surduc Tabelle 7.5-8: Unsicherhei der Baseline-Berechnung bei Elekriziäs- und Wärme-Projeken Tabelle 7.5-9: 4 Berechnungen der CO 2 -Redukionen eines esnischen Heizkessel-Projeks Tabelle : Charakerisika alernaiver Baseline-Mehoden von sehr resrikiv (Regime A) bis wenig resrikiv (Regime D) Tabelle : Schäzungen der EU Baseline-Emissionen in Tabelle : Eignung von Baseline-Mehoden für unerschiedliche Projekypen Tabelle 7.6-1: Genehmige CDM-Projeke des ersen CERUP Tenders der niederländischen Regierung (März 2003) Tabelle 8.2-1: Vor- und Nacheile alernaiver Projekypen im Verkehrssekor Tabelle Dauer bis zur Markreife echnologischer CO 2 -Redukionsopionen im Transporsekor Tabelle 8.2-3: Prognose und asächliche Enwicklung der Fahrgaszahlen in US-Zügen Tabelle 8.2-4: Deerminanen des Pro-Kopf-C0 2 -Aussoßes im Verkehrssekor. Ergebnisse einer mulivariaen Regression Tabelle 8.3-1: Relaive Aneile der Lufemissionen eines Sadbusses (EURO 2 Emissionssandard) über den gesamen Lebenszyklus Tabelle 8.3-2:Indireke Emissionen für ein Terajoul Flüssiggas an einer deuschen Tankselle Tabelle 8.3-3: THG-Emissionen pro Fahrzeugkilomeer [g/km] und Prozenaneil der vorgelageren Emissionen an den Gesamemissionen Tabelle 8.4-1: Unsicherhei bei der Evaluierung von Verschroungs-Programmen Tabelle 9.2-1: Projekkaegorien im Bereich small-scale CDM Tabelle : Parameerwere für empirische Vermeidungskosenfunkionen Tabelle : Lernraen für Energieechniken bezogen auf die kumuliere Leisung

13 ix Abkürzungsverzeichnis AAU Assigned Amoun Unis (Zugeeile Emissionsreche) AIJ Aciviies Implemened Joinly AKW Aomkrafwerk Annex-B-Saaen Indusrie- und Transformaionsländer, die in Annex B des Kyoo- Prookolls aufgelise sind. Mi Ausnahme weniger Länder idenisch mi den Annex-I-Saaen Annex-I-Saaen Indusrie- und Transformaionsländer, die im Annex 1 der Klimarahmenkonvenion der Vereinen Naionen aufgelise sind B.e.O. Bedingungen erser Ordnung BHKW Blockheizkrafwerk BImSchG Bundesimissionsschuzgesez BImSchV Bundesimissionsschuzverordnung BVT Bese verfügbare Technologie CDM Clean Developmen Mechanism CER Cerified Emission Reducions (Zerifiziere Emissionsredukionen für CDM-Projeke) C-ERUPT Cerified Emissions Reducion Uni Procuremen Tender CH 4 Mehan CHN China CNG Compressed Naural Gas (komprimieres Erdgas) CO 2 Kohlendioxid CO 2 e Kohlendioxid-Äquivalene DMS Demand Side Managemen DOE Designaed Operaional Eniy: Vom Exekuivra des CDM zu akkrediierende Insiuion, die für die Verifizierung und Zerifizierung von CDM-Projeken zusändig is EB Execuive Board EE Erneuerbare Energien EERH Europäischer Emissionsrechehandel ERU Emission Reducion Uni (Zerifiziere Emissionsredukionen für JI- Projeke) EU Europäische Union EVU Energieversorgungsunernehmen GBZ Grandfahering-Baseline-Zueilung GEF Global Environmenal Faciliy GGLP Gemisch-ganzzahlig-lineare-Programmierung GHG Greenhouse Gas G Gigaonne GTZ Gesellschaf für echnische Zusammenarbei GuD-Anlage Gas- und Dampfurbinenanlage

14 x Abkürzungsverzeichnis GVK GW GWP HCF IEA IEH IIR IO IPCC J JI Kg KWK LPG LZA MWh (el,h) N 2 O NAP NGV NPV ODA PCF PFC ROI ROW SF 6 SKE TDM THG THEG THEV TJ UCCEE UN UNEP Grenzvermeidungskosen Giga-Wa Global Warming Poin (Treibhauswirksamkei eines Gases) Halogenisiere Kohlenwassersoffe Inernaionale Energieagenur Inernaionaler Emissionshandel Inernal rae of reurn (inerner Zinsfuß) Inpu-Oupu Inerngovernmenal Panel on Climae Change Joule Join Implemenaion Kilogramm Kraf-Wärme-Kopplung (CC Combined Cycle) Liquified Peroleum Gas (Flüssiggas) Lebenszyklusanalyse Mega-Wa-Sunde (elekrisch, hermisch) Disicksoffoxid Naionaler Allokaionsplan Naural Gas Vehicles (Erdgasfahrzeuge) Ne presen value (Neogegenwarswer) Official Developmen Assisance Prooype Carbon Fund Perflouriere Kohlenwassersoffen Reurn on invesmen Res of he world Schwefelhexafluorid Seinkohleeinhei Tonnen Transpor Demand Managemen Treibhausgas(e) Treibhausgas-Emissionshandelsgesez Treibhausgas-Emissionshandelsverordnung Terajoule UNEP Collaboraing Cener on Energy and Environmen Unied Naions Unied Naions Environmenal Program UNFCCC Unied Naion Framework Convenion on Climae Change (Klimarahmenkonvenion der Vereinen Naionen) VSK Verragssaaenkonferenz (= COP Conference of he Paries)

15 1 1 Einführung und Aufbau der Arbei 1.1 Der Clean Developmen Mechanism Für die Mehrhei der inernaionalen Klimaforscher gil es als gesichere Erkennnis, dass die durch menschliche Akiviäen verursachen Treibhausgase, die Sabiliä des Klimasysems der Erde gefährden. Da die dami verbundenen ökonomischen Schäden enorm wären, haben sich die Indusriesaaen 1997 auf der drien Verragssaaenkonferenz zur Klimarahmenkonvenion der Vereinen Naionen in Kyoo zur Deckelung ihres jährlichen Treibhausgasaussoßes ab dem Jahr 2008 verpfliche. Für den Klimaschuz spiel es keine Rolle, an welchem Or der Erde Treibhausgase reduzier werden. Deshalb is es ökonomisch effizien, Klimaschuzmaßnahmen in jenen Ländern durchzuführen, in denen Emissionsredukionen zu den niedrigsen Kosen realisier werden können. Hohe Redukionspoeniale zu niedrigen Kosen finden sich aber gerade in Enwicklungsländern, die bisher keinen Auflagen zur Deckelung ihrer Emissionen unerliegen. Um nun die Indusriesaaen bei der Umsezung ihrer klimapoliischen Verpflichungen zu enlasen und gleichzeiig die Enwicklungsländer auf dem Weg zu ökologisch nachhaliger Enwicklung zu unersüzen, führ das Prookoll von Kyoo den Clean Developmen Mechanism (CDM) ein. Im Rahmen des CDM können Invesoren aus Indusriesaaen Klimaschuz-Projeke in Enwicklungsländern durchführen und sich die erzielen Emissionsredukionen zerifizieren lassen. Diese Redukionszerifikae können sie auf ihre Emissionsauflagen anrechnen lassen und dürfen im eigenen Land demensprechend mehr emiieren. Enwicklungsländer können andererseis auch CDM-Projeke in eigener Regie durchführen und die erzielen Redukionszerifikae auf einem inernaionalen Zerifikaemark verkaufen. 1.1 Problemsellung und Ziel der Arbei In der vorliegenden Arbei werden zwei Fragenkomplexe zum CDM behandel, deren Beanworung von großer Bedeuung für die konkree Ausgesalung und dami für den Erfolg des Mechanismus is: 1. Mi welchen Mehoden sollen die durch CDM-Projeke erzielen Emissionsredukionen ermiel werden und wie hoch sind die dami verbundenen Fehlerpoeniale? 2. Welche Auswirkungen haben die Regeln des CDM auf das langfrisige Verhalen der Akeure in Enwicklungsländern? Ermilung der Emissionsredukionen eines CDM-Projeks Bei der Ermilung der durch ein CDM-Projek erzielen Emissionsredukionen ergib sich eine grundlegende Schwierigkei: Wenn das Projek realisier wurde, kann nich mehr gemessen werden, wie viel im Referenzfall emiier worden wäre, wenn es den CDM nich gegeben häe. Für die heoreische Ermilung dieses konrafakischen und nich beobachbaren Referenzfalls, muss bekann sein, wie sich die Projekenwickler in Abwesenhei des CDM verhalen häen. Diese haben jedoch einen Anreiz, ein höheres Referenz-Emissionsniveau vorzuäuschen, um mehr Redukionszerifikae zu erhalen. Dieses sraegische Verhalen führ zur Anrechnung fikiver Emissionsredukionen, was wiederum dazu führ, dass die Indusrie-

16 2 1 Einführung und Aufbau der Arbei saaen ihr naionales Emissionsziel in Höhe dieser fikiven Redukionen überschreien. Das Resula is schließlich, dass das globale Klimaschuzziel nich erreich wird. Auch in der deuschsprachigen Lieraur zum CDM wird zur Bezeichnung des Emissionsniveaus im Referenzszenario der Anglizismus Baseline verwende. Mehoden zur Ermilung der konrafakischen Referenzsiuaion werden demensprechend als Baseline-Mehoden bezeichne. Diese Termini werden auch in der vorliegenden Arbei verwende. Eine weiere Herausforderung bei der Erfolgsmessung von CDM-Projeken is neben der Baseline-Problemaik die Quanifizierung der indireken Emissionseffeke. Zusäzlich zu den unmielbar am Projeksandor erzielen direken Emissionseffeken müssen alle indireken Effeke berücksichig werden, die durch das Projek außerhalb der engeren Projekgrenzen induzier werden. Hierzu gehören auch zeilich nachgelagere Effeke. Für eine exake Messung der Emissionsredukionen müsse der Zusand der gesamen Wel nach Projekdurchführung mi dem Zusand der Wel im konrafakischen Referenzszenario verglichen werden. Eine vollkommen präzise Erfassung is aufgrund der Komplexiä und räumlich-zeilichen Unendlichkei des beracheen Sysems nich einmal heoreisch möglich. Demensprechend simmen die meisen Auoren darin überein, dass die Berechnung der Emissionsredukionen bei CDM-Projeken mi großen Fehlerpoenialen verbunden is. Diesem Befund seh eine ersaunliche Zurückhalung der Auoren bei der Einschäzung des Ausmaßes der möglichen Berechnungsfehler gegenüber. Bislang finden sich nur wenige Aufsäze, die sich überhaup mi der sysemaischen Darsellung von Unsicherhei bei der Verifizierung von CDM-Projeken beschäfigen und noch weniger Arbeien, in denen gar der Versuch einer Quanifizierung der Unsicherhei gewag wird. Es is auch noch wenig darüber bekann, bei welchen Projekypen die Unsicherhei vergleichsweise höher oder niedriger is. Zwar finden sich immer wieder Randbemerkungen, dass sich zum Beispiel Projeke im Energiesekor leicher verifizieren lassen als Maßnahmen im Transporsekor; diese Behaupungen werden aber nich durch vergleichende Sudien gesüz. Wenn mehrere CDM-Projeke, die über physische oder moneäre Sröme mieinander verknüpf sind, gleichzeiig durchgeführ werden, so kann ein Teil der Emissionsredukionen nich ursächlich den einzelnen Projeken zugeordne werden. Es sell sich dann die Frage, aufgrund welcher Regeln die Zueilung auf die Projeke erfolgen soll. Ungeache der absehbaren empirischen Relevanz dieser Frage, wird dieses Zuordnungsproblem in der Lieraur zum CDM nich hemaisier. Da bei CDM-Projeken die Evaluierungsergebnisse als Bemessungsgrundlage für die Zueilung der Emissionskredie dienen und diese einen hohen Wer für die Invesoren haben, sind die Anforderungen an die Genauigkei der Projekevaluierung weiaus höher als bei den Enwicklungsprojeken inernaionaler Organisaionen. Die Lösung der genannen Bewerungsprobleme is daher esseniell für die Funkionsfähigkei des CDM. Die vorliegende Disseraion liefer folgende Beiräge zur Lösung der skizzieren Probleme: Es wird herausgearbeie, wie sich CDM-Projeke srukurell von anderen Klimaschuzund Enwicklungsprojeken unerscheiden und welche Auswirkung dies bezüglich der Anwendbarkei der sons üblichen Projekevaluierungsmehoden ha.

17 1 Einführung und Aufbau der Arbei 3 Auf Basis einer umfassenden Lieraurauswerung werden quaniaive Aussagen zum Fehlerpoenial bei der Evaluierung von CDM-Projeken hergeleie. Das Zuordnungsproblem bei inerdependenen CDM-Projeken wird in einem formalen Modell dargesell und es wird ersmalig ein effiziener und prakikabler Lösungsmechanismus enwickel. Ersmalig werden in formalisierer Form die dynamischen Anreize der diversen Baseline- Mehoden analysier. Auf Basis dieser Ergebnisse werden schließlich konkree Vorschläge für die Bewerung von CDM-Projeken vorgeleg. Im Einzelnen werden die folgenden Fragen beanwore: Welche grundsäzlichen Mehoden zur Ermilung der Projek-Baseline und zur Quanifizierung der indireken Emissionseffeke sehen zur Verfügung? Welche dieser Mehoden eignen sich für welche Projekypen? Können die Emissionsredukionen eindeuig den Projeken zugeordne werden und welche Zuordnungsregeln sind sinnvoll? Welche Aren von Unsicherhei gib es bei der Evaluierung von CDM-Projeken und welche Mehoden eignen sich zur Ermilung und Darsellung dieser Unsicherhei? Wie groß sind die Fehlerpoeniale bei der Berechnung der Emissionsredukionen? Lassen sich grundsäzliche Aussagen darüber machen, welche Projekypen aufgrund eines niedrigeren Fehlerpoenials bei der Erfolgsmessung zu bevorzugen sind? Wie sind die im CDM aufreenden Probleme bei der Projekevaluierung im Vergleich zu alernaiven Insrumenen wie dem inernaionalen Handel mi Emissionsrechen zu beweren? Langfrisige Anreize des CDM aus Sich der Enwicklungsländer Während der inernaionalen Klimaverhandlungen wurde wiederhol die Sorge vorgebrach, der CDM ransferiere zwar kurzfrisig zusäzliches Einkommen in die Enwicklungsländer, langfrisig sei der Mechanismus für sie jedoch mi Nacheilen verbunden. In der Lieraur und auf poliischer Ebene wurde die These verreen, Enwicklungsländer veräußeren im Rahmen des CDM ihre billigsen Opionen zur Emissionsvermeidung zu Schleuderpreisen an die Indusriesaaen. Diese kosengünsigen Redukionspoeniale sünden, so das Argumen, nich mehr zur Verfügung wenn die Enwicklungsländer selbs in inernaionale Emissionsauflagen einwilligen würden. Sie seien dann gezwungen, auf eurere Redukionsopionen auszuweichen. Die vorliegende Arbei prüf dieses Argumen im Rahmen eines formalen Modells und zeig uner welchen Rahmenbedingungen der CDM zu höheren Kosen für die Enwicklungsländer in der Zukunf führen könne. Dabei wird die Berachung auf die Zei nach dem CDM erweier und alernaive Szenarien für das Pos-CDM-Regime unersell. Der CDM und das Pos-CDM-Regime liefern zusammen ein Sysem von Regeln und Anreizen, welches Auswir-

18 4 1 Einführung und Aufbau der Arbei kungen auf das langfrisige Verhalen der Enwicklungsländer ha. Diese Arbei zeig, wie die Regime ausgesale werden müssen, dami die Akeure die Firs-bes-Allokaion des sozialen Planers realisieren. Da hierzu auch die Wahl geeigneer Baseline-Mehoden gehör, beseh eine Verknüpfung zum ersen Themenkomplex dieser Arbei. Die Analyse erfolg im Rahmen eines dynamischen Konrollmodells. Diese Disseraion liefer dami die erse formalisiere Unersuchung zu der Fragesellung, wie das Verhalen der Enwicklungsländer während des CDM-Regimes von ihren Erwarungen bezüglich der Regeln des nachfolgenden Pos-CDM-Regimes abhäng. 1.2 Aufbau der Arbei In Kapiel 2 werden zunächs die heoreischen Grundlagen des Clean Developmen Mechanism dargesell. Nach einer Einordnung des CDM in die ökonomische Theorie der Schadsoffregulierung in Abschni 2.1 wird in Abschni 2.2 das Kernproblem der Verifizierung der Emissionsredukionen ausführlich dargesell. In Abschni 2.3 folg eine heoreische Analyse des Zuordnungsproblems, das bei gleichzeiig durchgeführen und mi einander verknüpfen CDM-Projeken aufri. Es wird schließlich ein Mechanismus enwickel, der eine effiziene Lösung herbeiführ. Einen ersen Vergleich zwischen dem CDM und dem Insrumen des Emissionsrechehandels liefer Abschni 2.4. Es folg eine Einschäzung der wirschafliche Bedeuung des CDM in Abschni 2.5. In Kapiel 2.6 wird ein Überblick über Fragen bezüglich der insiuionellen Ausgesalung des CDM gegeben. Abschließend wird in Abschni 2.7 die geschichliche Enwicklung des CDM skizzier. In Kapiel 3 werden die in der Lieraur vorgeschlagenen Mehoden zur Besimmung der Baseline eines CDM-Projeks eingeführ. Abschni 3.1 erläuer, welche Möglichkeien für die Einführung anreizkompaibler Revelaionsmechanismen besehen. In den Abschnien 3.2 und 3.3 wird der für die Arbei zenralen Frage nachgegangen, wie die konrafakische Invesiionsenscheidung eines Projekgasgebers simulier werden könne und welche Informaionen hierfür erforderlich wären. Diese Berachungen liefern die Basis für eine vom Auor durchgeführe sandardisieren Experenumfrage zu alernaiven Baseline-Mehoden, deren Ergebnissse in Kapiel 3.4 ausgewere werden. In Kapiel 4 wird im Rahmen eines Zwei-Perioden-Modells analysier welche längerfrisigen Auswirkungen die Anwendung der in Kapiel 3 diskuieren Baseline-Mehoden auf die von den Regierungen und Firmen der Enwicklungsländer gewählen Emissionspfade ha. Nach der Formulierung der Modellannahmen in Abschni 4.2 wird in 4.3 zunächs die Firs-bes- Lösung eines mi vollsändiger Informaion ausgesaeen sozialen Planers formulier, der ein globales Emissionsziel koseneffizien realisieren will. In Abschni 4.4 wird der Emissionspfad ermiel, den eine naionale Regierung wähl wenn die Baseline von CDM-Projeken auf der Basis ökonomerischer Prognosen und Benchmarking-Mehoden berechne wird. In 4.5 wird die dezenrale Lösung mi dem firs bes verglichen. Im Rahmen eines einfachen spielheoreischen Modells wird schließlich gezeig, welches Koordinaionsproblem sich für die Firmen bei der Opimierung ihrer Einkommen ergib. Kapiel 5 zeig, welche Mehoden grundsäzlich zur Verfügung sehen, um die indireken Emissionseffeke eines CDM-Projeks zu erfassen. Nachdem Abschni 5.1 zunächs eine

19 1 Einführung und Aufbau der Arbei 5 Sysemaik indireker Effeke liefer, werden in den folgenden Kapieln ( ) gängige Mehoden wie Prozesskeenanalysen, Inpu-Oupu-Analysen und berechenbare Gleichgewichsmodelle skizzier und die jeweiligen Grenzen der Mehoden dargesell. Kapiel 6 führ Insrumene ein, mi denen in den nachfolgenden Fallbeispielen das Thema der Unsicherhei behandel wird. Abschni 6.1 zeig zunächs, welche Aren von Unsicherhei bei der Evaluierung von Projeken aufreen können. In Abschni 6.2 werden Mehoden zur Quanifizierung von Unsicherhei vorgesell und deren Grenzen diskuier. In Kapiel 7 werden die bis dahin enwickelen heoreischen Erkennnisse anhand von Fallbeispielen aus dem Bereich der Erzeugung elekrischer und hermischer Energie auf ihre empirische Relevanz überprüf. Während sich in der Lieraur meis nur Beschreibungen zu einzelnen Projeken finden, is es Ziel dieses Kapiels, durch sysemaische Zusammen- und Gegenübersellungen der bereis vorhandenen Erfahrungen zur Projekevaluierung im Energiesekor, einen Eindruck davon zu vermieln, in welcher Größenordnung sich die Fehler bei der Berechnung von Emissionsredukionen bewegen. Gegenüber der Mehode der veriefen Einzelfallberachung ha dieses umfassende Vorgehen den Voreil, dass den Ergebnissen eine wei höhere Allgemeingüligkei zukomm. Nach einer Darsellung grundsäzlicher Opionen zur CO 2 -Redukion im Abschni 7.1 wird in 7.2 hemaisier, welche Probleme sich bei Energieeffizienzprojeken ergeben, wenn die Herkunf des Sroms nich zugeordne werden kann und welche Rolle zeiliche Sysemgrenzen bei Modernisierungsprojeken spielen. In Abschni 7.3 werden die einzelnen Baseline-Mehoden auf Anwendbarkei im Energiesekor überprüf. In Kapiel 7.4 werden die indireken Effeke von Energieprojeken idenifizier und ihr Aneil an den Gesamemissionen quanifizier. Dies geschieh miels der in Kapiel 5 eingeführen Mehoden der Prozesskeenanalyse, einer volkswirschaflichen Inpu-Oupu-Analyse und durch Gegenübersellung von Lieraurergebnissen. In Abschni 7.5 werden Prognosen zu energierelevanen Parameern und Sudien zur Baseline-Schäzung für Energieprojeke gegenübergesell, wodurch eine Einschäzung der möglichen Fehlerpoeniale gewonnen wird. In Abschni 7.6 wird schließlich dargesell, wie die Emissionsredukionen bei anderen Umwelprojeken im Energiesekor und bei den CDM-Piloprojeken im Rahmen des niederländischen CERUPT-Programms berechne wurden. Kapiel 8 geh der Frage nach, welche Opionen es für CDM-Projeke im Transporsekor gib und in welcher Größenordnung sich dabei die Unsicherheien bei der Projekevaluierung bewegen. Die Srukur des Kapiels lehn sich an das 7. Kapiel an. Nach einer Darsellung der Projekopionen in Abschni 8.1 wird die Eignung von Baseline-Mehoden in Abschni 8.2 diskuier. In Abschni 8.3 werden die indireken Emissionen bei Transporprojeken idenifizier und quanifizier. Das Kapiel schließ mi einer Darsellung der Erfahrungen, die mi CDM-Piloprojeken und anderen Projekypen im Transporsekor gemach wurden. Kapiel 9 gib zunächs einen Überblick über die Insiuionen, die von den Verragssaaen zur Klimarahmenkonvenion mi der Ausgesalung und Einführung des Clean Developmen Mechanism berau wurden. Es folg eine Darsellung der Beschlüsse bezüglich der Berechnungsverfahren für die Emissionsredukionen im CDM. Basis der Analyse sind die Be-

20 6 1 Einführung und Aufbau der Arbei schlüsse der 9. Verragssaaenkonferenz und die Beschlussvorlagen des CDM-Exekuivras und seiner beigeordneen Gremien bis Mie Dezember In Kapiel 10 is der zweie Fragenkomplex dieser Disseraion gebündel. Es wird analysier, wie die Emissionspfade, die die Enwicklungsländer während des CDM-Regimes wählen, von ihren Erwarung bezüglich des Pos-CDM-Regimes und von den güligen Baseline-Regeln abhängen. In Abschni 10.1 wird die sogenanne Ausverkaufs-These im Rahmen eines Modells überprüf. Abschni 10.2 zeig, uner welchen insiuionellen Rahmenbedingungen es für Enwicklungsländer raional is, die Durchführung von CDM-Projeken zu unerlassen, um die Kosen während des Pos-CDM-Regimes zu minimieren. Nach einer Diskussion möglicher Szenarien für das Pos-CDM-Regime wird im Rahmen eines dynamischen Konrollmodells der Firs-bes-Emissionspfad eines globalen sozialen Planers mi den Emissionspfaden, die von den Regierungen und den Firmen realisier werden, verglichen. Der analyischen Berachung folg eine numerische Simulaion der Vermeidungspfade. Kapiel 11 vergleich den CDM mi alernaiven umwelökonomischen Insrumenen. Es wird analysier, ob und in welcher Form auch für Cap-and-rade-Syseme wie dem Emissionsrechehandel eine konrafakische Baseline oder indireke Emissionseffeke berechne werden müssen und welche Zuordnungsprobleme dabei zu lösen sind. Hierfür werden insbesondere die Erfahrungen ausgewere, die bei den Vorbereiungen auf den geplanen Emissionsrechehandel innerhalb der Europäischen Union bis zum 20. Okober 2003 gemach wurden. Kapiel 12 führ die Ergebnisse zusammen und schließ mi Empfehlungen an die Poliik.

21 7 2 Der Clean Developmen Mechanism: Theoreische Konzepion und sriige Fragen der Implemenierung 2.1 Einordnung: Der CDM und die ökonomischen Theorie der Schadsoffregulierung Da im Laufe dieser Abhandlung einzelne Eigenschafen des Clean Developmen Mechanism mi den Charakerisika alernaiver ökonomischer Insrumene zur Schadsoffregulierung verglichen werden und der Übergang vom CDM zu alernaiven Insrumenen analysier wird, gib dieser Abschni zunächs einen Überblick über die wesenlichen Konzepe und Ergebnisse der ökonomischen Theorie der Schadsoffregulierung. Auf die in diesem Kapiel eingeführen Konzepe und Begriffe und Definiionen wird späer wiederhol zurückgegriffen Krierien für die effiziene Regulierung global wirkender Schadsoffe Würden wir in einer Wel leben, in der für alle Güer Eigenumsreche definier sind, in der alle Märke vollsändig und alle Zukunfsmärke geöffne sind, in der Nuzen grundsäzlich durch Zahlung eines Numéraire-Gues ransferier werden kann und die Nich-Einhalung von Verrägen ses durch eine übergeordnee Insanz sankionier wird, so wäre die Regulierung von Schadsoffen durch einen sozialen Planer auf naionaler oder inernaionaler Ebene nich erforderlich. Die privaen Akeure würden dann die opimale ineremporale Allokaion der Schadsoffe über bilaerale Verräge von selbs realisieren. Die Klimaproblemaik zeichne sich aber gerade dadurch aus, dass diese Bedingungen nich erfüll sind. Für das knappe Gu 'konsanes Welklima' sind keine privaen Eigenumsreche definier, von der Nuzung dieses Kollekivgues kann niemand ausgeschlossen werden und die Zahl der Nuzer is so hoch, dass es sich für den einzelnen Akeur lohn, als Tribrefahrer zu agieren. Darüber hinaus können zukünfige Generaionen nich in Verhandlungen mi heuigen Akeuren reen. Eine Poliik des Laissez-faire führ daher aus Sich eines sozialen Planers, der die Gesamwohlfahr aller Generaionen maximieren will, zu einer subopimalen Allokaion der Schadsoffe. Die ökonomische Theorie der Regulierung von Schadsoffen nimm die Perspekive eines solchen Planers ein und sell folgende Fragen: Wie hoch is im gesellschaflichen Opimum der Aussoß oder Besand an Schadsoffemissionen? Wer emiier im Opimum wie viele Emissionen zu welchem Zeipunk? Mi welchen Insrumenen können die Akeure dazu gebrach werden, diese Allokaion zu realisieren? Folgende Aussagen der Theorie der Schadsoffregulierung sind für die weiere Diskussion von Bedeuung: 1 Aussage 1: Es is nich in jedem Fall effizien, alle Schadsoffe zu vermeiden; vielmehr müssen dem durch Emissionen bewirken sozialen Schaden die Kosen der Emissionsvermeidung gegen- 1 Diese zenralen Ergebnisse der umwelökonomischen Lieraur finden sich in den meisen Lehrbüchern wie z.b. Weimann (1995) und Cansier (1993).

22 8 2 Der Clean Developmen Mechanism: Theoreische Konzepion über gesell werden. Die opimale Emissionsmenge is dann realisier, wenn die Vermeidung einer weieren Emissionseinhei gerade so viel kosen würde wie diese Einhei an zusäzlichem sozialen Schaden bewirk; wenn also die gesamwirschaflichen Grenzkosen der Vermeidung dem sozialen Grenzschaden ensprechen. Aussage 2: Es is nich effizien, das Verursacherprinzip derar anzuwenden, dass allen Emienen ein einheiliches Emissions- oder Vermeidungsziel auferleg wird. Vielmehr sollen Emissionen dor vermieden werden, wo die Vermeidungskosen am niedrigsen sind. Im Opimum haben alle Emienen dieselben Grenzvermeidungskosen. Aussage 3: Die effiziene Allokaion der Emissionen läss sich mi unerschiedlichen preialen Insrumenen realisieren, die jedoch unerschiedlichen Vereilungswirkungen haben. Vereilungsund Effizienzziel müssen unabhängig voneinander berache werden. Aussage 4: Die preialen Insrumene unerscheiden sich hinsichlich der Informaionsmenge, die der Regulaor zur Realisierung der effizienen Schadsoffallokaion benöig. Diese Aussagen werden hier zunächs im Rahmen eines saischen Parialmodells illusrier, eine Erweierung um ineremporale Effeke erfolg im Rahmen der dynamischen Analysen in den Kapieln 4 und 10. Die Emissionen e i eines Emienen i verursachen den monearisieren sozialen Schaden S ( e i ). Bezeichne VK i ( e i ) die Vermeidungskosen, die dem Emienen i ensehen wenn er seine Emissionen auf e i reduzier und E das aggregiere Emissionsniveau aller Emienen. Ein sozialer Planer maximier die Wohlfahr, indem er die Toalen Sozialen Kosen TSK minimier, die sich aus dem aggregieren sozialen Schaden S (E) und der Summe aller Vermeidungskosen zusammensez. N Min! TSK( ei ) = S( E) + i = VK i ( ei ) i ( 1,..., N) ( 2.1.1) e 1 i Die Bedingungen erser Ordnung (B.e.O.) die eine opimale Schadsoffallokaion kennzeichnen sind daher gegeben durch TSK e 1 TSK e 2 S( E) VK ( )! 1 e1 = + = 0 e e 1 S E) VK 2 ( e = + e e M 1 ) = 0 (! 2 TSK S( E) VK ( )! N en = + = 0 en en en Aus den B.e.O. folg direk 2 2 N ( 2.1.2) ( 2.1.3) ( 2.1.4) S( E) VK e VK e VK N en = = = = ) 1( 1) 2 ( 2 ) (..., ( 2.1.5) E e e e 1 2

23 2 Der Clean Developmen Mechanism: Theoreische Konzepion 9 d.h. im Opimum ensprechen die Grenzvermeidungskosen aller Emienen dem sozialen Grenzschaden. Da bei global wirkenden Treibhausgasen der Schaden unabhängig davon is, bei welchem Emienen die Emissionen anfallen, bedeue dies gleichzeiig, dass alle Firmen dieselben Grenzvermeidungskosen haben sollen. Lös man das Gleichungssysem (2.1.2) bis (2.1.4) so erhäl man die opimalen Emissionsmengen e * i und dami das opimale Gesamemissionsniveau E * i. Die Argumenaion bleib unberühr davon, ob es sich bei den Emienen um Firmen oder Länder handel. Dieses Ergebnis is in Abbildung illusrier. Die einzelnen Grenzvermeidungskosenkurven GKV i werden zur aggregieren Grenzvermeidungskosenkurve AGVK addier. Das gesamgesellschaflich opimale Emissionsniveau E* befinde sich dor wo die AGVK die soziale Grenzschadenskurve schneide. Um das opimale Emissionsniveau feslegen zu können, muss der soziale Planer sowohl die GKV i der Firmen, als auch die soziale Schadensfunkion kennen. Abbildung 2.1.1: Herleiung des opimalen Emissionsniveaus GVK i, AGSK, AGVK AGVK(E) AGSK(E) GVK 1 (e 1 ) GVK 2 (e 2 ) e 1 LF e 2 LF E* E In der weieren Analyse wird davon ausgegangen, dass das globale Emissionsziel E* nich über den hier aufgezeigen Berechnungsweg ermiel wird, sondern im Rahmen eines poliischen Verhandlungsprozesses, wie den inernaionalen Klimaverhandlungen, erfolg. Ausgangspunk der Arbei is daher die Frage, wie ein bereis vorgegebenes Mengenziel zu möglichs niedrigen sozialen Kosen realisier werden kann. Eine Siuaion in der keinerlei klimapoliischen Vorschrifen von Seien des Saaes besehen, werden im Folgenden als der Laissez-faire-Fall bezeichne. Abbildung veranschaulich, warum es nich koseneffizien is, wenn alle Emienen einheiliche Emissionsauflagen bekommen, ewa die Auflage, ihre jährlichen Emissionen um einen einheilichen Prozensaz zu senken.

24 10 2 Der Clean Developmen Mechanism: Theoreische Konzepion Abbildung 2.1.2: Koseneinsparung durch effiziene Allokaion der Vermeidungsziele GVK 1 GVK 2 D A B C A e 2 LF e (e 1 *, e 2 *) (e A 1, e A 2 2 ) E* e 1 LF e 1 Die Abbildung zeig die Grenzvermeidungskosenkurven GVK 1 und GVK 2 zweier Länder, die im Laissez-faire-Fall jeweils die Emissionsmengen e LF 1 und e LF 2 wählen. Der soziale Planer will das opimale aggregiere Emissionsniveau E* realisieren, das zwischen den Achsen abgeragen is. Nehmen wir an, dieses Ziel ensprich genau der Hälfe der aggregieren Laissez-faire-Emissionen. Dann könne das Ziel z.b. dadurch erreich werden, dass beide Länder die Auflage bekommen, ihre Emissionen um 50% zu senken, also die A A Emissionsgrenzen e 1 und e 2 auferleg bekommen. Dass diese Auflagen nich effiien sind, zeig nachfolgende Berachung der Kosen. Die Fläche unerhalb der Grenzkosenkurven ensprich den Vermeidungskosen. Zur Realisierung der Auflage e 1 A ha Land 1 Vermeidungskosen in Höhe von C. Land 2 ha Kosen in Höhe der Flächen A+B+D. Die Gesamkosen sind folglich durch die Fläche A+B+C+D gegeben. Aus Gleichung (2.1.5) wissen wir aber, dass im Kosenopimum beide Länder dieselben Grenzvermeidungskosen aufweisen sollen. Dies is in Abbildung im Punk ( e * * 1, e2 ) der Fall. Hier reduzier Land 1 seine Emissionen um mehr als die Auflage e A 1 und ha nun Vermeidungskosen in Höhe der Flächen B+C. Land 2 hingegen emiier nun mehr als e A 2 und ha nur noch Kosen in Höhe der Fläche A. Die Gesamkosen für beide Länder belaufen sich auf A+B+C. Es werden also Kosen in Höhe der Fläche D vermieden wenn die Emissionsziele so auf die Länder allokier werden, dass beide dieselben Grenzvermeidungskosen haben. Mi welchen Insrumenen kann diese effiziene Allokaion erziel werden? In der Lieraur werden im Wesenlichen vier Insrumene diskuier: Emissionsseuern und Vermeidungssubvenionen Handelbare Emissionsreche Freiwillige Selbsverpflichungen Kompensaionslösungen: Join Implemenaion und Clean Developmen Mechanism Im Folgenden wird die Wirkung aller Insrumene anhand von Abbildung (2.1.3) illusrier, in der die Srecke zwischen den Achsen wiederum dem globalen Emissionsziel E* ensprich.