VL02: Allokationprinzipien der natürlichen Ressourcen

Question 1

Welche natürlichen Ressourcen kennen Sie?

Wofür sind natürliche Rohstoffe u. A. Vorraussetzung?

Answer 1

Natürliche Ressourcen
- Wasser
- Luft
- Rohstoffe
- Boden/Fläche
- Biodiversität

Voraussetzung für (wirtschaftliche) Entwicklung

Question 2

Geben Sie die Vier-Felder Tafel zu Rivalität und Ausschließbarkeit bei natürlichen Gütern wieder.

Erkläre die beiden Dimensionen der Tafel.

Geben Sie ein Bsp. für jede Art von Gütern.

Answer 2

Je nach Ausschließbarkeit (A) und Rivalität (R) im Konsum ergeben sich die Güterkategorien:
– A und R: privates Gut
(Bsp. Smartphone)

– Keine A und R: Allmendegut
(Bsp. Fischbestände, wenn keinerlei Regulierung gegeben ist)

– A und keine R: Klubgut
(Bsp. Tierpark, Pay-TV (Netflix))

– Keine A und kein R: Öffentliches Gut
(Bsp. Atemluft, Meerwasser)

Ausschließbarkeit: Eigentumsrechte an Gütern können durchgesetzt werden – die Nutzung ist exklusiv

Rivalität im Konsum: Nutzung von Gütern eines Konsumenten verhindert die Nutzung durch einen anderen Konsumenten

Question 3

Wie ist Wasser in die Güterkategorisierung einzuordnen?

Answer 3

Grundwasser + keine Knappheit –> keine Ausschließbarkeit und kein Rivalität –> Öffentliches Gut

Grundwasser + Knappheit –> keine Ausschließbarkeit und Rivalität –> Allmendegut

Privatisierung von Grundwasser (Nestle, Coca-Cola, Aldi etc.) + Wassermangel (Bsp. Mexico): Auschließbarkeit und Rivalität –> privates Gut

Privatisierung von Grundwasser (Nestle, Coca-Cola, Aldi etc.) + kein Knappheit: Auschließbarkeit und keine Rivalität –> Klubgut

(Ausschließbarkeit: Das Recht das Grundwasser anzuzapfen wird verkauft –> Grundwasser somit privatisiert)

(Rivalität im Konsum: Es gibt Dörfer und Regionen in denen Wasser fehlt, weil z. B. Coca-Cola zu viel Grundwasser entnimmt)

Question 4

Aufnahmefähigkeit der Atmosphäre von Treibhausgasen

Welche Art von Gut (inkl. Dimensionen von n. Ressourcen) ist die Aufnahmefähigkeit der Atmosphäre von Treibhausgasen?

Betrachte folgende Fälle
1) Vor Klimawandel
2) Durch Klimawandel
3) Durch Einführung von Emissionshandel
(4) Durch Einführung von CO2 Steuer)

Answer 4

Aufnahmefähigkeit der Atmosphäre von Treibhausgasen
- Senke, weil begrenzt (THG-Buget)
- Knappes Gut, kein freies Gut

1) Vor Klimawandel:
- Öffentliches Gut
- Ausschließbarkeit nicht vorhanden und keine Rivalität im Konsum vorhanden

2) Durch Klimawandel:
- Allmendegut
- Ausschließbarkeit nicht vorhanden und Rivalität im Konsum (durch THG-Budget) vorhanden

3) Durch Einführung von Emissionshandel:
- Privates Gut,
- Ausschließbarkeit (durch Preis) vorhanden und Rivalität im Konsum (durch Cap, THG-Budget) vorhanden

(4) Durch Einführung von CO2 Steuer:
- Klubgut
- Ausschließbarkeit vorhanden (durch Preis) und keine Rivalität im Konsum (kein Cap, kein Preisanstieg durch Konsum, ABER Begrenzung durch THG-Budget!) vorhanden)

Question 5

Zeichne das McKelvey Diagramm zu erschöpflichen Ressourcen

Was sind Ressourcen?

Was sind Reserven?

Answer 5

vgl. Folie 37

umgedrehte x-Achse: geologische Kenntnisse (nachgewiesen und unentdeckt)
umgedrehte y-Achse: Wirtschaftslichkeit (wirtschaftlich, unwirtschaftlich)

Vorkommen
- Nachgewiesen: sicher, wahrscheinlich, möglich
- Unentdeckt: indiziert, spekulativ

Wirschaftlichkeit der Förderung
- Wirtschaftlich
- Unwirtschaftlich

Ressourcen
- Über die Reserven hinausgehende Vorkommen
- Entweder noch nicht nachgewiesen oder noch nicht wirtschaftlich förderbar
(„Ressourcen sind Vorräte, die über Reserven hinaus reichen. Sie sind nachgewiesen bzw. wahrscheinlich, aber technisch und/oder wirtschaftlich zur Zeit nicht gewinnbar. Zu den Ressourcen gehören ferner noch nicht nachgewiesene, geologisch aber mögliche Lagerstätten.“)

Reserven
- Nachgewiesene Vorkommen deren Förderung aus technisch-wirtschaftlicher Sicht möglich ist
(„Reserven sind eindeutig identifizierbare Vorräte, die sich unter heutigen oder in naher Zukunft zu erwartenden Bedingungen technisch und wirtschaftlich abbauen lassen. Es handelt sich demnach um geologische Vorräte, die nachgewiesen sind.“)

Grundsätzliche gibt es unterschiedliche Definitionen von Reserven und Ressourcen. Laut ER-Lehrstuhl sind die Reserven allerdings keine Teilmenge von den Ressourcen.

Question 5

Wie berechnet man die statische und die dynamische Reichweite von Reserven?

Was sind die Einheiten?

Answer 5

Statische Reichweite
= derzeit vorhandene Reserven / derzeitiger konstanter Verbrauch

Dynamische Reichweite
= derzeit vorhandene Reserven / erwarteter zukünftiger Verbrauch

Einheit: Zeiteinheiten i. d. R. Jahre

Question 6

Welche fossilen Energieträger haben die kürzesten statischen Reichweiten bei den vorhandenen Reserven?

Answer 6

Bzgl. Reserven

Ungefähre Größenordnungen für statische Reichweiten
- Erdöl und Erdgas je ca. 50 Jahre
- Braunkohle über 200 Jahre; Steinkohle über 100 Jahre

Question 7

Nenne Einflussfaktoren auf (dynamische) Reichweiten.

Answer 7

(Einflussfaktoren auf Reserven)

• Fortschritt bei Exploration und Fördertechnik
• Entdeckung von neuen tech.-wirtschaftslich förderbaren Vorkommen
• Politische Verfügbarkeit der einzelnen Energieträger (Bsp. Erdgas aus Russland)
• Preisentwicklung der Energieträger

(Einflussfaktoren auf zukünftigen Verbrauch)
- Preisentwicklung der Energieträger
- Entwicklung der Bevölkerung der Erde
- Entwicklung der Weltwirtschaft
- Technische Entwicklung von Energiesystemen (Bsp. Ausbau EE –> Reduktion von Kohlekonsum)
(- Ausmaß der Realisierung einer rationellen Energieanwendung)

Question 8

McKelvey

Wie werden aus Ressourcen neue Reserven?

Answer 8

• Preis des Rohstoff steigt an
  (Förderung rentiert sich trotz kosten-intensiver Förderung)

und/oder

• Abbaukosten sinken
  (Treiber: Technischer Fortschritt)

und/oder

• Neue technisch-wirtschaftlich gewinnbare Vorkommen werden entdeckt
  (Bisher Ressourcen, nun genau untersucht, als Reserven klassifiziert)

Question 9

Warum sind die statischen Reichweiten bisher kaum gesunken im Zeitverlauf?

Answer 9

Anstieg im Verbrauch –> Anstieg Preise –> Mehr Reserven
bzw.
Rückgang im Verbrauch –> Rückgang Preise –> Weniger Reserven

sowie
Neue technisch-wirtschaftlich gewinnbare Vorkommen wurden entdeckt –> Reserven steigen

sowie
Technischer Fortschritt –> Entwicklungen von neuer und kostengünstigerer Explorations- und Fördertechnik –> Reserven steigen

Question 10

1) Warum wird zumeist auf die statische statt auf die dynamische Reichweite abgestellt?

2) Welche ist relevanter?

Answer 10

2) Die statische Reichweite ist relevanter

1) Die jeweiligen Entwicklungen der (Verbrauchs-)Faktoren sind mit großer Unsicherheit behaftet.

(Einflussfaktoren auf Reserven)
- Fortschritt bei Exploration und Fördertechnik
- Politische Verfügbarkeit der einzelnen Energieträger
- Preisentwicklung der Energieträger

(Einflussfaktoren auf zukünftigen Verbrauch)
- Preisentwicklung der Energieträger
- Entwicklung der Bevölkerung der Erde
- Entwicklung der Weltwirtschaft
- Technische Entwicklung der Energienutzung
- Ausmaß der Realisierung einer rationellen Energieanwendung

Question 11

Beschreibe die Entstehung des Nachhaltigkeitsbegriffs

Answer 11

18. Jahrhundert: Hans Carl v. Carlowitz
    - Im Kontext von Forstwirtschaft
19. Jahrhundert: John Rawls
    - Heutige und künftige Generationen verhandeln über eine gerechtes Kriterium für die Ressourcenverteilung
    - Mögliches Ergebnis: Nachhaltigkeitskriterium –> garantiert, dass künftige Generationen nicht schlechter gestellt sind als heutige
20. Jahrhundert: Hans Jonas
    - “Ökologischen Imperativ”: “Handele so, dass die Wirkungen deiner Handlung verträglich sind mit der Permanenz menschlichen Lebens auf Erden”
    (~ Berücksichtige die Auswirkungen, deines Handelns auf künftige Generationen)

Question 12

Was waren wichtige Auslöser bei der Entwicklung von Aktionsplänen zum Thema Nachhaltigkeit?

Answer 12

Studie „The Limits of Growth“ von Meadows im Auftrag des Club of Rome (1972)

Welt-Ölkrisen 1973, 1979

Question 13

Nenne wichtige Beschlüsse in Bezug auf Nachhaltigkeit.

Answer 13

1987: „Unsere gemeinsame Zukunft“
- Beschlossen von der Weltkommission für Umwelt und Entwicklung der UN (Brundtland-Kommission)
- Entwicklung des Konzepts der nachhaltigen Entwicklung:“Sustainable development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs”

1992: “Agenda 21”
- Beschlossen auf der Konferenz für Umwelt und Entwicklung in Rio
- Aufstellung eines Aktionsprogramms mit Nachhaltigkeit als Leitthema

2015: “Agenda 2030”
- 193 Staaten einigen sich auf 17 globale Ziele für eine nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals)
- Ziel ist es bis 2030 extreme Armut, Ungleichheit und Ungerechtigkeit zu beenden sowie den Klimawandel einzudämmen.
- Bsp. SDGs: Maßnahmen zum Klimaschutz, Bezahlbare und saubere Energie

Question 14

Beschreibe die Hartwick-Regel.

Welche Kapitalarten gibt es?

Worin wird bei Nachhaltigkeit unterschieden?

Answer 14

Kapitalarten
- Natürliches Kapital (natürlichen Ressourcen)
- Produziertes Kapital (erzeugte Güter)

Strikte Nachhaltigkeit
- Keine Substitution zwischen den Kapitalarten
- D. h. jeder Verzehr natürlicher Ressourcen ist nicht konform mit Kriterium der strikten Nachhaltigkeit
- Bsp. Gewinnung von Braunkohle und Verstromung der Braunkohle
–> Keine strikte Nachhaltigkeit, da Ressourcenabbau

Schwache Nachhaltigkeit
- Substitution zwischen den Kapitalarten ist zulässig.
- D. h. ein Teil des natürlichen Kapitals kann in Güter umgewandelt werden, ohne einen Verstoß gegen das Kriterium der schwachen Nachhaltigkeit darzustellen
- Bsp. Gewinnung von Braunkohle und Verstromung der Braunkohle
–> Schwache Nachhaltigkeit, da Produktion eines Gutes (elektrischer Strom)
–> Für Teil der Ressourcen keine Verwertbarkeit (Wirkungsgradverlust)

Question 15

Worum geht es bei der Hotelling-Regel?

Answer 15

Wie groß ist die optimale Ressourcenentnahme, die im Zeitverlauf den Nutzen/Gewinn des Ressourcenbesitzers maximiert?

(In welcher Geschwindigkeit sollte der Ressourcenbestand abgebaut werden, sodass der Nutzen aus Sicht des Ressourcenbesitzers maximiert wird?)

Question 16

Was besagt die Hotelling-Regel?

Answer 16

Aus Sicht des Ressourcenbesitzers liegt langfristig eine optimale Ressourcenentnahme (Summe diskontierter Grenzgewinne ist maximal) vor, wenn die Ressourcenpreise erschöpflicher Ressourcen mit der Diskontrate (kalk. Zinssatz) wachsen.

(Aus Sicht des Ressourcenbesitzers: Die Hotelling-Regel besagt, dass eine langfristig optimale, d. h. dynamisch effiziente Ressourcenentnahme dann vorliegt, wenn die Ressourcenpreise erschöpflicher Ressourcen mit der Diskontrate (Zinssatz) wachsen.)

Question 17

Veranschauliche die Hotelling-Regel im Zusammenhang mit der Nachfrage Funktion und erkläre das Schaubild.

Was ist die Konsequenz?

Answer 17

vgl. Folie 47 und 48

Bei der optimalen Allokation der Ressource sind die Barwerte des Grenznutzens/ -gewinns in den einzelnen Perioden identisch, weil der Preis mit der Diskonitierungsrate (kalk. Zinssatz) steigt und mit der Diskonitierungsrate (kalk. Zinssatz) abgezinst wird.

(Bei der optimalen Allokation der Ressource ist der Grenznutzen/ -gewinn in den einzelnen Perioden identisch bzw. der (diskontierte) Gegenwartswert aller Perioden gleich.)

Konsequenz: Bis zum Erschöpfungszeitpunkt der Ressource steigt der Preis bis auf den Prohibitivpreis an während die pro Periode geförderte Menge bis auf null absinkt.

Die optimale Fördermenge lässt sich ablesen, wenn man den optimalen Preis aus der Hotelling-Regel in die inverse Nachfragefunktion einsetzt (Graphisch: Projektion).

Question 18

Veranschauliche die Hotelling-Regel unter der Annahme, dass die Abbaukosten mit der Zeit ansteigen.

Was passiert hier?

Answer 18

vgl. Folie 49 und Aufzeichnungen

Auswirkungen steigender Abbaugrenzkosten:
- Abbaurate in frühen Perioden nimmt zu und in späteren Perioden ab
- Erschöpfungszeitpunkt der Ressourcen wird früher erreicht (neuer Erschöpfungszeitpunkt liegt im Schnittpunkt der AGK-Funktionen)
- Prohibitivpreis bleibt konstant

(Bsp. Open-Pit vs. Underground-Mining bei Kesselkohle)

Question 19

Nenne Einflussfaktoren auf die Abbaurate und Preisentwicklung von natürlichen Ressourcen.

Answer 19

Aufgezinster Ressourcenpreis von heute
- Diskontrate
–> Weltmarktzins
–> Zeitpräferenzrate
–> Landesüblicher interner Zins
- Gegebener Ressourcenpreis von heute

Erwarteter Ressourcenpreis von morgen
- Erwartete Knappheit
–> Veränderung der Abbaukosten
–> Exploration
–> Nachfrageentwicklung
–> Alternativtechnologie
–> Andere Anpassungsprozesse

Question 20

Nenne Einflussfaktoren auf die Abbaurate und Preisentwicklung von natürlichen Ressourcen.

Answer 20

Abbaurate –> Hotelling Regel –> Diskontfaktor + Ressourcenpreis

Aufgezinster Ressourcenpreis von heute
- Diskontrate
–> Weltmarktzins
–> Zeitpräferenzrate
–> Landesüblicher interner Zins
- Gegebener Ressourcenpreis von heute

Erwarteter Ressourcenpreis von morgen
- Erwartete Knappheit
–> Veränderung der Abbaukosten
–> Exploration
–> Nachfrageentwicklung
(–> Alternativtechnologie)
(–> Andere Anpassungsprozesse)

Question 21

Wie werden Prognosen und Szenarien eingeordnet und klassifiziert?

Answer 21

Aussagen über zukünftige Entwicklungen
a) Prophezeiung (= unbedingte Aussagen)
b) Wissenschaftlich fundierte Zukunftsaussagen (= bedingte Aussagen)

bb) Indikative Aussagen (Wie wird etwas wahrscheinlich sein?)
- Prognose (Bsp. Extrapolation vergangener Entwicklungen)
- BAU-Szenario (Business as Usual, sehr ähnlich zu Prognosen)
- Exploratives Szenario (Bsp. Auswirkungen der Einführung einer bestimmten politischen Maßnahme)
bc) Normative Aussagen (Wie soll/muss etwas sein, damit…?)
- Zielszenario (Bsp. Klimaneutralitäts-Szenario)

Question 22

Was ist der Unterschied zwischen Prognosen und Szenarien?

Answer 22

Prognosen
- Prognosen stellen eine (subjektiv) wahrscheinliche Entwicklung dar, meist aus vergangener Trendextrapolation
- Extrapolation vergangener Entwicklungen in die Zukunft
z.B. die Trendextrapolation unter Nutzung ökonometrischer Methoden (z.B. Regressionsanalyse)
(- Basis: Modell eines Systems, Teilsystems oder einer Systemvariablen)
(- Wahl von „wahrscheinlichen“ Randbedingungen, d.h. Berücksichtigung absehbarer Veränderungen im politischen, technischen und sozioökonomischen Umfeld)

Szenarien
- Szenarien basieren auf einem konsistenten Annahmegerüst und beinhalten Wenn-dann-Aussagen
(- Zukunftsentwürfe, die auf einem in sich schlüssigen, d.h. konsistenten Annahmegerüst beruhen
(- Modell mit ‚postulierten‘ und nicht unbedingt als wahrscheinlich angesehenen oberen und unteren Grenzwerten (‚bedingte Prognosen‘))
(- Ergebnisse zeigen, was bei bestimmten Einflussnahmen (normative Entscheidungen) eintreten würde)
(- Entwicklungen werden mit ihren Folgewirkungen in einer in sich widerspruchsfreien (‚konsistenten‘) Form beschrieben)
- Szenario-Technik: Wenn-Dann-Analyse)

Question 23

Welche Arten von Modellen gibt es?

Answer 23

Top-Down-Modelle
- Meist makroökonomisch ausgerichtet
- Kaum technisch

Bottom-Up-Modelle
- Vielfach detailliertere technisch ausgerichtet
- Viele Daten

Hybrid-Modelle

Question 24

Was ist der Unterschied zwischen Emissionen und Immissionen?

Answer 24

Emissionen: in die Umwelt abgegebene feste, flüssige, gasförmige Schadstoffe sowie die Abgabe von Wärme, Strahlung, Geräusche

Immissionen: Einwirkung von Emissionen auf Boden, Wasser, Menschen, Tiere, Pflanzen und Sachgüter

Question 25

Wie werden natürliche Ressourcen unterteilt?

Answer 25

Erschöpfliche Ressourcen
a) Mineralische Rohstoffe
- Steine und Erden
- Salze und Industrieminerale
- Metalle
b) Energetische Rohstoffe
- Fossile Energieträger
(Erdöl, Erdgas, Kohle etc.)
- Kernbrennstoffe
(Uran, Plutonium, weißer Wasserstoff)

Regenerierbare Rossourcen
a) Nachwachsende Rohstoffe
- Planzen
- Tiere
b) Erneuerbare Rohstoffe
- Wasser
- Luft
c) Erneuerbare Energie
- Solarenergie
- Windenergie
- Wasserkraft
- Energie aus Biomasse
- Geothermie

Question 26

Welche Dimensionen gibt es bei den natürlichen Ressourcen?

Answer 26

Natürliche Ressourcen
a) Produktionsweise in der Natur
- Erschöpfliche vs. erneuerbare Ressourcen

b) Ausschließbarkeit
- Private vs. öffentliche Güter

c) Verfügbarkeit
- Knappe vs. freie Güter

d) Rivalität im Konsum
- Rivale vs. nicht rivale Güter

(Verfügbarkeit: Freie Güter sind im Überfluss vorhanden und kosten deshalb grundsätzlich kein Geld (z. B. Luft, Meersand). Dagegen sind wirtschaftliche Güter knapp, also nicht unbegrenzt vorhanden, und haben einen Preis, weil ihre Herstellung Kosten verursacht.)

Question 27

Veranschauliche die Hotelling-Regel unter der Annahme, dass die Diskontrate (der Zinssatz) mit der Zeit ansteigt.

Was passiert hier?

Answer 27

vgl. Folie 32 (nicht in Wrap-Up) + Aufzeichnungen

Auswirkugen von steigende Zinsen:
- Die Abbaurate steigt in früheren Perioden und sinkt in späteren Perioden
- Der Erschöpfungszeitpunkt tritt früher ein

Question 28

Veranschauliche die Hotelling-Regel unter der Annahme, dass Bestandserhöhungen durch neue Abbauverfahren (tech. Fortschritt) bzw. Exploration auftreten.

Annahme: kostante AGK

Was passiert hier?

Answer 28

vgl. Folie 33 (nicht in Wrap-Up)

Neue Abbauverfahren und/oder Exploration –> Bestandserhöhungen

1) Abrupt Bestandserhöhungen –> abrupter Preisabfall (graphisch: senkrecht) –> Ansteig Abbaurate

2) Während der gesamten Zeit ist die Abbaurate höher, trotzdem ist der Erschöpfungszeitpunkt aufgrund des gestiegenen Bestands später.

3) Erschöpfungszeitpunkt tritt später auf / Verlängerung des Extraktionspfades

Hinweis: technischer Fortschritt könnte auch dazu führen, dass die AGK im Zeitverlauf sinken, dies wurde jedoch in der Veranstaltung nicht gezeigt

Question 29

Veranschauliche die Hotelling-Regel unter der Annahme, dass eine Backstop-Technologie gegeben ist.

Was passiert hier?

Answer 29

vgl. Folie 34 (nicht in Wrap-Up)

Backstop-Technologie (BT):
Eine nicht erschöpfliche Ressource wird in Zukunft die betrachtete erschöpfliche Ressource vollständig ersetzten.
(Bsp. Kohle Abbau wird nicht mehr benötigt, weil Kohle in Zukunft vollständig durch EE ersetzt wird.)

Die Backstop-Technologie führt zu einer erhöhten Förderung in der Gegenwart und zu geringeren Preisen. Bei Erreichung des neuen Prohibitivpreises (= Grenzkosten der BT) ist die Ressource vollständig ausgebeutet.

Question 30

Wie muss das Hotelling-Modell für regenerierbare Ressourcen z. B. Forstwirtschaft, Fischzucht modifiziert werden?

Answer 30

• Keine AGK sondern eine Wachstumsrate w(R) (R: Bestand)
• Resultat: Die Preissteigerung entspricht der Diskontrate (dem Zinssatz) abzüglich der Wachstumsrate

Question 31

Wahr oder falsch?

Im Hotelling-Modell wird der Prohibitivpreis ^p immer durch die gegebene Nachfragefunktion N oder die Grenzkosten einer Backstop-Technologie gesetzt.

Answer 31

Wahr!

Im Hotelling-Modell ergibt sich der Prohibitivpreis immer aus der gegebenen Nachfragefunktion oder den Grenzkosten einer Backstop-Technologie!