Umweltökonomie Kapitel III: Internalisierung externer Effekte Kapitel

Umweltökonomie
Kapitel III: Internalisierung externer Effekte
Moritz Rohling
Institut für Umweltentscheidungen (IED)
Montag, 27.Feb/07. März 2011
Institut für Umweltentscheidungen
1
Montag, 27.Feb/07. März 2011
Institut für Umweltentscheidungen
2
III Internalisierung externer Effekte
III.1
III 2
III.2
III.3
Verhandlungslösungen
Staatliche Einflussnahme auf das „Umweltbewusstsein
Umweltbewusstsein“
Regulierungsinstrumente
a) Command-and-Control
Command and Control Instrumente: Auflagen
b) Marktbasierte Instrumente
i P
i.
Preisregulierung:
i
li
St
Steuer
ii. Mengenregulierung: Handelbare Zertifikate
c)) Zusammenfassung
Z
f
Montag, 27.Feb/07. März 2011
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3
III Internalisierung externer Effekte
III.4
III 5
III.5
Vergleich der drei Instrumente
Vergleich der marktbasierten Instrumente unter
Unsicherheit
a) Unsicherheit in der MB-Kurve
b) Unsicherheit in der MC-Kurve
c) Regulierung von CO2 Emissionen
d) Nicht-Kooperation von Firmen
e) Bedeutung für internationale Regulierungen
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III Lernziele
 Verschiedene Möglichkeiten
g
der Internalisierung
g externer
Effekte kennen
 Regulierungsinstrumente erklären und beurteilen können
(Auflagen, handelbare Zertifikate, Steuern)
 Regulierungsinstrumente für die Internalisierung externer
Effekte empfehlen können
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III.1 Verhandlungslösungen
 Basis: Coase 1961 „The Theory of Social Cost“
 Grundidee: Es bedarf keiner starken staatlichen
Regulierung um externe Effekte zu internalisieren; klare
und
dd
durchsetzbare
h t b
Ei
Eigentumst
und
dN
Nutzungsrechte
t
ht
reichen
 Verursacher und Betroffene werden durch freiwillige
Verhandlungen für Internalisierung sorgen
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III.1 Verhandlungslösungen
Zwei Möglichkeiten, Eigentumsrechte zuzuweisen:
 Variante I – Verursacherprinzip
Eigentumsrechte beim (potentiell) Geschädigten
→ Schadensersatz
 Variante II – Geschädigtenprinzip
Eigentumsrechte beim (potentiellen) Verursacher
→ Kompensation zur Schadensverhinderung
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III.1 Verhandlungslösungen
Beurteilung:
 Internalisierung der externen Kosten in beiden Fällen
 Schäden treten deswegen u.U. gar nicht mehr auf
 V
Verteilungsergebnisse
t il
b i
sind
i d unterschiedlich
t
hi dli h
→ gesellschaftliche Entscheidung notwendig
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III.1 Verhandlungslösungen
Beispiel: Viehbauer - Weizenbauer
 Eigentumsrechte beim Weizenbauer → Verursacherprinzip
 Eigentumsrechte beim Viehbauer → Geschädigtenprinzip
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III.1 Verhandlungslösungen
Kritik: Praktische Anwendung ist problematisch




Unvollständige Informationen
Asymmetrische Informationen
Transaktionskosten
Verhandlungsmacht
Bedeutung: National gering; International tendenziell hoch
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III.2
Staatliche Einflussnahme auf das
„
„Umweltbewusstsein“
Grundgedanke:
Externe Effekte können
durch die Veränderung
g
der Präferenzen
internalisiert werden.
Gütermenge
von X2
3 Präferenzänderung
x2U
x2*
2
Zertifikate
te
x1U x1t
x1S
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x1*
1 Steuer
Gütermenge
von X1
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III.2
Staatliche Einflussnahme auf das
„
„Umweltbewusstsein“
Ansatzpunkte für Beeinflussung von Präferenzen:
 Bereitstellung von Informationen
 Umwelterziehung
Problem: Präferenzen zu verändern ist schwierig und
zeitaufwändig
Fazit: Präferenzbeeinflussung reicht als Massnahme nicht
aus; in kurzer/mittlerer Frist durch Regulierungsinstrumente
ergänzen
g
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III.3 Regulierungsinstrumente
Ausgangspunkt:
 Bei negativen
g
externen Effekten ist die am Markt
getauschte Menge zu gross (gesellschaftliche Perspektive)
 Bei kleinerer Menge sind die Gesamtnutzen und die
Gesamtkosten kleiner
 Nettonutzen steigt, da Kostenrückgang > Nutzenrückgang
→ Rechtfertigung für Staatseingriff
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III.3 Regulierungsinstrumente
MC
MB
MCGesellschaft
p*
MCprivat
WFV
p
MB
x*
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x
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x
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III.3 Regulierungsinstrumente
 Bei Regulierungsinstrumenten unterscheiden wir zwischen
 Command-and-Control Instrumenten; z.B. Auflagen
 Marktbasierten Instrumenten; z.B. Steuern
S
und handelbare Zertifikate
f
 E
Entscheidende
t h id d A
Annahme:
h
Regulierer kennt die aggregierten Kosten und Nutzen, nicht
aber die (individuellen) Kosten jeder einzelnen Firma
 Unternehmen haben unterschiedliche Grenzkosten der
Vermeidung
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III.3 Regulierungsinstrumente
MC
MC2
Auflage
B
p=tt
p
0
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A
q2
C
D
qA
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MC1
E
q1
q
q (Emissionsreduktionen)
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III.3a Command-and-Control Instrumente: Auflagen
 U2 hat höhere Grenzkosten der Vermeidung als U1
 Auflagen
g zwingen
g alle Unternehmen, qA an Emissionen zu
reduzieren
 Hier: 2 Unternehmen reduzieren jeweils qA → Gesamtreduktionen 2qA
 Unterschiede in den Grenzvermeidungskosten zwischen U1 und U2
werden nicht berücksichtigt
 Gesamtkosten ((∆ 0Bq
qA + ∆ 0Dq
qA) der Vermeidung
g sind
ineffizient hoch, da MC2(qA)> MC1(qA)
 Gesamtkosten (∆ 0Aq2 + ∆0Eq1) sind minimal, wenn
MC2(q2) = MC1(q1)
→ U1 sollte mehr, U2 sollte weniger reduzieren
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III.3b Marktbasierte Instrumente
 Marktbasierte Instrumente berücksichtigen Unterschiede in
den Grenzkosten der Vermeidung
 Unternehmen mit niedrigen MC reduzieren viel,
Unternehmen mit hohen MC reduzieren wenig
 Preisregulierung:
 Unternehmen reduzieren, solange ihre Grenzvermeidungskosten
niedriger sind als die Steuer
→ U1 reduziert q1; U2 reduziert q2
E gilt
Es
ilt d
daher
h MC1(q
( 1) = MC2(q
( 2) = t → Minimierung
Mi i i
der
d Gesamtkosten
G
tk t
 Wird die Steuer so gewählt, dass insgesamt q1 + q2 = 2qA reduziert
wird, sinken die Gesamtkosten im Vergleich zur Auflage um
∆ABC + ∆CDE
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III.3b Marktbasierte Instrumente
 Mengenregulierung:
 Firmen erhalten jeweils (q-qA) Zertifikate → Gesamtreduktionen 2qA
 U1 reduziert mehr und verkauft überschüssige Zertifikate (q1-q
qA) zum
Marktpreis p
 U2 reduziert weniger und kauft Zertifikate (qA-q2) zum Marktpreis p
Zertifikathandel bis MC1(q1) = MC2(q2) = p
 Gesamtkosten sinken im Vergleich zur Auflage um ∆ABC + ∆CDE
 Fazit: Marktbasierte Instrumente berücksichtigen
Unterschiede in den Grenzkosten
Grenzkosten. Die Gesamtkosten der
Vermeidung werden somit minimiert und die Wohlfahrt
maximiert. Auflagen führen zu ineffizient hohen
Gesamtkosten → Wohlfahrtsverluste.
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III.3b i) Preisregulierung: Steuer
 Preisregulierung: im Marktdiagramm
Eine Pigou-Steuer erhöht die privaten Grenzkosten, bis sie
mit den gesellschaftlichen Grenzkosten übereinstimmen.
MC
MB
MCGesellschaft
p*
MCprivat
WFV
p
Steuersatz t
MB
x*
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x
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x
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III.3b i) Preisregulierung: Steuer
 Alt
Alternative
ti D
Darstellung:
t ll
V
Von einem
i
„Gut“
G t“ ((z.B.
B E
Emissionsi i
reduktionen) wird zu wenig produziert.
 Nettonutzen W aus Emissionsreduktionen q soll maximiert
werden
MC
MB
max W(q) = B(q) - C(q)
→ MB(q) = MC(q)
→ q*:
* optimales
ti l
Reduktionsniveau
MC
q: max. Reduktionen (100%)
MB
q*
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q
q(Emissionsreduktionen)
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III.3b i) Preisregulierung: Steuer
Bei vollständiger Information über MC und MB:
Eine Steuer fixiert den Preis für Emissionen bei t*. Emissionen
werden vermieden, solange die Grenzkosten kleiner sind als t*.
MC
MB
MC
t*
MB
q*
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q
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q(Emissionsreduktionen)
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III.3b ii) Mengenregulierung: Handelbare Zertifikate
 Grundgedanke:
g
 Die maximal zulässige Produktionsmenge (z.B. Emissionen) wird in
Teileinheiten zerlegt (z
(z.B.
B Tonnen CO2).
) Für diese Teileinheiten
werden Berechtigungsscheine ausgestellt (z.B. Verschmutzungszertifikate)
 Zertifikate sind zum Marktpreis p zwischen den Firmen handelbar
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III.3b ii) Mengenregulierung: Handelbare Zertifikate
 Bei vollständiger Information über MC und MB:
Es werden (q-q*) Zertifikate ausgegeben. Die Firmen
müssen die gesellschaftlich optimale Menge q* reduzieren.
Der Preis pro Emission beträgt p*
MC
MB
MC
p*
MB
q*
q
q
q(Emissionsreduktionen)
Anzahl Zertifikate
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III.3b ii) Mengenregulierung: Handelbare Zertifikate
Anfangsvergabe der Zertifikate:
 Versteigerung:
g
g
Firmen ersteigern sich Zertifikate
→ Verkaufspreis der Zertifikate p*
 Vorteil: Hohe Staatseinnahmen
 Nachteil: Hohe Liquidität notwendig → Vorteil für grosse
Unternehmen
 Grandfathering:
An Firmen werden Zertifikate kostenlos abgegeben
→ handelbar zu einem Zertifikatpreis p*
 Vorteil: Politisch leichter Durchzusetzen
 Nachteil: Keine Steuereinnahmen, Anreiz für strategisches Verhalten
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III.3b ii) Mengenregulierung: Handelbare Zertifikate
Aus Sicht der ökonomischen Effizienz sind beide
Vergabearten gleich
Nachteil beider Vergabearten:





Zertifikate für neue Unternehmen
Üb b t
Überbetonen
von Fi
Finanzkraft
k ft
Zeitliche Ausgestaltung der Zertifikate
Räumliche Ausgestaltung
g
g
Sektorale Ausgestaltung
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III.3c Zusammenfassung
 Preisregulierung: Die Steuer wird so gewählt, dass die
gesellschaftlich optimale Menge, q*, reduziert wird
→ MB(q*)=MC(q*)=t* → Preis pro Emission: t* (Steuer)
 Mengenregulierung: Die Anzahl an Zertifikaten wird so gewählt,
d
dass
di
die gesellschaftlich
ll h ftli h optimale
ti l M
Menge, q*,
* reduziert
d i t wird
id
→ MB(q*)=MC(q*)=p* → Preis pro Emission: p* (Zertifikatpreis)
Steuern und handelbare Zertifikate führen zum gleichen
effizienten Ergebnis (Ann.: funktionierender Zertifikatmarkt)
→ Preis pro Emission ist unter beiden Instrumenten identisch
p t
p*=t*
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III.3c Zusammenfassung
MC
MB
MC
t*=p*
* *
MB
q*
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q
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III.4 Vergleich der drei Instrumente
Beurteilungskriterien:




Ökologische Effizienz
p
g
Implementierungskosten
Dynamische Anreize
Ökonomische Effizienz
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III.4 Vergleich der drei Instrumente
 Ökologische Effizienz:
Mengenregulierungen
g
g
g und Auflagen
g g
garantieren die
erwünschte Menge an Emissionen und sind aus
ökologischen Gründen einer Preisregulierung vorzuziehen
 Implementierungskosten:
 keine wesentlichen Unterschiede
 Auflagen sind im Vergleich zur Mengen-/Preisregulierung
Mengen /Preisregulierung politisch
leichter durchzusetzen.
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III.4 Vergleich der drei Instrumente
 Dynamische Anreize:
 Preis- und Mengenregulierungen setzen die gleichen Anreize, in
ne e Technologien zu in
neue
investieren.
estieren
 Auflagen setzen im Vergleich zu marktbasierten Instrumenten
geringere Anreize
Wichtig:
In beiden Fällen hat man bei technologischen Neuerungen
zusätzliche Kosten und Erträge in Form tieferer GVK
GVK.
Zusätzlicher Gewinn bei marktbasierten Instrumenten aus
geringeren Steuerzahlungen bzw. aus dem Verkauf von
Zertifikaten
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III.4 Vergleich der drei Instrumente
Auflagen
Marktbasierte Instrumente
MC
MC
Auflage
MC U1
MC U1
MC' U1
MC' U1
p=t
B
A
A
C
qA
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q
q (Emissionsreduktionen)
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q1
q2
q
q (Emissionsreduktionen)
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III.4 Vergleich der drei Instrumente
Gefahr: Verschärfung von Auflagen, wenn neue Vermeidungstechnologien eingeführt werden.
MC
Auflage
MC U1
MC U1
F
H
qA
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q'A
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q
q (Emissionsreduktionen)
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III.4 Vergleich der drei Instrumente
 Unternehmen haben nur Anreiz in neue Technologien zu
investieren, wenn die Kosteneinsparungen grösser sind als
die Entwicklungskosten
 Folge von schärferen Auflagen (qA → q‘A):
 N
Nettovorteil
tt
t il aus der
d Technologieverbesserung
T h l i
b
b
beträgt
t ä t nur noch
hF
F-H
H
und kann sogar negativ sein
 Innovative Vermeidungstechnologien werden bewusst verschwiegen
(„Schweigekartell der Oberingenieure“)
 Firmen haben einen Anreiz nicht die kostengünstigste
Vermeidungstechnologie
g
g zu verwenden
 Anreiz in neue Technologien zu investieren sinkt
 Fazit: Anreiz in neue Technologien zu investieren ist bei
A fl
Auflagen
geringer
i
als
l b
beii M
Marktbasierten
kb i
IInstrumenten
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III.4 Vergleich der drei Instrumente
 Ökonomische Effizienz:
 Marktbasierte Instrumente sind aus ökonomischer Sicht gleich
effizient (Preis pro Emission: p* = t*)
 Marktbasierte Instrumente berücksichtigen Unterschiede in den
Grenzkosten der Vermeidung → Firmen mit hohen
Vermeidungskosten vermeiden wenig
wenig, Firmen mit niedrigen
Vermeidungskosten vermeiden viel
 A
Auflagen
fl
sind
i d fü
für alle
ll U
Unternehmen
t
h
gleichermassen
l i h
bi
bindend
d d und
d
berücksichtigen daher keine Unterschiede in den Grenzkosten der
Vermeidung → Gesamtkosten der Vermeidung ineffizient hoch
(∆ABC + ∆CDE)
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III.4 Vergleich der drei Instrumente
MC
MC2
Auflage
B
p=tt
0
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A
q2
C
D
qA
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MC1
E
q1
q
q (Emissions(E i i
reduktionen)
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III.4 Vergleich der drei Instrumente
Fazit:
Die Bewertungskriterien
g
zeigen,
g
dass zur Internalisierung
g
externer Effekte marktbasierte Instrumente besser
geeignet sind als Auflagen, weil marktbasierte Instrumente
di Gesamtkosten
die
G
tk t der
d Vermeidung
V
id
minimieren.
i i i
Di
Die
ökonomische Effizienz ist der massgeblicher Vorteil der
marktbasierten Regulierungen.
Regulierungen
Auf Grund der Vorteilhaftigkeit von marktbasierten
Instrumenten, liegt der Fokus im Folgenden auf dem
Vergleich
g
von Preis- und Mengenregulierungen.
g
g
g
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III.5
Vergleich der marktbasierten Instrumente unter
Unsicherheit
 Bisher wurde angenommen, dass der Regulierer die
aggregierten Kosten und Nutzen aus vermiedenen
Emissionen kennt.
 Frage: Was passiert wenn die Kosten und Nutzen unbekannt
sind?
 Regulierer kann nur Erwartungen bezüglich den Grenzkosten
und
nd -nutzen
n t en bilden.
bilden Gegeben diesen Erwartungen,
Er art ngen wird
ird eine
Regulierung implementiert
→ „ex ante“ optimale Regulierung
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III.5
Vergleich der marktbasierten Instrumente unter
Unsicherheit
 Die realen Grenzkosten/ -nutzen können höher bzw. tiefer
ausfallen als erwartet
→ „ex post“ ist die Regulierung nicht optimal
 Folge:
 Preisregulierung: Der Steuersatz ist zu hoch bzw.
bzw zu niedrig
 Mengenregulierung: Die Anzahl an Zertifikaten ist zu hoch bzw. zu
niedrig
 Wohlfahrtsverluste auf Grund ineffizienter Emissionsreduktion
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III.5
Vergleich der marktbasierten Instrumente unter
Unsicherheit
 Annahmen für den Vergleich von Preis- und Mengenregulierungen unter Unsicherheit:
 Unsicherheiten gehen additiv in die Grenznutzen/-kosten ein
→ Achsenabschnitt variiert, nicht aber die Steigung der Kurven
 Unsicherheiten sind unkorreliert
 Separate Analyse der Unsicherheit:
 Unsicherheit bzgl. dem Grenznutzen, Grenzkosten sind bekannt
 Unsicherheit
U i h h it bzgl.
b l den
d Grenzkosten,
G
k t
G
Grenznutzen
t
sind
i db
bekannt
k
t
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III.5a Unsicherheit in der MB-Kurve
MC
MB
MC
MB
B
p*=t*
MC
p*=t*
p=t
p=t
C
B
C
MB real
A
A
MB
q
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MC
MB exp
q**
MB exp
real
q
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q
q*
q
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III.5a Unsicherheit in der MB-Kurve
 Wohlfahrtsverlust i.H.v. ∆ ABC auf Grund ineffizienter
Reduktionsmenge → Preis- und Mengenregulierungen
führen zum gleichen Wohlfahrtsverlust
 G
Grund:
d Unter
U t b
beiden
id IInstrumenten
t
t wird
i d die
di gleiche
l i h
(ineffiziente) Menge q an Emissionen vermieden. Das
Reduktionsniveau hängt allein von den marginalen
Vermeidungskosten ab, die in diesem Fall bekannt sind.
 Fazit: Beide Systeme funktionieren gleich gut/schlecht,
wenn lediglich die MB-Kurve unbekannt ist.
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III.5b Unsicherheit in der MC-Kurve
MC
MB
MCreal
p
p*=t*
t
MCexp
D
C A
E
B
MB
qt q*
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q
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q
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III.5b Unsicherheit in der MC-Kurve
MC
MB
C
MCreal
MCexp
D
p
p*=t*
t
A
E
B
MB
qt
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q* q
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q
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III.5b Unsicherheit in der MC-Kurve
 Regulierungsinstrumente führen zu unterschiedlichen
Wohlfahrtsverlusten:
 Preisregulierung: ∆ ABC
 Mengenregulierung: ∆ ADE
 Grund:
 Preisregulierung: Die Steuer fixiert den Preis pro Emission bei t. Die
M
Menge
an vermiedenen
i d
E
Emissionen
i i
variiert
ii t (hi
(hier: q → qt) d
da
Grenzkosten der Vermeidung unbekannt sind.
 Mengenregulierung: Die Anzahl der Zertifikate fixiert die Emissionen
und somit vermiedene Emissionen q. Der Preis pro Emission variiert
(hier: t → p) auf Grund unsicherer Grenzkosten.
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III.5b Unsicherheit in der MC-Kurve
Weitzman (1974)
 Erwartete Wohlfahrtsdifferenz:
 Solange die Steigung der MB-Kurve vom Betrag her kleiner
ist als die MC-Kurve, liefert ein Steuersystem eine höhere
Wohlfahrt



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: Preisregulierung ist zu bevorzugen
: Mengenregulierung ist zu bevorzugen
: Beide Instrumente funktionieren gleich gut
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III.5b Unsicherheit in der MC-Kurve
 Fazit:
 Preis- und Mengenregulierungen funktionieren unterschiedlich gut,
wenn
enn Grenzkosten
Gren kosten unbekannt
nbekannt sind
 Preisregulierung fixiert den Preis pro Emission bei unsicherer
Vermeidungsmenge
 Mengenregulierung fixiert die Menge an Emissionen, führt jedoch zu
Unsicherheit im Emissionspreis
 Ein Steuersystem
y
ist zu bevorzugen,
g , wenn die
MC-Kurve relativ steiler verläuft als die MB-Kurve
 Interpretation:
 MB
MB-Kurve
K
ist
i t steil,
t il wenn V
Verschmutzung
h t
zu einer
i
rapiden
id
Verschlechterung der Umwelt führt. Bsp.: See kippt ab einer
bestimmten Menge an Giftstoffen
 MC-Kurve ist steil, wenn Reduktionskosten mit vermiedener
Verschmutzung schnell ansteigen.
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III.5c Regulierung von CO2 Emissionen
Frage: Soll zur Regulierung von CO2 Emissionen eine Preisoder Mengenregulierung implementiert werden?
 Geringere Emissionen reduzieren den „Zufluss“ neuer
E i i
Emissionen,
die
di CO2 Konzentration
K
t ti in
i d
der At
Atmosphäre
hä
bleibt jedoch nahezu unverändert („stock pollution“)
→ Grenznutzenkurve verläuft relativ flach
 Kosten reagieren im Vergleich relativ sensibel auf die
Menge vermiedener Emissionen
→ Grenzkostenkurve verläuft relativ steil
→ CO2 Emissionen sollten durch eine Steuer reguliert werden
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III.5d Nicht-Kooperation von Unternehmen
 Unternehmen haben Anreize sich nicht an die Regulierung
g
g
zu halten, indem sie:
 für einen Teil ihrer Emissionen keine Steuern zahlen
 keine ausreichende Menge an Zertifikaten halten
 Mit stichprobenartigen Kontrollen wird die Einhaltung der
Regulierung überprüft (Entdeckungswahrscheinlichkeit α)
 Bei Nicht-Kooperation werden Unternehmen bestraft
 Je intensiver die Kontrollen und je höher die Strafe
Strafe, desto
höher der Anteil der kooperierenden Unternehmen
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III.5e Bedeutung für internationale Regulierungen
 CO2 ist eine globale Externalität
→ internationale Regulierung notwendig
 Auf internationaler Ebene ist eine Preisregulierung kaum
durchsetzbar
 Grund:
Steuerhoheit liegt bei den Regierungen → Regierungen können
andere Steuern, die indirekt CO2 besteuern, senken oder
Subventionen, z.B. Kohlesubventionen, erhöhen. Der Effekt
einer CO2-Steuer wird somit aufgehoben.
 → Mengenregulierung gewinnt auf internationalem Level weiter
an Attraktivität
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