Kosten-Nutzen-Analyse - Vorstellung/Diskussion der Methode

VDI-Gesellschaft
Energie und Umwelt
Kosten-Nutzen-Analyse Vorstellung/Diskussion der Methode und
Anwendungsbeispiel als Ausblick auf Blatt 2 der
Richtlinie VDI 3925
Dr. Markus Hiebel, Fraunhofer-Institut
für Umwelt-, Sicherheits- und
Energietechnik UMSICHT,
Oberhausen
Düsseldorf, 3. Dezember 2013
VDI-Expertenforum Werkzeuge zur Bewertung von
Abfallbehandlungsmethoden 2013-12-03
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VDI-Gesellschaft
Energie und Umwelt
Gliederung
1. Einleitung und Beispiele
2. Anwendung und Ablauf
3. Anwendungsbeispiel MVA-Vergleich
4. Zusammenfassung
Hiebel
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1. Einleitung Kosten-Nutzen-Analyse (Cost-benefit analysis)

Warum brauchen wir Kosten-Nutzen-Analysen?
• Externe Kosten (z. B. Umweltschäden) werden bei wirtschaftlichen
Endscheidungen nicht berücksichtigt

Kosten-Nutzen-Analyse (KNA) ist ein Instrument zur Analyse von
Handlungsalternativen (z. B. bei der Auswahl von Projekten)

Integration von sozialen und ökologischen Auswirkungen

Bewertung anhand einer einheitlichen monetären Größe

KNA = Entscheidung unterstützendes Werkzeug; sie ist kein
Entscheidungsinstrument an sich
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1. Einleitung Kosten-Nutzen-Analyse (Beispiele)

PUMA (environmental profit and
loss accouting E P&L)*

Emissionshandel der EU

Bundeshaushaltsordnung (NutzenKosten-Untersuchungen)

Ökonomische Bewertung
ökologischer Systeme und
Dienstleistungen: The Economics
of Ecosystems and Biodiversity
(TEEB)  global economic
benefits of biodiversity**
Quelle: The Future of the ETS; Working lunch at informal
Environment Ministerial Meeting; Horsens, 19 April 2012
* http://about.puma.com/wp-content/themes/aboutPUMA_theme/financial-report/pdf/EPL080212final.pdf
** http://teebweb.org
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2. Anwendung und Ablauf

1. Formulierung der Alternativen

2. Festlegung: Systemgrenzen und Betrachtungsperspektive

3. Bestimmung wirtschaftlicher Kosten und Nutzen der Alternativen sowie
der erwarteten Umweltwirkungen

4. Monetarisierung der Kosten/Nutzen, die nicht monetär vorliegen

5. Diskontierung (Abzinsung auf denselben Zeitpunkt)

6. Sensitivitätsanalysen; Abschätzung von Unsicherheiten

7. Handlungsempfehlung
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2. Begrifflichkeiten und Monetarisierung

Soziale (volkswirtschaftliche) Kosten/Nutzen = priv. Kosten/Erträge +
externe Kosten/Erträge

Wie können externe Effekte geldlich bewertet werden?
• direkten Präferenzbestimmung (stated preferences); Befragung von
Testpersonen  Rückschlüsse auf den Wert eines Gutes durch
Zahlungsbereitschaft der Menschen (contingent valuation) oder
Auswahlexperimente (choice experiments)
• indirekte Präferenzbestimmung (revealed preferences) bestimmt den
Wert des Gutes indirekt durch Kosten die Menschen auf sich
nehmen, um in den Genuss des Gutes zu gelangen (travel cost
method)
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2. Begrifflichkeiten und Monetarisierung

Wie können externe Effekte geldlich bewertet werden?
• Bewertung physischer Effekte (market valuation of physical effects).
Ermittlung der durch die Handlungsalternative entstehende Schaden
oder Aufwand  Preis über Äquivalent des zerstörten Gutes
(replacement method), der Preis für die Wiederherstellung oder
Reparatur des Gutes (clean-up cost method) oder die Kosten für die
Neutralisierung oder Beseitigung einer Emission (control-cost
method)

Methodenkonventionen:
• Methodenkonvention des deutschen Umweltbundesamtes
• Ergebnisse des Forschungsprojektes ExternE der Europäischen
Kommission
• Kennzahlensatz aus der EPS-Methode (Environmental Priority
Strategy) der Chalmers Universität
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2. Diskontierung

Diskontierung zur Berücksichtigung der Zeitpunkte an denen Kosten
anfallen bzw. Erträge realisiert werden

Abzinsung auf einen einheitlichen Zeitpunkt

Zinssatz (auch Diskontsatz oder Zinsfuß) ist der Kapitalmarktzins, also
die Verzinsung des Geldes, welche das Individuum oder der
Unternehmer durch eine Anlage am Kapitalmarkt hätte erzielen können

Grundlagen zu Zinssätzen:
• Methodenkonvention des Umweltbundesamtes
• Studie ExternE der Europäischen Kommission
• Nordic Guideline der skandinavischen Länder
• Green Book des britischen Finanzministeriums
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2. Sensitivitätsanalysen

Partielle Sensitivitätsanalyse: In welchem Maße verändern sich die
Ergebnisse der Analyse, wenn nur eine Annahme bezüglich der
Ausgangsdaten variiert wird

Worst- and best-case Analyse: Was passiert, wenn alle getroffenen
Annahmen jeweils einmal durch den besten und einmal durch den
schlechtesten anzunehmenden Fall ersetzt werden?

Bei der Monte–Carlo-Analyse werden für einzelne Ausgangsdaten
Verteilungen angenommen (stochastische Methoden betrachten, um
Mittelwerte oder Abweichungen zu berechnen und so die
Aussagekraft der Ergebnisse zu stützen)
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3. Anwendungsbeispiel MVA-Vergleich



Anwendung anhand eines
Vergleichs von zwei
fiktiven
Müllverbrennungsanlagen
Frage: In welche Variante
soll der Investor aus
Kosten-Nutzen Sicht
investieren?
Ziel des Beispiels:
Richtlinie stellt für den
Leser eine Anwendung der
Methode vor und zeigt
Probleme beim Vorgehen
auf
Parameter
Variante 1
Variante 2
(typische Anlage)
(komplexe Anlage)
Heizwert
Abfall
M ülldurchsatz
10 MJ/kg
300.000 t/a (2 Linien)
Energie
Nur Strom
Strom und Fernwärme bei
130°C
Kessel
40 bar/400°C
130 bar/440°C
Wirkungsgrad
20% elektrisch
25% elektrisch + 30%
thermisch
Abgasreinigun
g
trocken (Kalkhydrat/Kohle)
naß (GF+Wäscher+CaCl2 und
Gips Erzeugung)
SNCR (200 mg)
SCR (70 mg)
Deponie
Verwertung im Straßenbau
Fe
Fe, Al, Cu, Edelstahl
Verfestigung/Zementierung und
Deponie
Untertage
niedrig
hoch
NOx
Schlacke
M etallrecyclin
g
Flugasche
I nvestitionsko
sten
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3. Anwendungsbeispiel MVA-Vergleich





Nötige Inputdaten:
Technische Daten für
Gutschriften (Metalle,
Energie)
Umweltdaten (Emissionen)
Finanzdaten
(Investitionskosten,
Betriebskosten etc.) Kapitalwertberechnung
erfolgt nach VDI 2067:
Wirtschaftlichkeit
gebäudetechnischer
Anlagen - Grundlagen und
Kostenberechnung
Prämissen
Darstellung mit Exceltool
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4. Zusammenfassung


Vorteile
• Alle Impacts liegen in einer Größe (z. B. in
€) vor (Verständlichkeit)
• Globale und lokale Effekte sind erfassbar
• Großes Potenzial, wenn Daten und
Monetarisierungsfaktoren vorliegen
• Denken in Alternativen als
Entscheidungsunterstützung
Herausforderungen
• Monetarisierung
• Diskontierung (Kapitalzinsfuß)
• Datenlage, Datenbanken
• Subjektivität
• Umsetzbarkeit schwierig
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Tutzing-Symposium vom
24. April 2012
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4. Zusammenfassung: Einschätzung der Methode
Potential
hoch
niedrig
leicht
schwer
Umsetzbarkeit
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Fragen und Diskussion
Hiebel
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Literaturbeispiel (1/2)

„Stoffliche Verwertung von Nichtverpackungs-Kunststoffabfällen“ im
Auftrag des österreichischen Umweltbundesamtes

Volkswirtschaftlich sinnvolle Verwertungswege für NichtverpackungsKunststoffabfälle (NVK)

Bezüglich der sozialen Kosten wurden Energiebilanz, CO2-, CH4- und
TOC-Emissionen und Risiken aufgrund von Deponiemengen erfasst

Privaten Kosten: Kosten für Sammlung, Demontage und
Verfahrenskosten für die stoffliche Wiederverwendung

Privater Nutzen der stofflichen Verwertung: Einsparungen von
Deponiebetriebskosten und Restmüllbehandlungsverfahren
15
Literaturbeispiel (2/2)

Monetarisierung: Bewertung physischer Effekte nach dem Prinzip
der control-cost Methode vorgenommen

Nach dieser Methode wurden die Nutzen pro gesparte Tonne CO2
mit 50 €, pro Tonne TOC mit 1 860 € und pro Tonne vermiedener
Deponiemenge mit 143 € angegeben

Berücksichtigung von Substitutionseffekten, welche die ersparten
Kosten bei der Primärproduktion der Kunststoffe widerspiegeln

Ergebnis: privater Nutzenüberschuss von 0,007 €/kg getrennt
gesammeltem Kunststoffabfall. Der volkswirtschaftliche
Nutzenüberschuss kommt durch die Vermeidung von Emissionen
und Einsparungen von Energien für die Primärproduktion zu einem
Nutzenüberschuss von 0,564 €/kg getrennt gesammeltem
Kunststoffabfall
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