Kapitel 5 Erschöpfbare natürliche Ressourcen
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Kapitel 5 Erschöpfbare natürliche Ressourcen Kapitel im Lehrbuch / Inhalt Im Perman: Kapitel 14: „The efficient and optimal use of natural resources“ Kapitel 15: „Non-renewable resources“ Inhalt der Vorlesung: Empirische Daten zu erschöpfbaren natürlichen Ressourcen Optimale Preisentwicklung: Die Hotelling-Regel Auswirkungen von Explorationen und BackstopTechnologien Auswirkungen verschiedener Marktformen Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 2 Erschöpfbare Ressourcen = nicht erneuerbare natürliche Ressourcen Geformt durch geologische Prozesse, die Millionen von Jahren dauern („nicht-erneuerbar“) Öl Kohle Erdgas Mineralien (Kupfer, Nickel) Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 3 Empirie und Theorie Empirie - Entwicklung bekannter Bestände - Entwicklung von Ressourcenpreisen - Beispiel: Ölpreis Theorie - Optimale Preisentwicklung: Hotelling-Regel - Bedeutung von z.B. o Bestandsrestriktionen o Unsicherheit o Marktform Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 4 Reichweiten von Energiereserven Statische Betrachtung! Technisch und wirtschaftlich abbaubar: - Erdöl: ca. 40 – 50 Jahre - Erdgas: ca. 65 Jahre - Kohle: 170 Jahre - Uran:ca. 50 Jahre Bekannte und vermutete Reserven: - Erdöl: ca. 200 Jahre - Kohle: ca. 300 Jahre - Uran: ca. 200 Jahre Quelle: Deutsche Bundesregierung Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 5 Preisentwicklung Energie 1979-1999 Indexed Energy Prices for Final Users (1995=100) 240 total energy 220 oil products coal 200 natural gas electricity 180 160 140 120 100 80 60 1979 1981 1983 1985 1987 1989 Ressourcen- und Umweltökonomie 1991 1993 1995 Prof. Dr. L. Bretschger 1997 1999 6 Rohölpreise 1867-2003 Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 7 Ölmarkt: Turbulente 70er Jahre Streit um Abgeltung der Eigentumsrechte Jom-Kippur-Krieg 1973 Zusammenbruch des alten Konzessionssystems → erster Preissprung Iran-Krise 1979 → zweiter Preissprung Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 8 Rohölpreise 1947-2003 Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 9 Aktuelle Preisentwicklung Erdöl Quelle: International Energy Agency Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 10 Erdölverbrauch: Wie lange reicht‘s noch? Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 11 Politische Phasen 70er Jahre: Synchrones Eintreffen von schweren Rezessionen und Erdölknappheit „Grenzen des Wachstums“ Energie- und Umweltmassnahmen, Förderung von Kohle und Atomkraft Technische Neuerungen in der Energienutzung Klimaproblematik und Kooperation Erdgipfel in Rio 1992 und Nachhaltigkeitsdiskussion Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 12 Harold Hotelling 1931: „Contemplation of the world‘s disappearing supplies of minerals, forests, and other exhaustible assets has led to demands for regulation of their exploitation. The feeling that these products are now too cheap for the good future generations, that they are being selfishly exploited at too rapid a rate, and that in consequence of their excessive cheapness they are being produced and consumed wastefully has given rise to the conservation movement.“ Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 13 Hotelling-Regel Variablen: R erschöpfbare Ressource πR Gewinn aus dem Verkauf der Ressource cR Extraktionskosten W Vermögensaktivum r Marktzinssatz S0 Ressourcenbestand Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 14 Hotelling-Regel (2) π R1 = pR1 − c R1 π R1(1+ r ) =π R2 W1 (1+ r ) = W2 πR R R r = dp − dc pR − c R 1 1 pR − c R 2 =1+ r = 2 2 R R R π p −c 1 1 1 Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 15 Hotelling-Regel (3) ⎛ c R1 ⎞ dp R = r + ⎜ R ⎟ gcR − r g pR = R p ⎝ p 1⎠ 1 ( ) cR = 0: prozentuale Preisänderung der Ressource = Zinssatz cR > 0: prozentuale Änderung der Ressourcenrente = Zinssatz (Preis-Extraktionskosten) Unvollständige Konkurrenz: prozentuale Änderung des Grenzgewinns (Grenzertrag – Grenzkosten) = Zinssatz Zinssatz: für Anlage mit demselben Risiko Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 16 Hotelling-Regel (4): Preispfad ohne Extraktionskosten pR = p0R ert reis PPreis Preisentwicklung: gpR = r p0R wird aus der Erschöpfungsbedingung hergeleitet r0 < r1 p0 00 (ΣRt = S0 ) 00 Zeit Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 17 Nachfrage nach R Lineare Nachfrage: Isoelastische Nachfrage: pR = R-(1/O) 5 Preis Preis pR = a – (1/O) R 4 5 4 3 3 2 2 1 1 0 0 0 2 4 Menge 0 2 4 Menge a=3,O =1 a = 4 , O = .25 Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 18 Isoelastische Nachfrage Konstante Preiselastizität der Nachfrage Preis steigt mit Rate r → Nachfrage sinkt mit Rate η Bestand nimmt mit Rate η · r ab St= S0 · e -η · r · t Rt= - ∆St/∆t = η · r · S0 · e -η · r · t Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 19 Zeitpfade... 5 10 15 20 25 Zeit 10 8 4 R0 2 0 0 B esta n d Ressourcenverbrauch 6 5 10 15 20 0 5 10 15 20 25 30q0 24 18 12 6 0 10 15 20 25 R0 0 25 Zeit 5 Zeit Zeit 100 80 60 40 20 0 1 0p0 0 Menge 0 Ressourcenpreis Preis 1 0 Menge Isoelastische Nachfrage: 5 10 15 20 25 Zeit Ressourcenbestand Ressourcen- und Umweltökonomie Bestand P reis Lineare Nachfrage: 100R0 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 Zeit Prof. Dr. L. Bretschger 20 4-Quadranten-Darstellung pR pR(t) R(pR) R t 45° S0 R(t) R Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 21 Neue Explorationen Neue Explorationen in t1 und t2 führen zu Erhöhung von S0 Preis Preis Bestandsveränderungen: Preispfad verschiebt sich nach unten P0 = ⎛ ⎜ ⎜ ⎜⎜ ⎝ 1 S0 ⋅η ⋅r ⎞ ⎟ ⎟ ⎟⎟ ⎠ 1 η 0 0 0 Ressourcen- und Umweltökonomie 0 t t1 1 Prof. Dr. L. Bretschger t2t 2 Zeit Zeit 22 Backstop-Technologie ptR pB t Preisobergrenze = Grenzkosten der Backstop-Technologie (pB: Preis der Backstoptechnologie) Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 23 Unsicherheit Wann ist Backstop-Technologie bereit? Früher als erwartet: Preissprung nach unten, dann neuer Hotelling-Pfad Später als erwartet: Preissprung nach oben, dann neuer Hotelling-Pfad, der zeitweise über den Preis der Backstop-Technologie führt Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 24 Monopolistisches Ressourcenangebot Statik: Preis des Monopols > Preis bei vollständiger Konkurrenz (Gewinnaufschlag) Dynamik: ? Pfad verletzt Erschöpfungsbedingungen ptR vollkommene Konkurrenz t Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 25 Monopolistisches Ressourcenangebot (2) Lineare Nachfrage: Isoelastische Nachfrage: RRt 10 RR tt 8 10 8 Ressourcenextraktion 6 4 2 0 0 10 20 20 2 0 0 tt 10 20 30 t S t 100 100 80 t 80 60 60 40 40 20 20 0 S Bestandsabbau 60 40 20 0 10 4 tt 30 SS tt 10080 0 6 0 Vollkommene Konkurrenz Ressourcen- und Umweltökonomie 0 10 0 30 vs 10 20 20 30 30 40 40 50 tt50 Monopol Prof. Dr. L. Bretschger 26 Mengenpfade Rt S0 t Mengenpfade bei verschiedenen Marktformen müssen sich entweder kreuzen oder von Beginn weg identisch sein Lineare Nachfrage: kreuzen Konstante Elastizitäten: identische Mengen-Preispfade! (Der Monopolist ist hier kein „Freund des Naturschützers“) Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 27 Hotelling-Regel: Kritik/Erweiterung Keine langfristige Garantie des Eigentums Veränderungen des Monopolgrades Variable Extraktionskosten Polit-ökonomische Rahmenbedingungen in Entwicklungsländern Zins als Kostenfaktor bei Explorationen Stabilität des Modells Konkrete Backstop-Technologie Ressourcen- und Umweltökonomie Prof. Dr. L. Bretschger 28
