Ökonomik der Energieeffizienz Flashcards Preview

Ökonomik externer Effekte und gesellschaftlicher Ressourcen > Ökonomik der Energieeffizienz > Flashcards

Flashcards in Ökonomik der Energieeffizienz Deck (40)
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1
Q

Effizienz

A

Effizienz betont die ökonomische Seite des Mitteleinsatzes.

Sie liegt vor, wenn Produktionsfaktoren so eingesetzt sind, dass ein Punkt auf der Transformationskurve erreicht wird.

2
Q

Optimalität

A

Optimalität ist gegeben, wenn Präferenz der Nachfrage bestmöglich beident werden:

Grenzrate der Substitution (= Steigung der Indifferenzkurve) muss gleich der Grenzrate der Transformation sein.

3
Q

Energieeffizienz, politisch normativ ausgedrückt

A
  • Energieumwandlung soll mit möglichst geringen Energieverlusten auskommen
  • Energiedienstleistungen sollen, bei gleichem Dienstniveau, möglichst wenig Primärenergie in Anspruch nehmen
4
Q

Grafik Ökonomie der Energieeffizienz

A

T0 = Transformationskurve (oder Produktionsmöglichkeitenkurve)
zeigt grafisch alle effizienten Güterkombinationen bei gegebenem Ressourcen-Einsatz.

I1 = nicht erreichbare Indifferenzkurve

I2 = suboptimale Indifferenzkurve

Iopt = bestmögliche Produktion mit höchstmöglichen Nutzen = Optimalität im Punkt P

5
Q

Energieeffizienz & Energieproduktivität

A

Energieeffizienz = Energieoutput / Energieinput

Energieproduktivität
= Energieeffizienz auf bestimmten Output
z.B. beheizte Wohnfläche / Energieinput

Diese Effizienzindikatoren dienen u.a. der Beschreibung und Prognose der Energienachfrage.

6
Q

Entschärfung von Umweltproblemen mit verbesserter Energieeffizienz

A

Grundsatz:
bei der Energieumwandlung mit möglichst gerinen Verlusten auskommen

Es müssen allerdings auch die Kosten der Vermeidung der Verluste beachtet werden.

7
Q

Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz

A
  • Energiemanagement
    Substitution von Energie durch Humankapital (Know-How)
    • z.B. Smart Grid, Systemoptimierung
  • Einsatz von Geräten
    Substitution von Energie durch Kapital
    • z.B. Austausch auf energiesparende Heizungssysteme, Umstieg auf energiesparsamere Autos
8
Q

Energiesparen

A

= freiwilliger oder erzwungener Verzicht auf
Energie(-dienstleistungen)

  • erzwungen
    fehlende Versorgungssicherheit, Energierationierung (Treibstoffgutscheine, Stromabschaltung, etc.)
  • Verteuerung
    der Energieträger führt zu (“freiwilliger”) Reduktion der Nachfrage
  • Wertewandel
    Konsumpräferenzen ändern sich mit Blick auf Umweltproblematik, Klimawandel oder Ressourcenknappheit
9
Q

Ökonomisches Effizienzpotenzial

A

= kostenoptimale Bereitstellung von Energiedienstleistungen

Das gesamte ökonomische Effizienzpotenzial besteht aus einzelnen Maßnahmen, welche jeweils Kosten verursachen.

10
Q

Wichtige Faktoren bei der Entscheidung zu Effizienzverbesserungsmaßnahmen

A
  • Investitionskosten
  • jährliche Energieersparnisse
  • Nutzungsdauer und Zinssatz
  • Energiebezugskosten
11
Q

Grenzkosten für die eingesparte Energie

A

= CCE - Cost of Conserved Energy

Aus einer Investition (in Energieeffizienz) ergeben sich Annuitäten (= jährlich zu bezahlende Zinstilgung + Rückzahlung der Investitionsausgaben).

Die Annuitäten in Bezug auf die eingesparte Energie ergeben die (Grenz-)Kosten für die eingesparte Energie.

CCE = (IC + CRF + O&M) / AES

IC = Investment cost
CRF = capital recovery factor (Zinszahlung je nach A)
O&M = operation & maintenance cost
AES = annual energy savings

–> CCE müssen kleiner sein als die Energiebezugskosten, weil sonst die Energieeffizienzmaßnahme mehr kostet als sie einspart.

12
Q

Betrachtung der Maßnahmen zur Effizienzsteigerung

A

Da das gesamte ökonomische Effizienzpotenzial aus einzelnen Maßnahmen besteht, welches jeweils Kosten verursacht, müssen zur Effizienzsteigerung die Maßnahmen einzeln betrachtet werden:

Sind die Grenzkosten der eingesparten Energie niedriger als die Grenzkosten des Energiebezugs, dann ist das Projekt wirtschaftlich sinnvoll.

13
Q

Wechselwirkung zwischen einzelnen Maßnahmen zur Effizienzsteigerung

A
  • Jede Maßnahme reduziert Energiekonsum
    –> Kosten verändern sich
  • Auswirkungen von einzelnen Maßnahmen auf andere müssen betrachtet werden
  • Daher iteratives Vorgehen:
    mit kostengünstigerer Maßnahme beginnen und dann Grenzkosten der weiteren Maßnahmen neu berechnen.
14
Q

Gründe, warum theoretisches Effizienzpotenzial nicht ganz realisiert werden kann

A
  • Auswirkungen vorhergegangener Maßnahmen beeinflussen das Potenzial folgender Maßnahmen
  • Transaktionskosten von Effizienmaßnahmen (z.B. Planung, nicht geplante technische Probleme, Finanzierungskosten, etc.)
  • Persistence- (Beharrungs-) Effekt:
    Maßnahmen werden erst realisiert, wenn bspw. bestehende Maschinen, Fahrzeuge, etc. ersetzt werden müssen, obwohl Effizienzmaßnahmen sogar schon vorher sinnvoll wären.
  • Rebound-Effekt:
    Aufhebung der Energieeinsparung, weil durch sinkende Kosten im Zuge der Effizienzverbesserung eine Mehrnachfrage nach Energie entsteht.
15
Q

Warum werden in einer wettbewerbsorientierten Marktwirtschaft teilweise Effizienzpotenziale, die mit Kostenvorteilen verbunden wären, nicht genutzt?

A
  1. Irrelevanz von Effizienzmaßnahmen aus individueller Sicht
  2. Auseinanderfallen der Entscheidungsbefugnisse
  3. Kurzsichtigkeit der Energiekunden
  4. Weitere Gründe
    (z. B. Kreditbeschränkungen, Investitionshemmung, Energiewirtschaftliche Fragestellung unbekannt, Informationsasymmetrie, etc.)
16
Q
  1. Irrelevanz von Effizienzmaßnahmen aus individueller Sicht
A
  • Energiekunden haben meist geringe Kenntnisse über Möglichkeiten, Technologien und Kosten von Energieeffizienzmaßnahmen
  • Oftmals fallen erreichbare Kostenvorteile durch Effizienzmaßnahmen aus der Sicht der Einzelnen kaum ins Gewicht - obwohl sie in Summe sehrwohl bedeutend wären.
17
Q
  1. Auseinanderfallen der Entscheidungsbefugnisse
A
  • Oft fallen wirtschaftliche Vorteile einer Effizienzmaßnahme nicht demjenigen Akteur zu, der die Kosten übernommen hat

z.B. Mietwohnung:
Vermieter bezahlt für neue Fenster, während der Mieter die Vorteile der eingesparten Kosten zu spüren bekommt -> wenig Anreiz.
* Dieses Problem ist mit marktwirtschaftlichen Instrumenten (Energiepreise, -Steuern) kaum lösbar, sondern nur durch ordnungsrechtliche Eingriffe des Staates (Mindeststandards, Energiesparverordnung, etc.)

18
Q
  1. Kurzsichtigkeit der Energiekunden
A

Während Unternehmen der Energiewirtschaft teilweise sehr langfristige Investitionen tätigen, investieren Endkunden oftmals nur in Effizienzmaßnahmen, wenn Investitionsmehrkosten innerhalb von wenigen Monaten/Jahren zurückfließen.

19
Q
  1. Weitere Gründe für fehlende Investitonen in Energieeffizienz
A
  • Kreditbeschränkungen (oder andere Investitionsprioritäten)
  • Energiewirtschaftliche Fragestellungen sind für unternehmerische Kunden oftmals relativ unbekannt (gehören nicht zum Kerngeschäft)
  • Informationsasymmetrie (Investor kenn nicht die ökonomischen Vorteile)
  • Investitionshemmung aufgrund der Erwartung von technologischen Verbesserungen und daher künftig sinkender Kosten (bspw. sinkende Kosten für Photovoltaik/Batterien)
20
Q

Wachstumsmodelle seit Solow (1956)
Technischer Fortschritt

A
  • Technischer Fortschritt ist die wichtigste Quelle für Wachstum
  • technischer Fortschritt sind all jene Wachstumseinflüsse, die nicht dem vergrößerten Einsatz von Arbeit, Kapital und anderen Produktionsfaktoren zuzuschreiben sind.

z.B. Produktionssteigerung durch:​

  1. Markteinführung technischer Verbesserungen
  2. verbeserte Organisation und Logistik
  3. höhere Wettberwerbsintensität
21
Q

Faktoren für Innovationsprozesse

A
  • Voraussetzungen
    • Naturgesetze
    • Vorhandenes technisches Wissen
    • Problemdruck
    • Staatliche Regulierung und Anreize
  • Probleme
    • Umsetzung naturwissenschaftliche-technischer Kenntnisse dauert oft Jahre
    • Innovationsprozesse brauchen nicht Druck, sondern auch Kapital für Investitionsmaßnahmen
    • Innovationsprozesse sind komplex und Kausalitäten sind oft nicht eindeutig klar
22
Q

Merkmale Invention

A

= Erfindung; Ergebnis aus Innovationsprozess

  • bei F&E herscht oft hohe Ungewissheit
  • F&E hat positive externe Effekte - steigert Wettbewerb und bringt Vorteile für Kunden
  • Kostenintesiv und Nachahmer
    Patente und staatliche Förderung nötig
  • Problem der Energiebezogenen Forschung
    • Erfolgsfaktoren stammen meist aus inderdisziplinärer Forschung und weniger aus der traditionellen Energieforschung
23
Q

Probleme von Förderungen

A
  • potenzielle Wettbewerbsverzerrung zwischen Unternehmen
  • Fokus auf “erfolglose” Projekte
    (z. B. Kernfusion, schneller Brüter)
24
Q

Diffusion (Verbreitung) von Innovationen

A
  • Economies of Scale
  • Lerneffekte
  • Lock-in/Lock-out-Phänomen
25
Q

Economies of Scale

A
  • mit steigender Produktion sinken die Grenzkosten

Problem:
wenn knappe Ressourcen verwendet werden, kann eine Produktionsausweitung zu höheren Kosten führen

26
Q

Lerneffekte

A

akkumuliertes Erfahrungswissen vergrößert sich mit zunehmender kumulierter Produktion

–> Kosten und Preise sinken

27
Q

Lock-in / Lock-out-Phänomen

A

auch wenn neue Technik besser ist, schafft sie oft nur schwer den Markteintritt

  • bereits eingeführte Techniken haben Kostenvorsprung dank Lerneffekte
  • Bei Verdrängung der eingeführten Technik muss das damit verbundene Erfahrungswissen abgeschrieben werden
    (z. B. Fachwissen über VHS-Rekorder)
28
Q

Welche ökonomischen Effekte resultieren aus einer Steigerung der Energieeffizienz (in einer Volkswirtschaft)?

A
  • Sinken der Energiepreise
  • Einkommens- und Substitutionseffekte
    (Einkommen steigt, andere Inputs werden durch Energie substituiert)
  • Effekte auf den Outputs:
    • Rebound-Effekt
    • Backfire-Effekt

(Reboung- bzw. Backfire-Effekte sind systemweite Effekte und kompliziert zu quantifizieren)

29
Q

Rebound-Effekt

A

Kompensation der Energieeinsparung druch verstärkte Nachfrage augrund niedrigerer Preise (Kosten)

30
Q

Backfire-Effekt

A

Reboundeffekt von über 100%, sodass Energieverbrauch durch Effizeinzsteigerung sogar größer wird.

31
Q

Modell einer kleinen offenen Ökonomie

A
  • Ökonomie produziert Output Q für ein einziges Gut. Für die Produktion wird benötigt:
    • fixe Anzahl an natürlichen, lokalen Ressourcen N
    • Energie Ep (homogen)
    • Energie wird zu 100% zu einem fixen Preis pE importiert (Weltmarktpreis).
  • Output Q wird entweder konsumiert oder exportiert.
    • Differenz zwischen Output Q und Energieimport Ep ist ein Überschuss S
    • Überschuss S wird für Konsum C verwendet
32
Q

Modell einer kleinen offenen Ökonomie

Grafik 1

A

Obere Grafik:

  • Q = Q (N, Ep)
  • S = C = Q -EppE wobei N = Ñ (natürlichen Ressourcen sind fix!)

Ohne Energieinput gibt es keinen Output –> Q (N, 0) = 0

Bei fixen N Inputs kann nur durhch die Energie der Output gesteigert werden, allerdings zu einer abfallenden Rate (sinkender Grenznutzen)

Untere Grafik

  • Punkte auf der Transformationskurve ( = Produktionsfunktion Q) sind technisch effizient (ineffizient: unterhalb oder rechts davon)
  • Punkt A: maximaler Konsum; Grenzprodukt der Energie ist gleich dem Preis
  • -> weitre Einheit würde Profit/Konsum senken
33
Q

Modell einer kleinen offenen Ökonomie

Nachhaltigkeit mit Sozialer Wohlfahrtsfunktion (SWF)

A
  • aufgrund von Nachhaltigkeit müsste eine Lösung gewählt werden, die von Konsum-/Profitmaximierung abweicht. In der SWF wird Konsum zwar als positive, Energieverbrauch aber als negative Komponente berücksichtigt.
  • Es gibt viele konvexe ISO-SWF-Kurven, welche die Kombination aus Energie und Konsum darstellen. Es wird jene gewählt, welche gerade noch die Konsumkurve tangiert.
  • SWF beinhaltet:
    • minimales Konsumlevel C
    • maximalen Energieverbrauch Ep

​C > Cmin, 0 < Ep < Epmax

  • Nachhaltigkeit könnte durch Steuern erreicht werden, würde aber - wie in der Grafik gezeigt - zu sinkendem Konsum führen –> unbeliebt bei Konsumenten!
34
Q

Energieproduktivität Π

A

= durchschnittlicher Output pro Einheit Energieinput.

Π = Q / Ep

Energieproduktivität wird bestimmt durch eine Kombination aus:

  1. Energieeffizienz
  2. Verhältnis Energie / Natürliche Ressourcen (N)
35
Q

Energieeffizienz und Energieproduktivität

A
  • je steiler die gepunktete Linie vom Ursprung zu einem Produktionsniveau, desto höher ist die Energieproduktivität
  • Bewegung von A nach B
    Anstieg der Energieproduktivität, aber keine Veränderung bei der Energieeffizien
    • denn:
      bei konstant bleibendem Angebot an anderen Inputs (N), führt eine Steigerung der Energieproduktivität zu einer Reduktion des Outputs
36
Q

Lösung für Nachhaltigkeitsziele

Energieeffizienz steigern

A
  • Energieeffizienz basierend auf technischem Fortschritt
  • Eine Verbesserung bei der Energieeffizienz führt zu einer Steigerung des Outputs bei konstantem Energie-Input
  • Produktionsfunktion Q verschiebt sich also nach oben
  • Energieeffizienzsteigerung im Modell einer kleinen offenen Ökonomie
    • Q (N, nEp) wobei n = energiebezogene Effizienzsteigerung
    • Es kann ein gegebenes Outputniveau mit demselben Level an nicht-Energieinputs (N), aber mit weniger Energie erreicht werden
    • Mit denselben Inputlevels (Energie und N) kann ein höheres Outputniveau erreicht werden
37
Q

Was passiert mit dem Energieverbrauch, wenn die Energieeffizienz steigt?

A
  1. Verschiebung der Transformationskurve nach oben/außen
    –> derselbe Output mit weniger Energie
  2. Konsum:
    wenn Output bei weniger Energie und unveränderten Preisen konstant bleibt, kann Konsum sogar steigen: z.B. D1 höher als A1
  3. Nachhaltigkeit ist erreichbar:
    Output und der Energieverbrauch müssen zwar reduziert werden, aber der Konsum kann dennoch steigen
    –> B2 oberhalb von A1
  4. Doch sinkt der Energieverbrauch wirklich?
38
Q

Energieeffizienz- und Verbrauch

A
  • Bei freien Marktmechanismen wird Energieeffizienz zu einem Anstieg des Outputs und des Konsums führen
  • Erhöhte Energieeffizienz –> mehr Konsum möglich
  • Bei einer “well-behaved”-Produktionsfunktion:
    • Anstieg bei der Energieeffizienz senkt Energiepreise
    • Es wird mehr Energie als andere Ressourcen für die Produktion verwendet.
    • Rebound-Effekt wird zu einem gewissen Maß eintreten
      • möglicher Rebound bis bspw. Punkt D2 –> Energieverbrauch sinkt zwar, aber in einem kleineren Ausmaß als theoretisch möglich

* Backfire-Effekt
    * wenn der Konsum maximiert werden soll auf Punkt A<sub>2</sub> --\> Energieverbrauch steigt von E\*<sub>p, 1</sub> auf E\*<sub>p,2</sub> --\> mehr Energieverbrauch als zuvor

39
Q

Wie könnte man einen Rebound- oder Backfire-Effekt verhindern?

A
  • Regierung kann Energienachfrage durch Steuern und Preise beeinflussen:
    • mit passenden Steuern können die Preise für Energie erhöht und die Produktion beeinflusst werden
    • Idealfall:
      Steuern so wählen, dass der Output konstant bleibt, aber der Energieverbrauch sinkt
    • Steuer soll nur lenken und Einnahmen wieder verteilt werden
      (z.B. in Förderung der Energieeffizienz)
40
Q

Probleme von Steuern

A
  • Müssten theoretisch kontinuierlich mit Effizienzsteigerungen angehoben werden
  • Produzenten haben keine Vorteile aus Effizienzsteigerung
    (wenig Anreize für Innovation & Investitionen in Energieeffizienz)