Verlagstext:
Das vorliegende Buch entstand begleitend zu den Vorlesungen "Energiewirtschaft" an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster.
Die aktuellen Entwicklungen der Energiepolitik seit der Nuklearkatastrophe in Fukushima haben eine rasche Neuauflage notwendig gemacht.
Alle Kapitel und im Buch dargestellten Abbildungen und Tabellen wurden auf einen aktuellen Stand gebracht. Des Weiteren wurde das Kapitel zum Energiebedarf und der -bedarfsprognosen wieder aufgenommen, da es in der 2. Auflage von vielen Lesern vermisst wurde.
/ AUS DEM INHALT: / / /
1 D a s Energieproblem 1
1.1 Natürlicher und anthropogener Energieumsatz 2
1.2 Energie aus natur- und ingenieurswissenschaftlicher Sicht 4
1.3 Energie aus historischer Sicht 7
1.3.1 Allgemeine Entwicklung 7
1.3.2 Entwicklung in Deutschland 9
1.4 Energie aus ökonomischer Sicht 10
2 Energiebilanzen 1 5
2.1 Struktur einer Energiebilanz 15
2.2 Elemente einer Energiebilanz 16
2.2.1 Umwandlungssektor und Sekundärenergie 17
2.2.2 Endenergie 18
2.2.3 Nutzenergie 18
2.3 Aggregations- und Bewertungsprobleme 19
2.4 Die Deutsche Energiebilanz 2009 21
3 Energieträger als erschöpfbare Ressourcen 2 3
3.1 Erschöpfbare Ressourcen und Weltenergieversorgung 23
3.1.1 Ressourcenbasis, Exploration, Reserven 23
3.1.2 Exkurs: Abdiskontierung von Zahlungen zu verschiedenen Zeitpunkten 28
3.2 Das Hotelling-Modell der Ressourcenökonomik 30
3.2.1 Intertemporale Allokation aus der Sicht des Ressourcenanbieters 30
3.2.2 Das Hotelling-Modell aus gesamtwirtschaftlicher Sicht 34
3.3 Energie als "wesentliche Ressource" 41
3.3.1 Berücksichtigung von Kapitalverschleiß 41
3.3.2 Substitutionselastizität für Energie 42
3.4 Mögliche Backstop-Techniken 43
3.5 Bedeutung der Erschöpfbarkeit in Energiemärkten 45
4 Energie u n d Umweltrestriktionen 4 7
4.1 Umweltökonomik und Umweltpolitik 47
4.2 Energie und Umwelteffekte 57
4.3 Umwelteffekte bei der Förderung und Weiterverarbeitung am Beispiel
von Erdöl 58
4.4 Emissionen und Vermeidungstechniken 59
4.4.1 Schwefeldioxid 60
4.4.2 Kohlenwasserstoffe und Staubpartikel 61
4.4.3 Stickoxide 61
4.4.4 Kohlendioxid 62
4.5 Realistische Ziele der Klimapolitik für CO2 65
4.6 Das C02-Problem aus ressourcenökonomischer Sicht 67
5 Energiehandel u n d Terminkontrakte 7 1
5.1 Handel auf Terminmärkten 72
5.1.1 Forwards 73
5.1.2 Futures 73
5.1.3 Swaps 74
5.1.4 Optionen 74
5.2 Bewertung von Terminmarktkontrakten 75
5.2.1 Bildung einer Preiserwartung 75
5.2.2 Beziehungen zwischen Terminpreis und Underlying 82
5.2.3 Ableitung einer Bewertungsformel für einen Terminpreis 85
5.2.4 Kalibrierung der Modelle 85
5.3 Risikomanagementstrategien 86
5.3.1 Umsetzbarkeit von Risikomanagementstrategien 86
5.3.2 Sicherungsverkauf und Sicherungskauf 87
5.3.3 Basisrisiko 88
5.3.4 Absicherung über Optionen 91
5.4 Marktdesign von Energiemärkten 93
6 Stein- u n d Braunkohle 9 5
6.1 Merkmale des Energieträgers 95
6.1.1 Eigenschaften 95
6.1.2 Reserven 96
6.2 Entwicklung der Kohlemärkte 97
6.2.1 Deutsche Steinkohle 97
6.2.2 Internationaler Steinkohlehandel 98
6.3 Nachfrage 101
Inhaltsverzeichnis IX
6.4 Angebot 102
6.4.1 Förderung in Deutschland 102
6.4.2 Weltweite Anbieter 104
6.4.3 Umwelteffekte durch Kohleabbau 107
6.5 Determinanten der Preisbildung 108
6.6 Handel 109
6.6.1 Handelsplätze 109
6.6.2 Bedeutung von Transportkosten für Handelsplätze 111
7 Erdöl 1 1 5
7.1 Merkmale des Energieträgers 115
7.1.1 Entstehung und Zusammensetzung 115
7.1.2 Reserven und die Erschöpfbarkeit von Erdöl 115
7.1.3 Chemische Eigenschaften von Erdöl 117
7.2 Historische Entwicklung des Ölmarkts 118
7.3 Nachfrage 123
7.3.1 Bedeutung von Erdöl 124
7.3.2 Situation in Deutschland 125
7.4 Angebot 127
7.4.1 Förderung 128
7.4.2 Transport 131
7.4.3 Lager 133
7.4.4 Mineralölverarbeitung 134
7.5 Bestimmungsfaktoren der Olpreise 136
7.5.1 Historische Ölpreissprünge 136
7.5.2 Erklärungsansätze der Ölpreisentwicklung 137
7.6 Handel 143
7.6.1 Referenzsorten 143
7.6.2 Die Märkte für Brent 146
8 Erdgas 1 4 9
8.1 Merkmale des Energieträgers 149
8.1.1 Definition 149
8.1.2 Reserven 150
8.1.3 Vergleich von Erdgas und Mineralöl 151
8.2 Entwicklung des Erdgasmarkts 152
8.2.1 Einführung 152'
8.2.2 Entwicklung in Deutschland 153
8.2.3 Traditionelle Marktstruktur in Deutschland 154
8.2.4 Auswirkungen der klassischen Marktstruktur 156
8.2.5 Regulierung des Netzzugangs und die Liberalisierung 159
X Inhaltsverzeichnis
8.3 Nachfrage 162
8.4 Angebot 165
8.4.1 Förderung 166
8.4.2 Transport 168
8.4.3 Klassische Ausgestaltung internationaler Gasprojekte 170
8.4.4 Gasspeicher 173
8.5 Handel 174
8.5.1 Gashandel an physischen Hubs 175
8.5.2 Gashandel in Deutschland 176
9 Urannutzung u n d Kernenergie 1 8 3
9.1 Merkmale des Energieträgers 183
9.1.1 Kernenergiegewinnung durch kontrollierte Kernspaltung 183
9.1.2 Reserven 184
9.2 Geschichte der Kernenergienutzung 184
9.3 Nachfrage 188
9.4 Angebot 190
9.4.1 Förderung 190
9.4.2 Konversion 191
9.4.3 Anreicherung 192
9.4.4 Verwendung 193
9.4.5 Entsorgung und Wiederaufbereitung 194
9.5 Bestimmungsfaktoren der Uranpreise 198
9.6 Umwelteffekte der Kernenergie 200
1 0 Erneuerbare Energieträger 2 0 3
10.1 Merkmale und Potentiale 203
10.1.1 Merkmale erneuerbarer Energieträger 203
10.1.2 Potentiale erneuerbarer Energien 204
10.2 Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland 206
10.3 Nachfrage 209
10.4 Angebot 210
10.4.1 Vergleich erneuerbarer Energieträger 210
10.4.2 Auswirkungen der Förderung von erneuerbaren Energieträgern 213
10.5 Förderung von Erneuerbaren Energien 215
10.5.1 Legitimierung der Förderung Erneuerbarer Energien 215
10.5.2 Fördersysteme Erneuerbarer Energien 218
10.5.3 Das Fördersystem in Deutschland 221
Inhaltsverzeichnis XI
11 Elektrizitätswirtschaft 2 2 7
11.1 Merkmale des Stromsektors 227
11.2 Historische Entwicklung des Strommarktes 229
11.3 Verbund- und Verteilungsnetz 233
11.3.1 Technische Grundlagen 233
11.3.2 Netzengpässe 235
11.4 Nachfrage 239
11.4.1 Bestimmungsfaktoren der Nachfrage 239
11.4.2 Die Jahresdauerlinie 241
11.4.3 Nachfragesituation in Deutschland 242
11.5 Angebot 243
11.5.1 Erzeugungsalternativen 243
11.5.2 Investitionen in Kraftwerke 247
11.5.3 Kurzfristige Angebotsplanung 249
11.5.4 Exkurs: Kraft-Wärme-Kopplung 252
11.6 Marktdesign und Handel 254
11.6.1 Offenes Handelsmodell 255
11.6.2 Das Pool-Modell 260
11.7 Spezielle Probleme 261
11.7.1 Auswirkungen von Marktmacht auf der Erzeugerebene im Strommarkt 261
11.7.2 Auswirkungen des unbedingten Vorrangs für EEG-Strom 264
12 Sektorale Energienachfrage u n d -bedarfsprognosen 2 7 3
12.1 Nachfrage nach Energiedienstleistungen 273
12.2 Industrie 278
12.3 Haushalte und Kleinverbraucher 280
12.3.1 Private Haushalte 280
12.3.2 Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) 281
12.4 Verkehr 282
12.5 Nationale und weltweite Energiebedarfsprognosen 285
13 Grundlagen d e r Regulierungstheorie 2 9 1
13.1 Natürliches Monopol 291
13.2 Gesamtwirtschaftlich optimale Preise 296
13.3 Angewandte Regulierungstheorie 298
13.3.1 Das unregulierte Monopol als Referenzsystem 298
13.3.2 Rate-of-Return Regulierung (ROR) und der Averch-Johnson-Effekt 299
13.3.3 Andere Formen der Regulierung 302
XII Inhaltsverzeichnis
13.4 Regulierung des Zugangs zu Strom- und Erdgasnetzen 308
13.4.1 Netznutzung für Erdgas versus Strom 309
13.4.2 Methoden der Effizienzschätzung 313
1 4 Zur Begründung v o n Energiepolitik 3 1 9
14.1 Entwicklung des Ordnungsrahmens 320
14.2 Der europäische energiepolitische Rahmen 321
14.2.1 Der Vertrag von Lissabon 321
14.2.2 Netzinfrastruktur 322
14.2.3 Wettbewerb und Regulierung 322
14.2.4 Klimaschutz 323
14.2.5 Erneuerbare Energie und Energieeffizienz 324
14.3 Der Ordnungsrahmen in Deutschland 324
14.4 Verringerung der Substitutionskosten 325
14.4.1 Substitutionshemmnisse 325
14.4.2 Energiebesteuerung 327
14.4.3 Effizienzstandards 328
14.4.4 Energiemix 328
14.4.5 Förderprogramme 330
14.5 Wettbewerbsförderung 331
14.5.1 Energiewirtschaft und natürliches Monopol 331
14.5.2 Regulierung der Energienetze 335
14.5.3 Regulierung der Umweltnutzung 336
14.6 Förderung der wirtschaftlichen Entwicklung 336
14.7 Förderung der Integration 337
15 Klimaschutzpolitik 3 3 9
15.1 Der "Schadstoff" CO2 342
15.2 Das Kyoto-Protokoll 345
15.3 Das Europäische Lastenverteilungsabkommen 348
15.4 Der C02-Emissionshandel in der EU 349
15.4.1 Wirkungen des EU-CO2 Handelssystems 353
15.4.2 Ersetzen der Ökosteuer durch C02-Emissionshandel 356
15.4.3 Koordinierung mit anderen Instrumenten 356
15.4.4 Andere Zuteilungsverfahren im Emissionshandelssystem 357
15.4.5 Nationaler Allokationsplan II und Kyoto II 359
15.4.6 Klimapolitik durch eine internationale Organisation 361 o
16 Einführung i n d i e dynamische Optimierung 3 6 3
16.1 Grundlagen 363
Inhaltsverzeichnis XIII
16.2 Ökonomische Spezialfälle 365
16.3 Anwendungsbeispiel 367