Einführung in die Ressourcenökonomie

1. Einführung in die Ressourcenökonomie • Umreissen des Themengebietes • Im Zentrum stehen natürliche Ressourcen (erneuerbare / nicht erneuerbare). • Die Nutzung der Ressource hängt von deren Verfügbarkeit ab. • Der heutige Konsum hängt vom gestrigen Verzehr ab. • Wie sieht der optimale Verzehrpfad aus? • Wann sind die Quellen erschöpft? • Welches sind die Optimalitätsbedingungen für das Ressourcenmanagement des Waldes? Ressourcenökonomie I

2. Einführung in die Ressourcenökonomie • Lernziele • Kenntnisse über die Bedingungen für den optimalen Ressourcenverzehr • Monetarisierung von Waldleistungen und Bewertung von Kuppelprodukten • Korrekturmöglichkeiten bei suboptimaler Nutzung Ressourcenökonomie I

3. Abgrenzung Umwelt-/Ressourcenökonomie Ressourcenökonomie I

4. Abgrenzung CE - EE Ressourcenökonomie I

5. Begriff der Ressource • Elemente der Ressourcendefinition: • natürliche und vom Menschen gestaltete Komponenten von Natur • für Menschen von Bedeutung • Abhängig von sozioökonomischen und -kulturellen Verhältnissen • Stock (oder Vorrat) und Früchte (oder Erntemenge) • unterschiedliche Güter und Dienstleistungen • direkter Nutzen, indirekter Nutzen oder immaterieller Nutzen Ressourcenökonomie I

6. Begriff der Ressource • Elemente der Ressourcendefinition: • Zeitraum der Erneuerung: erneuerbar oder nicht erneuerbar • Ressourcennutzungssituation je nach Anzahl Nutzniessergruppen und Nutzungen • Konkurrenz heterogener Nutzniessergruppen um rivalisierende Nutzungen • „Owner“, „appropriator“ und „final consumer“ • Eigentums- und Nutzungsrechte können privat- und öffentlichrechtlich unterschiedlich geregelt sein Ressourcenökonomie I

7. Klassifizierung natürlicher Ressourcen Ressourcenökonomie I

8. Gliederung nach Ressourcentypen • Gliederung der Ressourcen nach: • der natürlichen Bereitstellung und Nutzung • Wiederverwertbarkeit • Anwendungsmöglichkeiten des Ausschlussprinzips • Verwendung • Unterscheidung des Zeitpunkts der Erneuerung • Ökonomische und geologische Ressourcen (verschiedene Vorratstypen) Ressourcenökonomie I

9. Natürlichen Bereitstellung und Nutzung Ressourcenökonomie I

10. Zeitpunkt der Erneuerung Ressourcenökonomie I

11. Verschiedene Reservetypen Horizontaler Pfeil: Grad an Gewissheit, dass die Ressource vorkommt Vertikaler Pfeil: Grad der Wirtschaftlichkeit Ressourcenökonomie I

12. Erweiterung des Ressourcenbegriffes • Die klassische Produktionsfunktion • Q = f( Labour, Capital, Land, Energy) • Erweiterung der Nutzungsformen • Absorption und Aufnahme von Schadstoffen • Direkter Konsum von Umwelt z.B. in der Form von Reinluft • Relevanz der Ressource/Ressourcenleistungen für die Erhaltung der Ökosysteme z.B. Bodenfruchtbarkeit, klimatische Bedingungen • Umwelt als Lebensraum Ressourcenökonomie I

13. Charakteristika der Ressource Holz Ressourcenökonomie I

14. Spannungsfeld Ökonomie - Ökologie Ressourcenökonomie I

15. Spannungsfeld Ökonomie - Ökologie Ressourcenökonomie I

16. Spannungsfeld Ökonomie - Ökologie • Ausdifferenzierung der Ökonomie und Ökologie mit entsprechender Modellbildung • Ökologische Modelle • Materialflussmodelle • Input-Outputmodelle • Etc. Ressourcenökonomie I

17. Erweiterung des ökon. Approaches • Tendenz zu einem holistischeren Ansatz • Keine Einigkeit zum Verhältnis von Wachstum und Ressourcenverbrauch/ Substitution/ Erschöpfbarkeit/ Irreversibilität • Marktversagen bei der Allokation von natürlichen Ressourcen als Ausgangspunkt • Bedeutung der Ökosystemleistungen • Paradigma der Nachhaltigkeit Ressourcenökonomie I

18. economics environment society Nachhaltige Entwicklung und Nachhaltigkeit Ressourcenökonomie I

19. Nachhaltige Entwicklung und Nachhaltigkeit • A sustainable state is one • in which utility is non-declining through time • in which consumption is not declining through time • in which resources are managed so as to maintain production opportunities for the future • in which the natural capital stock is non-declining through time • in which resources are managed so as to maintain a sustainable yield of resource services Ressourcenökonomie I

20. Nachhaltige Entwicklung und Nachhaltigkeit • Strong sustainability • A non-declining natural capital stock • Annahme: Substitution nicht möglich und natürliche Ressourcen Voraussetzung für die Produktion • Weak sustainability • maintaining the total stock of aggregate capital intact • Kapital = Summe aus Humankapital, physischem Kapital, natürlichem Kapital und intellektuellem Kapital (=Wissen) Ressourcenökonomie I

21. Funktionen/Nutzungsmöglichkeiten einer Ressource • Absorption und Aufnahme von Schadstoffen • Psychische Befriedigung von Bedürfnissen, z.B. Schönheit von Landschaften, Ruhe etc. • Relevanz der Ressource / Ressourcenleistungen für die Erhaltung von Ökosystemen • Produktion / Bereitstellung von Gütern, z.B. Rohstoffen wie Holz, Öl etc. Ressourcenökonomie I

22. Zentrale Elemente des ressourcenökonomischen Grundmodells • Wesentliche Fragestellung • Wie sieht aus ökonomischer Sicht ein effizienter Ressourcenabbau über die Zeit aus? • Lernziele • Kennenlernen der Funktionsweise eines ressourcenökonomischen Modells • Kennenlernen der zentralen Grundelemente (intertemporale Verwendungskonkurrenz und Nutzungskosten, Gegenwartswert und Diskontierung) • Demonstration der optimalen Abbaurate am einfachen Grundmodell • Eigenschaften und Modifikationen des Grundmodells. Ressourcenökonomie I

23. Ecological Economics und Conventional Economics Ressourcenökonomie I

24. Intertemporale Verwendungskonkurrenz • Cake-Eating-Problem • Astronaut • Beispiel Wald: Verteilung der Holznutzung auf Gegenwart und Zukunft • Bestimmung des Optimums: • Nutzenindifferenzkurve • Intertemporale Budgetrestriktion Ressourcenökonomie I

25. Intertemporale Verwendungskonkurrenz Ressourcenökonomie I

26. Intertemporale Verwendungskonkurrenz Ressourcenökonomie I

27. Nutzungsgrenzkosten Ressourcenökonomie I

28. Diskontierung und Gegenwartswert • Maximierung des Gegenwartswertes (GW) aller Perioden • Berechnung des Gegenwartswertes (GW=U0) • Firma = Gewinnmaximierer • Kapitalmarkt als vergleichende Alternative • Betrachten nur 2 Perioden: Ressourcenökonomie I

29. Kalkül eines Ressourcenanbieters • Wachstumsrate des Ressourcenpreises = Zins des angelegten Kapitals • Ergebnis: • Der Ressourcenpreis muss bei gleichbleibenden Kosten mit der Diskontrate steigen • Gegenwartswert des Ressourcenpreises für alle Perioden gleich Ressourcenökonomie I

30. Intertemporale Nutzenoptimierung • Maximierung der sozialen Wohlfahrtsfunktion • Annahmen: • Nutzenfunktion in Abhängigkeit des Konsums über alle Generationen gleich • U (Ct) mit U'(C) > 0, U''(C) < 0 • D.h. es wird mehr konsumiert, auch wenn der Grenznutzen des Konsums abnimmt (Gesetz des abnehmenden Grenznutzens) Ressourcenökonomie I

31. Intertemporale Nutzenoptimierung • Die allgemeine soziale Wohlfahrtsfunktion sei: • Diskontierung berücksichtigen: Ressourcenökonomie I

32. Intertemporale Nutzenoptimierung • Wohlfahrtsfunktion =  diskontierte Nutzeneinheiten • U = Nettonutzen: • Problematische Annahmen: • Individuelle  gesellschaftliche Präferenzen • Gefahr der Überschätzung des Diskontsatzes (Generationenegoismus) • Additive Verknüpfung von intertemporalen Nutzenfunktionen Ressourcenökonomie I

33. Intertemporale Nutzenoptimierung • Beispiel 1: Robinson auf der Insel • Keine Kosten bei der Gewinnung der Ressource • Vorrat: 1000 Stück Zwieback • Nutzen in jeder Periode ist gleich, Grenznutzen const. • Gesamtnutzen =  Periodennutzen • 20 Jahre auf der Insel •  absolute Gleichverteilung: 1000/20 = 50 Ressourcenökonomie I

34. Intertemporale Nutzenoptimierung • Beispiel 2: Einbezug der Diskontierung • Wahrscheinlichkeit  > 0, dass Robinson in den nächsten 20 Jahren gefunden wird • Erwartungswert seines Nutzens aus dem Konsum in der Gegenwart steigt an • D.h. Robinson nimmt eine Diskontierung vor Ressourcenökonomie I

35. Intertemporale Nutzenoptimierung Ressourcenökonomie I

36. Intertemporale Nutzenoptimierung • Beispiel 3: unendlicher Zeithorizont • Gegebener Ressourcenbestand • Gleichverteilung auf alle Generationen nur möglich, wenn C = 0 ist • D.h. keine Generation darf die Ressource nutzen • Falls Erwartungswertbildung möglich, ergibt sich eine Lösung im mathematischen Sinne • Maximierung des Erwartungswertes und Optimierung bei unendlichem Zeithorizont und Unsicherheit Ressourcenökonomie I

37. Erste Schlussfolgerungen • Optimale Allokation  Nutzen in jeder Periode gleich, d.h. Grenznutzen const. • Hoher Zinssatz  geringe Gewichtung des zukünftigen Nutzens • Hohe Abdiskontierung  sinkender Gegenwartswert, d.h. Opportunitätskosten für die heutige Nutzung geringer • Marktallokation: hohe Diskontrate  heutige Erlöse werden aufgewertet, d.h. Unternehmer baut Lager ab Ressourcenökonomie I

38. Nicht erneuerbare Ressourcen • Die gesellschaftlich optimale Abbaurate Ressourcenökonomie I

39. Sozial optimale Abbaurate Ressourcenökonomie I

40. Sozial optimale Abbaurate • Zwei-Perioden-Modell: • Mehr-Perioden-Modell: Ressourcenökonomie I

41. Sozial optimale Abbaurate • Resultat: Hotelling-Regel • in der einfachsten Form: • Hotelling-Regel: Auf dem gleichgewichtigen Zeitpfad des Ressourcenabbaus wächst der Grenzgewinn mit einer dem Zinssatz gleichen Rate Ressourcenökonomie I

42. Ökonomische Modelle • Ziel: Verteilung der Extraktion über die Zeit • Annahmen • Cake-Eating-Problem • Ressource erschöpft, wenn Nachfrage = 0 • Konsum = Abbau • vollkommene Konkurrenz, Preise sind exogen gegeben • Es existieren alternative Anlagemöglichkeiten • Nachfrage ist zeitinvariant Ressourcenökonomie I

43. Das Zwei-Perioden-Modell • Optimum: Ressourcenökonomie I

44. Zwei-Perioden-Modell: grafische Lösung Ressourcenökonomie I

45. Zwei-Perioden-Modell: grafische Lösung Ressourcenökonomie I

46. Zwei-Perioden-Modell: grafische Lösung • Ausgangslage: • zukünftige Grössen müssen abdiskontiert werden. • R Gesamtvorrat, wobei der linke Teil Periode 0 zufällt und der rechte Teil Periode 1 • Nutzungskonkurrenz ergibt sich erst ab RS • jede über RS hinausgehende in t0 abgebaute Einheit bringt Nutzungseinbussen in Zukunft  Bestandteil des Kostenkalküls in Periode Null • Ausweitung der Nutzung, bis R* erreicht wird Ressourcenökonomie I

47. Zwei-Perioden-Modell: grafische Lösung Ressourcenökonomie I

48. Gleichgewichtsabbaurate eines Anbieters • Problem: Abbau der Ressource über die Zeit • Anbieter = Gewinnmaximierer • Berücksichtigung von Nutzungskosten • Gewinne anlegen am Kapitalmarkt • Trade-off: - gegenwärtiger Gewinn hat mehr Wert - Gewinn aus 1 Einheit in Zukunft höher • Gewinnoptimierung = Ausgleich der beiden Tendenzen Ressourcenökonomie I

49. Gleichgewichtsabbaurate eines Anbieters • Zeitpfad des Ressourcenabbaus maximiert den Barwert • d.h. abdiskontierter Grenzgewinn für alle Perioden gleich • ( Pt - AGKt )e-zt = const. • Also: Grenzgewinn des Abbaus einer marginalen Einheit = Verzicht auf zukünftigen Gewinn durch diesen Abbau • Grenzgewinn = Nutzungsgrenzkosten • Grenzgewinn steigt mit Kehrwert des Diskontierungsfaktors Ressourcenökonomie I

50. Vergleich sozial optimale Abbaurate - konkurrenzwirtsch. Gleichgewichtspfad • Gesellschaftlich • Nettogrenznutzen aus der Ressource wächst mit soz. Diskontrate • Privat • Grenzgewinn steigt mit Marktzinssatz • Bedingungen für Übereinstimmung: • P = Grenznutzen • private Abbau-GK = soz. Opportunitäts-GK • Marktzinssatz = soz. Diskontrate Ressourcenökonomie I