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Alle Oberthemen / Maschinenbau / Energieökonomik

Energieökonomik (37 Karten)

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Besonderheiten der Energiemärkte
- keine wirtschaftliche Aktivität ohne Energie
- Grundbedürfnisse
- staatliche Einflüsse
- hohe Konzentration der Reserven in bestimmten Regionen
- negative externe Effekte
- Erschöpfbarkeit
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Probleme Pigou-Steuer
  • Sehr hohe Informationserfordernisse (Höhe der Externalitäten)
  • Administrativer Aufwand muss zusätzlich berückstichtigt werden
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Energiebilanz?
Systematische, quantitative Erfassung der Energieflüsse des technischen Energiesystems.

Unterteilung:
- Aufkommen
- Umwandlung
- Verwendung

Für zurückliegende Periode einer Volkswirtschaft.
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Realoptionen?
Durch
- Unsicherheiten
- Flexibilität
- und irreversibilität der Investition

entsteht ein Wert des Wartens (Opportunitätskosten).

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Energieeffizienz Potentiale?
- theoretisch (Physik)
- technisch (aktuelle technische Umsetzbarkeit)
- wirtschaftlich (Investitionskostenrechnung)
- sozio-ökonomisch (Normen, Werte, Akzeptanz)
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Rebound-Effekte
Direkte Effekte
Erhöhung der Nachfrage nach einer Energiedienstleistung, welche durch Kosteneinsparungen aufgrund höherer Energieeffizienz induziert wird.

Indirekte Effekte
Erhöhung des Budgets für Konsum (energieverbrauchend), weil die Kosten einer Energiedienstleistung geringer geworden sind.

Makroökonomische Effekte
Angebot-Nachfrage-Anpassung aufgrund der Veränderung des relativen Preises in allen Sektoren, betreffen sowohl Unternehmen als auch Haushalte.

Es ist davon auszugehen, dass die Rebound-Effekte in Entwicklungsländern, bei ärmeren Bevölkerungsschichten im Inland, ... höher ausfallen!
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Innovationsprozess
1. Invention (Erfindung)

2. Innovation im engeren Sinne (Markteinführung)

3. Imitation (Diffusion)
- Skaleneffekte
- Lerneffekte
- Lock-in- und Lock-out-Phänomene
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Ressourcen?
Alle insgesamt vorhandenen (vermuteten) nutzbaren Energierohstoffe, auch wenn sie heute noch nicht wirtschaftlich sind.
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Reserven?
Teil der Energieressourcen, der mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhanden und wirtschaftlich abbaubar ist.
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Modell nach Hubbert
- Kumulierte Entdeckungen entsprechen logistischem Wachstumspfad.

Kumulierte Entdeckungen wachsen immer langsamer und konvergieren gegen EUR

Kritik:
- Änderung der Preise unberücksichtigt
- neue Technologien unberücksichtigt
- symmetrischer Verlauf entspricht nicht der Realität

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Statische Reichweite
Keine qualifizierte Aussage machbar, wie lange die Energiereserven noch ausreichen, da neue Entdeckungen, höhere Preise und steigender Verbrauch außer acht gelassen werden.

Erdöl (40a) < Erdgas (60a) << Uran (70-100a) << Steinkohle (>100a)
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Dynamische Reichweite
Berücksichtigt Reserven Zugänge und Abgänge sowie Verbrauchsänderungen.
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Hotelling
Ökonomisches Modell zur optimalen Förderung aus erschöpfbaren Lagerstätten.

Einzelwirtschaftliches Entscheidungskalkül:
1. Im Boden lassen und auf steigende Preise wegen Knappheit waren.
2. Alles fördern und am Kapitalmarkt investieren.


Zunahme des Preises über die Zeit: mit fortschreitender Förderung wird die Reserve zunehmend knapper, weshalb der Preis im Verhältnis zu den anderen Gütern und Dienstleistungen teurer werden muss.

Schattenpreis durch Nutzenentgang (Opportunitätskosten) in zukünftigen Perioden
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Rolle von Backstop-Technologien?
  • Preis kann nicht endlos steigen
  • irgendwann existieren Alternativen
  • Preisniveau stabilisiert sich beim Preis der Backstop-Technologie
  • daher existiert kein optimaler Abbaupfad einer erschöpfbaren Ressource
  • Hotelling-Preispfad beschreibt stetigen Übergang vom kostengünstigsten, aber knappen, Energieträger  zum nächsten.
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Solow-Modell (Hartwick-Konsumpfad)
Bei Hotelling wird das Prinzip der schwachen Nachhaltigkeit verletzt, da die Ressourcen zwar effizient eignesetzt werden, aber kein konstanter Konsum (zukünftiger Generationen) ermöglicht wird.

Das Solow-Modell (Hartwick-Konsumpfad) sie vor, dass der Pro-Kopf-Konsum nicht sinken darf, also zukünftige Generationen nicht schlechter gestellt werden dürfen.

Hartwick-Regel: Komplette Umstellung auf regenerative Energieträger. (Knappheitsrente wird komplett in reproduzierbares Kapital investiert)
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Coase-Theorem
Idee: Zur Realisierung des ökonomischen Optimums (pareto-optimaler Output) bei negativen Externen Effekten:

Umweltrechte entweder den Verursachern oder den Betroffenen als Eigentumsrechte zuweisen.

Im Idealfall einigen sich beide Seiten in Verhandlungen auf Em*, egal wer ursprünglich das Eigentumsrecht besitzt.
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Umwelpolitische Instrumente
1. Internalisierungsansätze (Preissignale)
  • Selbstverpflichtung mit Sanktionsdrohung
  • Haftung mit Pflichtversicherung
  • Pigou-Steuer - Abgabe auf Emissionen reduzieren den Anreiz


2. Standard-orientierte Ansätze (max. Emissionsniveau festgesetzt)
  • Umwelthaftpflich
  • Ordnungsrecht
  • Standard-Preis-Ansatz
  • Handelbare Emissionsberechtigungen
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Verfahren zur Monetarisierung von externen Effekten
  • Schätzung auf Grund von Reparaturaufwendungen
  • Schätzung aufgrund von Vermeidungsaufwendungen
  • Schätzung auf Grund von Befragungen
  • Humankapital-Ansatz
  • Schätzung auf Grund von Markttransaktionen
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Energie Ellipse
Zwei Drittel der konventionellen Erdölreserven befinden sich im Mittleren Osten und Zentralasien.

Gefördert wird dort nur 40% des globalen Erdölaufkommen.
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Peak-Oil-These
Hubbert: Förderung erreicht Maximum und schrumpft dann wieder.

Förderung sinkt, wenn die Hälfte der insgesamt förderbaren Erdölreserven abgebaut wurde (Depletion Midpoint).

Bis heute wurden ca. 1000 Mrd. Barrel gefördert.

Depletion Midpoint wird innerhalb der nächsten 15-20 Jahre überschritten.
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Biogene Energieträger
Biodiesel, Ethanol, Biokraftstoffe der 2. Generation

Vorteile:
  • Reduktion der Ölimporte
  • Reduktion der Luftverschmutzung
  • Verbesserte Fahrzeugleistung
  • Einkommen in ländlichen Gegenden
  • Reduktion der Bio-Abfallmengen

Nachteile:
  • Höhere Produktionskosten
  • Subventionsbedarf
  • Umrüstungen
  • teilweise höhere Schadstoffemissionen
  • Flächenkonkurrenz
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Staatseigene Förderung
Vorteile
  • Machtfrage - strategische Bedeutung ergibt die Möglichkeit politische Druck auszuüben
  • Gerechtigkeitsargument- Erdöl stell einer Ressource da, die der Allgemeinheit gehört udn entsprechend auch ihr und nicht der Privatwirtschaft zu Gute kommen sollte.

Nachteile:
  • Effizienz - staatliche Unternehmen arbeiten weniger effizient. Dies führ zu hohen Wohlfahrtseinbußen
  • Um es der Allgemeinheit zu Gute kommen zu lassen sind Lizenzgebühren und Gewinnsteuern ausreichend.
  • Staatliche Macht der Export-Länder kann durch Import-Länder mit Substituten, Energieeffizienz und Lagerung gebrochen werden.
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Einfluss auf Neigung zur Verstaatlichung:
  • Steigende Knappheitsrente begünstigtt opportunistische Verhalten privater Unternehmen
  • Aggressiveres Auftreten der ausl. Erdölgesellschaften, da dies zu sinkenden Steuereinnahmen führt.
  • Bestechlichkeit von Beamten, was die Staatseinnahmen schmälert.
  • Steigende gesellschaftliche Kosten der Steuerbelastung
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Wasserstoff
Es existiert kein funktionierender Wasserstoffmarkt.

Sehr gute Zündfähigkeit.

Häufigstes chemisches Element im Universum.
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Gründe für wachsende Bedeutung des LNG-Marktes
  • Erschließung entfernter Erdgaslagerstätten und -märkte (Pipelines zu teuer)
  • Sicherstellung der Versorgung
  • Hohes Maß an Flexibilität
  • Diversifikationsmöglichkeiten
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Take-or-Pay-Verträge
  • dominieren langfristigen Erdgas-Markt
  • Laufzeit 15-30 Jahre
  • Mindestabnahme wird garantiert (Bei nicht-abnahme muss bspw. 90% des Preises dennoch gezahlt werden)
  • Preis hängt von Preisklauseln ab


Vor- und Nachteile:
  • Investor kann Risiko reduzieren
  • Absicherung der Preisrisiken
  • entziehen Spotmärkten die Liquidität
  • erschweren Marktzutritt von Wettbewerbern
  • Klumpenrisiko durch Erdöl/Erdgas-Preisbindung
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Gründe für Preisdifferenz zwischen Erdgas und Erdöl?
  • Unterschiedliche Wirkungsgrade
  • Ausgeprägter saisonaler Verlauf der Erdgaspreise
  • Lagerbestände
  • Versorgungsstörungen
  • Hohe Transportkosten für Erdgas
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Gründe für wachsenden Kohleabbau
  • Größte Produzenten haben Klimaschutzabkommen nicht unterschrieben (China, USA, Australien)
  • kräftiges Wirtschaftswachstum einiger Schwellenländer - Bedarf an Elektrizität
  • enorme Preissteigerung bei Erdöl und Erdgas
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Volkswirtschaftlicher Schaden durch Kohlesubventionen
  • Keine optimale Allokation knapper Ressourcen (gebundenes Kapital, welches hätte besser genutzt werden könnte)
  • Verkennung eines internationalen Trends (unsinnige Entwicklung neuer Fördertechniken, da internationaler Trend weg vom Untertage-Bergbau zum Tagebau)
  • Verlust gesamtwirtschaftlicher Wettbewerbsfähigkeit (entgangene Investitionen haben mehr Arbeitsplätze vernichtet als im Bergbau erhalten)
  • (indirekte) Förderung des Protektionismus in anderen Bereichen (erzwungene Zustimmung zu Subventionen in anderen Ländern innerhalb der EU)
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Arten der Kohle-Subventionierung
  • Förderung von Verkauf
  • Strukturwandel
  • Stilllegung
  • Forschung und Entwicklung
  • soziale Unterstützung
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Gründe für Wachstum des Steinkohlehandels
  • Kostendifferenz (geologisch günstige Lagerstätten)
  • Umschlags- und Transportkapazitäten (Verstärkter Aufbau von Infrastruktur ermöglicht Skaleneffekte)
  • Geografische Verschiebung der Nachfrage (Stahl- und Kraftwerke werden in Importländern an Küste verlegt)
  • Hohe Wettbewerbsintensität (enorme Konkurrenz, keiner hat mehr als 10%, die größten 7 zusammen nur 50%)
  • Dominanz privater Unternehmen (wenig staatliche Einflüsse)
  • Vernachlässigter Klimaschutz
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Probleme bei Elektrizität
  • kaum speicherbar
  • keine Qualitätsvariationen
  • nur zeitliche Preisdifferenz
  • kurzfristige Anpassung zwischen Angebot und Nachfrage überwiegend durch das Angebot
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Day-Ahead-Stromhandel (Sportmarkt)
Handelsvolumen: 10-30%

Auktionshandel
Jeder gibt für jede Stunde des Folgetages individuelle Angebots-/Nachfragefunktion ab, welche Preis-Mengen-Verhältnisse abbilden.

Nach Handelsschluss:
Aggregation aller individuelle Angebots- bzw. Nachfragefunktionen und Sortierung nach Preisforderungen und Zahlungsbereitschaft.
Der Schnittpunkt determiniert den Market Clearing Price und die entsprechenden Mengen

-> Merit Order
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Emissionhandel - "Cap & Trade"-Prinzip
Mit dem handel der Emissionsrechte (Trade) wird erreicht, dass zum Erreichen eines vorgegebenen Emissionsvolumens (Cap) jeweils nur die kostengünstigsten Reduktionsmaßnahmen realisiert werden, während anstelle der teuren Maßnahmen Emissionsrechte zugekauft werden.

  • Der Staat braucht keine Kenntnis über Grenzvermeidungskosten
  • Staat muss Sanktionen bei Nicht-Einhalten durchführen
  • verwaltungstechnischer Aufwand das Nutzen nicht übersteigen
  • Eine Handelsperiode umfasst mehrere Jahre für zeitliche Flexibilität (Investitionen und Schwankungen)
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Grandfathering von Emissionsrechten
  • Emissionsrechte gehen auch bei Gratisvergabe in die Kalkulation ein (Windfall-Profits - Rechte gehen in Strompreis ein)
  • Zuteilungsverzerrung - wer in der Vergangenheit besonders viel emittiert hat, wird begünstigt. Zuteilung entsprechend effizienter Anlagen wäre sinnvoller.
  • Anreiz zu Überkapazitäten - Wenn Neuanlagen analog zu Altanlagen behandelt werden ist dies bei Gratiszuteilung wie staatlicher Investitionszuschuss der später zu Überkapazitäten führen kann.
  • Stilllegungsprämien - Bei Stilllegung müssen Emissionsrechte eingezogen werden, aber damit konterkariert man die Strategie der Emissionsreduzierung.
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Clean Development Mechanism (CDM)
Investitionen in Entwicklungsländern mit verbundenen Emissionsreduktionen können angerechnet werden.

Es müssen zusätzliche Emissionsreduktionen und ein Beitrag zur wirtschaftlichen Entwicklung geleistet werden.

Menge der Emissionsgutschriften hängt von der später tatsächlich erreichen Emissionsreduktion im operativen Betrieb ab.
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Joint Implemantation (JI)
Unternehmen können analog zu Investitionen in Entwicklungsländern auch Emissionsgutschriften (Emission Reduction Units, ERU) aus Reduktionsprojekten in anderen Industrieländern erzielen.

Wegen des großen Potentials in Russland, der Ukraine und anderen vormals planwirtschaftlichen Ländern könnte ab 2008 eine dämpfende Wirkung auf das Niveau der Preise der EU CO2-Berechtigungen ausgehen.
Kartensatzinfo:
Autor: Zaunpfahl
Oberthema: Maschinenbau
Thema: Energieökonomik
Schule / Uni: RWTH Aachen
Ort: Aachen
Veröffentlicht: 19.03.2012
Tags: Madlener, RWTH, 2011, Energieökonomik, Eon,
 
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