Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU
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4.5.1<br />
Das MIND-Modell<br />
Um die Ergebnisse des Kapitels 4.4 makroökonomisch<br />
zu untermauern, nutzt der <strong>WBGU</strong> ein innovatives<br />
Modellkonzept, welches eine Konsistenzprüfung<br />
des exemplarischen Pfads ermöglicht. Dazu<br />
wird das Modell MIND (Model of Investment and<br />
Technological Development; Edenhofer et al., 2002)<br />
verwendet. MIND ist ein endogenes Energiesystemmodell,<br />
welches an ein Kl<strong>im</strong>amodell gekoppelt ist.<br />
Der <strong>im</strong> Kapitel 4.4 abgeleitete exemplarische Pfad<br />
beruht stark auf den Annahmen des A1T-450-Szenarios<br />
(Kap. 4.2). Diese betreffen u.a. Bevölkerungsentwicklung,<br />
Wirtschaftswachstum, Entwicklung des<br />
Energiebedarfs und technologischen Fortschritt, die<br />
exogen vorgegeben sind.<br />
Ein alternativer Ansatz besteht darin, zentrale<br />
Variablen wie Wirtschaftswachstum, Energiebedarf<br />
sowie Effizienz- und Produktivitätssteigerungen<br />
endogen, d. h. innerhalb des Modellrahmens, zu<br />
best<strong>im</strong>men. Im Gegensatz zum MESSAGE-Modell,<br />
mit dem die Rechnungen zum A1T-Szenario durchgeführt<br />
wurden, sind in MIND nur wenige Rahmendaten<br />
und ein Satz plausibler Entscheidungskriterien<br />
für die dynamische Opt<strong>im</strong>ierung vorgegeben. Zwar<br />
liefert MIND keine regionale und auch keine technikspezifische<br />
Auflösung, jedoch ermöglicht dieser<br />
alternative Zugang weitere Plausibilitätstests des<br />
exemplarischen Pfads. MIND ist ein globales Modell<br />
und ermöglicht die Bewertung langfristiger Handlungsoptionen<br />
für den Kl<strong>im</strong>aschutz bezüglich der<br />
erforderlichen Investitionen sowie der technologischen<br />
Entwicklungsdynamik. Es ermöglicht insbesondere<br />
eine kritische Überprüfung der Hypothese,<br />
die Kosten eines Umbaus seien viel zu hoch und<br />
stünden in keinem Verhältnis zum Nutzen.<br />
Dem Modell werden <strong>im</strong> wesentlichen nur Bevölkerungsentwicklung,<br />
Lernkurven für Technologien<br />
und Verfügbarkeit von Kohle, Öl und Gas vorgegeben.<br />
Die zukünftigen Entwicklungen, wie z. B. die<br />
Nachfrage bei fossilen und erneuerbaren Energieträgern<br />
sowie der Konsum, werden vom Modell<br />
endogen berechnet. Wie in der wirtschaftlichen<br />
Wachstumstheorie üblich, wird ein Investor angenommen,<br />
der versucht, den Pro-Kopf-Konsum von<br />
Produkten und Dienstleistungen über die Zeit hinweg<br />
zu max<strong>im</strong>ieren (Ramsey, 1928). Die Emissionspfade<br />
werden auf der Basis eines endogenisierten<br />
technischen Fortschritts best<strong>im</strong>mt, denn die technologische<br />
Entwicklung ist ein Prozess, welcher entscheidend<br />
durch ökonomische Aktivitäten mitbest<strong>im</strong>mt<br />
wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn<br />
Knappheiten Innovationen hervorrufen wie z. B. eine<br />
Ölkrise (Ruttan, 2000; Goulder und Mathai, 2000).<br />
Diskussion des exemplarischen Pfads 4.5<br />
MIND berücksichtigt zudem Effekte, die durch<br />
Rationalisierungsmaßnahmen und Lernen induziert<br />
werden, z. B. durch wachsende Produktionsmengen<br />
oder durch eine Ressourcenverknappung. Des weiteren<br />
verwendet der <strong>WBGU</strong> in MIND keine Kosten-<br />
Nutzen-Analysen, wie sie in der Kl<strong>im</strong>aökonomie<br />
üblich sind (z. B. Nordhaus und Boyer, 2000). Der<br />
Grund liegt darin, dass es dem <strong>WBGU</strong> äußerst<br />
schwierig erscheint, Kl<strong>im</strong>aschäden angemessen zu<br />
monetarisieren.<br />
MIND enthält drei unterschiedliche Energiesektoren,<br />
die aggregiert betrachtet werden: erneuerbare<br />
Energien, Energiegewinnung aus fossilen Brennstoffen<br />
und Extraktion fossiler Brennstoffe. Der fossile<br />
Energiemix wird nicht explizit modelliert, sondern es<br />
wird der zeitliche Verlauf des Kohlenstoffgehalts des<br />
fossiler Energiemixes aus dem exemplarischen Pfad<br />
übernommen. Die fossilen Pr<strong>im</strong>ärenergieträger werden<br />
in MIND <strong>im</strong> fossilen Energiesektor zu Endenergie<br />
umgewandelt. Die Umwandlungseffizienz kann<br />
dabei durch die Substitution von Pr<strong>im</strong>ärenergie<br />
durch Kapital endogen verändert werden. Zur Endenergie<br />
aus fossilen Quellen wird die Energie aus<br />
nicht fossilen Quellen addiert. Dieser Ansatz entspricht<br />
der direkten Äquivalentmethode, die auch<br />
für den exemplarischen Pfad angewandt wurde. Mit<br />
erneuerbaren Energieträgern sind in MIND die<br />
„neuen“ erneuerbaren Energieträger bezeichnet,<br />
d.h. diejenigen, die sich in der Zukunft noch technologisch<br />
entwickeln können (beispielsweise Sonnenenergie,<br />
Wind, moderne Biomasse). Auch sie werden<br />
aggregiert modelliert. Die konventionellen erneuerbaren<br />
Energieträger wie traditionelle Biomasse und<br />
Wasserkraft werden in MIND nicht explizit modelliert.<br />
Die aus diesen Quellen und der Kernkraft<br />
gewonnene Energiemenge wird aus dem exemplarischen<br />
Pfad übernommen (Kap. 4.4). Das gleiche gilt<br />
für die Emissionen der anderen Treibhausgase<br />
(Methan, Lachgas, CO 2 aus Landnutzungsänderung<br />
und die fluorierten Gase) und die Kohlenstoffspeicherung<br />
in geologischen Formationen. Damit ist<br />
gewährleistet, dass alle Faktoren, die von MIND<br />
nicht modelliert werden, mit denen des exemplarischen<br />
Pfads übereinst<strong>im</strong>men. MIND berechnet<br />
unterschiedliche Szenarien für den BAU- („business<br />
as usual“) und UmBAU-Fall. Für den BAU-Fall werden<br />
kosteneffektive Pfade ohne Beschränkungen<br />
berechnet, während <strong>im</strong> UmBAU-Fall zusätzlich die<br />
Einführung der vom Beirat definierten Kl<strong>im</strong>aleitplanke<br />
erfolgt. Schließlich werden Korridore zukünftiger<br />
Emissionspfade berechnet, die mit der Kl<strong>im</strong>aleitplanke<br />
verträglich und unter Entwicklungsaspekten<br />
ökonomisch vertretbar sind.<br />
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