Modeling Technological Change in Economic Models of Climate Change: A Survey

Die Bewertung von klimapolitischen Maßnahmen hängt im Wesentlichen von drei Entscheidungen des Ökonomen ab: Zum einen spielt die gewählte Diskontierungsrate eine bestimmende Rolle, da die Kosten einer klimapolitischen Maßnahme heute anfallen, die Nutzen allerdings erst in der fernen Zukunft realisiert werden. Eine niedrige (hohe) Diskontrate bevorzugt rasches (verzögertes) Handeln. Eine zweite wichtige Entscheidung betrifft die adäquate Modellierung von großen Unsicherheiten die mit dem Problem des Klimawandels einhergehen. Geprägt wurde die Debatte um diese Unsicherheiten von der Literatur um Martin Weitzman's "dismal theorem". Dieses besagt, dass die unbekannten Risiken des Klimawandels zu groß seien für eine übliche Kosten-Nutzen-Analyse. Für dieses Papier ist die dritte zu treffende Entscheidung von zentraler Rolle: Wie soll technologischer Wandel in ökonomischen Modellen bestmöglich abgebildet werden?

Klimawandel, klimapolitische Maßnahmen und technologischer Fortschritt sind hochgradig miteinander verwoben. Grundsätzlich ist diese enge Beziehung durch positive und negative Externalitäten begründet. Aus der Perspektive einer einzelnen Firma, aber auch auf gesamtwirtschaftlicher Ebene, stellen Verschmutzung und der Klimawandel eine negative Externalität dar. Dem gegenüber steht die positive Externalität des technologischen Fortschritts. Empirische Studien haben die Sensitivität von langfristigen Analysen hinsichtlich der Modellierung von technologischem Wandel belegt. Die meisten Modelle nehmen an, dass der technologische Fortschritt exogen passiert, d.h. eine reine Funktion der Zeit ist. Diese Studien können das Zusammenspiel aus politischen Entscheidungen und technologischem Fortschritt nicht abbilden. Die ökonomische Literatur ist sich weitestgehend einig, dass technologischer Fortschritt nicht autonom passiert und das es möglich ist, die treibenden Kräfte (z.B. Erwartungsbildung, politische Regulierung, Marktbedingungen) zu identifizieren. Modelle, die den technologischen Fortschritt als endogen berücksichtigen wurden entwickelt, aber die empirische Grundlage um das Zusammenspiel von Politik und Technologie zu modellieren war anfangs sehr dünn. In den vergangenen Jahren fanden aber signifikante Verbesserungen bei der Beschreibung und Implementierung des technologischen Fortschritts statt.

Diese Arbeit hat drei Ziele: Zum einen wollen wir die verschiedenen Modellierungsmöglichkeiten diskutieren und legen den Fokus dabei auf makroökonomische Modelle. Zweitens, wollen wir einen Überblick über die gängigen Modelle und deren Vorgehensweise bei der Implementierung des technologischen Fortschritts geben. Abschließend diskutieren wir Bereiche, bei denen weiterer Forschungsbedarf besteht. Obwohl einige Probleme im Zusammenhang mit der Modellierung des technischen Wandels gelöst wurden, sind viele Fragen noch ungeklärt. Da der technologische Fortschritt an sich ein unsicherer Prozess ist, müssen diese Unsicherheiten in makroökonomischen Modelle besser berücksichtigt werden. Dies gilt insbesondere für weitreichende Innovationen. Eine weitere Dimension die besser abgebildet werden sollte, ist die Modellierung von Pfadabhängigkeiten und Lock-in-Situationen. Darüber hinaus, verwenden viele Modelle ad-hoc Annahmen bezüglich entscheidender Parameter wie z.B. Substitutionselastizitäten. Eine weitere Facette im Innovationsprozess die bislang unzureichend berücksichtigt wurde ist die Heterogenität von einzelnen Firmen da diese unterschiedlich auf Klimapolitik reagieren.

Löschel, Andreas und Michael Schymura (2013), Modeling Technological Change in Economic Models of Climate Change: A Survey, ZEW Discussion Paper Nr. 13-007, Mannheim.