Nonlinearity in Cap-and-Trade Systems: The EUA Price and its Fundamentals

Seit der Einfüuhrung des EU-Emissionshandelssystems (EU-EHS) im Jahr 2005 ist ein neues Forschungsgebiet innerhalb der angewandten Ökonometrie entstanden, das die Preisbildung von EU-Emissionszertifikaten (EUA) analysiert: Carbon Finance. CO2-Preise beeinflussen als Kostenfaktor das operative Geschäft sowie die langfristige Planung der durch das EU-EHS regulierten Unternehmen. Daher sind Erkenntnisse über die Dynamik der EUA-Preise für Praktiker, Politiker und Wissenschaftler von hoher Bedeutung. Dieses Papier leistet einen Beitrag zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der Entwicklung des EUA-Preises und dessen fundamentalen Determinanten, wie z.B. den Energiepreisen, der makroökonomischen Entwicklung und den Wetterbedingungen in Europa. Mit Hilfe eines Markov Regime-Switching GARCH Modells wird der nichtlineare Einfluss dieser Determinanten auf den EUA-Preis geschätzt. Das Modell erlaubt außerdem Einblicke in die Entwicklung des Ausmaßes der Schwankungen (Volatilität) des EUA-Preises über die Zeit.

Brüche und Veränderungen des Daten generierenden Prozesses, welcher der EUA-Preis-Zeitreihe zu Grunde liegt, sind eine Konsequenz der Ausgestaltung des EU-EHS. In einem Emissionshandelssystem wie dem EU-EHS ist das aggregierte Angebot an Emissionszertifikaten fix, während die Nachfrage zahlreichen Veränderungen und Schocks unterliegt. Wenn ein Einbruch der wirtschaftlichen Aktivitäten zu einem starken Einbruch der Emissionen und somit zu einer sinkenden Nachfrage nach Zertifikaten führt, so hat dies zur Folge, dass die Unsicherheit unter den Marktteilnehmern über die Knappheit an Zertiakaten in der gegenwärtigen Handelsphase zunimmt. Die damit verbundenen Handelsaktivitäten führen zu einer erhöhten Volatilität des EUA-Preises und zu einem veränderten Zusammenhang zwischen den fundamentalen Determinanten und dem Zertifikatepreis. Das empirische Modell identifiziert zwei unterschiedliche Marktzustände (Regime), die den Verlauf des EUA-Preises bestimmen. Im Betrachtungszeitraum der durchgeführten Untersuchung von Januar 2008 bis Dezember 2012 wechselt der Daten generierende Prozess mehrfach zwischen diesen beiden Zuständen. Beide Regime sind durch keinen klaren Preistrend charakterisiert. Jedoch weist das erste Regime hohe Schwankungen im EUA Preisverlauf aus. Dieser Zustand kann als eine Phase hoher Unsicherheit am Markt interpretiert werden. Das zweite Regime beschreibt einen Zustand, in dem der EUA-Preis geringeren Schwankungen unterliegt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Energiepreise sowie Veränderungen auf den Aktienmärkten in beiden Regimen wichtige EUA-Preis-Determinanten sind. Der Ein uss der EUA-Preis-Determinanten unterscheidet sich signifikant zwischen den beiden Zuständen. Der Preis von Gas und ein breiter Aktienindex beein ussen den EUA-Preis in beiden Regimen positiv, während die Preise von Kohle und Öl jeweils einen positiven Effekt im ersten, bzw. zweiten Regime, aufzeigen. Das Modell ordnet das erste Regime Perioden während der Rezession in den Jahren 2008 und 2009 zu, einer Phase sinkender Gesamtemissionen. Während der anschließenden wirtschaftlichen Erholungsphase beendet sich das Modell überwiegend im zweiten Regime. Ab Juni 2011 jedoch wechselt das Modell in das erste Regime und verbleibt in diesem Zustand. Regulatorische Ankündigen und sich eintrübende Konjunkturerwartungen verstärken zu diesem Zeitpunkt die Unsicherheit, ob die gesetzte Emissionsobergrenze bindend ist. Bis zum Ende des Beobachtungszeitraums im Dezember 2012 weist das Modell daher das durch hohe Preisschwankungen gekennzeichnete erste Regime aus.

Die Ergebnisse der empirischen Untersuchung unterstützen die Hypothese, dass die Dynamik des EUA-Preises durch Brüche und Veränderungen gekennzeichnet ist. Dies bezieht sich auf den Zusammenhang zwischen fundamentalen Determinanten und dem EUA-Preis selbst, aber auch auf die Entwicklung der Schwankungsbreite über den Betrachtungszeitraum hinweg.

Lutz, Benjamin Johannes, Uta Pigorsch und Waldemar Rotfuß (2013), Nonlinearity in Cap-and-Trade Systems: The EUA Price and its Fundamentals, ZEW Discussion Paper Nr. 13-001, Mannheim.