A CO2 Emission Trading Scheme for German Road Transport
assessing the impacts using a meso economic model with multi-agent attributes
Abstract
Der Deutsche Verkehrssektor emittiert knapp 160 Mio. t CO2 pro Jahr (d.h. 18% der gesamtwirtschaftlichen Emissionen) und trägt bisher am geringsten zum Erreichen der Emissionsminderungsziele bei. Um die Anreize zur Emissionsminderung beim Hauptverursacher im Verkehrssektor, dem Straßenverkehr (90%), zu erhöhen, diskutiert die Europäische Kommission seit Längerem über eine mögliche Einführung eines Zertifikatehandels.
Um die hierdurch induzierten Auswirkungen eines Up-Stream-CO2-Zertifikatehandels im Deutschen Straßenverkehr auf Haushalte und Speditionen abzuschätzen, entwickelte der Autor ein empirisch kalibriertes agentenbasiertes meso-ökonomisches Simulationsmodell.
Dieses ermöglicht die Zusammenhänge des Emissionsziels, Kraftstoffnachfrage, Zertifikatepreise in intra- oder intersektoralen Zertifikatehandelssystemen zu simulieren. Der Autor empfiehlt ein intersektorales Handelssystem, da die Zahlungsbereitschaft für individuelle Mobilität größer ist, als Vermeidungskosten in andere Sektoren. Der Verkehrsteilnehmer würde somit CO2-Minderung in anderen Sektoren durch einen erhöhten Kraftstoffpreis bezahlen. Neben den mikro- werden auch makroökonomische Ergebnisse berücksichtigt.
Zusammenfassung
Der Deutsche Verkehrssektor emittiert knapp 160 Mio. t CO2 pro Jahr (d.h. 18% der gesamtwirtschaftlichen Emissionen) und trägt bisher am geringsten zum Erreichen der Emissionsminderungsziele bei. Um die Anreize zur Emissionsminderung beim Hauptverursacher im Verkehrssektor, dem Straßenverkehr (90%), zu erhöhen, diskutiert die Europäische Kommission seit Längerem über eine mögliche Einführung eines Zertifikatehandels.
Um die hierdurch induzierten Auswirkungen eines Up-Stream-CO2-Zertifikatehandels im Deutschen Straßenverkehr auf Haushalte und Speditionen abzuschätzen, entwickelte der Autor ein empirisch kalibriertes agentenbasiertes meso-ökonomisches Simulationsmodell.
Dieses ermöglicht die Zusammenhänge des Emissionsziels, Kraftstoffnachfrage, Zertifikatepreise in intra- oder intersektoralen Zertifikatehandelssystemen zu simulieren. Der Autor empfiehlt ein intersektorales Handelssystem, da die Zahlungsbereitschaft für individuelle Mobilität größer ist, als Vermeidungskosten in andere Sektoren. Der Verkehrsteilnehmer würde somit CO2-Minderung in anderen Sektoren durch einen erhöhten Kraftstoffpreis bezahlen. Neben den mikro- werden auch makroökonomische Ergebnisse berücksichtigt.
- 2–11 Titelei/Inhaltsverzeichnis 2–11
- 12–13 List of Figures 12–13
- 14–14 List of Tables 14–14
- 15–16 List of Common Abbreviations 15–16
- 17–21 1 Introduction 17–21
- 17–20 1.1 Objectives 17–20
- 20–21 1.2 Structure 20–21
- 22–31 2 Road transport in Germany 22–31
- 22–28 2.1 Current situation and transport mode choice in German passenger transport 22–28
- 22–27 2.1.1 Relevant data sources in German passenger transport 22–27
- 27–28 2.1.2 Demand segments in mode choice in motorized individual transport 27–28
- 28–31 2.2 The current state in freight transport and its mode choice 28–31
- 2.2.1 Relevant freight transport data sources
- 31–31 2.3 Conclusion I 31–31
- 32–67 3 How to reduce CO<sub>2</sub> emissions from road transport 32–67
- 32–58 3.1 Policy instruments to lower CO<sub>2</sub> emissions from road transport 32–58
- 32–39 3.1.1 Overview of current policy instruments to reduce CO<sub>2</sub> emissions from German road transport 32–39
- 39–51 3.1.2 CO<sub>2</sub> certificate trading scheme in transport and the European Emission Trading Scheme (EU-ETS) 39–51
- 51–58 3.1.3 Studies on CO<sub>2</sub> emissions trading schemes in German transport 51–58
- 58–67 3.2 Technical options to reduce CO<sub>2</sub> emissions in road transport 58–67
- 58–65 3.2.1 Alternative driving technologies 58–65
- 65–67 3.2.2 Other technical methods 65–67
- 67–67 3.3 Conclusion II 67–67
- 68–90 4 Economic models and their enrichment through multi-agent features 68–90
- 68–70 4.1 Simulation within the social sciences 68–70
- 70–72 4.2 Classical economic models 70–72
- 72–84 4.3 Multi-agent models 72–84
- 72–75 4.3.1 Evolution and epistemology of multi-agent models 72–75
- 75–78 4.3.2 Properties of a behavioural multi-agent model in road transport 75–78
- 78–82 4.3.3 Discussion: classical microeconomic vs. multi-agent models 78–82
- 82–84 4.3.4 Software for programming multi-agent models 82–84
- 84–88 4.4 Previous models used to analyse transport behaviour in Germany 84–88
- 84–87 4.4.1 The idea behind microeconomic transport models 84–87
- 87–88 4.4.2 The idea of macroeconomic transport models 87–88
- 88–89 4.5 Previous multi-agent models in road transport 88–89
- 89–90 4.6 Conclusions III 89–90
- 91–146 5 Impacts on German road transport through a CO<sub>2</sub> certificate trading scheme 91–146
- 91–95 5.1 World of simulation: artificial German road transport 91–95
- 95–137 5.2 The developed model 95–137
- 95–100 5.2.1 Model schedule 95–100
- 100–102 5.2.2 Classes, parameters and data structure of the model 100–102
- 102–110 5.2.3 Price policy of oil companies 102–110
- 110–119 5.2.4 Reaction behaviour of freight forwarders 110–119
- 119–131 5.2.5 Reaction behaviour of households 119–131
- 131–137 5.2.6 Passenger car purchase of households 131–137
- 137–144 5.3 Results of the meso economic model 137–144
- 144–146 5.4 Conclusions IV 144–146
- 147–158 6 Macroeconomic impacts through a CO<sub>2</sub> certificate trading scheme 147–158
- 147–150 6.1 The system dynamics model ASTRA 147–150
- 150–153 6.2 The business-as-usual scenario 150–153
- 153–156 6.3 Economic impacts 153–156
- 156–157 6.4 Environmental impacts 156–157
- 157–158 6.5 Conclusions V 157–158
- 159–163 7 Summary, conclusions and outlook 159–163
- 159–162 7.1 Summary 159–162
- 162–163 7.2 Conclusions and outlook 162–163
- 164–185 References 164–185
- 186–194 Appendix 186–194
