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Zeitschrift für Energiewirtschaft
Published in: Zeitschrift für Energiewirtschaft 4/2014

01-12-2014

Regionalökonomische Auswirkungen eines geplanten Pumpspeicherkraftwerks: Eine Input-Output-Analyse für den Freistaat Thüringen

Authors: Dr. Bianka Dettmer, Prof. Dr. Thomas Sauer

Published in: Zeitschrift für Energiewirtschaft | Issue 4/2014

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Zusammenfassung

Ziel des Beitrags ist es, die mit Errichtung und Betrieb eines geplanten Pumpspeicherkraftwerks (PSW) verbundenen Auswirkungen auf Produktion, Bruttowertschöpfung und Beschäftigung für die Region (hier für den Freistaat Thüringen) zu ermitteln. Die ökonomischen Effekte werden mit Hilfe einer Input-Output-Analyse quantifiziert. Grundlage bildet ein statisch-offenes Input-Output-Modell, das sich auf die Input-Output-Tabellen des Statistischen Bundesamtes stützt. Maßgeblich für die Abschätzung der Effekte ist das Investitionsvolumen, das an in der Region ansässige Unternehmen vergeben wird. Zusätzlich wird mittels der FLQ-Standortkoeffizienten-Methode eine für den Freistaat Thüringen angepasste Vorleistungsverflechtungsmatrix erstellt, um die regionale Vorleistungsproduktion von Importen aus anderen Bundesländern abzugrenzen. Für die Errichtungsphase ergibt sich bei einem in der Region verausgabten Investitionsvolumen von 261,3 Mio. € ein Anstieg der Produktion um 367,2 Mio. € und einer damit verbundenen Erhöhung der Bruttowertschöpfung um 170,2 Mio. €. Relativ zur auslösenden Investition resultiert bei gegebener Investitionsstruktur ein Multiplikator für den Produktionswert von 1,41. Je investierten Euro entsteht damit eine zusätzliche indirekte Produktion von durchschnittlich 41 Cent. Insgesamt werden 3.330 Beschäftigungsverhältnisse geschaffen, wobei in der Spitze pro Jahr bis zu 533 Personen zusätzlich Arbeit finden können. In der Betriebsphase entsteht eine Bruttowertschöpfung von jährlich 10,1 Mio. €. Neben den 25 direkt am PSW beschäftigten Mitarbeiter werden weitere 132 Personen jährlich im Freistaat tätig. Noch etwas größer dürften die ökonomischen Wirkungen sein, wenn ein Teil der Einnahmen aus den Grundstücksverkäufen, sowie den Pacht- und Gewerbesteuerzahlungen für den Erwerb zusätzlicher Güter in den Wirtschaftskreislauf zurückfließen.
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Footnotes
1
In Deutschland sind gegenwärtig 31 PSW mit etwa 6,7 Gigawatt Leistung und mit einer Speicherkapazität von ca. 40 GWh installiert (Hundt et al. 2010). Das letzte in Deutschland errichtete PSW Goldisthal ging im Jahr 2003 in Betrieb und ist derzeit mit einer Leistung von 1.060 Megawatt und einer maximalen Speicherkapazität von etwa 8,5 GWh das größte PSW in Deutschland (Grünwald et al. 2012). Im Jahr 2012 erzeugten die deutschen PSW insgesamt 6.485 GWh elektrische Energie; dies entspricht etwa einem Anteil von rund 1,1 % der Nettostromerzeugung (Eurostat 2014a). Im Jahr 2002 – vor der Inbetriebnahme des PSW Goldisthal – lag der Anteil der Pumpspeicherenergie an der Nettoenergieerzeugung bei 0,85 %.
 
2
Das erste und einzige sich in Deutschland befindliche Druckluftspeicherkraftwerk Huntdorf (Niedersachsen) wurde im Jahr 1978 mit einer Leistung von 321 MW und einer Speicherkapazität ausreichend für einen maximal zweistündigen Volllastbetrieb installiert (Grünwald et al. 2012).
 
3
Für die Errichtung von PSW ist zum einen die Verfügbarkeit von ausreichend Wassermengen notwendig. Zum anderen muss eine Geländeform vorhanden sein, die das Anlegen eines höher gelegenen Sees ermöglicht.
 
4
Im Jahr 2012 stammten 1.723 GWh bzw. 44,6 % der Nettostromerzeugung im Freistaat Thüringen aus Pumpspeicherkraftwerken (TLS 2013). Der Nettostromerzeugung stand eine Pumparbeit von 2.154 GWh gegenüber, was einem mittleren Wirkungsgrad von 80 % entspricht.
 
5
Wegen dieser Begrenzungen werden auch alternative Konzepte diskutiert, z. B. das Unterbecken (oder sogar beide Becken) unter die Erdoberfläche zu verlegen (z. B. in Salzstöcke, Bergbauschächte etc.) (Grünwald et al. 2012). In der Erforschung befindet sich derzeit die Option, in aufgelassenen Tagebauen (Schulz 2009) und Steinkohlegruben (Niemann et al. 2012) Pumpspeicher zu installieren.
 
6
Bisher wurde eine vergleichbare Studie nur zum geplanten Energiespeicher Riedl angefertigt (Karl et al. 2010). Weitere in Planung befindliche PSW-Projekte in Deutschland sind z. B. die PSW Atdorf, Blautal, Einöden, Forbach, Heimbach, Leinetal, Schweich oder Waldeck (Dena 2014).
 
7
Das Modell wird als „statisch“ bezeichnet, weil die Zeit nicht explizit berücksichtigt wird (Holub und Schnabl 1994). Wirtschaftsprozesse wie die Planung und Umsetzung von Investitionsvorhaben, die sich über mehr als eine Periode erstrecken, werden im statischen Input-Output-Modell nicht in ihrer zeitlichen Abfolge abgebildet (RWI 2011). Die Ergebnisse der Modellrechnung werden auf eine Periode verdichtet. Im Rahmen des Modells wird der Nachfrageimpuls zu Beginn eines jeweils einperiodigen Zeitraums wirksam und alle hierdurch ausgelösten Effekte sind bis zum Ende des jeweiligen Untersuchungszeitraums eingetreten.
 
8
Eine für jedes einzelne Jahr einer Projektphase durchgeführte Input-Output-Analyse würde in der Summe das gleiche Ergebnis liefern wie die Analyse für eine auf ein Jahr komprimierte Projektphase, da sich das verwendete Input-Output-Modell nicht verändert und so die einzelnen Projektabschnitte additiv sind (RWI 2011).
 
9
Der direkte Effekt und die einzelnen indirekten Effekte auf den Stufen der Vorleistungsproduktion bilden eine zeitliche Abfolge der Produktionseffekte ab. Auf jeder Stufe der Vorleistungsproduktion wird ein immer geringer werdender Teil hinzugefügt, so dass der Prozess nach einer endlichen Anzahl von Iterationen konvergiert. Die direkten und indirekten Einzeleffekte werden kumuliert und entsprechen so dem Gesamteffekt, der im Input-Output-Modell simultan erfasst und berechnet wird (RWI 2011).
 
10
Im europäischen Vergleich liegt die Konsumquote privater Haushalte in Deutschland nur leicht über dem EU27-Durchschnitt (im Jahr 2009: 53,7 %). Die Mitgliedstaaten Osteuropas haben teilweise wesentlich höhere Quoten des privaten Konsums als die Länder Westeuropas. So belief sich beispielsweise in Polen und Bulgarien die private Konsumquote im Jahr 2010 auf 60,1 % bzw. 67,7 %, während es in den Niederlanden, Belgien und Österreich nur 44,3 %, 50,5 % und 53,6 % waren. Die Bevölkerung in den Vereinigten Staaten ist weitaus stärker verbrauchsorientiert mit einer privaten Konsumquote von 70,3 % im Jahr 2010 (Eurostat 2014b).
 
11
Die zusätzlichen Beschäftigten hätten auch ohne Wechsel in ein Arbeitsverhältnis konsumiert. Im Jahr 2010 haben Transfereinkommensbezieher ein durchschnittliches Arbeitslosengeld von 9.516 € pro Jahr bezogen (monatlich 793 € (BA 2010c)). Bei diesem Personenkreis kann darüber hinaus eine durchschnittliche Konsumquote von Eins angenommen werden. Zur Ermittlung der Konsumstruktur wurde auf die im Jahr 2008 durchgeführte Einkommens- und Verbrauchstichprobe (EVS) zurückgegriffen (Statistisches Bundesamt (Destatis) 1999, 2010b, c, TLS 2011). Die Umrechnung auf die Klassifikation der Input-Output-Tabelle wurde mit Hilfe einer Konsumverflechtungstabelle durchgeführt, die letztmalig für das Jahr 2004 auf Basis der WZ2003 veröffentlicht wurde (Statistisches Bundesamt (Destatis) 2009) und resultierte in 51 übereinstimmenden Gütergruppen. Darüber hinaus war eine Umrechnung der zu Anschaffungspreisen bewerteten Konsumausgaben der EVS-Daten in zu Herstellungspreisen bewerteten Input-Output-Gütern notwendig.
 
12
Neben den Vorleistungen aus inländischer Produktion werden auch importierte Vorleistungen im Produktionsprozess eingesetzt. Das Statistische Bundesamt veröffentlicht daher neben der Input-Output-Tabelle „inländische Produktion und Importe“ zusätzlich eine Input-Output-Tabelle „inländische Produktion“ sowie eine ergänzende Importmatrix. Die Input-Output-Tabelle der „inländischen Produktion“ wird genutzt, um Auswirkungen von Nachfrageänderungen im Inland auf die inländische Produktionsstruktur zu analysieren und ist Gegenstand der Berechnungen in dieser Studie.
 
13
Es wurden einzelne Input-Output-Tabellen für Hessen (Gretz-Roth 1989) und Nordrhein-Westfalen (Stäglin 1990) erstellt. Für Baden-Württemberg werden sogar regelmäßig aktualisierte Tabellen veröffentlicht (Münzenmaier 1995). Münzenmaier und Stäglin (1995) berichteten von Plänen zur Erstellung einer Input-Output-Tabelle für Hamburg. Ludwig et al. (2013) haben sich im Zuge der Transformation mit den Produktionsverflechtungen des gesamten ostdeutschen Wirtschaftsraumes beschäftigt.
 
14
So schränkt insbesondere die schwache Besetzung mancher Wirtschaftsbereiche auf regionaler Ebene die Tiefe der Einteilung der Wirtschaft in Gruppen von Akteuren ein. Zumeist steht die geringe Anzahl von Betrieben in der Region Ostdeutschland der Offenlegung detaillierter Daten im Wege, da für Zweige mit weniger als drei Wirtschaftseinheiten aus Datenschutzgründen keine Angaben freigegeben werden (Ludwig et al. 2013).
 
15
Siehe Schaffer und Chu (1969), Kronenberg (2009, 2010), Moore und Petersen (1955), Richardson (1985) und Oosterhaven und Stelder (2007) zur Commodity-Balance-Methode. Bei dieser Methode werden die interregionalen Handelsströme systematisch unterschätzt, da sie die Möglichkeit des gleichzeitigen Importierens und Exportierens einer Güterart ignoriert (Kronenberg 2010). Eine Erweiterung der CB-Methode stellt das hybride Modell dar (Lahr 2001; Ludwig et al. 2013), welches die derivativen Methoden mit originären regionalen Daten verknüpft und z. B. die regionale Handelsströme mittels der CHARM-Methode (Cross-hauling adjusted regionalisation method) abschätzt (siehe Kronenberg 2009, 2010; Kronenberg und Többen 2011).
 
16
So zeigen Kronenberg und Többen (2013) anhand des Beispiels Baden-Württembergs, dass die mittels LQ- Methode geschätzten Multiplikatoren von der offiziellen amtlichen Input-Output-Tabelle Baden-Württembergs besser abschneidet hinsichtlich der statistischen Güte als die mittels CHARM-Methode geschätzten Multiplikatoren.
 
17
Bei Standortkoeffizienten größer bzw. gleich eins wird eine vollständige Unabhängigkeit von zusätzlichen Importen aus anderen Regionen unterstellt, so dass in diesem Fall die regionalen Inputkoeffizienten denen der übergeordneten Input-Output-Tabelle entsprechen. Für Standortkoeffizienten kleiner eins werden die Inputkoeffizienten entsprechend proportional reduziert.
 
18
Diese Größe bietet den Vorteil, dass sie in einem engen Zusammenhang mit der Produktion steht und statistische Informationen auf tiefer regionaler Ebene sowie sektoraler Ebene der Klassifikation der Wirtschaftszweige WZ2008 verfügbar sind.
 
19
Siehe hierzu Flegg und Webber (2000) für empirische Tests zu englischen und schottischen Regionen, Tohmo (2004) und Flegg und Tohmo (2013) für finnische Regionen. Flegg und Tohmo (2013) zeigen, dass die Abweichung von der finnischen amtlichen Input-Output-Tabelle bei einen Wert für δ von 0,3 am geringsten ist. Kronenberg und Többen (2013) bestätigen die Ergebnisse für δ = 0,3 für die amtliche Input-Output-Tabelle Baden-Württembergs.
 
20
Es ist zu erwarten, dass die bisherigen Grundstückseigentümer einen Teil der Verkaufserlöse wieder in Thüringen reinvestiert. Ebenso wird die Thüringer Fernwasserversorgung ihre Einnahmen aus der Bereitstellung der Talsperre Schmalwasser im Rahmen ihrer Hauptaufgabe der Bereit- und Sicherstellung der Trinkwasserversorgung in Thüringen einsetzen. Diese Ausgaben können im Rahmen der Input-Output-Analyse jedoch nicht berücksichtigt werden, da nicht genau bekannt ist, wann und wie diese Mittel verwendet werden.
 
21
Die Investitionssumme im Tiefbaubereich (CPA 42) ergibt sich durch die voraussichtlichen Kosten für die Errichtung der Ober- und Unterbecken, Zu- und Ablauf- sowie Zufahrts- und Energieableitungsstollen.
 
22
Zweck der Begleitpläne ist es, Investitionen für die Wiederaufforstung und Waldumbauungsmaßnahmen sowie Förderung und Entwicklung des Tourismus bereitzustellen. Darüber hinaus ist der Bau und Betrieb eines Besucherzentrums geplant, der insbesondere technikinteressierte Touristen motiviert, einen Tagesbesuch durchzuführen.
 
23
Um die Effekte aus dem Betrieb des PSW zu ermitteln, wird auf durchschnittliche Arbeitnehmerentgelte aus dem Sektor „Erzeugung von elektrischem Strom, Dienstleistungen der Elektrizitäts-, Wärme- und Kälteversorgung“ (CPA 35.1, 35.2) zurückgegriffen, die im Rahmen der aktuellen Input-Output-Rechnung veröffentlicht worden sind.
 
24
Bezogen auf die Betriebskosten für Fremdlieferungen und Leistungen (ohne Personalkosten der PSW-Mitarbeiter) ergibt sich ein Produktionswertmultiplikator von 1,36.
 
Literature
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Metadata
Title
Regionalökonomische Auswirkungen eines geplanten Pumpspeicherkraftwerks: Eine Input-Output-Analyse für den Freistaat Thüringen
Authors
Dr. Bianka Dettmer
Prof. Dr. Thomas Sauer
Publication date
01-12-2014
Publisher
Springer Fachmedien Wiesbaden
Published in
Zeitschrift für Energiewirtschaft / Issue 4/2014
Print ISSN: 0343-5377
Electronic ISSN: 1866-2765
DOI
https://doi.org/10.1007/s12398-014-0138-8

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