25. Kosten des Klimawandels und Auswirkungen auf die Wirtschaft

Der Klimawandel wird Wirtschaftsprozesse direkt beeinflussen. Diese Veränderungen können im Prinzip mithilfe von Modellsimulationen wirtschaftlicher Prozesse quantifiziert werden. Gleichzeitig treten Veränderungen auf, die nicht direkt die Wirtschaftsaktivitäten beeinflussen, sondern das Wohlbefinden der Menschen. Diese (zusätzlichen) Wohlfahrtseinbußen lassen sich nur schwer quantifizieren und müssen indirekt bewertet werden, indem beispielsweise die subjektiv empfundenen Kosten erfragt werden. Dies betrifft z. B. die unten beschriebenen Effekte von Hitzewellen (Definition Kap. 6), bei denen nur die direkten wirtschaftlichen Auswirkungen, nicht aber die Verluste an Lebensqualität erfasst wurden. Noch extremer wird die Herausforderung, wenn der Klimawandel zu Todesfällen führt, die als Teil der Kosten identifiziert werden sollen. Daraus ergeben sich nicht zuletzt ethische Kontroversen.

Die Kosten des Klimawandels werden in dem Maße steigen, in dem sich das Klima zunehmend stärker verändert. Konkret bedeutet dies, dass bis zur Mitte dieses Jahrhunderts die Auswirkungen weitaus geringer ausfallen werden als gegen Ende des Jahrhunderts (Kap. 4). Das hat zur Konsequenz, dass die Kosten des Klimawandels in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts vor dem Hintergrund der dann vorherrschenden wirtschaftlichen Situation, sowohl in Deutschland als auch weltweit, bestimmt werden müssten. Allerdings gibt es praktisch keine Vorstellung darüber, wie die deutsche Wirtschaft und die Weltwirtschaft sich in den nächsten 50 Jahren entwickeln werden. Ein wichtiger Faktor für die Bestimmung der Kosten des Klimawandels ist natürlich das Ausmaß der Emissionen bzw. des Klimaschutzes, der ja den Klimawandel bestimmt.

Der Klimawandel hat vielfältige Ausprägungen und betrifft alle Lebensbereiche, direkt oder zumindest indirekt alle Wirtschaftsaktivitäten und verursacht gesellschaftliche Anpassungsprozesse. Die Summe dieser Effekte und ihrer miteinander reagierenden Rückkopplungseffekte kann heute nicht in angemessener Weise in Simulationsmodellen für die nächsten Jahrzehnte oder gar bis zum Ende dieses Jahrhunderts abgebildet werden. Der Klimawandel selbst wird darüber hinaus gesellschaftliche Reaktionen in Bezug auf Vermeidungsmaßnahmen von Treibhausgasemissionen hervorrufen, die wiederum die Kosten des Klimawandels verändern.

Erste Schritte in der Quantifizierung der wirtschaftlichen Folgen des Klimawandels bestehen deshalb darin, sich in der Forschung auf bestimmte Phänomene des Klimawandels zu konzentrieren, etwa auf Hitzewellen und bestimmte Wirtschaftssektoren, oder Regionen auf ihre Anfälligkeit demgegenüber zu untersuchen, etwa Landwirtschaft (Kap. 18), Küstenzonen oder Tourismus (Kap. 23). Die verschiedenen sektoral geschätzten Kosten können aber nicht unbedingt addiert werden, um zu den gesamtwirtschaftlichen Kosten zu kommen, denn dadurch würden positive wie auch negative Rückkopplungseffekte ignoriert.

Für Deutschland wird vermutlich die Zunahme der Häufigkeit von Extremereignissen eine wichtige Rolle spielen. Die Extremereignisse sind von der Seite der naturwissenschaftlichen Modellierung her schon schwer zu quantifizieren. Noch schwieriger ist dies bei den wirtschaftlichen Folgen. Das Wissen um die Zunahme wird höchstwahrscheinlich zu Vorsorgemaßnahmen führen, die die Kosten der Extremereignisse verringern sollen. Darüber hinaus wird der Umfang dieser Vorsorgemaßnahmen entscheidend durch gesellschaftliche und rechtliche Prozesse determiniert. Nicht zuletzt beinhalten die Entscheidungen über die Vorsorge gegenüber Extremereignissen auch eine moralische Bewertung der Akzeptanz von Risiken.

Während der Klimawandel aufgrund der langen Verweildauer vieler Treibhausgase in der Atmosphäre frühzeitiges Handeln zur Emissionsvermeidung verlangt, gibt es Anpassungsmaßnahmen, die – anders als bei den Klimaschutzanstrengungen – zeitnah die Schäden größerer Klimawandelfolgen reduzieren können. Das hat zur Folge, dass Projektionen derartiger Maßnahmen sich auf die zweite Hälfte dieses Jahrhunderts konzentrieren, wenn die Anpassungsmaßnahmen besonders wichtig werden. Die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen für Anpassung für diesen entfernten Zeitraum sind allerdings heute kaum verlässlich in Projektionen abbildbar. Daneben gibt es eine Reihe von Vorsorgeinvestitionen, die schon frühzeitig in Angriff genommen werden sollten. Dies trifft für Infrastrukturen zu, die eine lange Lebensdauer besitzen.

Die Analyse von Hochwasser- und Küstenschutz hat sich nicht im Rahmen der Anpassungsforschung herausgebildet, sondern ist für sich genommen bereits seit Jahrzehnten Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen und seit Jahrhunderten gelebte Praxis. Allerdings ergeben sich aus der Dynamik des Klimawandels für die Wissenschaft und die Praxis neue Herausforderungen.

Das Untersuchungsdesign basiert in der Regel auf einer Flut- bzw. Überflutungsmodellierung, um die betroffenen Gebiete zu identifizieren. Dann werden mittels verschiedener Schadensfunktionen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Landnutzung oder dem vorhandenen Gebäudebestand, die direkten materiellen Schäden ermittelt. Gegebenenfalls werden ergänzend indirekte materielle Schäden abgeleitet, die sich aus dem Verlust von Menschenleben ergeben. Allerdings werden diese Schäden häufig separat betrachtet und nicht in der integrierten Analyse berücksichtigt. Schadensereignisse werden zudem sowohl ohne als auch mit Anpassungsmaßnahmen betrachtet, um den Nutzen von Maßnahmen anhand vermiedener Schäden ableiten zu können. Unsicherheiten in Bezug auf die Ergebnisse resultieren hier vornehmlich aus der Wahl der räumlichen Skala: Je größer diese ist, desto gröbere Annahmen müssen getroffen werden. Je kleiner diese ist, desto detaillierter fallen zwar die Analysen aus, jedoch laufen sie Gefahr, sektorale oder regionale Rückkopplungseffekte und Anpassungsmaßnahmen jenseits des Analyseraums außer Acht zu lassen. Unter den genannten Vorbehalten sind die Ergebnisse einiger jüngerer Studien zu betrachten.

Die PESETA-Studie von Ciscar (2009) unterscheidet fünf Regionen innerhalb der Europäischen Union, wobei Deutschland der Region Nördliches Zentraleuropa zugeordnet ist. Die Bereiche Fluss- und Küstenhochwasser werden separat betrachtet. Bei Flusshochwässern werden für Temperaturanstiege von 2,5 °C, 3,9 °C, 4,1 °C und 5,4 °C im Zeitraum von 2071 bis 2100 deutlich höhere erwartete jährliche Schäden im Vergleich zum simulierten Basiszeitraum von 1961 bis 1990 ermittelt. Sie liegen je nach Szenario zwischen 1,5 Mrd. und 5,3 Mrd. Euro und spiegeln direkte Schäden in Abhängigkeit von der Landnutzung und dem Wasserstand bei Hochwasser wider (Ciscar 2009).

Um die Schäden für verschiedene Meeresspiegelanstiege im Bereich „Küstenhochwasser“ zu untersuchen, werden Szenarien mit und ohne Anpassung generiert. Die Landnutzung an den Küsten wird als konstant angenommen. Als Auswirkungen des Klimawandels werden Landverluste und die Zahl der betroffenen Personen betrachtet. In einem bespielhaften Szenario mit starkem Meeresspiegelanstieg (58,5 cm) ergäbe sich für das nördliche Zentraleuropa ein Verlust von rund 900 Mio. Euro, der den Verlust an produktiver Landfläche widerspiegelt. Bezogen auf das Bruttoinlandsprodukt (BIP) ist der Verlust jedoch sehr klein, denn er liegt bei gut 0,01 %. Er lässt sich zwar durch Anpassung in Form von Küstenschutzinvestitionen noch weiter reduzieren, jedoch aufgrund der indirekten ökonomischen Effekte nicht eliminieren.

Die Arbeit der Policy Research Corporation (2009) analysiert den Status quo des europäischen Küstenschutzes und die aktuellen sowie die geplanten Ausgaben bis 2015. Demnach liegen die Ausgaben der betroffenen Bundesländer in Deutschland pro Jahr bis 2015 bei 49,3 Mio. Euro (Schleswig-Holstein), 30,6 Mio. Euro (Niedersachsen), 27 Mio. Euro (Hamburg), 17,0 Mio. Euro (Mecklenburg-Vorpommern) und 12 Mio. Euro (Bremen). Diese Ausgaben können zugleich als Kosten für die Anpassung interpretiert werden. Betrachtet man die gemäß PESETA-Studie notwendigen Ausgaben, wird konstatiert, dass diese in Deutschland durch die bis 2015 geplanten Ausgaben überschritten werden und demnach aktuell ausreichen müssten.

Rojas et al. (2013) fokussieren auf den Bereich der Flusshochwasser in Europa. Sie differenzieren ihre Ergebnisse dabei nach Ländern. Genutzt wird ein hydrologisches Modell, das zur Schätzung Schadensfunktionen in Abhängigkeit von der Fluthöhe mit Informationen zur Landnutzung und der Bevölkerungsdichte kombiniert. Betrachtet wird ein Klimawandelszenario (SRES A1B), das mit konsistenten Annahmen zum BIP- und Bevölkerungswachstum verbunden wird. Zudem werden Szenarien mit und ohne Anpassung betrachtet. Ermittelt werden nur die direkten Schäden für bestimmte Wiederkehrintervalle. Dabei werden z. B. für ein 100-jährliches Ereignis im Zeitablauf steigende erwartete Schäden berechnet. Sie liegen bei jährlich 540 Mio. Euro (2000er-Jahre), 1,14 Mrd. Euro (2020er-Jahre), 1,38 Mrd. Euro (2050er-Jahre) und 2,92 Mrd. Euro (2080er-Jahre). Auch hier wird Anpassung als lohnende Investition eingeschätzt. Würde in Deutschland eine Anpassung auf ein künftiges 100-jährliches Ereignis erfolgen, so würde dies laut Rojas et al. (2013) Kosten von 170 Mio. Euro verursachen und den erwarteten Schaden deutlich reduzieren.

Aus dem Bereich der grauen Literatur stammt eine Studie, die das PIK gemeinsam mit weiteren Instituten im Auftrag des Gesamtverbandes der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) erstellt hat, um die mittleren langjährigen Schadensniveaus für Binnenhochwasser zu ermitteln (PIK et al. 2011). Die drei Szenarien A1B, A2 und B1 des Weltklimarats treiben hier regionale Klimamodelle (CCLM, REMO) an, die wiederum Input liefern für das hydrologische Modell SWIM, dass die Hochwasserabflüsse liefert, die schließlich mittels des Modells HQ-Kumul in Überschwemmungsschäden übersetzt werden Als Referenzwert dient der Zeitraum 1961–2000, dem für sieben Modellläufe jeweils die Zeiträume 2011–2040, 2041–2070 und 2071–2100 gegenübergestellt werden. Die Mittelwerte der Modellläufe für die Jahresschäden aller Perioden betragen 0,46, 0,85, 0,89 und 0,99 Mrd. Euro. Es wird also ein recht stetiger Anstieg der zu erwartenden mittleren Schäden festgestellt. Allerdings zeigt sich z. B. in den beiden Regionalmodellen auf Basis des IPCC-Szenarios B1 ein Rückgang der geschätzten Schäden, was die Sensitivität der Resultate verdeutlicht. Zudem nimmt die Bandbreite der Ergebnisse der einzelnen Szenarien im Zeitablauf zu. Weiterhin ist zu bemerken, dass keine sozioökonomischen Änderungen berücksichtigt werden.

Es lässt sich festhalten, dass es für den Bereich des Küsten- und Hochwasserschutzes eine Vielzahl an Forschungsprojekten und anderen Anstrengungen gibt, aus denen ein großer Fundus an begutachteter, aber auch grauer Literatur hervorgegangen ist und weiter hervorgeht. Es liegen Analysen auf allen Skalen vor. Dies gilt sowohl hinsichtlich der Schadensschätzung als auch der Bewertung von Anpassungs- und Schutzmaßnahmen. Die zweckmäßige Analyseebene hängt dabei von der Fragestellung ab. So gehen makroskalige Untersuchungen zwar auf Kosten der Detailgenauigkeit, jedoch sind sie eher in der Lage, gesamtwirtschaftliche Effekte und Feedbackmechanismen über Marktprozesse abzubilden. Unzureichend berücksichtigt scheinen in fast allen Studien bisher noch Schäden zu sein, die durch indirekte Effekte hervorgerufen werden, sowie immaterielle Schäden. Indirekte Schäden sind im Status quo zwar im Prinzip modellierbar, hängen in Zukunft aber von sozioökonomischen Veränderungen ab. Immaterielle Schäden unterliegen methodischen Problemen und erfordern in der Bewertung zahlreiche normative Annahmen. Darüber hinaus legen viele der Studien einen starken Fokus auf technische Anpassungsmaßnahmen und Aspekte und die damit verbundenen Kosten. So werden beispielsweise Alternativen wie Umsiedlung und Evakuierung anstelle von verstärktem Küstenschutz kaum berücksichtigt.

Der Klimawandel kann eine Reihe von teilweise komplexen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und Arbeitsproduktivität haben (Kap. 14). Eine zunehmende Zahl an Studien untersucht die Auswirkungen von Hitzewellen auf die Arbeitsproduktivität. Experimente und Laboruntersuchungen zeigen, dass ab einer Temperatur von 25 °C die Arbeitsproduktivität mit jedem Grad Temperaturanstieg in etwa um 2 % sinkt (Dell et al. 2014). In einer Metaanalyse zeigen Seppanen et al. (2006), dass ein Temperaturanstieg von 23 auf 30 °C in etwa mit einem Rückgang der Produktivität um 9 % verbunden ist. Betrachtet man aggregierte Daten auf der Ebene von Wirtschaftssektoren, so zeigt sich wie erwartet, dass unterschiedliche Sektoren unterschiedlich betroffen sind. Graff Zivin und Neidell (2014) finden für die USA, dass extrem heiße Tage insbesondere die Arbeitsproduktivität in der Land- und Fortwirtschaft, im Bau- und Erdbausektor und in der Energieversorgung beeinträchtigen. Für andere Industriezweige bestätigt sich dieser Einfluss nicht. Es zeigt sich vielmehr, dass Anpassungsmaßnahmen wie verbesserte Klimatisierung die Auswirkungen des Klimawandels für Arbeiten in geschlossenen Räumen begrenzen können. Im Gegensatz zu dieser Studie untersuchen Cachon et al. (2012) ausschließlich den Automobilsektor (wieder in den USA) und zeigen, dass es auch in diesem Sektor mit zahlreichen Arbeiten in klimatisierten Hallen zu Einbußen bei der Arbeitsproduktivität kommt: In Wochen mit extrem heißen Tagen (>32 °C) sinkt die Arbeitsproduktivität um etwa 8 %. Inwieweit dieser Effekt durch imperfekte Klimaanlagen, hitzebedingte Effekte außerhalb der Produktionshallen (z. B. verzögerte Anlieferung von Vorprodukten) oder geringere Anwesenheit von Arbeitern erklärt wird, ist unklar. Jones und Olken (2010) betrachten stattdessen Exportdaten und zeigen, dass in armen Ländern (die überwiegend bereits eher hohe Durchschnittstemperaturen haben) ein Anstieg der Temperatur um 1 °C im Durchschnitt mit einem Rückgang der Exporte um 2,4 % verbunden ist. Dieser Effekt tritt vor allem bei Agrar- und Rohstoffen sowie für Produkte aus dem verarbeitenden Gewerbe auf.

Die Ergebnisse im Hinblick auf die Arbeitsproduktivität lassen sich grundsätzlich auf Deutschland übertragen. Fasst man die Ergebnisse aus dieser Literatur zusammen, ergibt sich eine umgekehrte U-Form für den Zusammenhang zwischen Temperatur und Produktivität bzw. Wachstum (z. B. Nordhaus 2006; Heal und Park 2013; Burke et al. 2015) und damit auch so etwas wie eine „optimale Temperatur“ für Produktivität und Wachstum. Da die historische mittlere Temperatur in Deutschland allerdings noch unter dieser optimalen Temperatur liegt, legen diese Studien den Schluss nahe, dass sich im Zuge des Klimawandels die Arbeitsproduktivität in Deutschland erhöht.

Potenzielle Produktivitätseinbußen an sehr heißen Tagen im Sommer würden durch Produktivitätszuwächse im restlichen Jahr überkompensiert. Wie bereits im vorherigen Abschnitt diskutiert, basieren diese Einschätzungen allerdings auf empirischen Zusammenhängen aus dem historischen Klima. Ob steigende Temperaturen in Deutschland zu einer potenziell höheren physischen Arbeitsproduktivität und zu einer Steigerung der gesamtwirtschaftlichen Produktivität führen, hängt auch davon ab, inwieweit Waren- und damit Vorleistungsströme durch den weltweiten Klimawandel beeinflusst werden. Insgesamt bleibt es fraglich, inwieweit solche globalen empirischen Schätzungen zur Prognose geeignet sind.

Ein verändertes Klima mit höheren Temperaturen beeinflusst aber nicht nur direkt die physische Arbeitsproduktivität, sondern auch die Gesundheit und das Wohlbefinden der Menschen (und damit dann auch wieder indirekt die Arbeitsproduktivität). Erhöhte Temperaturen können die Verbreitung neuer Infektionen begünstigen und grundsätzlich die Sterblichkeit erhöhen. Es gibt zwar zahlreiche Untersuchungen im Hinblick auf verringerte oder erhöhte Sterblichkeit durch den Klimawandel, inwieweit sich aber das subjektive Wohlbefinden verändert, ist bislang wenig untersucht (Kap. 14).

Vor allem weniger belastbare Gruppen wie kranke und alte Menschen sind davon in besonderer Weise betroffen. Neben den internationalen Studien untersuchen Hübler et al. (2008) die Auswirkungen auf Deutschland. Sie bestimmen die volkswirtschaftlichen Kosten von zunehmendem Hitzestress, aber auch reduzierter Kältebelastung anhand der Daten aus dem Hitzejahr 2003. Auf Basis des Emissionsszenarios A1B wurden mittels des regionalen Klimamodells REMO Temperaturverläufe für den Zeitraum 2071–2100 errechnet. Daraus wurde die Veränderung des Ausmaßes hitzebedingter Gesundheitsfolgen abgeleitet, also wie sich Hitze auf die Sterblichkeit, hitzebedingte Krankheiten und die Leistungsfähigkeit auswirkt.

Da die zukünftige weltwirtschaftliche Entwicklung in den letzten Dekaden dieses Jahrhunderts, die Verfügbarkeit von Ressourcen und die Entwicklung des technischen Fortschritts nahezu unbekannt sind, bewerten Hübler et al. (2008) die Gesundheitskosten so, als ob der Klimawandel heute auftreten würde. Sie bestimmen also die Kosten relativ zum heutigen Bruttoinlandsprodukt und zum Stand der wirtschaftlichen Entwicklung. Da die Auswirkungen von Hitzeereignissen anhand der Daten der Hitzewelle 2003 erfolgen, wird unterschätzt, wie stark sich Individuen und Gesellschaft an die größere Gefahr von Hitzewellen nach dem Ereignis im Jahr 2003 angepasst haben und anpassen können. Als Messgröße für die Gesundheitskosten wird die Veränderung hitzebedingter Krankenhauskosten herangezogen, da es über die Kosten ambulanter Behandlungen keine Informationen gab. Daraus resultieren schließlich zusätzliche Krankenhauskosten von 430–500 Mio. Euro pro Jahr für den Prognosezeitraum 2071–2100.

Mithilfe des integrierten Bewertungsmodells WIAGEM und eines Klimaszenarios, das von einer globalen Erwärmung von 4,5 °C bis zum Jahr 2100 ausgeht, berichtet Kemfert (2007) von zusätzlichen Kosten für den deutschen Gesundheitssektor von 61 Mrd. Euro, kumuliert bis 2050. Dabei fallen die Kosten des Klimawandels mit rund 37 Mrd. Euro deutlich höher aus als die Anpassungskosten mit 23,8 Mrd. Euro. Allerdings ist unklar, unter welchen Annahmen diese Kosten ermittelt, welche Gesundheitsfolgen dabei genau berücksichtigt und welche Möglichkeiten der Anpassung unterstellt wurden. Während die grundlegenden medizinischen Wirkungsketten zum großen Teil bekannt sind, ist es äußerst schwierig abzuschätzen, wie sich die Gesellschaft an diese Auswirkungen anpassen wird und in welchem ökonomischen und technologischen Umfeld diese Auswirkungen schlussendlich anfallen werden.

Hitze- und/oder Wasserstress beeinflussen aber nicht nur die Arbeitsproduktivität, Gesundheit und Wohlbefinden, sondern haben auch einen unmittelbaren Einfluss auf die politische Stabilität. Hsiang et al. (2013) zeigen im Rahmen einer Metaanalyse, dass Wasserstress und erhöhte Temperaturen zu einem signifikant höheren Konfliktrisiko (zwischen Personen und zwischen Bevölkerungsgruppen) führen. Auch wenn dieser Zusammenhang in Deutschland eher nicht zu erwarten ist, so können doch die Konflikte in anderen Regionen auf Deutschland zurückwirken. Die globale Arbeitsteilung in Form von komplexen Wertschöpfungsketten und durch internationalen Handel können beeinträchtigt werden. Auch direkte Auswirkungen in Form von Migrationsströmen sind zu den möglichen, aber kaum monetär zu bewertenden indirekten Kosten des Klimawandels zu rechnen.