Im Rahmen dieser Bachelor-Arbeit sollen die gesamtwirtschaftlichen Kosten und Nutzen von Fracking aufgezeigt werden, mit der Motivation der möglichen Inbetriebnahme von Fracking in Deutschland. Dabei sollen insbesondere die Vor- und Nachteile einer aufgeschobenen Einführung der Fracking-Technologie im Rahmen des Realoptionsmodells, das sich an das Optionspreismodell anlehnt und den betrachteten Wirtschaftssubjekten bei mit Unsicherheit behafteten Entscheidungen Handlungsspielräume einräumt, analysiert und anschließend vor einem politischen Hintergrund diskutiert werden.
Durch das Zusammenspiel aus dem weltweiten Anstieg des Erdöl-und Erdgasverbrauchs bei der gleichzeitigen Verknappung dieser fossilen Energieressourcen wird zunehmend nach Methoden gesucht, die den Energiehunger auch in Zukunft stillen. Neben der konventionellen Erdgas-und Erdölgewinnung gewann in neuster Zeit ein relativ altes Verfahren immer mehr an Bedeutung: Hydraulic Fracturing oder einfach Fracking, auch als unkonventionelle Erdgas-und Erdölgewinnung bekannt. In den USA, wo Fracking seit 2006 vermehrt eingesetzt wird, kam es zu einem Absinken der Erdgas-und Erdölpreise und zu einer deutlichen Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit des Landes.
Doch das wirtschaftlich auf den ersten Blick rentable Geschäft mit Fracking birgt auch große gesundheitliche und umweltbelastende Risiken, die langfristig zu nicht absehbaren Verschmutzungen des Erdbodens und der Grundwasserversorgung von Millionen von Menschen führen können. So stehen viele Regierungen, wie auch die deutsche, vor der Frage, ob sich Fracking auch in der eigenen Volkswirtschaft rentieren würde und welche Umweltauswirkungen dies mit sich bringt.
Aufgrund fehlender Nachweise der tatsächlichen Externalitäten von Fracking und der langfristig unbewussten wirtschaftlichen Auswirkungen auf eine Volkswirtschaft, spielt in jeder diesbezüglich geführten politischen und wirtschaftlichen Diskussion Unsicherheit eine größere Rolle als zunächst angenommen. Der auf den ersten Blick deutliche wirtschaftliche Aufschwung der USA aufgrund der unkonventionellen Förderung von Erdöl und Erdgas zeigte mit der Zeit temporäre Fluktuationen und der langfristige wirtschaftliche Vorteil wird heute stärker in Frage gestellt als nach der Einführung. So ist es fraglich, was andere Volkswirtschaften aus dem amerikanischen Vorbild lernen können und welchen Wert eine Aufschiebung der Ausbeutung der Ressourcen durch Fracking auf einen späteren Zeitpunkt hat.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Hydraulic Fracturing
2.1 Das technologische Verfahren
2.2 Kosten und Nutzen von Fracking
2.2.1 Nutzen für die Volkswirtschaft
2.2.2 Kosten für die Volkswirtschaft
3. Die USA als Vorläufer der Förderung von unkonventionellem Erdgas und Erdöl
4. Die Option des Wartens
5. Von der Investitionstheorie zum Realoptionsmodell
5.1. Investitionstheorie
5.2. Optionspreismodelle
5.2.1. Die Bewertung von Optionen
5.3. Das Realoptionsmodell
6. Bewertung von Facking-Projekten im Realoptionsmodell
6.1. Das Investitionsmodell ohne Realoptionen
6.2. Die Realoption auf Aufschub
6.3. Sequentielle Realoptionen
6.4. Aufgabeoption des Projektes
7. Die Übertragung des Modells in die volkswirtschaftliche Perspektive
8. Schlussfolgerung
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit analysiert die volkswirtschaftlichen Kosten und Nutzen der Einführung der Fracking-Technologie in Deutschland. Dabei wird untersucht, welchen Wert die "Option des Wartens" sowie weitere flexible Handlungsspielräume – modelliert durch den Ansatz der Realoptionen – bieten, um mit den Unsicherheiten und ökologischen Risiken der unkonventionellen Erdgas- und Erdölförderung umzugehen.
- Grundlagen der Fracking-Technologie und deren ökonomische Implikationen
- Die Entwicklung des US-Fracking-Marktes als Fallbeispiel
- Methodische Übertragung von Finanz-Optionspreismodellen auf reale Investitionsprojekte
- Bewertung von Flexibilitätsoptionen wie Aufschub-, Sequenz- und Aufgabeoptionen
- Diskussion einer informierten, abwägenden Einführung der Technologie aus volkswirtschaftlicher Sicht
Auszug aus dem Buch
2.1 Das technologische Verfahren
Die Technik des Frackings selber ist relativ alt. Infolge technologischer Verbesserungen, die das Verfahren wirtschaftlich rentabler machten und vorangetrieben durch die Zunahme der internationalen Gas-und Ölpreise gelang Fracking Ende der 90er Jahre der kommerzielle Durchbruch.
Bis dahin wurde Erdgas und Erdöl nur auf konventionelle Weise aus Reservoiren gefördert, in denen Gas in hochporösen und hochdurchlässigen Sandsteinformationen gespeichert ist. Letzteres stellt jedoch nur einen Bruchteil der in der Erdkruste eingeschlossenen Vorräte dar. Denn in tiefen, dichten Gesteinsschichten (genauer in Permafrostböden und Tonschichten tausenden von Metern tief unter der Erde) liegen noch ungenutzte Lagerstätten. In diesen findet man Schiefergas (auch Shale Gas genannt), welches durch den Zerfall von Mikroorganismen im Segmentgestein eingeschlossen wurde und Tight Gas, bei dem dichte Sand- und Kalksteinformationen Gas gespeichert haben. Nach Schätzungen der IEA (International Energy Agency) befinden sich weltweit 921 Billionen Kubikmeter im Untergrund, was fünfmal so viel wie konventionelle Reservoirs sei.
Beim Fracking werden zunächst vertikale Bohrungen vorgenommen, die durch die grundwasserführenden Schichten zu dem gashaltigen Gestein in bis zu zwei oder drei Kilometern Tiefe reichen. Beim so genannten „kick off-point“ oder „Frac-Initiierungspunkt“, nach dem Eindringen in das Schiefergestein, beginnt die horizontale Bohrung. Wenn diese abgeschlossen ist, wird die Bohrführung von außen durch Beton und Stahl verschalt. So entsteht ein Rohr, in das ein Perforator eingeführt wird, der kleine Löcher entlang der Horizontalen sprengt. Dann wird unter enorm hohem Druck ein Fracfluid, also ein Gemisch aus Wasser, Quarzkügelchen (Sand) und vielen Chemikalien eingepresst. Der durch die Flüssigkeit erzeugte Druck muss die geringste im Gestein anliegende Spannung überschreiten, so dass Risse im Gestein entstehen. Danach wird der größte Teil des Fracfluids an die Oberfläche zurückgefördert. Der verbleibende Sand verhindert, dass sich die feinen Risse im Gestein nach Druckabnahme wieder verschließen. Nun kann das freigesetzte Gas über das Rohr an die Oberfläche befördert werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung stellt die Motivation der Arbeit dar, die gesamtwirtschaftlichen Vor- und Nachteile von Fracking in Deutschland unter Unsicherheit zu analysieren.
2. Hydraulic Fracturing: Das Kapitel beschreibt das technische Verfahren des Frackings sowie die ökonomischen Nutzen und Kosten für die Volkswirtschaft, wobei insbesondere negative Externalitäten wie Grundwasserverschmutzung hervorgehoben werden.
3. Die USA als Vorläufer der Förderung von unkonventionellem Erdgas und Erdöl: Es wird die Entwicklung der Schiefergasförderung in den USA seit 2005 und deren Auswirkungen auf die Energiepreise und die Re-Industrialisierung analysiert.
4. Die Option des Wartens: Dieses Kapitel motiviert, warum bei hoher Unsicherheit und ökologischen Risiken das Verschieben der Ressourcenextraktion eine wertvolle strategische Option darstellen kann.
5. Von der Investitionstheorie zum Realoptionsmodell: Hier werden die Grundlagen der Kapitalwertmethode kritisch betrachtet und das Konzept der Finanzoptionen als Basis für die Realoptionstheorie eingeführt.
6. Bewertung von Facking-Projekten im Realoptionsmodell: Das Kapitel bietet eine detaillierte Beispielrechnung, die aufzeigt, wie verschiedene Realoptionen (Aufschub, sequenzielle Investition, Aufgabe) den Wert eines Projektes unter volatilen Bedingungen beeinflussen.
7. Die Übertragung des Modells in die volkswirtschaftliche Perspektive: Das im Unternehmenskontext entwickelte Modell wird hier auf die volkswirtschaftliche Entscheidungsebene übertragen, um den Wert von Informationszuwachs zu diskutieren.
8. Schlussfolgerung: Das Fazit fasst zusammen, dass eine voreilige Einführung von Fracking aufgrund hoher Unsicherheiten vermieden werden sollte und ein abwartender, evidenzbasierter Ansatz effizienter ist.
Schlüsselwörter
Fracking, Hydraulic Fracturing, Realoptionen, Investitionsrechnung, Unkonventionelle Erdgasförderung, Schiefergas, Optionspreismodell, Kosten-Nutzen-Analyse, Externe Effekte, Flexibilität, Risiko, Rohstoffmärkte, Energiepolitik, Investitionsentscheidung, Deutschland
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit betrachtet die mögliche Einführung von Fracking in Deutschland unter einer volkswirtschaftlichen Perspektive und nutzt das Realoptionsmodell, um Entscheidungen unter Unsicherheit zu bewerten.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Themenfelder sind die ökonomische Analyse der Fracking-Technologie, die Bewertung von Handlungsflexibilität in Investitionsprojekten sowie die Berücksichtigung von negativen Umweltfolgen und Unsicherheiten.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist aufzuzeigen, wie Unternehmen und Volkswirtschaften durch das Einräumen von Handlungsspielräumen (Realoptionen) besser mit den mit Fracking verbundenen Risiken umgehen können, anstatt voreilige, irreversible Entscheidungen zu treffen.
Welche wissenschaftliche Methode verwendet die Arbeit?
Die Arbeit verwendet das Realoptionsmodell, das auf Finanzoptionspreismodellen (insbesondere dem Binomialmodell) basiert, um den Wert von Flexibilität, wie z.B. Aufschub oder sequenzielles Vorgehen, mathematisch zu quantifizieren.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst eine technische Einführung in Fracking, eine Fallstudie zum US-Markt, eine theoretische Herleitung von Optionsmodellen und eine konkrete, beispielhafte Kalkulation von Fracking-Projekten mit verschiedenen Realoptionen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Fracking, Realoptionen, Investitionsrechnung, externe Effekte und Flexibilität charakterisiert.
Welchen konkreten Wert hat eine Aufschuboption in der Beispielrechnung?
In der durchgeführten Modellrechnung für ein beispielhaftes Fracking-Projekt beträgt der Wert der Aufschuboption etwa 86,5 Millionen US-Dollar, was die Bedeutung von Flexibilität bei der Investitionsentscheidung unterstreicht.
Wie unterscheidet sich die sequentielle Realoption von der einfachen Aufschuboption?
Bei der sequentiellen Realoption wird das Projekt in mehrere Stufen unterteilt, wobei der Entscheidungsträger nach jeder Stufe (z.B. nach einem Jahr) erneut auf Basis neuer Informationen entscheiden kann, ob das Projekt fortgesetzt oder abgebrochen werden soll.
- Arbeit zitieren
- Pavlina Popova (Autor:in), 2014, Nutzen und Kosten der Einführung von Fracking in Deutschland im Rahmen des Optionspreismodells, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/368579
