English Title: Environmental policy decisions under uncertainty and optimal choice of instruments

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Abstract

Im ersten Teil der Arbeit werden umweltpolitische Entscheidungen unter Unsicherheit analysiert. Nach einem Aufriss des Problems der globalen Erwärmung und der damit verbundenen Unsicherheiten und Handlungsoptionen wird die unreflektierte Verwendung der Konzepte der Vermeidungskosten sowie des Nutzens aus der Vermeidung (des vermiedenen Umweltschadens) einer kritischen Analyse unterzogen. Weiterhin wird die Anwendbarkeit der Erwartungsnutzenmaximierung auf klimapolitische Entscheidungen in Frage gestellt und als Alternative die Choquet-Erwartungsnutzenmaximierung, die die schlimmstmöglichen Klimawirkungen stärker gewichtet, diskutiert. Insbesondere wird betrachtet, ob die Möglichkeit, Unsicherheiten durch Lernen aufzulösen, zu verstärkten oder verminderten Vermeidungsaktivitäten führt. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit dem umweltpolitischen Instrument der Emissionssteuern. Es wird gezeigt, dass eine Fixierung der Verwendung des Steueraufkommens allein kein Hindernis für das Erreichen einer Pareto-effizienten Allokation darstellt. Bei monopolistischem Wettbewerb hingegen kommt es zu einem Trade-off zwischen der Regulierung von Umweltqualität und Marktmacht.

Translation of abstract (English)

The possibility of man-made climate change has attracted increasing public attention over the last decades. Despite considerable research effort, there remain substantial uncertainties about the impact of anthropogenic greenhouse gas emissions. In the first part of this thesis decisions on the abatement of greenhouse gas emissions are studied. Problems of applying standard notions like 'abatement costs' or 'benefits from abatement' to situations under uncertainty are critically assessed by analyzing the impact of the choice of different welfare measures on optimal emission levels. Further, the applicabibility of expected utility maximization (EU) to the global warming problem is discussed. EU relies on a single (objective or subjective) probability distribution. For the problem of future climate change, however, there is no objective probability assessment. Further, empirical evidence indicates that the behavior of people facing fundamental uncertainties is often not compatible with EU. Therefore an alternative to the standard EU, the Choquet-Expected utility maximization is studied. This criterion puts more weight on the worst case scenario and thereby can be interpreted as an application of the precautionary principle. In particular, I study whether the possibibility of future learning should lead to an increased abatement effort or not. Standard results on the irreversibility effect obtained from EU are generalized. The second part of the thesis deals with the implementation of environmental policy through emission taxes. Here, it is shown that a precommittment on the tax redistribution rule alone does not jeopardize Pareto-efficiency. Within a monopolistic competition, however, there is a trade-off between regulating environmental quality and market power. Emission taxes are studied in a generalized Dixit-Stiglitz-model.