Ökonometrische Analysen von Märkten für Kohlenstoffressourcen

Kohlenstoffressourcen, insbesondere die fossilen Brennstoffe Kohle, Erdöl und Erdgas, sind seit der industriellen Revolution Schlüsselfaktoren der globalen wirtschaftlichen Entwicklung. Sie stellen wichtige Inputs in die Produktionsprozesse verschiedener Sektoren dar, vor allem in der Elektrizitätserzeugung, im Verkehrsbereich sowie im verarbeitenden Gewerbe. Jedoch ist ihre Nutzung auch ein Treiber der von Menschen verursachten globalen Erwärmung, so dass bei einer ungebremsten Fortsetzung ihrer Nutzung negative langfristige Folgen sowohl für das menschliche Wohlergehen als auch für die weltwirtschaftliche Entwicklung zu erwarten sind. Um langfristige Wohlfahrtsverluste zu vermeiden, muss daher eine umfangreiche Dekarbonisierung der Weltwirtschaft stattfinden, was notwendigerweise eine Verringerung des Einsatzes fossiler Brennstoffe nach sich zieht. Ein fundiertes Verständnis der betreffenden Märkte ist von großer Bedeutung, um die Konsequenzen möglicher Klimapolitikoptionen vorherzusehen sowie das Auftreten unbeabsichtigter Politikfolgen und von Ineffizienz zu minimieren. Jedoch lässt unser Wissen über diese Märkte zu wünschen übrig. Diese Dissertation befasst sich mit einer Reihe offener Fragen in Bezug auf die Märkte für Steinkohle, Erdöl, Erdgas sowie den europäischen Handel mit Kohlendioxid-Emissionsrechten. Wir wenden ökonometrische Methoden an, einschließlich Mikroökonometrie und Zeitreihenanalyse, um Fragestellungen basierend auf ex-post Daten zu analysieren. Beginnend mit einer regionalen Perspektive untersuchen wir die Determinanten des europäischen Handels mit Kohlendioxid-Emissionsrechten auf Firmenebene mittels eines Selektionsmodells. Nachfolgend testen wir, ob die langfristigen U.S.-amerikanischen Preise von Kohle, Erdöl und Erdgas als stationär betrachtet werden können oder ob sie Persistenzbrüche aufweisen. Anschließend richten wir unsere Analyse internationaler aus: Zunächst untersuchen wir mittels Kointegrationsanalyse, ob der internationale Handel mit Kraftwerkskohle einen weltweit integrierten Markt darstellt und ob der Kohlehandel durch die Rolle von Öl als Kostenfaktor in seiner Logistik mit dem Rohölmarkt verbunden ist. Abschließend nehmen wir eine globale Perspektive ein und führen eine dynamische Analyse von Determinanten der weltweiten Rohölproduktion auf Länderebene durch.Carbon resources, mainly the fossil fuels coal, crude oil and natural gas, have been key drivers of global economic development since the industrial revolution, constituting important inputs in the production processes of several sectors, such as power generation, transportation and industry. However, the use of carbon resources has also been a cause of man-made global warming, which is projected to have detrimental consequences for human welfare and global economic performance in the long run should it continue unabated. To contain long-run welfare losses large-scale decarbonization of the global economy must take place, implying a reduction in the use of fossil fuels. A sound understanding of the markets for these resources is of great importance for our ability to anticipate the outcomes of climate policy choices and to minimize the occurrence of unintended consequences and inefficiency. However, our understanding of carbon resource markets is incomplete. This dissertation addresses a number of open questions regarding the markets for hard coal, crude oil, natural gas and the European market for carbon dioxide emission permits. Applying a range of econometric methods we analyze key patterns in these markets based on ex-post economic data, using estimation frameworks from both micro-econometrics and time series analysis. Starting with a regional perspective, we analyze the firmlevel drivers of the trade in carbon dioxide emission permits in the European context by means of a selection model. Furthermore, we test whether long-run U.S. prices of bituminous coal, crude oil and natural gas are stationary throughout their recorded history, or if they exhibit breaks in persistence. We then adopt a more international approach: Using cointegration analysis we examine whether the international steam coal trade constitutes a globally integrated market and if it is tied to the crude oil market through the role of oil in steam coal logistics. Finally, taking a fully global perspective we provide a dynamic country-level analysis of the determinants of global crude oil production