SI/502172

Begünstigung der Transformation des Energiesektors durch Berücksichtigung von eingeschränkter Rationalität beim Energieverbrauch sowie entsprechend ausgestaltete politische Massnahmen

Résumé

PROBOUND untersucht Verhaltenseffekte eingeschränkter Rationalität beim Energieverbrauch im Mobilitätssektor - ein Sektor, der aufgrund seiner heterogenen individuellen Entscheidungsfindungsprozesse in besonderem Mass durch diese Effekte geprägt ist.

Textes supplémentaires

Schlussbericht

Das PROBOUND-Projekt zielt darauf ab, die Effekte der begrenzten (bounded) Rationalität (BR) der Akteure im Mobilitätssektor zu verstehen. Im Projekt werden eine Reihe von politischen Massnahmen (und ihre verschiedenen Ausgestaltungen) untersucht, die die BR der Verbraucher bei der Entscheidungsfindung im Bereich der persönlichen Mobilität in der Schweiz berücksichtigt und nutzt. Anschliessend werden die Auswirkungen dieser Massnahmen auf das Schweizer Net-zero Energiesystem quantifiziert. Anhand einer Literaturübersicht haben wir eine Reihe von BR Effekten identifiziert, die uns verschiedene Möglichkeiten aufzeigen, wie BR im Entwurf politischer Massnahmen genutzt werden kann. Diese verschiedenen Arten von BR sind allgemeingültig, treten aber mit besonderer Intensität bei der Einführung neuer Technologien auf, bei denen bei deren Markeinführung unterschiedliche Meinungen vorhanden sind, wie dies etwa bei batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEV) der Fall ist. Nach einer ausführlichen Untersuchung haben wir eine Auswahl von acht politischen Maßnahmen getroffen, die die BR der Verbraucher bei der Entscheidungsfindung zugunsten einer beschleunigten Energiewende bei der Kaufentscheidung für ein Fahrzeug nutzen. Diese Massnahmen beinhalten etwa das eigene Erleben der neuen Optionen im Kontext der Entscheidungsfindung, den Kontext in dem die Entscheidung getroffen wird, die Wahrnehmung von Informationen und die vereinfachte Darstellung relevanter Informationen, wie etwa Energielabel, oder auch Preissignale (etwa Zuschüsse beim Kauf eines BEV oder einer Ladestation). Diese 8 Massnahmen wurden zu insgesamt 21 konkreten Massnahmen ausgestaltet, die sich in der Art und Weise ihrer Implementierung unterscheiden. Die Auswirkungen der Politikdesigns werden mit Hilfe von Modellen in Bezug auf die BEV-Durchdringung in der Schweizer Fahrzeugflotte und die Nutzung der individuellen Personenmobilität in der Schweiz quantifiziert. Anschliessend werden die Auswirkungen dieser 21 konkreten Massnahmen aus einer breiteren Perspektive des Schweizer Energiesystems bewertet, wobei auf reale Daten und gängige Modellierungsverfahren genutzt wurden. Für diese Analysen wurden zwei existierende Modelle, nämlich das agenten-basierte Modell für die Nachfrage im Schweizer Mobilität Sector (BedDeM - Behavior-driven Demand Model) und das Energiesystemmodell der Schweiz (STEM) verwendet. BedDeM ist ein agentenbasiertes Modell, das soziale, wirtschaftliche und psychologische Elemente im Entscheidungsprozess heterogenen Haushalten abbildet. Es ermöglicht so eine Analyse möglichen Reaktionen der Haushalte auf Marktänderungen oder politische Interventionen. Seine ursprüngliche Version umfasste ein detailliertes Nachfragemodell für die Wahl der Art der Mobilität. Die Möglichkeiten des BedDeM-Modells wurden in diesem Projekt erweitert, und können nun die Kaufentscheidung von Privathaushalten für Mobilitätsoptionen (Auto, GA) unter Berücksichtigung der BR der Konsumenten modellieren. STEM, ein Kostenoptimierungsmodell mit gesamtplanerischer Perspektive, wird zur Quantifizierung der Auswirkungen der politischen Massnahmen auf das Schweizer Energiesystem verwendet. Im Rahmen dieses Projekts wurde der Umfang des STEMModells erweitert, um acht heterogene Verbrauchergruppen, verschiedene BEVLadeinfrastrukturoptionen, sowie eine Mehrzieloptimierung zu integrieren. Letztere ermöglicht eine endogene modale Verlagerung im Mobilitätssektor auf der Grundlage der Preiselastizität. Zuerst werden die ausgewählten Massnahmen mit Hilfe des BedDeM-Modell bewertet, und dabei die Reaktionen der Haushalte in Bezug auf deren Autokauf und die Mobilitätsentscheidungen bestimmt. Die Konsequenzen dieser Entscheidungen werden anschliessend mit dem Energiesystemmodell STEM quantifiziert. Beide Modelle werden iterativ gemeinsam simuliert, wofür ein automatischer Datenaustausch realisiert wurde. Für die Beurteilung der Massnahmen wurde ein Baseline-Szenario definiert, dass eine allgemeine Entwicklung beschreibt. Für BedDeM beinhaltet dieses Basisszenario Annahmen über die zukünftigen Fahrzeugmodelle und einen vollständigen Ausstieg aus der Produktion konventioneller Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren ab dem Jahr 2040. Aus Sicht des gesamthaften Energiesystems zielt das Basisszenario (Baseline) dieses Projekts im STEM Modell darauf ab, im Jahr 2050 im gesamten Schweizer Energiesystem Netto-Null-CO2-Emissionen zu erreichen. Dieses Netto-Null-Basisszenario umfasst die bestehenden Massnahmen der Schweizer Energiestrategie 2050 (z. B. Emissionsstandards für Gebäude und CO2-Abgabe) und eine Obergrenze für den gesamten CO2-Ausstoß, um die Ziele für 2030 und 2050 zu erreichen. Der Personentransportsektor in STEM ist fixiert basierend auf den Entscheidungen welche aus dem BedDeM-Modell eingespeist werden. Hingegen werden andere Sektoren in STEM aus gesamtplanerischer Perspektive optimiert, d.h. die Gesamtkosten des Energiesystems werden minimiert. Im BedDeM werden den Agenten keine individuellen Beschränkungen auferlegt, die von einer Netto-Null Strategie abgeleitet sind. Die Baseline ist nicht normativ, da sie von 2020 bis 2030 Bottom-up-Entscheidungen sammelt, ohne Einschränkungen auf Systemebene zu erzwingen, und die Verbraucher in den Jahren 2030 und 2040 mit Brennstoffpreisen versorgt werden, die sich aus der STEM-Optimierung ableiten. Es beinhaltet aber keine Zwänge für die Individuen eine Klimaneutralität zu erreichen.

Publikationen / Ergebnisse

PROBOUND untersucht eine Reihe von Verhaltenseffekten aus dem Bereich der begrenzten Rationalität (BR) auf relevante energiebezogenen Entscheidungsprozessen im Bereich der individuellen Mobilität - einem Sektor, der aufgrund heterogener Entscheidungsfindung sehr anfällig für BR ist. Es untersucht diese Effekte mit Hilfe eines agenten-basierten Modelles der Schweizer Individualmobilität (BedDeM), erweitert um Kaufentscheidungen, sowie einem übergreifenden Modell des Schweizer Energiesystems (STEM). Dabei werden diese Modelle integriert, so dass eine Co-Simulation ermöglicht wird. Es bewertet die Auswirkungen mobilitätsbezogener BR auf die Ziele der Schweizer Energiepolitik aus der Gesamtenergiesystemperspektive. Es liefert Erkenntnisse für die Neugestaltung einer breiten Palette von Politikinstrumenten. Bis heute hat das Projekt Fortschritte bei der technischen Kopplung der Modelle (BedDeM und STEM), bei der Implementierung der Architektur für die Modellierung der Fahrzeugbeschaffung in BedDeM und der Verbrauchersegmentierung in relevante Bereiche und Interventionen, die für die Gestaltugn zukünftiger Massnahmen wichtig sein könnten, innerhalb STEM erreicht.

Détails du projet

Office de recherche: BFE
Statut du projet: Abgeschlossen
Type de projet: Forschungsprojekt
Date de début: 2020-11-14
Date de fin: 2023-01-29
Coûts totaux approuvés: CHF 260001.00
Section: Energie - Wirtschaft - Gesellschaft (EWG)
Domaine politique NABS: Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie

Catégories

Energy system analysis Allgemeine sozio-ökonomische Forschung (EWG) Anwendungsorientierte Forschung

Labels

F+E EWG