The Economics and Efficiency of Water Supply Infrastructure

In vielen Teilen der Erde nimmt die Knappheit des Gutes Wasser rapide zu. Dennoch weigern sich Entscheidungsträger die ökonomischen Implikationen dieser Wasserknappheit sowie der Allokation von Wasser zu berücksichtigen. Die vorliegende Studie fokussiert die Wasserversorgungsindustrie, indem sie verschiedene ökonomische Perspektiven einnimmt: Kapitel 1 diskutiert aus einer Makroperspektive Infrastrukturinvestitionen (wie z.B. in die Wasserversorgung) indem die ökonomischen Effekte solcher Investitionen in bezug auf regionales Wachstum und Entwicklung diskutiert werden. Hier werden Ansätze der Regional- und Entwicklungsökonomie, der ökonomischen Geographie sowie der volkswirtschaftlichen Finanzwissenschaft betrachtet. Weiterhin fokussiert Kapitel 2 die Wasserversorgungsindustrie und die ökonomisch optimale Organisation des Wassersektors unter Bezugnahme auf den deutschen Wassersektor. Die wesentlichsten ökonomischen Konzepte werden im Hinblick auf eine empirische Überprüfung exemplarisch modelliert und in bezug auf die Bestimmung der optimalen Struktur des Wassersektors wird eine Taxonomie entwickelt. Kapitel 3 hat die mikroökonomische Analyse der Produktionstechnologie ländlicher Wasserversorger zum Gegenstand. Die theoretisch konsistente Modellierung der Wasserproduktions- und Wasserversorgungsprozesse wird durch die Anwendung der global flexiblen funktionalen Form einer symmetrischen und verallgemeinerten McFadden Kostenfunktion, welche den geforderten Regularitäts- und Krümmungseigenschaften entspricht, vorgenommen. Desweiteren werden die Ergebnisse einer schriftlichen Umfrage unter ländlichen Wasserversorgern in Ost- und Westdeutschland sowie der resultierende Datensatz vorgestellt. Skaleneffekte, die optimale Betriebsgröße sowie Preis- und Substitutionselastizitäten werden geschätzt. Schließlich wird in Kapitel 4 die relative Effizienz dieser ländlichen Wasserversorger unter Rückgriff auf die zuvor modellierte theoretisch konsistente Kostenfunktion empirisch analysiert. Diese wird modifiziert um die Messung von inputspezifischer relativer allokativer, Kosten- sowie technischer Effizienz zu ermöglichen. Die Mehrheit der Ökonomen betrachtet die Wasserversorgungsleistungen als Teil der Kerninfrastruktur einer Volkswirtschaft. Im Allgemeinen gehen die theoretischen Ansätze von einem positiven Zusammenhang zwischen Infrastrukturinvestitionen auf der einen und Output und Produktivität auf der anderen Seite aus, wobei letztere zu einem Einkommens- und Wohlfahrtsanstieg führen. Nachfolgend wird deshalb die optimale Organisation der Wasserversorgungsindustrie unter Anwendung von produktions- und industrieökonomischen Konzepten diskutiert, wobei diese Konzepte im Hinblick auf eine empirische Anwendung im Wassersektor exemplarisch modelliert werden. Gemeinhin unterstellte Effizienzgewinne aufgrund einer vertikal integrierten Betriebsorganisation (sog. Verbundvorteile) müssen den Effizienzverlusten infolge einer partiellen oder totalen disintegrierten Organisation gegenübergestellt werden. Solch eine wissenschaftlich fundierte Effizienzbewertung der verschiedenen Organisationsformen im Wassersektor ist in der einschlägigen Literatur bis dato nicht bekannt. Im Hinblick auf die Restrukturierung der Wasserversorgungsindustrie in ländlichen Regionen Deutschlands erscheint das illustrierte Pool-Modell als eine vielversprechende Alternative zur gegenwärtig vorherrschenden integrierten Organisation. Mittels dessen könnte das Monopol auf seinen Kern, das Versorgungsnetz, reduziert werden. Die nachfolgende mikroökonometrische Analyse der Produktionstechnologie ländlicher Wasserversorger fokussiert auf die theoretisch konsistente Modellierung von Wasserproduktion und - versorgung. Die Ergebnisse der Umfrage unter ländlichen Wasserversorgern in Ost- und Westdeutschland - verifiziert unter Rückgriff auf existierende Finanzberichte und Jahresabschlüsse - tragen dazu bei, die Datenlücke für den ländlichen Wassersektor in Deutschland teilweise zu schliessen. Die empirische Analyse zeigt, dass die Mehrheit der ländlichen Wasserversorger sowohl kurz- wie langfristig mit positiven Skaleneffekten produziert. Mehr als 90 % der Wasserversorger in ländlichen Gebieten produziert nicht am optimalen Punkt minimaler Durchschnittskosten. Schließlich wird die relative Effizienz dieser ländlichen Wasserversorger unter Rückgriff auf das zuvor entwickelte theoretisch konsistente Kostenfunktionsmodell empirisch analysiert. Dieses wird modifiziert, um die Schätzung inputspezifischer relativer Effizienz in einem Schritt zu ermöglichen. Die Analyse zeigt, dass die Effizienz im ländlichen Wassersektor in bezug auf den Standort stark variiert. Dies als eine Folge deutlich unterschiedlicher räumlicher Gegebenheiten im Hinblick auf die Wassergewinnung, -aufbereitung, -transport und -verteilung. Die Effizienz von Versorgern in Westdeutschland erweist sich als nicht signifikant höher als diejenige ostdeutscher Versorger. Die rechtliche Eigentumsform sowie der Integrationsgrad hinsichtlich weiterer Versorgungsleistungen haben also keinen signifikanten Effekt auf die relative Effizienz des Unternehmens. Die empirische Analyse bestätigt nur für die allokative Effizienz einen Unterschied zwischen öffentlich geförderten und nicht-geförderten Versorgern. Die Hypothese, dass allokative Ineffizienz die Nachfrage nach den pro Outputeinheit eingesetzten Produktionsfaktoren in einem unterschiedlichem Maß erhöht, kann für einige der vorgenommenen Klassifikationen statistisch bestätigt werden. Relatives Potential zur Kostensenkung besteht vor allem im Hinblick auf die eingesetzten Chemikalien. Indem eine theoretisch konsistente sowie global flexible funktionale Form zur Messung der relativen Effizienz von Wasserversorgern angewandt wird, bildet diese Analyse schließlich einen Beitrag zur Diskussion um den Einsatz anderer flexibler funktionaler Formen neben der Translog-Funktion zur Modellierung des deterministischen Kerns einer stochastischen Kosten- oder Produktionsfrontier. Zum Zeitpunkt der Fertigstellung dieser Studie stellt die durchgeführte Effizienzanalyse desweiteren die erste theoretisch konsistente Analyse für den deutschen Wassersektor dar, welche neben technischer ebenso allokative und Kosteneffizienz inputspezifisch ermittelt. Die theoretischen und emprischen Analysen belegen schließlich eindrucksvoll den Restrukturierungsbedarf im deutschen Wasserversorgungssektor.