No-lose targets as an option to integrate non-Annex I countries in global emission reduction efforts

Substantial greenhouse gas emission reductions of 50% and more below 1990 levels by 2050 are necessary, to limit mean temperature increase below 2°C above pre-industrial levels. While the Kyoto Protocol foresees emission reduction targets for Annex I countries only, current and projected greenhouse gas emissions, as well as the growing economic importance of emerging economies call for an integration of non-Annex I countries in global reduction efforts. No-lose targets set emission reduction targets and define incentives for meeting the target, in contrast to binding reduction targets that use penalties to ensure compliance. One form of incentive is the participation in an international emissions trading market. While a few conceptual and quantitative analyses of no-lose targets can be found in the literature, economic analyses have not been carried out so far. In this thesis, two theoretical frameworks are introduced to analyze the potential of no-lose targets to contribute to global emission reduction efforts. First, a two-player, two-stage model is developed to model a non-Annex I country's participation decision and derive the contribution to global emission reductions. Then a two-player participation game is introduced to analyze the effects that the participation decision of one non-Annex I country has on another non-Annex I country also facing a no-lose target. Two market forms, a perfectly competitive market, and a market with market power on the side of the non-Annex I country are analyzed. In order to complement the highly stylized theoretical frameworks, a quantitative analysis applying marginal abatement cost curves is conducted to estimate the contribution of no-lose targets to reaching the 2°C target. The analyses show that no-lose targets can result in substantial contributions from non-Annex I countries to global emission reductions, in particular if the reduction potential in the non-Annex I countries is large, compared to that of the Annex I community. Market power on the part of the non-Annex I countries is found to further increase these contributions. Yet large certificate transfers via the carbon market are necessary to make the no-lose targets profitable.

Eine zentrale Herausforderung für den internationalen Klimaschutz besteht darin, Nicht-Annex-I-Länder in globale Emissionsminderungsanstrengungen einzubeziehen. Im Gegensatz zu bindenden Emissionszielen stellen no-lose-Ziele unverbindliche Emissionsminderungsvorgaben dar, die gleichzeitig Anreize für die Zielerreichung setzen, z.B. durch die Teilnahme am internationalen Emissionshandel. Anhand von zwei theoretischen Modellen werden die ökonomischen Wirkweisen von no-lose-Zielen und deren potentieller Beitrag zur Erreichung von globalen Emissionszielen untersucht. Zunächst findet die Analyse eines einzelnen Nicht-Annex-I-Landes mit no-lose-Ziel unter der Prämisse von vollkommenemWettbewerb bzw. Marktmacht des Nicht-Annex-I-Landes statt. Es werden zwei Fälle der Lastenteilung von Minderungszielen (bottom-up und top-down) betrachtet. Da die Teilnahmeentscheidung eines nicht-Annex I-Landes die Profitabilität des no-lose-Ziels eines anderen Nicht-Annex I-Landes über den Zertifikatpreis beeinflussen kann, wird in einem zweiten Schritt die strategische Situation zweier Nicht-Annex-I-Länder unter Zuhilfenahme einer spieltheoretischen Komponente ("participation game") analysiert. Die Untersuchung wird wiederum für zwei verschiedene Marktformen durchgeführt. Ergänzt werden die theoretischen Untersuchungen um eine quantitative Analyse basierend auf Grenzvermeidungskostenkurven. Ein speziell dafür entwickelter Algorithmus ermöglicht die Bestimmung von stabilen Marktsituationen, bei denen für alle am Markt teilnehmenden Nicht-Annex-I-Ländern die Erfüllung des no-lose-Ziels einen positiven Gewinn ergibt und gleichzeitig ein möglichst hoher Beitrag von Nicht-Annex-I-Ländern zu globalen Emissionsminderungen erzielt wird. Die quantitative Untersuchung beschränkt sich auf den Wettbewerbsfall. Die Analysen zeigen, dass no-lose-Ziele einen substantiellen Beitrag von Nicht-Annex-I-Ländern zu globalen Emissionsminderungen insbesondere bei einem hohen Emissionsminderungspotential ermöglichen. Das Vorliegen von Marktmacht steigert diesen Beitrag sogar noch. Allerdings sind große Zertifikattransfers über den Emisssionshandelsmarkt notwendig, um eine Profitabilität der Ziele zu erreichen.