Kuppelproduktion: Eine theoretische und empirische Analyse am Beispiel der chemischen Industrie

381 Pages·1995·15.222 MB·German

by  Dr. Georg Müller-Fürstenberger (auth.)

Kuppelproduktion
Vorwort
Uber viele Jahre hinweg war Kuppelproduktion, d.h. die zwangslaufig gemein
same HersteHung mehrerer Produkte, fiir die Okonomik ein Randphanomen.
Erst die massiven Umweltprobleme seit den 70er Jahren riickten die Exi
stenz unerwiinschter Kuppelprodukte in Form von Abfallen, Schadstoffen und
Abwassern zunehmend in den Vordergrund. Vor aHem fiir die chemische Indu
strie bringen diese Kuppelprodukte groBe Schwierigkeiten mit sich. Dabei darf
jedoch nicht iibersehen werden, daB die Eigenschaft eines Kuppelproduktes,
erwiinscht oder unerwiinscht zu sein, nicht dem Produkt inharent ist, sondern
vom_wirtschaftlichen Kontext abhangt.
In der vorliegenden Arbeit werden die okonomischen Aspekte der Kup
pelproduktion aus drei Perspektiven betrachtet. Die erste Perspektive ist
die der Umweltokonomik, die eine Auseinandersetzung mit den unerwiinsch
ten Kuppelprodukten der chemischen Industrie und der modeHtheoretischen
Beriicksichtigung dieser Produkte beinhaltet. Die zweite Perspektive ist ei
ne wirtschaftsgeschichtliche. Untersucht wird der EinfluB der Kuppelproduk
tion auf die chernische Industrie iiber einen sehr langen Zeitraum. SchlieB
lich stehen bei der dritten Perspektive die Produktionskomplexe, deren Kern
die chemische Industrie bildet, mit mannigfaltigen kuppelproduktionsbeding
ten Verflechtungen im Vordergrund. Untersucht wird deren Modellierung, ihre
empirische Evaluation sowie die gesamtwirtschaftlichen Implikationen.
Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Zeit als Assistent am
Lehrstuhl fiir Wirtschaftstheorie des Alfred-Weber-Instituts der U niversitat
Heidelberg. Sie ist Bestandteil des von Herrn Prof. Dr. Malte Faber geleite
ten Forschungsprojektes iiber die okonomischen und okologischen Folgen der
Produktion von Nebenerzeugnissen in der chernischen Industrie. Dieses Pro
jekt wurde finanziert von der Volkswagen-Stiftung, die damit die finanziellen
Voraussetzungen fiir meine Forschungen schuf.
Mein Dank gilt vor aHem Herrn Prof. Dr. Malte Faber, der die Entste
hung dieser Arbeit ermoglichte und des sen Freude an der Auseinandersetzung
mit grundsatzlichen wirtschaftstheoretischen Fragen einerseits und sehr kon-
Georg Miiller-Fiirstenberger
Kuppelpfoduktion
Eine theoretische und empirische
Analyse am Beispiel der
chemischen Industrie
Mit 35 Abbildungen
Physica-Verlag
Ein Unternehmen
des Springer-Verlags
Reihenherausgeber
Werner A. Muller
Peter Schuster
Autor
Dr. Georg Muller-Fiirstenberger
Volkswirtschaftliches Institut
Abteilung Angewandte Mikro6konomie
GesellschaftsstraBe 49
CH-3012 Bern, Schweiz
ISBN-13: 978-3-7908-0883-4 e-ISBN -13: 978-3-642-46979-4
DOl: 10.1007/978-3-642-46979-4
CIP-Titelaufnahme der Deutsehen Bibliothek
Miiller-Fiirstenberger, Georg:
Kuppelproduktion: eine theoretisehe und empirische Analyse
am Beispiel der ehemischen Industrie / Georg Miiller
Fiirstenberger. - Heidelberg: Physiea-Verl., 1995
(Umwelt und Okonomie; Ed. 13)
NE:GT
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© Physica-Verlag Heidelberg 1995
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UmweIt und Okonomie Band 13
Band 1: Michael Schroder Band 10: Maria J. Welfensl
Die volkswirtschaftlichen Kosten Nadja Schiemann (Hrsg.)
von Umweltpolitik Umweltiikonomie und zukunftsf:ihige
1991. 224 Seiten. Brosch. DM 69, Wirtschaft
ISBN 3-7908-0535-1 1994.209 Seiten. Brosch. DM 75,
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1991. 184 Seiten. Brosch. DM 65, und wirtschaftliche Entwicklung
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1992.244 Seiten. Brosch. DM 79,
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1993.249 Seiten. Brosch. DM 85,
ISBN 3-7908-0654-4
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1994. 253 Seiten. Brosch. DM 85,-
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1994.416 Seiten. Brosch. DM 120,
ISBN 3-7908-0779-6
VI
kreten empirischen Bezugen andererseits immer motivierend war. Herrn Prof.
Dr. Michael Ahlheim (Technische Universitat Cottbus) danke ich fur die Uber
nahme des Koreferats. Zahlreiche Anregungen verdanke ich der Intuition und
dem Einfallsreichtum von Dr. J.L.R Proops (University of Keele, UK).
Fur ihre konstruktive Kritik und Anregungen danke ich meinen fruheren
Kollegen Dr. Frank Jost und Dr. Armin Schmutzler. Herrn Dr. Klaus Christ
(Hoechst AG), Dr. Kurt-Geert Malle (BASF AG) sowie Frau Dr. Muller-Eisen
(Bayer AG) danke ich fur ihre Bereitschaft, als kompetente Gesprachspart
ner zum Gelingen der Arbeit beigetragen zu haben. Herrn Pascal Previdoli
(Universitat Bern) danke ich fur seine Unterstutzung bei der Drucklegung der
Arbeit. An dieser Stelle mochte ich auch meinen Eltern danken, die mein Studi
urn durch ihre finanzielle Unterstutzung ermoglicht haben. Nicht zuletzt danke
ich meiner Frau, die diese Arbeit mit Geduld und Interesse begleitet hat. 1h
re unvoreingenommenen Fragen haben mich mehrmals zum Uberdenken von
Formulierungen und Aussagen veranla:Bt.
Bern, Mai 1995
Georg M uller-Furstenberger
Inhaltsverzeichnis
I Einfiihrung in die Kuppelproduktion 1
1 Einleitung 3
1.1 Klassische Aspekte der Kuppelproduktion 4
1.2 Neuere Aspekte der Kuppelproduktion 7
1.3 Vorgehensweise . . . . . . . . . 8
2 Zum Begriff Kuppelproduktion 11
2.1 Der Begriff Kuppelproduktion in der okonomischen Literatur 11
2.2 Begriffsprazisierung: Kuppel- und Verbundproduktion . 16
2.3 Zusammenfassung und weiterfiihrende Fragestellungen 24
II Unerwiinschte Kuppelprodukte 29
3 Umweltprobleme und Kuppelproduktion 31
3.1 Die okonomisch orientierte Sichtweise 31
3.2 Die naturwissenschaftliche Sichtweise 33
3.3 Schadstoffe als unerwiinschte Kuppelprodukte 35
3.4 Zusammenfassende Bemerkungen ...... . 36
4 Empirische Analyse der chemischen Industrie 39
4.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.2 Die Giiter: Zielprodukte und erwiinschte Kuppelprodukte . 43
4.2.1 Das Produktspektrum .............. . 44
4.2.1.1 Die Aggregationsebene der Giiterzweige 45
4.2.1.2 Folgen der Eigenheiten des Produktspektrums
fiir okonomische Studien 48
4.2.2 Wirtschaftliche Eckdaten ..... 50
Vlll
4.2.3 Gesamtwirtschaftliche Einbindung. . . . . . . 54
4.2.3.1 Verwendung chemischer Erzeugnisse 55
4.2.3.2 Herstellung chemischer Erzeugnisse . 58
4.3 Direkte unerwiinschte Kuppelprodukte chemischer Erzeugnisse 60
4.3.1 Vorbemerkung....................... 60
4.3.2 Umweltmedienorientierte Analyse unerwiinschter Kup-
pelprodukte . . . . . . . 61
4.3.2.1 Luftschadstoffe 62
4.3.2.2 Abwasser 71
4.3.2.3 Abfall.. 79
4.3.2.4 Unerwiinschte Kuppelprodukte am Beispiel
der BASF AG. . . . . . . . . . 81
4.3.3 Kostenverursachung und Kapitalbildung 83
4.3.4 Produktionsintegrierter Umweltschutz -Ergebnisse einer
Fallstudienuntersuchung . . . . . . . . . . 88
4.4 Die Verwendung chemischer Erzeugnisse als Ursache un-
erwiinschter Kuppelprodukte . 92
4.4.1 Chlorchemie und Pestizide 93
4.4.1.1 Polyvinylchlorid (PVC) 95
4.4.1.2 Chlorierte Kohlenwasserstoffe 96
4.4.1.3 Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW) . 98
4.4.1.4 Pestizide 99
4.4.2 Allgemeine Charakteristika . 99
4.4.3 Zusammenfassende Bemerkungen .101
5 Unerwiinschte Kuppelprodukte in der Okonomik 103
5.1 Einleitung................. . 103
5.2 Abfallwirtschaft und Kuppelproduktion . . 104
5.3 Neoklassische Modelle .......... . 108
5.3.1 Umwelt als Schadstoffempfanger und 6ffentliches Kon-
sum gut . . . . . . . . . . . . . . 109
5.3.1.1 Produktionsbereich. . 110
5.3.1.2 Umwelt- und Konsumbereich . 113
IX
5.3.1.3 Optimale Faktorallokation und Marktgleichge-
wicht · 113
5.3.1.4 Bemerkungen zur Kuppelproduktion · 115
5.3.2 Umwelt als Schadstoffempfanger und RohstofHieferant. . 118
5.3.3 Zusammenfassung ..... . · 120
5.4 Neo-osterreichische Kapitaltheorie . · 120
5.4.1 Grundelemente ...... . · 121
5.4.2 Konkrete Modellierung unerwiinschter Kuppelprodukte . 125
5.4.3 Industrielle Entwicklungsmuster .. .127
5.4.4 Konzeptionelle Ankniipfungspunkte · 128
5.4.5 Zusammenfassung. · 129
5.5 Das Input-Output-Modell .129
5.5.1 Das Grundmodell . .130
5.5.2 Zurechnung unerwiinschter Kuppelprodukte · 133
5.5.3 Das erweiterte Input-Output-Modell · 136
5.5.4 SchluBfolgerungen ..... · 137
5.6 Okonometrische Untersuchungen. · 138
5.6.1 Die Studie von Hettige, Lucas und Wheele .138
5.6.2 Die Studie von Barbera und McConnell . .140
5.7 Zusammenfassende Bemerkungen . . . . . . . . . 141
III Entwicklungslinien der chemischen Industrie 143
6 Einfiihrung in die Entwicklungslinien 145
6.1 Fragestellung . . .. .145
6.2 Untersuchungsobjekt .146
6.3 Forschungsstand, Quellen und Vorgehensweise .147
7 Anorganisch-chemische Industrie 151
7.1 Die chemische Industrie im Kontext der industriellen Revolution 151
7.2 Die Schliisselchemikalie Schwefelsaure ....... . .155
7.2.1 Die vorindustrielle Schwefelsaureproduktion · 156
x
7.2.2 Die erste industrielle Entwicklungsphase: Sizilianischer
Schwefel und das Bleikammerverfahren · 157
7.2.2.1 Die Innovation des Bleikammerverfahrens . 157
7.2.2.2 Die Schwefelgewinnung in Sizilien . . 160
7.2.3 Die zweite Entwicklungsphase: Rohstoff'substitution und
technische Optimierung. .. .. · 162
7.2.3.1 Invention und Innovation der Pyritverarbei-
tung zu Schwefelsiiure . . .. .... . .. 162
7.2.3.2 Der Wechsel der Rohstoff'basis und die Innova-
tion ergiinzender Prozesse in GroBbritannien .. 163
7.2.4 Aufbau der deutschen Schwefelproduktion . 166
7.2.4.1 Siichsische und bOhmische Siiurehiitten . 166
7.2.4.2 Die Kuppelproduktion in den Metallhiitten . 167
7.2.5 Niedergang der Bleikammertechnologie .168
7.2.6 Die Ablosung des Bleikammerverfahrens durch den Kon-
taktprozeB . . . . . . . .170
7.2.7 Die gegenwiirtige Schwefelsiiureproduktion .171
7.2.8 Zusammenfassung. .176
7.3 Die Chlor-Alkali-Industrie .179
7.3.1 Sodaherstellung - Entstehung einer Industrie .180
7.3.2 Erfindung des Leblanc-Verfahrens . . . . . . · 181
7.3.3 Innovation des Leblanc-Verfahrens in GroBbritannien .184
7.3.4 Umwelt- und Ressourcenaspekte des Leblanc-Verfahrens 185
7.3.4.1 Das Kuppelprodukt Chlorwasserstoff' . 186
7.3.4.2 Das Kuppelprodukt Calciumsulfid . . 190
7.3.5 Wirtschaftlicher Kontext der Kuppelproduktverwertung . 194
7.3.5.1 Aufschwungphase der Leblanc-Produzenten .. 194
7.3.5.2 Technikablosung durch das Solvay-Verfahren .. 197
7.3.5.3 Konkurrenz durch die Elektrolyse ........ 206
7.3.6 Gegenwiirtige Produktion von Soda, Natronlauge und
Chlor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211
7.3.6.1 Volkswirtschaftliche KenngroBen .212