Anwendung der linearen Kontrolltheorie auf umweltintegrierte Produktionssysteme

Zusammenfassung

Zur Vermeidung einer transmedialen Problemverlagerung gasförmiger Schadstoffemissionen in die Medien Wasser und Boden ist eine integrierte Betrachtung dieser drei Umweltmedien erforderlich /1/. Im Rahmen dieses Vortrags wird eine Methodik vorgestellt, mit deren Hilfe fiskalische Steuerungsinstrumente (Emissionssteuern, Abfallabgaben,…) hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf umweltintegrierte Produktionssysteme analysiert werden können. Hierzu wird zunächst ein einfaches Produktionssystem beschrieben, das sukzessive um die Komponenten Rauchgasreinigung und Reststoffaufbereitung mit Einsatzfaktorsubstitution erweitert wird. Unter Einbeziehung schadstoffgehaltsabhängiger Energieträgerpreise, Emissionssteuern sowie Abfallabgaben wird das zugrundeliegende optimale Kontrollproblem formuliert und mit Hilfe des Pontryagin’schen Maximumprinzips gelöst. Aus den Ergebnissen lassen sich Aussagen über die optimale Kapazitätsentwicklung der eingesetzten Umweltschutztechniken ableiten.

Abstract

Taking into account the integrated aspect of environmental control options, shifting of pollutants from one to another medium or from one to another substance have to be avoided. Therefore, in this paper an environmental integrated production system will be analyzed and the relevant linear optimal control problem will be formulated. Including taxes on emissions and byproducts, the problem will be solved by using Pontryagin’s maximum principle.