Proaktive Perspektiven für die kommenden Jahre: Herausforderungen annehmen - Chancen nutzen Klaus Hasselmann European Climate Forum, Max-Planck-Institut.

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1 Proaktive Perspektiven für die kommenden Jahre: Herausforderungen annehmen - Chancen nutzen Klaus Hasselmann European Climate Forum, Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg Klimawandel – Chance für die Wirtschaft, Evangelische Akadamie Tutzing, 14-15 November 2005

2 Übersicht 1.Zeitskalen des Klimawandels 2.Implikationen für Klimaschutzstrategien: Einbindung langfristiger Klimaschutzstrategien in kurz- und mittelfristige politische Zielvorgaben 3.Herausforderungen für die Modellierung des gekoppelten Klima-Sozioökonomischen Systems (Integrated Assessment Models) 4.Folgerungen für die kurz-, mittel- und langfristige Klimaschutzstrategie

3 Third report of the UN International Panel on Climate Change (IPCC, 2001): "An increasing body of observations gives a collective picture of a warming world and other changes [sea level, rainfall, ocean heat content, daily temperature range, cloud cover, and extreme events] in the climate system".

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5 warming world: Globaler Temperaturanstieg eindeutig (Wahrscheinlichkeit > 99% ) oberhalb des Rauschens natürlicher Klimavariabilität. other changes [sea level, rainfall, ocean heat content, daily temperature range, cloud cover, and extreme events] : Beobachtete Änderungen der Extremereignisse sind konsistent mit Modellvorhersagen, aber noch nicht statistisch eindeutig aus dem Rauschen heraus (gilt u.a. für Hurrikane). Third report of the UN International Panel on Climate Change (IPCC, 2001): "An increasing body of observations gives a collective picture of a warming world and other changes [sea level, rainfall, ocean heat content, daily temperature range, cloud cover, and extreme events] in the climate system".

6 Das Problem ist nicht die heute beobachtete globale Erwärmung von 0.8 0 C, sondern die prognostizierte Erwärmung von ca. 3 0 C (6 0 C über den Kontinenten) in diesem Jahrhundert, mit weiterem Anstieg im folgenden Jahrhundert, falls keine Maßnahmen zur Emissionsreduktion ergriffen werden.

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8 Übersicht 1.Zeitskalen des Klimawandels 2.Implikationen für Klimaschutzstrategien: Einbindung langfristiger Klimaschutzstrategien in kurz- und mittelfristige politische Zielvorgaben

9 Die Emissionsreduktion muss genügend stark sein, um die Zunahme des Lebensstandards der Entwicklungsländer aufzufangen. Heute erzeugen etwa 1/5 der Weltbevölkerung (die Industriestaaten) etwa 4/5 der globalen CO 2 Emissionen. => Will man bei gleichem Lebenstandard aller Menschen die globalen Emissionen auf etwa 1/5 des heutigen Wertes reduzieren, müssen die globalen Prokopfemissionen auf etwa 1/20 der heutigen Prokopfemissionen der Industrieländer reduziert werden. Konvergenz:4 Kontraktion:5 Konvergenz  Kontraktion = 20

10 Ist das Ziel realistisch? Technisch realisierbar? Ja – und bezahlbar Politisch realistisch? Wahrscheinlich nicht, aber denkbar => Mitigation und Adaption. Hier im Vordergrund: Mitigation

11 Price barrier

12 Higher-cost or controversial options: photovoltaic solar thermal (CO 2 sequestration) advanced nuclear fission nuclear fusion

13 Ist langfristiger Klimaschutz bezahlbar? 2000 2050 BSP 1-2% BAU Wachstum (log) 1 2 2% Verlust an BSP entspricht einer einjährigen Wachstumsverzögerung über 50 Jahre: der sonst im Jahre 2050 erreichte Lebenstandard wird erst im Jahre 2051 erreicht. Nachhaltiges Wachstum

14 20052010201520202025203020352040 BSP (log) 1 2 3 4 5 1% Wachstum 5% Wachstum 1.5 2% Wachsumsverlust in 20 Jahren 4% Wachsumsverlust in 20 Jahren 10% Wachsumsverlust 20% Wachsumsverlust

15 Anmerkungen: 1)Die Zahl 0.1% ist recht unsicher und umstritten, sogar im Vorzeichen. 2)Die Frage ist nur durch Einbindung in aktuelle politische Probleme (konjunkurelle Stagnation, Arbeitslosigkeit, demographische Entwicklung, soziale Sicherheit, Globalisierung,..) sinnvoll zu beantworten. 3)Global ist das Problem nicht marktwirtschaftlich, sondern nur unter dem Gesichtspunkt der überregionalen Gerechtigkeit und internationalen Sicherheit zu lösen. 4)Antizyklisch eingesetzte Investitionskosten können einen Wachstumsschub statt –verlust erbringen. 5)Die Mitigationskosten müssen mit den ersparten Kosten durch Schadensvermeidung verglichen werden! Ist 0.1% BSP Wachstumsverzicht über einen Zeitraum von etwa 20 Jahren in D, EU oder US politisch realisierbar? Können die Schwellen- und Entwicklungsländer nachziehen?

16 200520202040 1 2 3 4 5 1.5 20602080 mit Mitigation ? 1 2 3 4 5 8 10 log BSP 5% Wachstum 1% Wachstum langfristige Auswirkungen ? BAU ohne Klimaschäden BAU mit Klimaschäden

17 Leider ist die langfristige Sicht sowohl der Öffentlichkeit als auch der Politik schwer zu vermitteln! Es müssen daher Wege gesucht werden, um die langfristige Klimastrategie in Einklang zu bringen mit kurz- bis mittelfristigen Zielen der Politik. 1. Aufgabe: Überwindung der derzeitigen Preisbarriere nach Ausschöpfung der relativ preiswerten aber nur beschränkt erweiterbaren alternativen Technologien

18 Zuckerbrot und Peitsche Klimapolitik Peitsche (Kyoto). Verursacherprinzip (Polluter Pays Principle - PPP): Internalisierung kurz- bis mittelfristiger Klimaschäden; Klimaschadenskosten werden Verursachern in Rechnung gestellt (Kyoto Instrumente: Handelbare Emissionszertifikate, Steuer, Joint Implementation, Clean Development Mechanism,..) (Zusätzlich: Regulierungen: Wärmedämmung, Energieeffizienzstandards,...) Zuckerbrot (post-Kyoto). Internalisierung langfristiger Klimaschäden: Anreize schaffen (mehr später)

19 Fossile Energieträger Alternative Technologien, kurz- bis mittelfristig Alternative Technologien, langfristig Direkte Kosten Kurzfristige Klimaschäden Langfristige Klimaschäden Kyoto: PPP Peitsche: PROBLEM: beschränkte Mitigationskapazität Werden konkurrenzfähig Bleiben nicht- konkur- renzfähig

20 Zucker und Peitsche Klimapolitik Peitsche (Kyoto). Verursacherprinzip (Polluter Pays Principle - PPP): Internalisierung kurz- bis mittelfristiger Klimaschäden; Klimaschadenskosten werden Verursachern in Rechnung gestellt (Kyoto Instrumente: Handelbare Emissionszertifikate, Steuer, Joint Implementation, Clean Development Mechanism,..) Zuckerbrot (post-Kyoto). Internalisierung langfristiger Klimaschäden: Vorbeugungspolitik; Vermeidung zukünftiger Klimaschäden wird als gemeinschaftliche Aufgabe von der Gesellschaft getragen. Post-Kyoto Instrumente: Förderung von FuE, Subventionen für erneuerbare Energie, Demonstrationsanlagen, Infrastruktur (e.g. Wasserstoffnetz), öffentliche Aufklärung

21 Fossile Energieträger Alternative Technologien, kurz- bis mittelfristig Alternative Technologien, langfristig Direkte Kosten Kurzfristige Klimaschäden Langfristige Klimaschäden Kyoto: PPP Kosten- reduktion Beide werden konkurrenzfähig Post-Kyoto: langfristige Förderung Zuckerbrot +Peitsche:

22 Die Herausforderung des langfristigen Klimawandels erfordert somit eine Doppelstrategie: 1)Internalisierung der kurz- bis mittelfristigen externen Kosten des Klimawandels durch direkte Übertragung der Kosten auf die Verursacher (implementiert im Kyoto Protokol) 2)Vielseitige und langfristige öffentliche Förderung heute noch nicht konkurrenzfähiger Technologien, die wegen ihres hohen Reduktionspotential für den langfristigen Klimaschutz in der Zukunft unumgänglich sein werden. (Neben Förderungsmaßnahmen – Zuckerbrot - können zur Entwicklung der erwünschten Technologien auch nationale „Entwicklungsverpflichtungen“ - Peitsche - eingesetzt werden, verbunden mit einem Handel in „Technologischen Entwicklungs-Zertifikaten“)

23 Vorteile einer kurz- bis langfristigen Doppelstrategie: 1)Allmählicher Übergang in eine dekarbonisierte Energiewirtschaft ohne ökonomische Verwerfungen 2)Klare Zielsetzungen für die Industrie durch rechtzeitige Einführung langfristiger Rahmenbedingungen 3) Anwendbarkeit geeigneter Marktinstrumente (z.B. handelbare Obligationen für Investitionen in grüne Energie) 4) Aufklärung der Öffentlichkeit 5) Reduktion des Nord-Süd-Konfliktpotentials durch Entwicklung und Bereitstellung der erforderlichen neuen Technologien durch die Industrieländer.

24 “Currently, most such investment [in energy technology] is directed towards discovering and developing more conventional and unconventional fossil resources” IPCC- Third Assessment Report, Working Group III, Mitigation Aber auch: “There is no single path to a low-emission future and countries and regions will have to choose their own path. Most model results indicate that known technological options could achieve …[low] atmospheric CO 2 stabilization levels ….. over the next hundred years or more, but implementation would require associated socio-economic and institutional changes.”

25 Bisher noch nicht. Erforderlich sind detaillierte Analysen des langfristigen ”Global Mitigation Potentials” alternativer Energietechnologien, in Verbindung mit möglichen Steuerungsmaßnahmen im Rahmen allgemeiner politischer Zielsetzungen. Hierfür ist eine enge Kooperation zwischen Wissenschaftlern (Klimatologen, Ökonomen, Sozialwissenschaftlern,...), Industrie, Wirtschaft, Nichtregierungsorganisationen, Medien und Entscheidungsträgern erforderlich. (Daher Gründung des European Climate Forums)

26 Übersicht 1.Zeitskalen des Klimawandels 2.Implikationen für Klimaschutzstrategien: Einbindung langfristiger Klimaschutzstrategien in kurz- und mittelfristige politische Zielvorgaben 3.Herausforderungen für die Modellierung des gekoppelten Klima-Sozioökonomischen Systems (Integrated Assessment Models)

27 Wie bringen wir die Anforderungen des nationalen und internationalen Klimaschutzes in Einklang mit den aktuellen Erfordernissen der Politik? Z.B.: Mehr Wachstum Vollbeschäftigung Schuldenabbau Technologischer Fortschritt Soziale Gerechtigkeit Internationale Konkurrenzfähigkeit

28 Modelle sollten aktuelle Kontroversen nicht aussparen, sondern analysieren und beleuchten, z.B.: Wachstumsantrieb über Angebot (Löhne senken) oder Nachfrage (Löhne erhöhen)? Schuldenabbau, oder Wachstum anregen durch staatliche Investitionen (bei staatlicher Schuldenaufnahme - Keynes)? Steuern erhöhen (Schuldenabbau) oder senken (Wachstum stimulieren)? Umwelterhaltende Vorreiterrolle oder internationale Konkurrenzfähigkeit? Internationaler Lastenausgleich (zugunsten der Entwicklungsländer) oder Bewahrung nationaler Interessen? Wie kann die nationale und internationale Klimapolitik in diese Problemstellungen optimal eingebettet werden oder sogar zur Lösung der Kontroversen beitragen?

29 . die Modelle sollten a)möglichst einfach und übersichtlich sein, z.B. in Form einer verzweigten Modellhierarchie: aufsteigend von einfachen zu komplexeren Modellen (Vergleich IPCC Climate Change 2001, vol 3, Mitigation, Ch. 8,.. Costs.., S.505: Liste von 42 Modellen ohne übersichtliche Gesamtstruktur – wenig hilfreich für politische Entscheidungen) Modelle sind zur sachlichen Analyse und Lösung kontroverser Fragen der Wechselwirkungen zwischen Klimapolitik und wirtschaftlicher Entwicklung unabdingbar, aber

30 Standard coupled climate--economic model climate system economic system climate policy ghg emissions impacts on production,welfare,… regulatory instruments scenario predictions Ökonomisches System

31 Kernmodell GH:Globaler Handel GHK:Globaler Handel+Klima NW: nationale Wirtschaft NWK: nationale Wirtschaft +Klima GHK NWK NW GH Ökonomische Modell-Hierarchie

32 die Modelle sollten a)möglichst einfach und übersichtlich sein, z.B. in Form einer verzweigten Modellhierarchie: aufsteigend von einfachen zu komplexeren Modellen b)das Wirtschaftssystem nicht als allein durch Marktkräfte bestimmtes mechanistisches System auffassen, sondern die entscheidenden Einflüsse von subjektiven Agentenentscheidungen mit berücksichtigen. Modelle sind zur sachlichen Analyse und Lösung kontroverser Fragen der Wechselwirkungen zwischen Klimapolitik und wirtschaftlicher Entwicklung unabdingbar, aber

33 KapitalArbeit Firma Kons.GtInvst.Gt Produktion Geld Kernmodell GH:Globaler Handel NW: nationale Wirtschaft plus Klimapolitik Marktgleichgewicht: Geldkreislauf geschlossen Wachstum durch Investitionen vorgegeben Firmen ohne Profit Vollbeschäftigung

34 KapitalArbeit Firma Kons.GtInvst.Gt Produktion Geld Agentengesteuert Geldkreislauf mit Speicherung Wachstum entscheiden Firmen Firmenprofit Motor des Wachstums Arbeitslosigkeit Kernmodell GH:Globaler Handel plus Klimapolitik NW: nationale Wirtschaft Speicher (Bank)

35 Drei Beispiele für den Bedarf an agentengesteuerten Modellen 1)Internationale Klimaverhandlungen 2)Technologische Entwicklungen und Konsumverhalten 3)Technologische Entwicklung und Konjunktursteuerung

36 Beispiel 1: Internationale Klimaverhandlungen

37 Traditioneller Zugang zur Ermittelung einer “optimalen” internationalen Klimaschutzstrategie: Kosten/Nutzen Analyse: Minimierung der globalen Summe der Kosten M (mitigation) der Emmissionsreduktion plus Kosten D (damages) der Klimaschäden durch einen “wohlwollenden globalen Planer”, der entsprechende Rahmenbedingungen setzt (z.B. Emissionshandel). Problem: Den unterstellten “wohlwollenden globalen Planer” gibt es nicht, sondern lediglich ein Ensemble unterschiedlicher Verhandlungspartner (Stakeholder) - mit unterschiedlichen Beurteilungen und divergierenden Interessen.

38 climate damage losses D mitigation losses M indifference line Sum S = D + M = const BAU acceptable climate policy : Climate policy assessment based on ordering relation with respect to indifference line unacceptable climate policy :

39 climate damage losses D mitigation losses M BAU climate damage losses D mitigation losses M BAU climate damage losses D mitigation losses M BAU climate damage losses D mitigation losses M BAU stakeholder A stakeholder B stakeholder C stakeholder D Divergent individual stakeholder assessments

40 Ursachen unterschiedlicher Bewertungen 1.Divergierende wirtschafliche Interessen 2.Unterschiedliche Auffassungen von Gerechtigkeit 3.Abweichende Beurteilung der Unsicherheiten von a) zukünftigen anthropogenen Klimaänderungen b) Folgen der Klimaänderung c) technologischen Entwicklungen d) Auswirkungen von Regulierungsmaßnahmen

41 Fazit: Kosten/Nutzen Analysen aus Sicht eines einzigen globalen Planers sind wenig hilfreich. Benötigt wird eine Multi-Agenten-Analyse: Ein Ensemble von Kosten-Nutzen Analysen, um die Ursachen der unterschiedlichen Beurteilungen von Klimaschutzmaßnahmen durch die einzelnen Verhandlungsteilnehmer herauszuarbeiten und zu quantifizieren.

42 climate damages D mitigation costs M Kyoto post-Kyoto U E C C = D + M = D 0 = const P P P unacceptable policies acceptable policies Post-Kyoto: Needed: short term commitments plus long-term statements of intent

43 Kosten/Nutzen Analyse im Sinne von Bayes Teilnehmer an internationalen Klimaverhandlungen beurteilen Klimaschutzvorschläge an Hand ihrer subjektiven Schätzungen der Wahrscheinlichkeiten möglicher zukünftiger Entwicklungen (ihrer ”priors”). Durch die Einbringung neuer Informationen durch die Wissenschaft werden”priors” in verbesserte ”posteriors” verwandelt. Dieses verändert die Verhandlungslage und erhöht (hoffentlich) die Chancen einer Vereinbarung. Beispiel: Bericht des IPCC (UN Intergovernmental Panel on Climate Change), Climate Change 2001, vol 1 (Working Group 1), “The Science of Climate Change“ Leider fehlen bisher ähnlich klare Analysen über langfristige globale Klimaschutzmaßnahmen (Berichte der entsprechenden IPCC Working Groups 2 und 3 sind wenig erhellend).

44 Beispiel 2: Technologische Entwicklung und Konsumverhalten MADEM (Multi-Agent Dynamic Economic Model) Ansatz: Mehrere Agenten, die unterschiedliche Ziele verfolgen: Unternehmer: Profitmaximierung Lohnempfänger: Lohnmaximierung Aktionäre: Dividendenmaximierung Konsumenten: Konsum- und Sparpräferenzen Regierungen: Wachstumsmaximierung Alle Agenten verfolgen ihre individuellen Ziele, und wollen dabei gleichzeitig einen gravierenden Klimawandel verhindern. Was passiert? Gibt ist eine theoretische optimale Gesamtstrategie? Ist sie realisierbar, und wie?

45 Eine erste MADIAM Version mit zwei Regionen (Europa und die Welt) und jeweils drei Akteuren (Regierung, Unternehmer, Konsument) wurde als Klimaspiel in der Klimaausstellung des Deutschen Museums, München, 2002/2003 implementiert. Ein Computer-Spiel für 2 Spieler. Dies ist ein anderes Spiel als das von Herrn Höppe und Conrad erwähnte (und von der Münchner Rück gesponsert und mitentwickelte) Brett-Klimaspiel “Winds of Change”, war aber ebenfalls auf der Klimaaustellung des Deutschen Museums sehr populär. Beide Spiele können vom ECF Website (WWW. European-Climate-Forum. net) herunter geladen bzw. bestellt werden.

46 Beispiel 3: Technologische Entwicklung und Konjunktursteuerung

47 KapitalArbeit Firma Kons.GtInvst.Gt Produktion Geld Agentengesteuert Geldkreislauf mit Speicherung Wachstum entscheiden Firmen Firmenprofit Motor des Wachstums Arbeitslosigkeit Kernmodell plus Klima Speicher (Bank) Beispiel 3: Technologische Entwicklung und Konjunktursteuerung Staat

48 KapitalArbeit Firma Kons.GtInvst.Gt Produktion Geld Geldstau in D bei allen drei Agenten: Stagnation! Kernmodell plus Klima Speicher (Bank) Beispiel 3: Technologische Entwicklung und Konjunktursteuerung Staat

49 KapitalArbeit Firma Kons.GtInvst.Gt Produktion Geld Geldstau in D bei allen drei Agenten: Stagnation! Lösung 1: mehr Geld für Firmen und Aktionäre (Lohn- Nebenkosten erniedrigen). Wurde gemacht, kein Erfolg. Kein Vertrauen der Firmen in Nachfrage? Kernmodell plus Klima Speicher (Bank) Beispiel 3: Technologische Entwicklung und Konjunktursteuerung Staat Schwächung

50 KapitalArbeit Firma Kons.GtInvst.Gt Produktion Geld Geldstau in D bei allen drei Agenten: Stagnation! Lösung 2: mehr Geld für Lohnempfänger (Löhne erhöhen). Wurde nicht gemacht, Erfolg aber fraglich. Hohe Sparrate wegen Angst um Arbeitsplatz? Kernmodell plus Klima Speicher (Bank) Beispiel 3: Technologische Entwicklung und Konjunktursteuerung Staat Stärkung

51 KapitalArbeit Firma Kons.GtInvst.Gt Produktion Geld Geldstau in D bei allen drei Agenten: Stagnation! Lösung 3: Keynes: Höhere staatliche Investitionen, verbunden mit höheren Steuern (oder Schulden) Wurde nicht gemacht, unpopulär oder in Konflikt mit Maastrich. Kernmodell plus Klima Speicher (Bank) Beispiel 3: Technologische Entwicklung und Konjunktursteuerung Staat Stärkung

52 Es gibt in Deutschland (sowie international) Verfechter aller drei Lösungen: Wachstum anregen durch 1)Steigerung des Angebots (Lösung 1) 2)Steigerung der Nachfrage (Lösung 2) 3)gesteigerte staatliche Investitionen (Lösung 3) Die Diskussion sollte aus dem Talkshow-Niveau politischer Glaubensbekenntnisse in die wissenschaftliche Analyse übergeführt werden durch agentenbasierte Modellierung in Verbindung mit detaillierter Datenanalyse.

53 Es gibt in Deutschland (sowie international) Verfechter aller drei Lösungen: Wachstum anregen durch 1)Steigerung des Angebots (Lösung 1) 2)Steigerung der Nachfrage (Lösung 2) 3)gesteigerte staatliche Investitionen (Lösung 3) Die Diskussion sollte aus dem Talkshow-Niveau politischer Glaubensbekenntnisse in die wissenschaftliche Analyse übergeführt werden durch agentbasierte Modellierung in Verbindung mit detaillierter Datenanalyse. Für die erfolgreiche Einbindung einer langfristige Förderung erneuerbarer Technologien in die allgemeinen Zielsetzungen der Wirtschaftspolitik ist die sachliche Analyse dieser Fragen entscheidend.

54 Übersicht 1.Zeitskalen des Klimawandels 2.Implikationen für Klimaschutzstrategien: Einbindung langfristiger Klimaschutzstrategien in kurz- und mittelfristige politische Zielvorgaben 3.Herausforderungen für die Modellierung des gekoppelten Klima-Sozioökonomischen Systems (Integrated Assessment Models) 4.Folgerungen für die kurz-, mittel- und langfristige Klimaschutzstrategie

55 Folgerungen (agentbasiert) 1)Staat 2)Unternehmer 3)Konsument 4)Wissenschaftler

56 Folgerungen 1)Staat Neben Peitsche (Kyoto, kurzfristig) auch Zuckerbrot (Post- Kyoto, langfristig): FuE, Subventionen für erneuerbare Energie, Demonstrationsanlagen, Infrastruktur (e.g. Wasserstoffnetz), öffentliche Aufklärung,.. Voraussetzung sowohl für globalen Klimaschutz als auch für langfristige nationale Konkurrenzfähigkeit. 2)Unternehmer 3)Konsument 4)Wissenschaftler

57 Folgerungen 1)Staat. 2)Unternehmer Frühzeitiger Einstieg in erneuerbare Technologien sichert späteren Marktvorsprung. Auf zunehmede Klimaeinsicht der Politiker sowohl natiional als auch international spekulieren (Klimaschäden werden sicherlich zunehmen). Politische Rahmenbedingungen für Umstellung auf nachhaltige Technologien dürften sicher laufend verbessern. 3) Konsument 4) Wissenschaftler

58 Folgerungen 1)Staat. 2)Unternehmer 3)Konsument Klimabewußtes Verhalten (sparsame Autos und Verkehrsmittel, Solarenergie, Wärmedämmung, …; Bereitschaft, auch mal mehr zu bezahlen für klimafreundliche Produkte). Neben dem persönlichen Beitrag zum Klimaschutz fördert dieses auch die preiswerte Produktion klimafreundlicher Produkte 4) Wissenschaftler

59 Folgerungen 1)Staat 2)Unternehmer 3)Konsument 4)Wissenschaftler Abstimmung der erforderlichen Rahmenbedingungen zur Einführung langfristiger erneuerbarer Energietechnologien mit allgemeinen Zielsetzungen der Politik (Wachstum, Konkurrenzfähigkeit, Arbeitslosigkeit, sozialer Ausgleich, internationale Stabilität, usw.). Erfordert enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Wirtschaft, NGOs, anderen Interessensgruppen und Politik