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COLUMBUS
Das Modell COLUMBUS ist ein langfristiges Optimierungsmodell, um mögliche Entwicklungen des Erdgasmarktes im Zeitraum 2010 bis 2030 unter Berücksichtigung weltweiter Interdependenzen zu simulieren. Dabei ist COLUMBUS als dynamisches, räumliches und intertemporales Modell konzipiert. Das Modell ist angebotsorientiert und hat in der Basisversion das Ziel, die weltweite Gasnachfrage kostenminimal zu befriedigen. Folglich wird zunächst die Existenz eines vollkommen wettbewerblichen Gasmarktes unterstellt. COLUMBUS besitzt aufgrund der Flexibilität der gemischt-komplementären Programmierung (MCP) zudem die Option, strategisches Verhalten einzelner Akteure auf dem Gasmarkt abzubilden.
Auf der Angebotsseite berücksichtigt das Modell alle wesentlichen Erdgasförderländer sowie deren spezifische Angebotscharakteristika (Produktionskosten verschiedener Förderstätten, Reserven, Infrastrukturanbindung, unkonventionelles Erdgas wie beispielsweise „shale gas“). Des Weiteren ermöglicht COLUMBUS die Abbildung von Investitionsentscheidungen sowohl in Förderstätten, Transportinfrastruktur als auch in Speicherkapazitäten.
Die Nachfrageseite wird durch die wesentlichen Nachfrageländer repräsentiert, wobei die Option besteht, die fix vorgegebene Nachfrage wahlweise durch eine preissensitive Nachfragefunktion zu ersetzen. Das Modell kann anstelle einer jährlichen Auflösung optional auf monatlicher Basis gerechnet werden, um die für den Erdgasmarkt bedeutenden saisonalen Schwankungen der Nachfrage zu berücksichtigen.
Das Modell erlaubt somit eine konsistente, quantitative Untersuchung zukünftiger Entwicklungspfade des Erdgasmarktes unter Berücksichtigung wesentlicher Fundamentaldaten und Marktcharakteristika. Als Ergebnisse liefert das Modell u. a. Handelsströme (Pipeline oder LNG), Bereitstellungsgrenzkosten (Preisschätzer unter der Annahme perfekten Wettbewerbs) bzw. durch strategisches Verhalten determinierte Preise (Marktmachtannahme) sowie die geographische Verteilung und Höhe von Investitionen in Förderstätten und die Transport- sowie Speicherinfrastruktur. Ferner lässt sich die Auslastung der Infrastruktur (z. B. Speicher, Pipelines, LNG-Terminals) untersuchen.