Forschungsbericht 2015 - Max-Planck-Institut für Steuerrecht und Öffentliche Finanzen

Investitionen in die Verkehrsinfrastruktur zahlen sich aus

Autoren
Hornung, Erik
Abteilungen
Abteilung für Finanzwissenschaft
Zusammenfassung
Investitionen in die Verkehrsinfrastruktur kurbeln die Wirtschaft langfristig an. Das zeigt eine aktuelle Studie am Max-Planck-Institut für Steuerrecht und Öffentliche Finanzen, die anhand von historischen Daten analysiert, wie sich die Einführung des Eisenbahnnetzes in Preußen auf das Wirtschaftswachstum auswirkte.

Nützen Investitionen in die Verkehrsinfrastruktur?

Auf Konjunkturkrisen reagiert der Staat oft mit Investitionen, um die Wirtschaftstätigkeit zu beleben. Um solche wirtschaftspolitischen Investitionsprogramme zu beurteilen, bedarf es einer empirischen Erfolgsanalyse. Jedoch ist die Bewertung von Infrastrukturprojekten schwierig, da Ursache und Wirkung nur selten eindeutig voneinander getrennt werden können. Investitionen werden üblicherweise entweder in strukturschwachen Regionen getätigt, um die negativen Umstände abzuschwächen, oder in potenziellen Wachstumsregionen, um deren zukünftiges Leistungsvermögen auszuschöpfen. Infrastrukturmaßnahmen werden also nicht zufällig platziert und teilweise sogar aus gegenläufigen Gründen. Gerade darum erfordert eine Bewertung des Erfolgs besondere empirische Sorgfalt. Der hier vorgestellte aktuelle Forschungsbeitrag versucht, die Ursachen und Wirkungen klar voneinander zu trennen, während er eine der historisch größten Investitionen in die Verkehrsinfrastruktur analysiert: die Expansion des Eisenbahnnetzwerks im Preußen des 19. Jahrhunderts. Dabei wird die Entwicklung von preußischen Städten, die zufällig aufgrund ihrer geografischen Lage und nicht wegen ihres ökonomischen Potenzials an das Eisenbahnnetz angeschlossen wurden, mit der Entwicklung jener preußischen Städte verglichen, die keinen Eisenbahnanschluss bekamen. Die Studie am Max-Planck-Institut für Steuerrecht und Öffentliche Finanzen beantwortet die Frage, inwieweit die schrittweise Expansion des Eisenbahnnetzes zwischen 1838 und 1861 zum Wirtschaftswachstum beitrug. Diese Forschungsfrage ist nicht völlig neu; Robert Fogel wurde bereits 1993 mit dem Nobelpreis für Ökonomie für seine Forschung zu diesem Thema ausgezeichnet [1]. Neu ist jedoch, dass moderne Geoinformationstechnologie und statistische Analysemethoden inzwischen erlauben, die historischen Daten so aufzubereiten, dass die Frage der Kausalität zwischen Infrastrukturinvestition und Wachstum eindeutig beantwortet werden kann.

Forschungsstand und eigener Beitrag

In den letzten Jahren hat sich die wissenschaftliche Literatur wieder zunehmend der Analyse von Netzwerkinfrastruktur zugewandt. Ein wichtiger Anlass für das Wiederaufleben eines Themas, zu dem vor allem in den Sechzigern und Siebzigern geforscht wurde, sind die neuen Einsatzmöglichkeiten von Geoinformationssystemen für die mikroökonometrische Forschung. Insbesondere lässt sich mithilfe dieser Systeme die Erstreckung des Verkehrsinfrastrukturnetzes aus Straßen, Flüssen und Eisenbahnlinien darstellen und die räumliche und zeitliche Expansion analysieren. Des Weiteren können anhand von geografischen Informationen Geländeprofile erstellt und sogenannte kürzeste Kostenpfade berechnet werden, die die schnellste und kostengünstigste Verbindung zwischen zwei Orten darstellen. So können große Infrastrukturprojekte umfassend analysiert werden durch Daten, die aus Geoinformationen generiert wurden.

Anhand solcher Untersuchungen wurde kürzlich die Verbreitung der Eisenbahn in den USA, Indien und China analysiert [2; 3; 4]. Bei der Bewertung historischer Infrastrukturinvestitionen kann oft eine eingeschränkte Mobilität des Kapitals und der Arbeitsbevölkerung angenommen werden, darum ist es nicht verwunderlich, dass speziell für China keine signifikanten Wirkungen der Eisenbahn auf das Wachstum geschätzt wurden. Insofern leistet die Analyse eines stark von der Industrialisierung geprägten Landes mit hoher Faktormobilität wie Preußen einen wichtigen Beitrag zur Forschung. Zeitlich gesehen folgte die Expansion des preußischen Eisenbahnsystems auf die Etablierung des deutschen Zollvereins, eines Zusammenschlusses von mehreren Staaten des Deutschen Bundes im Bereich der Zoll- und Handelspolitik, und war damit ein wichtiger Meilenstein für die Integration des deutschen Marktes.

Untersuchungsrahmen

Die ökonomischen Auswirkungen der Bahnnetzexpansion wurden mittels eines vollständigen Datensatzes zur Bevölkerungsentwicklung in den etwa 1.000 preußischen Städten statistisch untersucht. Detaillierte historische Daten für Einkommen und Wirtschaftswachstum sind sehr selten. Deshalb arbeitet die wirtschaftshistorische Forschung üblicherweise mit Bevölkerungsdaten. Das Städtewachstum ist – zumindest bis zum demografischen Wandel am Ende des 19. Jahrhunderts – ein sehr guter Indikator für das Wirtschaftswachstum einer Region. Das Bevölkerungswachstum der etwa 1.000 preußischen Städte wurde vom Preußischen Statistischen Bureau seit 1816 systematisch alle drei Jahre erfasst. Daraus ergibt sich ein konsistenter Datensatz, der einen Vergleich des Städtewachstums vor dem Eisenbahnbau und während der Expansion des Netzes erlaubt.

Diese Daten wurden mit Informationen über den genauen Zeitpunkt des Eisenbahnanschlusses der Städte und weiteren Indikatoren für die Entwicklung der Städte vor dem Eisenbahnzeitalter kombiniert. Daraus entstand ein guter erster Eindruck vom Zusammenhang zwischen Eisenbahnanschluss und Wachstum. Da Infrastrukturinvestitionen üblicherweise vom ökonomischen Potenzial einer Stadt abhängig sind, kann der Zusammenhang allerdings nicht kausal interpretiert werden. Um Störeinflüsse auszuschließen, macht sich der vorliegende Forschungsbeitrag bei der Analyse eine Eigenheit der Streckenführung zunutze: In der frühen Phase der Netzwerkexpansion wurden Eisenbahnlinien ausschließlich auf Strecken angelegt, die wichtige Städte verbinden. Die Linien wurden in möglichst direkter, gerader Richtung gebaut. Da der Eisenbahnbau vor allem von privaten Aktiengesellschaften finanziert wurde, ergibt sich eine solche Streckenführung direkt aus einer kostenminimierenden Geschäftsstrategie.

original
Original 1508157781
Abb. 1: Das deutsch-preußische Eisenbahnnetz 1848. Die graue Fläche entspricht dem damaligen Gebiet Preußens. Gekreuzte Linien stehen für Eisenbahnstrecken im Deutschen Reich. Blaue Linien sind Korridore um lineare Verbindungen zwischen Endbahnhöfen mit einem Ausmaß von 1,5 km auf jeder Seite. Ungefüllte Kreise entsprechen Städten mit Eisenbahnanschluss im Jahr 1848. Gefüllte Kreise stehen für Städte ohne Anschluss im Jahr 1848.
Abb. 1: Das deutsch-preußische Eisenbahnnetz 1848. Die graue Fläche entspricht dem damaligen Gebiet Preußens. Gekreuzte Linien stehen für Eisenbahnstrecken im Deutschen Reich. Blaue Linien sind Korridore um lineare Verbindungen zwischen Endbahnhöfen mit einem Ausmaß von 1,5 km auf jeder Seite. Ungefüllte Kreise entsprechen Städten mit Eisenbahnanschluss im Jahr 1848. Gefüllte Kreise stehen für Städte ohne Anschluss im Jahr 1848.

Mithilfe von Geoinformationssoftware werden in der Analyse Korridore zwischen den Endhaltepunkten des preußischen Eisenbahnnetzes gespannt. Dabei gilt die Annahme, dass Städte, die innerhalb eines sehr schmalen Korridors von drei Kilometern um die gerade Linie zwischen den Endbahnhöfen liegen, den Eisenbahnanschluss zufällig erhielten, also aus Gründen, die nichts mit dem ökonomischen Potenzial der Stadt zu tun haben. Städte, die weiter von der geraden Linie entfernt liegen und trotzdem an das Netz angeschlossen wurden, sollten demzufolge ihren Anschluss aus ökonomischen Gründen erhalten haben. Einen kostspieligen Umweg baut man nur, wenn es sich auch lohnt.

Für die weitere Analyse wird der Datensatz auf Städtepärchen beschränkt. Für jede Stadt, die einen Eisenbahnanschluss bekam, wird ein Zwilling gefunden, der zwar zum Zeitpunkt des ersten Eisenbahnbaus dieselben ökonomischen Charakteristika hat, dann aber selbst keinen Eisenbahnanschluss erhielt. So entsteht ein Datensatz aus Städtepärchen, die sich jeweils nur darin unterscheiden, ob sie an das Netz angeschlossen wurden. In einem letzten Schritt wird mit dem Instrumentalvariablenansatz der kausale Effekt des Eisenbahnanschlusses auf das Wachstum geschätzt. Dabei betrachtet man nur Pärchen, bei denen der eine Teil innerhalb des Korridors liegt und einen Bahnhof erhielt, der andere Teil hingegen außerhalb des Korridors liegt und ohne Bahnhof blieb. Somit vergleicht man ausschließlich Städte, die bis auf den Eisenbahnanschluss völlig gleich sind und die nur aufgrund ihrer Lage auf der geraden Linie zwischen zwei Endbahnhöfen angeschlossen wurden oder eben nicht. Werden auf diese Weise ökonometrische Methoden und Geoinformationen zusammengeführt, ist es möglich, den kausalen Effekt einer Infrastrukturbereitstellung auf das Wachstum zu ermitteln.

Ergebnisse

Die empirischen Schätzungen zeigen ein extrem robustes Ergebnis: Der Eisenbahnanschluss einer Stadt erzeugt einen zusätzlichen Wachstumseffekt von etwa 1,5 Prozentpunkten pro Jahr. Dieser erhebliche Effekt gilt im Durchschnitt für den Zeitraum von 1840 bis 1871 und steigt innerhalb dieser Periode an. Weitere Analysen zeigen, dass das urbane Bevölkerungswachstum ausschließlich auf Migration zurückzuführen ist, denn die Geburtenraten in Städten mit Eisenbahnanschluss unterscheiden sich nicht systematisch von jenen in Städten ohne Eisenbahnanschluss. Die Daten bieten Anhaltspunkte dafür, dass zusätzliche Arbeitsplätze, die in Eisenbahnstädten geschaffen wurden, die Wanderungen erzeugten. Die Ergebnisse belegen zudem, dass Eisenbahnstädte durch den Netzanschluss zwar nicht über eine höhere Anzahl an Unternehmen verfügten, die Betriebsgrößen sich aber stark von denen in nicht angeschlossenen Städten unterschieden. Unternehmen waren vermutlich aufgrund der Vergrößerung des Marktes einem höheren Konkurrenzdruck ausgesetzt und versuchten über Skaleneffekte eine höhere Rentabilität zu erreichen. So lassen sich die um 74 Prozentpunkte höher liegenden Betriebsgrößen erklären.

Fazit

Die empirischen Analysen belegen positive Zusammenhänge zwischen Wirtschaftswachstum und Verkehrsinfrastrukturinvestitionen. Es ist gelungen, Ursachen und Wirkungen zu trennen und die Kausalitätsrichtung zu bestimmen: Investitionen in das Eisenbahnnetz hatten einen langfristigen Effekt auf das Wachstum der preußischen Städte im 19. Jahrhundert.

Literaturhinweise

1.
Fogel, R.
Railroads and American Economic Growth: Essays in Econometric History
Johns Hopkins Press, Baltimore (1964)
2.
Atack, J.; Bateman, F.; Haines, M.; Margo, R. A.
Did Railroads Induce or Follow Economic Growth? Urbanization and Population Growth in the American Midwest, 1850–1860
Social Science History 34 (2), 171–197 (2010)
3.
Banerjee, A.; Duflo, E.; Qian, N.
On the Road: Access to Transportation Infrastructure and Economic Growth in China
NBER Working Paper No. 17897 (2012)
4.
Donaldson, D.
Railroads of the Raj: Estimating the Impact of Transportation Infrastructure
American Economic Review (accepted)
5.
Hornung, E.
Railroads and growth in Prussia
Journal of the European Economic Association (accepted)
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