Engineering Finance: South Mountain Freeway gegen Tempe Streetcar

Kosten und Nutzen von Tiefbauinvestitionen verstehen

Momentan laufen in meiner Heimatstadt zwei interessante Tiefbauprojekte (Phoenix AZ, einschließlich Tempe, Mesa, Gilbert und anderer Städte im Tal der Sonne). Die erste ist eine sehr teure Verlängerung der Autobahn 202, die den Verkehr von New Mexico nach Westen auf dem Weg nach Los Angeles leiten wird, ohne durch die Innenstadt von Phoenix zu fahren. Nach Angaben des Arizona Department of Transportation wird der South Mountain Freeway als das „größte Projekt in der Geschichte des Bundesstaates“ bezeichnet.

Die Kosten für die Autobahn werden auf fast 2 Milliarden US-Dollar geschätzt. Laut dem Wirtschaftsbericht 2012 wird die neue Autobahn den Autofahrern einen gegenwärtigen Wert von mehr als 3 Milliarden US-Dollar an Verkehrsstaus ersparen. (Bei einem Zinssatz von 5% könnte eine Investition in Höhe von 2 Mrd. USD einen Jahresumsatz von ca. 100 Mio. USD erzielen.)

Der Barwert der Reisezeitersparnis für jede Aktionsalternative zwischen 2020 und 2035 würde zwischen 3 und 3,4 Mrd. USD liegen. Diese Vorteile stehen im günstigen Vergleich zu den geschätzten Gesamtkosten des Projekts von 1,9 Milliarden US-Dollar. - Wirtschaftsbericht, South Mountain Transportation Corridor im US-Bundesstaat Arizona (2012).

Eine Milliarde Dollar über einen Zeitraum von 25 Jahren klingt nach einem ordentlichen Gewinn für Autofahrer aus der Region Phoenix. In einem Bundesstaat mit massiven Investitionen in die zivile Infrastruktur wie dem Central Arizona Project (336 Meilen Kanäle und Aquädukte, die Wasser aus dem Colorado River gewinnen und bis nach Tuscon liefern), dem Hoover Dam und dem Kernkraftwerk Palo Verde, Die South Mountain Freeway als das „größte Projekt in der Geschichte des Bundesstaates“ zu bezeichnen, scheint etwas hyperbolisch. Aber es ist groß.

Der andere ist bescheidener und könnte interessanter sein. Es heißt Tempe Streetcar. (Ich würde es vorziehen, wenn sie es den Tempe Trolley nennen, der den Vorteil von Charme und Alliteration hat, aber das Projekt wird einem solch charismatischen Spitznamen möglicherweise nicht gerecht.) Die Kosten für das Straßenbahnprojekt werden auf unter 200 Millionen US-Dollar geschätzt. Es wird im Jahr 2021 eröffnet, und die Vorteile dürften denen des South Mountain Freeway ähneln: geringere Verspätungen im Straßenverkehr, geringere Emissionen von Fahrzeugen im Leerlauf, höhere Mobilität.

Die Straßenbahn wird über 3 Meilen (insgesamt) von Gleis und Service 14 Stationen laufen. Es wird erwartet, dass die Kosten für den Betrieb und die Beförderung von 800 Passagieren pro Tag bei Eröffnung 4 Millionen US-Dollar pro Jahr und von 1700 Passagieren pro Tag bis 2035 betragen.

Ich betrachte beide Projekte als enorme und teure Experimente in der öffentlichen Ordnung. Die Berichte über die wirtschaftlichen Auswirkungen sind möglicherweise nicht sehr glaubwürdig. Wenn Sie diese Berichte lesen, werden Sie keine Analyse der kritischen Unsicherheiten finden, da dies die politische Unterstützung für die Ausgaben untergraben könnte, und es gibt viele Gründe, warum die Berater, die diese Wirtschaftsanalysen erstellen, wollen, dass sie günstig aussehen - einschließlich der Aussicht auf mehr Beratungsarbeit für neue ökonomische Analysen.

Hier ein Auszug aus der Umweltbewertung der Tempe-Straßenbahn, in der einige der wirtschaftlichen Auswirkungen erörtert werden:

Wenn eine nachhaltige Transitinvestition bereitgestellt wird, deuten die Beobachtungen darauf hin, dass die lokale Wirtschaft im Allgemeinen von den folgenden Trends profitiert:
- Eine anhaltende Investition in den Transit kann kurzfristig (im ersten Jahr) zu einer Steigerung der Wirtschaftsleistung um 2 Mio. USD und des persönlichen Einkommens um 0,8 Mio. USD pro 10 Mio. USD führen.
- Langfristig (im Laufe des Jahres 20) steigen diese Vorteile auf 31 Mio. USD bzw. 18 Mio. USD für Geschäftsergebnisse und persönliches Einkommen.
- Anhang C: Straßenbahn Tempe, Umweltverträglichkeitsprüfung, Bewertung der wirtschaftlichen Auswirkungen (2015).

Da ich als Dozent für technische Finanzen tätig bin, ist es meine Aufgabe, die Schüler mit den Tools auszustatten, die sie zur Bewertung von Forderungen benötigen, wie sie in diesem Bericht aufgeführt sind. Auf der Grundlage der projektinternen Rendite erteile ich meinen Schülern folgende Anweisungen:

  1. Zeichnen Sie Cashflow-Diagramme, die die erwarteten Ausgaben und Einnahmen im Analysezeitraum darstellen. Für das Tempe Streetcar-Projekt bedeutet dies, das Diagramm zu zeichnen, um die Bau- und Betriebskosten mit nach unten gerichteten Pfeilen und die erwarteten Vorteile (z. B. gesteigerte Geschäftsleistung und persönliches Einkommen) als nach oben gerichtete Pfeile darzustellen.
  2. Schreiben Sie eine Gleichheit für den Barwert der Kosten und den Barwert des Nutzens und lösen Sie für den Diskontsatz, der die Gleichung erfüllt. Der Diskontsatz, der die Gleichheit erfüllt, entspricht der projektinternen Rendite und stellt die Fremdkapitalkosten dar, die das Projekt tragen könnte, ohne Geld zu verlieren. Wenn zum Beispiel der Abzinsungssatz für Kosten = Nutzen 20% beträgt, könnte sich die Stadt die Aufnahme von Krediten zu einem Zinssatz von 20% leisten, und die Gesellschaft als Ganzes würde immer noch die Gewinnschwelle des Projekts erreichen. (Dies sagt nichts darüber aus, wie die Kredite zurückgezahlt würden - sei es aus Transitgebühren, Verkaufssteuern oder Benzinsteuern. Es kommt darauf an, wie die Einnahmen unter Berücksichtigung der Verteilung der Vorteile auf verschiedene Wirtschaftssektoren oder verschiedene Arten von Verbrauchern erzielt werden.) Für die Bewertung des gesamten Projekts ist dies jedoch unerheblich. Die Lösung dieser Gleichheit ist für die meisten Ingenieurstudenten kein triviales Problem, da die Ausdrücke für den Barwert auf beiden Seiten der Gleichung selten auf etwas reduziert werden können, das in einen programmierbaren Taschenrechner eingegeben werden kann. Vielmehr ist häufig eine Kalkulationstabelle erforderlich, und die Lösung wird grafisch oder mithilfe von Vermutungen und Überprüfungen gefunden.
  3. Vergleichen Sie den oben genannten Abzinsungssatz mit den typischen Fremdkapitalkosten, die den das Projekt finanzierenden Stellen zur Verfügung stehen. Wenn die Fremdkapitalkosten in der Regel unter dem Breakeven-Diskontsatz liegen, könnte argumentiert werden, dass das Projekt wirtschaftlich vertretbar ist. Im Tiefbau ist es jedoch typisch, einen Sicherheitsfaktor anzuwenden. ("Wirklich, nur ein Faktor der Unwissenheit", sagte mir mein Vater, der Professor für Pädagogik, einmal). Im Hochbau beispielsweise könnten wir die erwarteten Lasten einer Struktur um 1,4 oder mehr multiplizieren, um sicherzustellen, dass eine falsche Schätzung unsererseits nicht zu einem katastrophalen Versagen der Struktur führt. Wenn alle Faktoren der Sicherheit (Ignoranz) berücksichtigt werden, wird ein Gebäude möglicherweise nach Maßstäben gebaut, die den tatsächlichen Belastungen um ein Vielfaches entsprechen. Trotzdem gibt es manchmal strukturelle Mängel. Die Folgen eines wirtschaftlichen Scheiterns sind jedoch nicht so akut - sie verteilen sich zeitlich und verteilen sich auf eine viel größere Bevölkerung -, weshalb die Sicherheitsfaktoren, die für den Hochbau gelten, möglicherweise nicht zutreffen. Trotzdem ist es sinnvoll, auf eine überdurchschnittliche Rentabilität zu bestehen, um das Risiko derart großer Investitionen auszugleichen.

Es gibt andere Möglichkeiten, um Tiefbauinvestitionen zu vergleichen oder zu bewerten, einschließlich Nutzen-Kosten-Verhältnis, einfacher Amortisationszeit (Anzahl der Jahre, die zur Deckung der Ausgaben erforderlich sind) und Barwert. Der Vorteil der internen Rendite besteht darin, dass viele verschiedene Arten von Projekten verglichen werden können, einschließlich solcher mit unterschiedlichen Analyseperioden, und dass sie unabhängig von der Größe des Projekts sind. Das heißt, sowohl der South Mountain Freeway als auch das Tempe Streetcar-Projekt können trotz ihres unterschiedlichen Umfangs und Analysezeitraums auf der Grundlage derselben internen Rendite bewertet werden. Die Nachteile sind, dass die Berechnung schwierig sein kann, und da der anfängliche Kapitalaufwand ignoriert wird, wird nicht anerkannt, dass die Kreditkapazität der Finanzierungsagentur möglicherweise begrenzt ist.

Auf der Grundlage der obigen Berechnungen der internen Rendite und unter Verwendung der Daten aus den vorgelegten Wirtschaftsanalysen wäre es interessant zu vergleichen, welches Projekt eine lohnendere Investition darstellt. Diese Woche werden meine Studenten des Bauingenieurwesens der Arizona State University genau das tun.