PANTA RHEI ist ein nationales, makroökonometrisches Simulations- und Prognosemodell zur Analyse umweltökonomischer Fragestellungen. Den ökonomischen Kern bildet das Modell INFORGE, das den langfristigen intersektoralen Strukturwandel in der wirtschaftlichen Entwicklung mithilfe von Input-Output-Tabellen abbildet. Darüber hinaus werden in PANTA RHEI die ökonomischen Zusammenhänge um Energie- und Emissionsmodellierungen ergänzt und konsistent miteinander verknüpft, sodass Wechselwirkungen zwischen Wirtschaft und Energieverbräuchen und damit zusammenhängenden CO₂-Emissionen im Modell abgebildet werden. Ökonomische Wirkungen des Klimawandels und der Anpassung werden ebenfalls betrachtet.

Das historische Fundament des Modells wird aus einer Vielzahl gesamtwirtschaftlicher und sektoraler Daten auf Basis der amtlichen Statistiken gespeist. Die Energiebilanzen der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen und die Emissionsdaten des Umweltbundesamtes ergänzen die Datenbasis. Auf Grundlage dieser historischen Zeitreihen der Jahre 1991 bis an den aktuellen Rand werden alle Verhaltensparameter ökonometrisch geschätzt. Das Modell wird iterativ Jahr für Jahr gelöst und ist in der Regel bottom-up aufgebaut, d. h., dass erst auf sektoraler Ebene gerechnet und anschließend in den makroökonomischen Variablen aggregiert wird.

PANTA RHEI ist in den vergangenen Jahren vielfältig zur Szenarioanalyse eingesetzt worden. Vor dem Hintergrund der deutschen Energiewende wurde es zur Berechnung der gesamtwirtschaftlichen Effekte und für die sozioökonomische Folgenabschätzung zum NECP genutzt. Auch für die Berechnung der makroökonomischen Wirkungen des Klimawandels und der Anpassung an den Klimawandel wurde das Modell bereits in verschiedenen Projekten eingesetzt. Regelmäßig werden mit PANTA RHEI Nettobeschäftigungseffekte der erneuerbaren Energien und des Übergangs zu einer Green Economy bestimmt. In einem Projekt zu Rebound-Effekten wurden verschiedene Maßnahmensets wie CO₂-Steuern im Nicht-ETS-Bereich mit Senkung der EEG-Umlage, Erhöhung der Energiesteuersätze und Effizienzförderung in der Industrie untersucht. Weitere Anwendungen beschäftigen sich mit dem Übergang zur E-Mobilität und Verteilungswirkungen umweltpolitischer Instrumente. Auch verschiedene Subventionen, Förderprogramme wie zur Gebäudesanierung und Umlagen können in das Modell eingestellt werden.