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Klimaschutzziele bis 2045

Jeder Einzelne ist gefordert

Windpark
© shutterstock.com

Deutschland möchte bereits im Jahr 2045 Treibhausgasneutral sein. Aus dem Grund hat das Fraunhofer ISE eine Studie mit seinem Energiesystemmodell »REMod« komplett neu berechnet. Vier Szenarien sind hierbei denkbar.

In der Studie »Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem« zeigt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE verschiedene Wege zur Klimaneutralität auf. Forschende am Institut berechneten hierbei unterschiedliche Szenarien mit dem Energiesystemmodell »REmod«. In allen Szenarien sind die Reduktionsziele bis 2045 noch erreichbar, jedoch auf unterschiedlichen Pfaden und zu unterschiedlichen Kosten.

CO2-Emissionen
Entwicklung der CO2-Emissionen entsprechend der Klimaschutzgesetz-Ziele (Referenz-Szenario).
© Fraunhofer ISE

Große Unterschiede zwischen Szenarien

Die gute Nachricht: In allen Szenarien ist die nötige Transformation des Energiesystems aus technischer und systemischer Sicht machbar. Allerdings sind auf allen Ebenen ein schneller Ausbau sowie ab sofort fast ausschließlich Investitionen in zielkompatible Technologien gefordert.

Der ohnehin erhebliche Aufwand wird umso größer, wenn gesellschaftliche Verhaltensweisen die Transformation hemmen, denn: Der Weiterbetrieb konventioneller Technologien erhöht die Mehrkosten deutlich. So ist das Szenario »Beharrung« durch starke Widerstände gegen neue Technologien im privaten Bereich gekennzeichnet, beispielsweise ein Festhalten an Verbrennungstechnologien für Heizung und Mobilität. Um die verschärften Klimaziele dennoch erreichen zu können, müssen sich die Importmengen synthetischer Energieträger auf 1.000 TWh erhöhen.

Das »Inakzeptanz«-Szenario ist durch starken Widerstand gegen den weiteren Ausbau großer Infrastrukturen wie Windenergieanlagen charakterisiert, was zu hohen Investitionen für Photovoltaik, Batterien und Elektrolyseure führt.

Im »Suffizienz«-Szenario dagegen führen Verhaltensänderungen in weiten Teilen der Gesellschaft zu einer merklichen Minderung des Energieverbrauchs.

Das Szenario »Referenz« stellt ein Vergleichsszenario dar, bei dem die Einschränkungen oder begünstigenden Annahmen der anderen Szenarien nicht gelten.

Viel hängt von Gesellschaft ab

Bezogen auf das BIP Deutschlands des Jahres 2020 reichen die jährlichen Netto-Mehraufwendungen aus. Stellt man den Mehraufwendungen jedoch die Einsparungen durch vermiedene Umweltschäden in Höhe von 2.000 Mrd. € gegenüber stellt, reduzieren sich die Netto-Mehraufwendungen je nach Szenario auf 340 Mrd. € (Referenz) bis 1.300 Mrd. € (Inakzeptanz).

»Im Fall von Suffizienz werden Kosten bis zu 1.000 Mrd. € eingespart, was den maßgeblichen Einfluss gesellschaftlicher Verhaltensweisen und Einstellungen auf den Umbau unseres Energiesystems unterstreicht«, erklärt Dr. Christoph Kost, Gruppenleiter Energiesysteme und Energiewirtschaft am Fraunhofer ISE.

Energieerzeugungskapazität
Entwicklung der gesamten Energieerzeugungskapazität in den verschiednen Szenarien.
© Fraunhofer ISE

Elektrifizierung aller Verbrauchssektoren

Das Tempo der CO2-Emissionssenkung einzelner Sektoren ist stark vom betrachteten Szenario abhängig. Lediglich die Energiewirtschaft wird in allen Szenarien deutlich schneller als die anderen Sektoren dekarbonisiert.

Hierfür muss die installierte Kapazität für Windenergie und Photovoltaik bis 2045 auf 550 bis 770 GWel steigen, das Fünf- bis Siebenfache des heutigen Wertes. Das erfordert einen Paradigmenwechsel: von der bedarfsgerechten Energiebereitstellung durch Großkraftwerke zum fortwährenden Ausgleich zwischen bedingt regelbarer und prognostizierter sowie möglichst flexibler Nutzung von Energie. Flexibiltät gewinnt das Energiesystem beispielsweise mit dem Koppeln der Sektoren Energiewirtschaft, Gebäude, Industrie und Verkehr. Zudem mit Power-to-X-Technologien, Batteriespeichern sowie flexiblen Kraftwerken. Außerdem ist es nötig, das deutsche stärker in das europäische Stromnetz zu integrieren.

Ebenso kann die Elektrolyse, verbunden mit der Wasserstoffnutzung in Verkehr oder der chemischen Industrie, ein Schlüsselelement der Energieversorgung darstellen. So könnte die Elektrolyseurleistung 2045 zwischen 40 und 160 GWel liegen. Zudem sinkt das Primärenergieaufkommen deutlich: von heute 3.300 TWh auf 1.850 TWh (Suffizienz) bis 2.450 TWh (Beharrung). Jedoch ist jeder Einzelne gefordert: Eine effiziente Energienutzung – beispielsweise von umweltbewussten Verhaltensweisen reduziert die nötige Menge an technischen Anlagen und die Kosten dafür.

Die Entwicklung der Sektoren, Ausbaupfade, Stromprofile und Emissionen können Sie in interaktiven Grafiken auf der Fraunhofer Website nachvollziehen.


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