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Energiewende 2030 - The Big Picture

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Agora Energiewende (2017): Energiewende 2030: The Big Picture. Megatrends, Ziele, Strategien und eine 10-Punkte-Agenda für die zweite Phase der Energiewende.

Agora

Agora Energiewende | Energiewende 2030: The Big Picture 3.1 Strategien zur kosteneffizienten Transforma tion der Energiesektoren bis 2030 Deutschland hat im Jahr 2015 etwa 3.700 Terawattstunden Energie verbraucht. Während ein kleiner Teil stofflich genutzt wird, 21 wird der Großteil (93 Prozent) zur Energieerzeugung verwendet. Etwa 30 Prozent entfallen dabei auf Erdöl, 27 Prozent auf Kohle und 22 Prozent auf Erdgas. Erneuerbare Energien tragen 13 Prozent bei. 22 In puncto Emissionen ist die Rangfolge der Energieträger anders: Kohle trägt mit 42 Prozent am meisten zu den energiebedingten CO 2 -Emissionen bei, gefolgt von Erdöl mit 33 Prozent und Erdgas mit 20 Prozent. 23 Aufgrund von Umwandlungsverlusten werden letztlich rund 72 Prozent als Endenergie genutzt. 24 Rund die Hälfte der Endenergie wird dabei aktuell für Wärme, ein Drittel als Kraftstoff und ein Fünftel als Strom eingesetzt. 25 Aufgrund der starken Kohlenutzung ist der Stromsektor der Sektor mit den meisten Emissionen. Drei Strategien bilden den Kern: Effizienz steigern, Erneuerbare Energien ausbauen und den Abschied von Kohle und Öl einleiten Zahlreiche Studien haben in den vergangenen Jahren die Frage untersucht, mit welchen Strategien und Maßnahmen das Klimaschutzziel für 2030 so kosteneffizient wie möglich erreicht werden kann. 26 Die Studien weisen eine hohe Konvergenz auf – im Wesentlichen lassen sie sich auf drei Kernelemente zusammenfassen, die gemeinsam den Erfolg der Energiewende ermöglichen. 1. Steigerung der Energieeffizienz In allen Sektoren (Strom, Wärme, Verkehr) ist die Energieeffizienz ein Schlüssel zum Erfolg. Denn wollte man das Klimaziel erreichen, ohne massiv in Gebäudesanierung, effizienteren Stromverbrauch und Verkehrseffizienz zu investieren, wäre dies nicht nur deutlich teurer, sondern würde an Akzeptanzgrenzen stoßen, weil Zusatzanstrengungen bei Erneuerbaren Energien und Kohleausstieg notwendig werden würden. Insgesamt wird der Endenergieverbrauch zwischen 2015 und 2030 um rund 22 Prozent sinken; aufgrund geringerer Umwandlungsverluste sinkt der Primärenergieverbrauch sogar um rund 29 Prozent. 27 2. Ausbau der Erneuerbaren Energien Der Ausbau der Erneuerbarer Energien ist die zweite wichtige Säule der Energiewende. Bis 2030 soll der Anteil der Erneuerbaren am gesamten Primärenergie verbrauch auf etwa 31 Prozent mehr als verdoppelt werden. Er unterscheidet sich aber stark zwischen den Sektoren: Während im Stromsektor mit Wind- und Solarstrom große Potenziale kostengünstig zu heben sind, gilt dies für Heizstoffe nur noch teilweise (begrenzte Potenziale bei Solarthermie, Geothermie, Biomasse) und für Kraftstoffe fast gar nicht (keine Steigerung bei Biokraftstoffen der ersten Generation aufgrund der Nachhaltigkeitsprobleme, geringes Potenzial bei Biokraftstoffen der zweiten Generation). Die Konsequenz hieraus ist der verstärkte Einsatz von erneuerbar erzeugtem Strom im Wärme- und Verkehrssektor. 3. Minderungsfokus auf Kohle und Öl als CO 2 - intensivste Energieträger Als dritte Strategie wird in jedem der drei Energiesektoren primär jeweils der CO 2 -intensivste Energieträger gemindert, da so pro reduzierter Kilowattstunde am meisten CO 2 -Einsparung erfolgt. Dadurch wird der Kohlen- und Ölverbrauch bis 2030 gegenüber 2015 in etwa halbiert. Erdgas als der fossile Energieträger, der am wenigsten CO 2 ausstößt, wird bis 2030 nur geringfügig reduziert. 26

IMPULSE | Energiewende 2030: The Big Picture Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr 2030: Alles dreht sich um die effiziente Nutzung von Wind- und Solarstrom Die Folge dieser drei Strategien ist die verstärkte Sektorkopplung. Zusätzlich zu Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und dem bestehenden Schienenverkehr wird jetzt erneuerbar produzierter Strom im Wärme- und Verkehrssektor immer stärker zum Einsatz kommen. In direkter Form durch einen zunehmenden Einsatz von Wärmepumpen und Power-to-Heat-Anlagen beziehungsweise Elektroautos, Schienenverkehr oder Oberleitungs-Lkws oder indirekt durch den Einsatz von strombasierten Heiz- und Kraftstoffen wie Wasserstoff, Power-to-Gas oder Power-to-Liquid. Direkter Stromeinsatz erhöht wiederum die Effizienz, da Wärmepumpen und Elektromotoren bei der Erzeugung von Wärme und Mobilität kaum Umwandlungsverluste haben. Diese neuen Verbraucher haben über ihren zusätzlichen Strombedarf und ihre Verbrauchsprofile aber auch Folgewirkungen auf den Stromsektor. Konsequenz: Die Trennung zwischen den Energiesektoren Strom, Wärme und Verkehr verschwindet zusehends, sie müssen gemeinsam betrachtet werden. Dieses Zusammenwachsen der Energiesektoren bei gleichzeitiger Steigerung von Energieeffizienz und vorwiegend heimischer Wind- und Solarstromproduktion ist aus volkswirtschaftlicher Perspektive interessant, da es neue Marktchancen für Energieversorger und Energiedienstleister bietet und zusätzliche Wertschöpfung im Inland schafft. Aus Klimaschutzsicht bedeutet es, dass die neuen Stromverbräuche zwangsläufig einen zusätzlichen Ausbau von Erneuerbaren Energien erfordern, da sonst die Emissionen nur aus dem einen Sektor in den anderen verschoben würden. Mit drei Strategien kann man die energiebedingten Emissionen bis 2030 auf den Zielpfad bringen Abbildung 10 2015 Strategien Ziel 2030 Energiebedingte Treibhausgasmissionen [Mio. t CO 2e ] und Primärenergieverbrauch [TWh]* 762 3.683 149 457 278 172 479 413 246 1.018 151 742 1. Effizienz: Energieverbrauch um 30 % senken 2. Erneuerbare: auf 30 % verdoppeln 3. Fossile: Erdöl und Kohle halbieren, Erdgas um 20 % senken –1.060 ~2.600 ~820 ~240 ~220 ~510 424–439 ~75 ~85 ~125 ~590 ~120 CO 2e TWh TWh CO 2e Stromexport Erneuerbare Steinkohle Mineralöl Kernenergie Braunkohle Gas Sonstige Nicht-energetischer Verbrauch * Energieträgerfarben stellen energiebedingte CO 2 -Emissionen bzw. energiebedingten Primärenergieverbrauch dar. AGEB (2017a), UBA (2017a), eigene Berechnungen auf Basis EWI/Prognos/GWS (2014a) 27

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