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Erneuerbare Gase ‐ ein Systemupdate der Energiewende

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Die enervis‐Studie „Erneuerbare Gase – ein Systemupdate der Energiewende“ skizziert den Weg zu einem treibhausgasneutralen Energiesystem bis zum Jahr 2050. Die Studie wurde vom Bundesverband WindEnergie e.V. (BWE) und der Initiative Erdgasspeicher e.V. (INES) beauftragt. Ein Politischer Beirat hat die Studie begleitet.

Nicht als

Nicht als Volkswirtschaftliche Kosten werden berücksichtigt: Steuern, Umlagen und Entgelte (z.B. Energiesteuer, Netzentgelte, Konzessionsabgabe) Brennstoffkosten für Brennstoffe, deren Kosten bereits durch die Investitionskosten berücksichtigt werden (z.B. mittels Power-to-Gas und Erneuerbarer Energie erzeugtes Gas, Strom aus Erneuerbarer Energieerzeugung) Es werden stets die absoluten volkswirtschaftlichen Kosten sowie die Differenz der beiden Szenarien ausgewiesen. Bestimmte Kostenpositionen, von denen auszugehen ist, dass sie aufgrund der gesetzten Prämissen in beiden Szenarien gleich sind, werden nicht oder nur vereinfacht ausgewiesen. Die Berechnung der volkswirtschaftlichen Kosten geschieht wie folgt: Summe aller im Zeitraum 2017-2050 angefallenen berücksichtigten variablen Kosten. Summe aller im Zeitraum 2017-2050 angefallenen berücksichtigten fixen Betriebskosten für nach 2016 neu installierte Technologien. Summe aller im Zeitraum 2017-2050 anfallenden Investitionskosten für neu installierte Technologien. Alle Kosten und Preise werden in Realpreisen 2017 angesetzt. Klimatische Bedingungen: Der Modellierung der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien (insb. Wind und Photovoltaik) und dem Heizwärmebedarf des Wärmesektors liegt ein mittleres Wind-, Solar- und Temperaturjahr zugrunde. Die Modellierung der Windeinspeisung basiert auf einer Datenbasis in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung, um die stündliche Struktur der Einspeisung aus Windenergie abzubilden. Das zur Berechnung verwendete Windjahr kann als repräsentativ bezeichnet werden, weil sich die Windgeschwindigkeiten sowohl in ihrer regionalen Verteilung als auch in ihrer saisonalen Struktur sehr stark am langjährigen Mittel eines 20-jährigen Betrachtungszeitraums orientieren. Um das jeweilige regionale Windportfolio abzubilden, sind Daten sowohl für den Onshore- als auch den Offshore Bereich in einer engmaschigen regionalen Auflösung von 3x3km sowie in einer hohen vertikalen Auflösung zur Abbildung der unterschiedlichen Nabenhöhen von Windenergieanlagen notwendig. Hinsichtlich der Modellierung des Heizwärmebedarfes im Wärmemarkt zeichnet sich das Temperaturjahr dadurch aus, dass die verbrauchte Jahresmenge der eines mittleren Temperaturjahres entspricht. Im Januar und Februar weisen die Verbrauchsstrukturen allerdings zwei kalte Perioden auf, wodurch Lastspitzen bei der Wärmenachfrage berücksichtigt werden, die für die Auslegung von Infrastruktureinrichtungen relevant sind. Bevölkerungsentwicklung: Die Bevölkerungsentwicklung ist eine zentrale Größe hinsichtlich der Modellierung des absoluten Energiebedarfes auf Endkundenebene im Wärme-, Verkehrs- und Stromsektor. Diese Studie stützt sich in beiden Szenarien auf die Bevölkerungsvorausberechnung des Statistischen Bundesamtes 4 bis 2050. In Abbildung 4 ist die unterstellte Bevölkerungsentwicklung bis 2050 dargestellt. Deutschlandweit steigt die Bevölkerungszahl auf nahezu 83 Mio. Einwohner bis Anfang der 20er Jahre und fällt anschließend bis 2050 auf etwa 76 Mio. Einwohner ab. 4 Statistisches Bundesamt, Ergebnisse der 13. Koordinierten Bevölkerungsvorausberechnung, Variante 2 INES Initiative Erdgasspeicher e.V. / BWE Bundesverband Windenergie e.V. Erneuerbare Gase - ein Systemupdate der Energiewende 12. Dezember 2017 Seite 20

85 Mio. 80 75 70 65 60 55 50 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040 2042 2044 2046 2048 2050 Bevölkerung Deutschland (Destatis) Abbildung 4: Angenommene deutschlandweite Bevölkerungsentwicklung bis 2050 Die Modellierung im Rahmen dieser Studie findet auf regionaler Ebene statt. Zur Regionalisierung der Bevölkerungsentwicklung wird die gemeindescharfe Bevölkerungsvorausberechnung der Bertelsmann Stiftung 5 verwandt. Daraus abgeleitete relative Entwicklungen der einzelnen Gemeinden zueinander, werden mit der deutschlandweiten Prognose des Statistischen Bundesamtes kombiniert, um eine konsistente Bevölkerungsprognose auf Gemeindeebene bis 2050 abzuleiten. Die sich ergebende granulare Auflösung der Bevölkerungsentwicklung ist in Abbildung 5 beispielhaft für die Jahre 2015 und 2050 dargestellt. Abbildung 5: Entwicklung der Bevölkerung auf Gemeindeebene 2015 und 2050 5 Bertelsmann Stiftung, Abruf der Bevölkerung über wegweiser-kommune.de im April 2017 INES Initiative Erdgasspeicher e.V. / BWE Bundesverband Windenergie e.V. Erneuerbare Gase - ein Systemupdate der Energiewende 12. Dezember 2017 Seite 21

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