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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.

5 Energieverwendung Im

5 Energieverwendung Im Rahmen dieser Studie wurden die wesentlichen Sektoren des Energieverbrauches in Deutschland berücksichtigt und im zeitlichen Verlauf von heute bis 2050 modelliert. Eine Beschreibung der Sektoren, der Projektionen bis 2050, zugrundeliegender Prämissen sowie die Ergebnisse der Modellierung für die betrachteten Szenarien werden in diesem Abschnitt beschrieben. 5.1 Der Wärmesektor Kurzfassung des Abschnitts Der Wärmesektor umfasst die Erzeugung von Raumwärme, die Trinkwassererwärmung sowie die Bereitstellung von Prozesswärme und ist einer der größten Energiemärkte Deutschlands. Aufgrund von Effizienzgewinnen bei Gebäuden und Technologien sowie einem angenommenen Bevölkerungsrückgang ergibt sich in beiden Szenarien ein Rückgang des Endenergieverbrauches um 23% auf rd. 1.000 TWh im Jahr 2050. Im Szenario Maximale Elektrifizierung ergibt sich eine weitgehende Bereitstellung der benötigten Wärme durch strombasierte Systeme (Strom-Wärmepumpen und Elektroheizer). Diese decken im Zieljahr 2050 rund 80% des benötigten Endenergiebedarfes. Der verbleibende Bedarf wird über alternative Erneuerbare Energien gedeckt. Im Szenario Optimiertes System ergibt sich hingegen aus einer systemkostenbasierten Optimierung die Bereitstellung von 35% der benötigten Endenergie durch gasbasierte Systeme im Zieljahr 2050. Diese werden mit Erneuerbarem Gas befeuert. Weitere 41% werden durch strombasierte Systeme gedeckt. Dabei kommen fast ausschließlich Strom-Wärmepumpen zum Einsatz. Auf Elektroheizer wird hingegen fast vollständig verzichtet. In Summe ergibt sich über die Jahre von 2017 bis 2050 unter Berücksichtigung von Investitions-, Betriebs- und Brennstoffkosten ein gesamtwirtschaftlicher Kostenvorteil in Höhe von rd. 60 Mrd. € für das Szenario Optimiertes System im Vergleich mit dem Szenario Maximale Elektrifizierung. Der Wärmesektor umfasst die Erzeugung von Raumwärme, die Trinkwassererwärmung sowie die Bereitstellung von Prozesswärme. Mit einem Volumen von rd. 1.300 bis 1.400 TWh pro Jahr ist der Wärmemarkt einer der größten Energiemärkte in Deutschland und spielt daher eine zentrale Rolle für das Erreichen der Klimaziele. Er gliedert sich in die Segmente Haushalte, Industrie sowie Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD). Weiterhin werden die Anwendungsbereiche Raumwärme, Trinkwassererwärmung und Prozesswärme differenziert. In Abbildung 12 ist die historische Entwicklung des Wärmemarktes je Segment dargestellt. Wir richten uns dabei nach der Vorgehensweise der AG Energiebilanzen bei der Erstellung der Energiebilanzen für das Bundeswirtschaftsministerium und beziehen uns in der Darstellung des Wärmesektors stets auf den Heizwert 11 (Hu). Teilweise findet in anderen Abschnit- 11 Vgl. BMWi, 2017, Zahlen und Fakten Energiedaten, http://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Artikel/Energie/energiedaten-gesamtausgabe.html. INES Initiative Erdgasspeicher e.V. / BWE Bundesverband Windenergie e.V. Erneuerbare Gase - ein Systemupdate der Energiewende 12. Dezember 2017 Seite 28

ten dieser Studie zur Zusammenfassung von Ergebnissen für das Zieljahr 2050 eine Umrechnung auf den Brennwert (Ho) statt. 12 Aus der Abbildung wird ersichtlich, dass das Haushaltssegment rd. 45% des Endenergieverbrauches des Wärmemarktes umfasst, das Industriesegment rd. 38% und das GHD-Segment die restlichen 17%. 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 TWh [Hu]/a 1.665 1.419 1.465 1.402 1.319 1.339 1.347 528 1.271 1.312 525 537 517 476 544 530 512 362 520 252 222 250 245 217 212 219 225 775 643 621 678 579 604 640 540 567 1996 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Endenergiebedarf Wärmemarkt nach Segment Haushalte GHD Industrie Abbildung 12: Endenergieverbrauch des Wärmemarktes nach Segmenten 13 Weiterhin ist in Abbildung 13 die historische Entwicklung des Wärmemarktes nach Anwendungsbereich dargestellt. Ungefähr 50% des Endenergieverbrauches entfallen auf den Raumwärmebereich, 10% auf die Trinkwassererwärmung und 40% auf die Prozesswärme. Die ersten beiden Anwendungsbereiche sind im Wesentlichen für die Segmente Haushalte und GHD relevant, während die Prozesswärme das Industriesegment dominiert. Der Wärmemarkt lässt sich also grob in einen stark temperaturabhängigen Raumwärmebereich (Haushalte und GHD) und einen temperaturunabhängigen, aber durch die wirtschaftliche Aktivität dominierten Prozesswärmebereich (Industrie) unterteilen. 12 Im Zieljahr 2050 betrifft diese Umrechnung Erneuerbares Gas in Erdgasqualität (1 MWh[Ho] = 0,9 MWh[Hu]) sowie Holz/Pellets (1 MWh[Ho] = 0,94 MWh[Hu]). 13 BMWi, 2017, Zahlen und Fakten Energiedaten, http://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Artikel/Energie/energiedaten-gesamtausgabe.html. Alle Angaben in Hu. INES Initiative Erdgasspeicher e.V. / BWE Bundesverband Windenergie e.V. Erneuerbare Gase - ein Systemupdate der Energiewende 12. Dezember 2017 Seite 29

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