Vulnerability of Europe and its Economy to Energy Crises

Transkript

1 Vulnerability of Europe and its Economy to Energy Crises Dr. Carsten Rolle, Weltenergierat DNK Schweizerischer Energierat: Zürich, 16. April 2008

2 Verwundbarkeit = Dreht Russland den Gashahn zu?

3 Ziel und Fragestellung der Untersuchung - Ist Verwundbarkeit messbar? - Was könnten aussagekräftige Indikatoren für die Verwundbarkeit sein? - Wie verwundbar sind wir in Europa? - Welche Ansatzpunkte für eine Stärkung der Versorgungssicherheit bzw. Verringerung der Verwundbarkeit gibt es?

4 Definition(en) - WEC: Ununterbrochenes Angebot von Energie, das die Nachfrage zu bezahlbaren Preisen befriedigt - WEC: vulnerability of an energy system can be measured by its ability to cope with adverse events

5 Dimensionen der Verwundbarkeit - langfristig / kurzfristig - Mengeneffekte / Preiseffekte - endogener / exogener Urpsrung

6 Indikatoren für Verwundbarkeit Europa: EU-27 + Schweiz + Norwegen Verwundbarkeit ist multi-dimensional: Vielzahl von Einflußfaktoren Energieintensität Importabhängigkeit Diversifizierung der Bezugsquellen Angebot + Vielfalt von Transportwegen Kosten der Energieimporte Volatilität der Energiepreise Wechselkurs (US-$ vs. ) Technology Qualität politischer Verlässlichkeit Politischer / regulatorischer Einfluss Speicherkapazität Reservekapazität Konzept ist anwendbar - für Branchen - für Energieträger - für Stromerzeugung - für Volkswirtschaft Novum: Versuch alle Indikatoren in einer Kennzahl zu verdichten von 0 (nicht verwundbar) bis 1 (extrem verwundbar)

7 Langfristige Entwicklung - Primärenergieverbrauch und Importabhängigkeit - Importabhängigkeit nach Energieträgern - Importabhängigkeit von preisvolatilen Energieträgern

8

9 Energy Mix der EU-15 Solid fuels Nuclear Renewable Solid fuels Gas Crude oil Gas Crude oil Energy mix in der EU-15 wird breiter: Reduziertes Risiko Aber: Einige Energieträger sind volatiler bzgl. Preis (Gas) bzw. Produktion (Erneuerbare)

10 Primärenergieinput nach Import und inländischer Produktion in der EU bis 2005, 1000 t OE Inland Einfuhr Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

11 Primärenergieinput nach Import und inländischer Produktion in der EU bis 2005, 1000 t OE Inland Einfuhr Erdölpreis, $/b 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 $/barrel 0 0, Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

12 Importquote Primärenergie in der EU bis 2005, in % Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

13 Primärenergieinput nach Import und inländischer Produktion in Deutschland 1960 bis 2005, 1000 t OE Inland Einfuhr Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

14 Primärenergieinput nach Import und inländischer Produktion in UK 1960 bis 2005, 1000 t OE Inland Einfuhr Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

15 Primärenergieinput nach Import und inländischer Produktion in Frankreich 1960 bis 2005, 1000 t OE Inland Einfuhr Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

16 Primärenergieinput nach Import und inländischer Produktion in Italien 1960 bis 2005, 1000 t OE Inland Einfuhr Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

17 Primärenergieinput nach Import und inländischer Produktion feste Brennstoffe 1960 bis 2005, 1000 t OE Inland Einfuhr Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

18 Primärenergieinput nach Import und inländischer Produktion Erdöl 1960 bis 2005, 1000 t OE Inland Einfuhr Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

19 Primärenergieinput nach Import und inländischer Produktion Erdgas 1960 bis 2005, 1000 t OE Inland Einfuhr Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

20 Primärenergieinput Kernenergie und Erneuerbare 1960 bis 2005, 1000 t OE Kernenergie Erneuerbare Quelle: 1960 bis 1989 IEA, ab 1990 Eurostat

21 Abhängigkeit von Energie-Importen in der EU 2005, in % lu ire pt it es be at gr sk hu de lt lv fi si fr bg nl s cz ro ee pl uk

22 Energieimportabhängigkeit der EU-25 steigt

23 Woher kommen die deutschen Energierohstoffe?

24 Transportrouten für Erdöl Ein Viertel des Weltölverbrauches wird durch Strasse von Hormuz transportiert

25 Konzentration der Bezugsquellen Kostenanteil Transport und Verteilung bei Strom und Gas: ca. 70 % der Gesamtkosten

26 Interregionale Gastransporte LNG = 25 % des grenzüberschreitenden weltweiten Gashandels; Tendenz steigend

27 Weltweiter Steinkohlenseeverkehr 2006: 782 Mio t Anteil der Transportkosten an Gesamtkosten ca %

28 USD/t Frachtraten für Steinkohle Südafrika USA Ostküste Australien Kolumbien Jan Juli Jan Juli Jan Juli Jan Juli Jan. Juli Jan Juli

29 Linearer Kostenvergleich: Pipeline vs. Seeverkehr

30

31 Stromaustausch Deutschlands mit Ausland

32 Stromaustausch in der UCTE-Region (Summe)

33 Mittelfristige Entwicklung - Preisentwicklung der Energieimporte - Kosten der Energieimporte der EU-15 - Anteil der Energieimporte am BIP - Energieintensität der Wertschöpfung in ausgewählten Ländern - CO2-Intensität

34 Importpreise Energie 1991 bis Erdöl Erdgas Kohle /III /III /III /III /III 2006

35 Wechselkurs wirkt zuletzt preismindernd

36

37 Energieintensität des BSP sinkt langsam Energieintensität der Wertschöpfung ausgewählter Länder Belgien Deutschland Spanien Frankreich Niederlande Italien 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 1. Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q.2007 Quelle: eigene Berechnungen nach Eurostat

38 Jan aber die Auswirkungen auf das BIP sind dennoch im Durchschnitt mittelfristig gestiegen Anteil der Energieimporte am BIP Erdöl Mineralöl Kohle Erdgas Gesamt 3,50% 3,00% 2,50% 2,00% 1,50% 1,00% 0,50% 0,00% Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Quelle: eigene Berechnungen und Eurostat

39 Deutschlands Volkswirtschaft vergleichsweise weniger stark betroffen

40

41

42 Komposition eines WEC-Gesamtindikators der Verwundbarkeit

43 WEC-Verwundbarkeitsindex Since 1962 the vulnerability has doubled

44 Schlussfolgerungen wo können wir ansetzen? Diversifizierung Energiemix (EE, Laufzeiten Kernenergie; Preisgefahr bei steigendem Gasanteil) Bezugsquellen (Kaspische Region) Transportwege (LNG, Nordstream, Nabucco; Frachtkapazität bei Schiffen)

45 Schlussfolgerungen wo können wir ansetzen? Diversifizierung Energiemix (EE, Laufzeiten Kernenergie; Preisgefahr bei steigendem Gasanteil) Bezugsquellen (Kaspische Region) Transportwege (LNG, North-Stream, Nabucco; Frachtkapazität bei Schiffen) Investitionen in Exploration (Zulassung ausl. Direktinvestitionen; Gefahr wachsender Staatseinfluß) Bottlenecks bei Transportwegen (incl. Kuppelstellen) Speicherkapazitäten (vs. polit. Solidaritätsmechanismus)

46

47 Schlussfolgerungen wo können wir ansetzen? Diversifizierung Energiemix (EE, Laufzeiten Kernenergie; Preisgefahr bei steigendem Gasanteil) Bezugsquellen (Kaspische Region) Transportwege (LNG, North-Stream, Nabucco; Frachtkapazität bei Schiffen) Investitionen in Exploration (Zulassung ausl. Direktinvestitionen; Gefahr wachsender Staatseinfluß) Bottlenecks bei Transportwegen (incl. Kuppelstellen) Speicherkapazitäten (vs. polit. Solidaritätsmechanismus) Effizienzsteigerungen bei Kraftwerken

48 Altersstruktur des Kraftwerkparks in EU-29 (incl. Schweiz+Norwegen) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 4% 11% 22% 38% 44% 52% 17% 38% 23% 48% 50% 19% 19% 4% 6% 6% nuclear coal natural gas oil >30 years years years <10 years

49 Hohe Investitionen notwendig

50 Schlussfolgerungen wo können wir ansetzen? Diversifizierung Energiemix (EE, Laufzeiten Kernenergie; Preisgefahr bei steigendem Gasanteil) Bezugsquellen (Kaspische Region) Transportwege (LNG, North-Stream, Nabucco; Frachtkapazität bei Schiffen) Investitionen in Exploration (Zulassung ausl. Direktinvestitionen) Bottlenecks bei Transportwegen (incl. Kuppelstellen) Speicherkapazitäten (vs. polit. Solidaritätsmechanismus) Effizienzsteigerungen bei Kraftwerken incl. Steigerung der öffentl. Akzeptanz Endenergieverbrauch (Gebäude, Industrie)

51 Energiesektor: Vermeidungskostenkurve Deutschland 2020* ENTSCHEIDER- PERSPEKTIVE Kosten in EUR/t CO 2 e 110 Geothermie KWK Steinkohle Biomasse (gasförmig) CCS Braunkohle (neu) Biomasse (Co-firing) Verbesserte Kraftwerkstechnik Steinkohle (neu) KWK Erdgas Erdgas statt Braunkohle CCS Steinkohle (neu) Verbesserte Kraftwerkstechnik Braunkohle (neu) Erdgas statt Steinkohle Wind Onshore Wind Offshore 20 Biomasse (fest) Vermiedene Verluste Verbesserte Kraftwerkstechnik Erdgas (neu) Verbesserte Kraftwerkstechnik Erdgas ( Retrofit ) Photovoltaik Freifläche (> 1 MWp) Verbesserte Kraftwerkstechnik Braunkohle ( Retrofit ) Verbesserte Kraftwerkstechnik Steinkohle ( Retrofit ) Photovoltaik Gebäude (ca. 50 kwp) Kumuliertes Vermeidungspotenzial in Mt CO 2 e Umstellung Energiemix* Vermeidungshebel < 20 EUR/t CO 2 e Vermeidungshebel > 20 EUR/t CO 2 e * Bei Beibehaltung Kernkraftausstieg und unter Berücksichtigung von Fördermitteln für erneuerbare Energien (EEG) Quelle: Studie "Kosten und Potenziale der Vermeidung von Treibhausgasemissionen in Deutschland" von McKinsey & Company, Inc. im Auftrag von "BDI initiativ Wirtschaft für Klimaschutz" AG Energie

52 Transportsektor: Vermeidungskostenkurve Deutschland Kosten in EUR/t CO 2 e PKW Diesel: Motorkennfeld PKW Benziner: Nebenaggregate PKW Diesel: Thermomanagement PKW Diesel: Motorreibung PKW Benziner: Motorreibung Schwere LKW: Aerodynamik PKW Diesel: Nebenaggregate Leichte LKW:Technische Maßnahmen PKW Diesel: Mittleres Downsizing PKW Diesel: Reifen PKW Benziner: Thermomanagement PKW Diesel: Mild/ Full Hybrid Leichte LKW: Hybridisierung PKW Benziner: Mild/Full Hybrid PKW Diesel: Doppelkupplungsgetriebe PKW Benziner: Variable Ventilsteuerung PKW Benziner: Start-Stop-System PKW Diesel: Start-Stop-System PKW Benziner: Direkteinspritzung PKW Benziner: Starkes Downsizing Ethanol (1. Generation) Luftfahrt: Verringerung Zusatzdistanzen PKW Benziner: Reifen PKW Benziner: Schaltpunkt-/Verbrauchsanzeige PKW Diesel: Reifendruckkontrollsystem Schiene: Technische Optimierung PKW Benziner: Mittleres Downsizing Schiene: Auslastung Nahverkehr Schiene: Auslastung Fernverkehr Luftfahrt: Technologie Biomass-to-Liquid (BTL) Luftfahrt: Verbrauchsoptimierung Biodiesel Ethanol (2. Generation) Hydriertes Ethanol (Brasilien) Pflanzenöl Schwere LKW bis Umstellung Energiemix Kumuliertes Vermeidungshebel < 20 EUR/t CO Vermeidungspotenzial 2 e in Mt CO 2 e Vermeidungshebel > 20 EUR/t CO 2 e Quelle: Studie "Kosten und Potenziale der Vermeidung von Treibhausgasemissionen in Deutschland" von McKinsey & Company, Inc. im Auftrag von "BDI initiativ Wirtschaft für Klimaschutz" AG Transport

53 Gebäudesektor: Vermeidungskostenkurve Deutschland 2020 ENTSCHEIDER- PERSPEKTIVE Kosten in EUR/t CO 2 e W-Stand-by Unterhaltungs- Elektronik, IT & Kommunikation Innovative Waschmittel 1W-Stand-by Bürogeräte Kühlung Handel Lüftungsantriebe Regelanlagen zur Spannungsstabilisierung Effiziente Motoren Austausch Straßenbeleuchtung Effizienzsteigerung Lüftungssysteme (tertiärer Sektor) Heizung ungedämmter Wohngebäude Energiemonitoring, Regelungstechnik (z.b. durch Energiesparcontracting) 7L-Sanierung (3-6-Familienhaus) 7L-Sanierung (1-2-Familienhaus) Lüftungssysteme Wohngebäude Optimierte Klimasysteme Passivhäuser Zusätzl. 2L-Sanierung (1-2-Familienhaus) Zusätzl. 2L-Sanierung (3-6-Familienhaus) Zusätzl. 2L-Sanierung (Mehrfamilienhaus) Regenerative Klimasysteme Raumklimageräte bis 12kW Beleuchtung tertiär (LFL) Dämmung Bürogebäude 7L-Sanierung Mehrfamilienhaus Einsatz LEDs (tertiärer Sektor) Energiesparlampen Dämmung Schulen Effiziente weiße Ware Einsatz LEDs (Haushalte) Kumuliertes Vermeidungspotenzial in Mt CO 2 e Adaptive Beleuchtungssysteme Heizung gedämmte Wohngebäude Vermeidungshebel < 20 EUR/t CO 2 e Vermeidungshebel > 20 EUR/t CO 2 e Quelle: Studie "Kosten und Potenziale der Vermeidung von Treibhausgasemissionen in Deutschland" von McKinsey & Company, Inc. im Auftrag von "BDI initiativ Wirtschaft für Klimaschutz" AG Gebäude

54 Schlussfolgerungen wo können wir ansetzen? Diversifizierung Energiemix (EE, Laufzeiten Kernenergie; Preisgefahr bei steigendem Gasanteil) Bezugsquellen (Kaspische Region) Transportwege (LNG, North-Stream, Nabucco; Frachtkapazität bei Schiffen) Investitionen in Exploration (Zulassung ausl. Direktinvestitionen) Bottlenecks bei Transportwegen (incl. Kuppelstellen) Speicherkapazitäten (vs. polit. Solidaritätsmechanismus) Effizienzsteigerungen bei Kraftwerken incl. Steigerung der öffentl. Akzeptanz Endenergieverbrauch (Gebäude, Industrie) Klimafreundliche Erzeugungstechnologien EE, Nuklear, CCS (CO2-Kosten-Risiko vs. Subventionsrisiko) Investitionsfreundlicher politischer Regulierungsrahmen (vorhersehbar, verlässlich, transparent, konsistent, faktenbasiert)

55 Erneuerbare Energien Potenziale regional sehr verschieden Zahl in Klammer = wirtschaftlich erschließbares Stromerzeugungspotenzial für jeweilige Ressource in TWh/y; Quelle: TRANS-CSP

56

57 Schlussfolgerungen wo können wir ansetzen? Diversifizierung Energiemix (EE, Laufzeiten Kernenergie; Preisgefahr bei steigendem Gasanteil) Bezugsquellen (Kaspische Region) Transportwege (LNG, North-Stream, Nabucco; Frachtkapazität bei Schiffen) Investitionen in Exploration (Zulassung ausl. Direktinvestitionen; Gefahr wachsender Staatseinfluß) Bottlenecks bei Transportwegen (incl. Kuppelstellen) Speicherkapazitäten (vs. polit. Solidaritätsmechanismus) Effizienzsteigerungen bei Kraftwerken incl. Steigerung der öffentl. Akzeptanz Endenergieverbrauch (Gebäude, Industrie) Klimafreundliche Erzeugungstechnologien EE, Nuklear, CCS (CO2-Kosten-Risiko vs. Subventionsrisiko) Investitionsfreundlicher politischer Regulierungsrahmen (vorhersehbar, verlässlich, transparent, konsistent, faktenbasiert) Ausbau des Energiehandels (insbes. Strom) im EU-Binnenmarkt (Markt als Sicherungsinstrument); WTO als Institution stärken Finanzielle Absicherungsmechanismen gegen Wechselkursrisiken Langfristige Lieferverträge Konsistente Forschungs- und Innovationspolitik Außenpolitische Flankierung gegenüber Förder- und Transitländern (Rolle EU-GAP?)

58 Schlussfolgerungen wo können wir ansetzen? und schließlich: Verwendung des (weiterentwickelten) WEC-Verwundbarkeits- Indikators als Grundlage politischer Entscheidungen, um das Thema Versorgungssicherheit rationaler zu fassen und in seiner Bedeutung sichtbarer zu machen

59 Backup

60 Recommendations for Policy Makers 1. Enhance the level of policy co-operation in Europe 2. More pragmatism in policy implementation 3. Enhance the promotion of energy efficiency and market for renewable energies 4. Mitigate tensions and vulnerability level in electricity and gas markets 5. Encourage further diversification in each national energy mix 6. Re-integrate the nuclear option in policy and public debate 7. Achieve more consistent and targeted R&D policies for new technologies 8. Promote a fact based debate on energy issues 9. Encourage the European countries to assess their vulnerability level by applying the vulnerability indicators, as proposed by this study.

61 Example: Vulnerability indicator for steel sector

62 Bruttoenergieverbrauch Schweiz Bruttoenergieverbrauch TJ Holz und Holzkohle Müll und industrielle Abfälle Kohle Rohöl und Erdölprodukte Gas W asserkraft Kernbrennstoffe übrige erneuerbare Energien Elektrizität Ausfuhrüberschuss Elektrizität Einfuhrüberschuss

63

64 Geopolitische Risiken der wachsenden Konzentration der Energie-Rohstoffvorkommen

65

66 Unabhängigkeit der EU-15 sinkt