Studienvergleich: Entwicklung des Energieverbrauchs in Deutschland: Primärenergie, Endenergie, Strom

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1 : Primärenergie, Endenergie, Strom Szenarien zur Entwicklung des Energieverbrauchs in Deutschland Politische Zielsetzungen zum Ausbau der Erneuerbaren Energien werden in der Regel prozentual ausgedrückt. Sie beziehen sich auf den Anteil, den die regenerativen Energieträger zu einem bestimmten Zeitpunkt an der Energieversorgung haben sollen. Die wesentlichen derzeitigen Ausbauziele für den Anteil der Erneuerbaren Energien in Deutschland sind: 18% am gesamten Endenergieverbrauch und mindestens 10% am Endenergieverbrauch im Verkehrssektor im Jahr 2020 (EU-Richtlinie 2009/28/EG vom April 2009 zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen); mindestens 35% an der Stromversorgung bis zum Jahr 2020, 50% bis 2030, 65% bis 2040 und 80% bis 2050 (Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien - Erneuerbare-Energien- Gesetz - EEG in der Fassung vom ); mindestens 30% am Bruttoendenergieverbrauch bis 2030, 45% bis 2040, 60% bis 2050 (Energiekonzept der Bundesregierung vom ). Nach Angaben der Arbeitsgruppe Erneuerbare-Energien-Statistik (AGEE-Stat) im Bundesumweltministerium lagen die tatsächlichen Anteile der Erneuerbaren Energien im Jahr 2011 bei: 10,9% am Primärenergieverbrauch, 12,2% am Endenergieverbrauch, 20% am Bruttostromverbrauch, 10,4% am Wärmeverbrauch und 5,6% am Kraftstoffverbrauch. Um die oben genannten Ziele zu erreichen, muss der Beitrag der Erneuerbaren Energien zur Energienachfrage also noch deutlich wachsen. Da sich der Anteil aus dem Verhältnis der aus erneuerbaren Quellen gewonnenen Energiemenge zum Energiebedarf ergibt, existieren zwei Stellschrauben zur Zielerreichung: der weitere Ausbau der Nutzung regenerativer Energien und die Verringerung des Energiebedarfs. Auch hinsichtlich des Energieverbrauchs gibt es politische Zielsetzungen: Laut Energiekonzept der Bundesregierung vom September 2010 soll der Primärenergieverbrauch bis 2020 gegenüber 2008 um 20% und bis 2050 um 50% sinken. Der Stromverbrauch soll im Vergleich zum Referenzjahr 2008 bis 2020 um etwa 10% und bis 2050 um etwa 25% vermindert werden. Der Endenergieverbrauch im Verkehr soll bis 2020 um rund 10% und bis 2050 um rund 40% gegenüber 2005 zurückgehen. Prognosen und Szenarien hinsichtlich des zukünftigen Anteils der Erneuerbaren Energien lassen sich also nur unter Einbeziehung der Aussagen zur Entwicklung des Energieverbrauchs korrekt einordnen. Vor diesem Hintergrund stellt das vorliegende Grafikdossier die Ergebnisse und Annahmen verschiedener Studien zur Entwicklung des Primärenergieverbrauchs, des Endenergieverbrauchs und des Stromverbrauchs in Deutschland einander gegenüber. April 2012 Seite 1

2 Hinweise zur Einordnung und Bewertung des Studienvergleichs Die dargestellten Werte sind nur bedingt vergleichbar, denn die aufgeführten Studien unterscheiden sich in den Zielsetzungen, der Methodik und dem zeitlichen Betrachtungshorizont. Unterschiedliche Aussagen zur Entwicklung des Energieverbrauchs sind eine logische Konsequenz der verschiedenen Herangehensweisen. Bei einigen Studien sind die Werte zum Energieverbrauch Eingangsparameter, bei anderen sind sie das Ergebnis von Modellrechnungen. Wesentliche Unterschiede zwischen den Studien bestehen daneben im Hinblick auf folgende Annahmen: der Entwicklung des Wirtschaftswachstums bzw. Bruttoinlandsprodukts, der Kosten- und Preisentwicklung bei den Erneuerbaren Energien und fossilen Brennstoffen, der Weiterentwicklung von Klimaschutzinstrumenten wie zum Beispiel dem Emissionshandel und den damit verbundenen CO 2 -Zertifikatspreisen sowie weiteren energie- und klimapolitischen Rahmenbedingungen. Beispielsweise nehmen IER/RWI/ZEW (2010) für das Jahr 2030 einen Rohölpreis von 75 US- Dollar je Barrel ($/bbl) in realen Preisen von 2007 bzw. 127 $/bbl nominal an. 1 Demgegenüber 1 Erläuterung der Begriffe nominal und real : Die nominalen Preisangaben sind die tatsächlichen, absoluten Preise im betreffenden Jahr. Bei Angaben in der Zukunft ist also die Inflation bis dahin zu berücksichtigen. Sie wird meist mit zwei Prozent pro Jahr (%/a) angenommen. Beträgt der Ölpreis im Jahr 2010 zum Beispiel 100 $/bbl und er bleibt bis 2020 stabil, ergibt sich durch die Geldentwertung im Jahr 2020 ein nominaler Preis von 121,90 $/bbl. Der reale Preis bezogen auf das Jahr 2010 liegt aber weiterhin bei 100 $ 2010 /bbl, da der Preis nicht stärker als die Inflation gestiegen ist. Das Bezugsjahr wird dabei der Währungsangabe tiefgestellt hinzugefügt. Die Angabe realer Preise dient dazu, unterschiedliche Entwicklungen vergleichbar zu machen. April 2012 Seite 2

3 legt der Preispfad A in der Leitstudie 2008, die auch Grundlage für die Leitstudie 2010 von DLR/IWES/IfnE ist, einen Rohölpreis zugrunde, der bis 2030 auf 112 $ 2007 /bbl bzw. 177 $/bbl nominal steigt. Das beeinflusst natürlich die Anstrengungen zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Energieeinsparung und die Wirtschaftlichkeit entsprechender Maßnahmen. Diese unterschiedlichen Annahmen zur Energiepreisentwicklung sind eine Erklärung dafür, dass der Energieverbrauch in der Energieprognose 2009 von IER/RWI/ZEW (2010) deutlich höher ausfällt als in der Leitstudie 2010 von DLR/IWES/IfnE. Methodisch von Bedeutung ist zudem die Unterscheidung zwischen Referenzprognosen und Zielszenarien. Erstere treffen Aussagen zur wahrscheinlichen Entwicklung der Energieversorgung unter Annahme bestimmter politischer, ökonomischer und technologischer Randbedingungen. Demgegenüber werden bei den Zielszenarien bestimmte Parameter vorgegeben, zum Beispiel die maximal erlaubten Treibhausgasemissionen oder der Anteil der Erneuerbaren Energien am Stromverbrauch. Auf dieser Basis wird dann analysiert, unter welchen Voraussetzungen die Ziele erreicht werden können. Einige Studien stellen Zielszenarien einer Referenzprognose gegenüber, um die Unterschiede zu einer Status-Quo- Entwicklung zu verdeutlichen. Unter den für dieses Grafik-Dossier verwendeten Studien ist dies der Fall bei den Energieszenarien 2010 und 2011 von Prognos/EWI sowie der Modell Deutschland -Studie von WWF/Öko-Institut/Prognos aus dem Jahr April 2012 Seite 3

4 Erläuterungen zu den einzelnen Studien bzw. Szenarien Zu den in den Grafiken dargestellten Referenzprognosen, also jenen Studien, welche die wahrscheinliche Entwicklung skizzieren, gehören: Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE) / Agentur für Erneuerbare Energien (AEE): Stromversorgung 2020 Wege in eine moderne Energiewirtschaft. Januar Hierbei handelt es sich um eine Prognose der Erneuerbare-Energien-Branchenverbände, wie sich die installierte Leistung und Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien unter der Annahme günstiger Rahmenbedingungen bis 2020 entwickeln werden. Um die möglichen Beiträge der Erneuerbaren Energien zum Klimaschutz und zur Stromversorgung darzustellen, werden Annahmen zur Entwicklung des Stromverbrauchs getroffen. Diese berücksichtigen die bisherige Entwicklung und politische Zielsetzungen. Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung an der Universität Stuttgart (IER) / Rheinisch-westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung (RWI) / Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW): Energiemärkte Energieprognose März Die Energieprognose 2009 schätzt die Entwicklung von Angebot und Nachfrage nach Energie in Deutschland bis zum Jahr Sie zeigt eine wahrscheinliche Entwicklung unter bestimmten energie- und klimapolitischen Rahmenbedingungen und Annahmen hinsichtlich anderer Einflussfaktoren wie des Ölpreises. Dabei arbeitet die Studie mit Sensitivitätsanalysen, die sich durch die Verlängerung von Laufzeiten für Atomkraftwerke, Klimaschutzvorgaben oder die Höhe des Ölpreises unterscheiden. Die hier aufgeführten Grafiken zeigen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich die Ergebnisse der Referenzprognose (Ra). Deutsche Energie-Agentur (dena): dena-netzstudie II. November 2010 (Basisszenario). Das Erkenntnisinteresse der dena-netzstudie II liegt in der Ermittlung des Ausbaubedarfs im Bereich der Höchstspannungsnetze, der sich insbesondere durch den weiteren Ausbau der Windenergie ergibt. Dabei trifft die Studie auch Annahmen zur Entwicklung des Stromverbrauchs, die hier mit anderen Studien verglichen werden. Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln (EWI) / Prognos / Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung (GWS): Energieszenarien für ein Energiekonzept der Bundesregierung. August 2010 (Referenzszenario). Das Referenzszenario zeigt die voraussichtliche Entwicklung der Energieversorgung bis zum Jahr 2050 unter den gegenwärtigen bzw. für am wahrscheinlichsten gehaltenen Rahmenbedingungen. Gleichzeitig entwirft die Studie mehrere Zielszenarien (s.u.), die mit der Referenzprognose verglichen werden. So identifiziert die Studie energiepolitische Handlungsmöglichkeiten, um die energie- und klimapolitischen Zielvorgaben zu erreichen. WWF/ Prognos /Öko-Institut: Modell Deutschland Klimaschutz bis 2050 Vom Ziel her denken. Oktober 2009 (Referenzszenario). Die Studie untersucht, ob und unter welchen Bedingungen eine Minderung der Treibhausgasemissionen (THG) von 95% bis 2050 gegenüber 1990 in Deutschland technisch machbar und bezahlbar ist. Zu diesem Zweck wird einem Referenzszenario mit den voraussichtlichen Treibhausgasemissionen bis 2050 bei einer Fortschreibung der heutigen Klima- und Energiepolitik ein Zielszenario ( Innovationsszenario ) gegenübergestellt (s.u.). April 2012 Seite 4

5 Zu den dargestellten Zielszenarien gehören: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) / Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) / Ingenieurbüro für neue Energien (IfnE): Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global. Leitstudie Dezember 2010 (Basisszenario 2010 A und Szenario B-100%-S/H2). Die Leitstudie 2010 soll aufzeigen, wie die klimapolitischen Ziele bis 2050 erreicht werden können. Auf der Basis differenzierter Potenzialabschätzungen und detaillierter Technik- und Kostenanalysen entwickelt die Studie verschiedene Szenarien zum möglichen Ausbau der Erneuerbaren Energien und zur. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Struktur der zukünftigen Stromversorgung. Die Analyse dient dazu, den Übergang zu einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren Energien zu charakterisieren. Die Grafiken stellen die Ergebnisse der beiden Modellrechnungen Basisszenario 2010 A und Szenario B-100%-S/H2 dar. Der hohe Stromverbrauch in letzterem Szenario ist insbesondere durch den umfangreichen Einsatz von Wasserstoff bzw. erneuerbar erzeugtem Methan als Energiespeicher und die mit Elektrolyse und Methanisierung verbundenen Energieverluste zu erklären. EWI/Prognos/GWS: Energieszenarien für ein Energiekonzept der Bundesregierung. August 2010 (Szenarien I-IV A + B). Die Zielszenarien bis zum Jahr 2050 sind die Basis für das Energiekonzept der Bundesregierung vom September Vorgaben zur Reduktion der Treibhausgasemissionen (40% bis 2020 und 85% bis 2050) und zum Anteil der Erneuerbaren Energien an der Energieversorgung bilden die zentralen Eckpunkte der Szenarien. Dabei gehen die verschiedenen Zielszenarien von unterschiedlichen Laufzeitverlängerungen (4, 12, 20 oder 28 Jahre April 2012 Seite 5

6 in den Szenarien I-IV) und unterschiedlichen Nachrüstkosten für Kernkraftwerke aus (A- und B-Szenarien). Die Vergleichsgrafiken beschränken sich aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Ergebnisse der A-Szenarien. EWI/Prognos/GWS: Energieszenarien Juli 2011 Anlässlich des Beschlusses der schwarz-gelben Bundesregierung im Sommer 2011, bis 2022 aus der Kernenergie auszusteigen, untersucht die Studie anhand zweier Szenarien ( Laufzeitverlängerung und Ausstieg ), welche energie- und gesamtwirtschaftlichen Veränderungen sich bei diesem Ausstiegsdatum gegenüber den Energieszenarien 2010 (Szenario II B) ergeben. Grafisch dargestellt ist hier das Ausstiegsszenario. WWF/Prognos/Öko-Institut: Modell Deutschland Klimaschutz bis 2050 Vom Ziel her denken. Oktober 2009 (Innovationsszenario ohne CCS). Im Innovationsszenario bildet das Ziel von 95% THG-Minderung die Basis für Schlussfolgerungen hinsichtlich notwendiger Maßnahmen zur Zielerreichung. Das Innovationsszenario untersucht daher detailliert die Einsparpotenziale durch Energieeffizienzmaßnahmen und entsprechende Rahmenbedingungen. Die Grafik stellt die Ergebnisse des Referenzszenarios sowie des Innovationsszenarios ohne CO 2 -Abscheidung und -speicherung (Carbon Capture and Storage, CCS) dar. Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU): Wege zur 100% erneuerbaren Stromversorgung. Januar Das Sondergutachten des SRU untersucht die Möglichkeiten einer Umstellung des Stromversorgungssystems in Deutschland auf 100% Erneuerbare Energien bis Es analysiert den Transformationsbedarf unter technischen, ökonomischen, rechtlichen und politischen Aspekten und formuliert Handlungsempfehlungen für das Erreichen dieses Ziels. Insgesamt erarbeitet der SRU acht Szenarien einer vollständig erneuerbaren Stromversorgung im Jahr Die Stromnachfrage beträgt dabei in den a-szenarien 500 Terawattstunden (TWh) im Jahr 2050 und in den b-szenarien 700 TWh. Daneben unterscheiden sich die Szenarien vor allem durch die Bedeutung des Stromaustauschs mit dem Ausland bzw. den Anteil von Stromimporten sowie dem Verhältnis der verschiedenen Erneuerbaren Energien zueinander. Umweltbundesamt (UBA): Energieziel 2050: 100% Strom aus erneuerbaren Quellen. Juli Das UBA zeigt aus technischer Perspektive, dass der Strombedarf in Deutschland im Jahr 2050 vollständig durch Erneuerbare Energien gedeckt werden kann, und zwar weitgehend aus heimischen Kapazitäten. In Bezug auf den Stromverbrauch kalkuliert das UBA einerseits mit dem konsequenten Erschließen von Einsparpotenzialen zwecks Erreichung ehrgeiziger Klimaschutzziele. Andererseits unterstellt es einen zusätzlichen Stromverbrauch für die Elektromobilität und die Nutzung von Wärmepumpen. Das Szenario Regionenverbund-eE- Wasserstoff berücksichtigt zudem noch den Strombedarf für die Umwandlung von Strom in Wasserstoff durch Elektrolyse als Energiespeicheroption. Greenpeace / EUtech: Klimaschutz: Plan B August 2009 Die Studie beschreibt ein Szenario, mit dem die energiebedingten Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 gegen Null sinken. Dabei ist die Erschließung der vorhandenen Potenziale für Energieeffizienz und Energieeinsparung ein zentrales Element. Durch die Verringerung des Energiebedarfs können die Erneuerbaren Energien im Jahr 2050 den Stromverbrauch vollständig und den größten Teil des Endenergie- bzw. Primärenergieverbrauchs decken. Weitere Informationen und Grafiken finden Sie im Forschungsradar Erneuerbare Energien: Kontakt: Agentur für Erneuerbare Energien Claudia Kunz Referentin für Energiewirtschaft / Projektleiterin Tel: c.kunz@unendlich-viel-energie.de April 2012 Seite 6