Studie. Das neue Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept. Stand: April 2013

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1 Studie Das neue Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept Stand: April 213

2 Vorwort X Vorwort Wir brauchen einen Masterplan Als erste in Deutschland haben wir im Sommer 21 einen detaillierten und machbaren Ausstieg aus der Kernenergie bis 24 beschrieben. Dieses Konzept wurde ein Jahr später mit der energiepolitischen Wende der Bundesregierung hinfällig. Der Kern der Wende ist der parteiübergreifende Beschluss, dass Deutschland bis 222 aus der Kernenergie aussteigt. Seither entwickeln wir unsere Positionen zu wesentlichen energiepolitischen Einzelthemen ständig weiter. Genannt seien unsere Gutachten und Kongresse im vergangenen Jahr zur Netzinfrastruktur, Gebäudesanierung, Energieeffizienz in der Industrie, zum EEG und unser Monitoring der Energiewende. Es ist nun an der Zeit, auch unser Gesamtkonzept auf Basis der in den letzten Jahren eingetretenen und auch nicht eingetretenen energiepolitischen Entwicklungen zu überarbeiten. Denn wesentliche Projekte der Energiewende werden nicht umgesetzt: der Stromnetzausbau stockt, der Bau und wirtschaftliche Betrieb von grundlastfähigen Kraftwerken ist nicht gewährleistet, Ausgleich und Ergänzung für die fluktuierenden erneuerbaren Energien finden nicht statt, die energetische Sanierungsquote im Gebäudesektor ist sogar deutlich gefallen. Eine Gesamtstrategie der Energiewende auf Bundesebene ist nicht erkennbar. In der Folge werden die zentralen Ziele der Stromversorgung verfehlt: die Versorgungssicherheit in Bayern ist bereits ab 215 nicht gewährleistet, der ungebremste Strompreisanstieg gefährdet die Wettbewerbsfähigkeit unserer Betriebe, eine nicht konsistente Energie- und Klimapolitik führt zu Mehrfachbelastungen für Unternehmen und verschlechtert die Umweltbilanz. Durch die Mängel bei der Energiewende ist der deutsche und bayerische Wirtschaftsstandort ernsthaft gefährdet. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie bestätigen unsere energiepolitischen Forderungen. Vor allem wird es Zeit, dass ein an dem feststehenden Abschaltplan der Kernkraftwerke angepasster Masterplan zur Energiewende konzipiert und umgesetzt wird. Unser neues Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept nennt für den Zeitraum bis 25 die Voraussetzungen, um die Attraktivität unseres Landes für Investoren aus dem In- und Ausland und damit Wohlstand und Beschäftigung zu erhalten. Bertram Brossardt April 213

3 Inhalt X Inhalt 1 Kernaussagen Das Wichtigste in Kürze Eckpunkte des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts technologischer Fortschritt, zielgerichtete Politik, Ausbau der Infrastruktur Technologische Entwicklung Energie- und Klimaschutzpolitik Infrastruktur Grundlegende Annahmen für die Szenarien Ergebnisse des Szenarios Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Handlungsfelder für die energiepolitischen Akteure Aufgaben der Politik Aufgaben der Unternehmen Exkurs Innovationen Die Arbeitsteilung zwischen Wirtschaft und Politik Beispiele für Innovationsfelder Die Rolle Bayerns im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept Aufgaben der bayerischen Politik Aufgaben der bayerischen Unternehmen Chancen und Risiken für die Wirtschaft Kritische Punkte und strategische Diskussionsfelder Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Ansatz und Methode Das energiewirtschaftliche Umfeld Klimaschutzpolitik Sozioökonomische Rahmendaten Energiepreise Das Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Szenariophilosophie Eckpunkte des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts Energiewirtschaftliche Ergebnisse Vorteile des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts Primärenergieverbrauch... 62

4 Inhalt X Importabhängigkeit Emissionen Endenergieverbrauch Energiekosten Effizienz Stromerzeugung Konsequenzen für die Wirtschaft Primärimpulse Mehrinvestitionen im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept Konsequenzen für das Bruttoinlandsprodukt (BIP) Konsequenzen für die Wirtschaftsstruktur Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern Rahmendaten Energiewirtschaftliche Ergebnisse Primärenergieverbrauch Endenergieverbrauch Stromerzeugung Vorteile des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts für Bayern Primärenergiebedarf und Emissionen Endenergieverbrauch Effizienz Stromerzeugung Importabhängigkeit Konsequenzen für die Wirtschaft in Bayern Szenarienübersichten Verzeichnis der Abkürzungen, Akronyme und Symbole Ansprechpartner / Impressum

5 Kernaussagen 1 1 Kernaussagen Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept Wettbewerbsfähigkeit sichern Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept leistet einen wesentlichen Beitrag zu einer sicheren, wirtschaftlichen und umweltverträglichen Energieversorgung. Es zeigt aber auch, dass unter Fortgeltung der heutigen rechtlichen Rahmenbedingungen, von der bei der Studie ausgegangen wurde, noch deutlicher Handlungsbedarf besteht. Der effiziente Umgang mit Energie bremst den Anstieg der Energiekosten. Langfristig sind die realen Energiekosten nicht höher als heute, in Relation zum BIP sinken sie von 9,5 Prozent auf 6,3 Prozent. Zwischendurch steigen die gesamten Ausgaben für Energie um bis zu 16 Prozent an, 25 liegen sie wieder auf dem Niveau von 21. Die Ausgaben für Strom übersteigen langfristig ebenfalls nicht das heutige Niveau. Das gilt auch für die Industrie, in der Effizienzfortschritte den Stromverbrauch stabil halten. In Relation zur Bruttowertschöpfung verringern sich die Stromkosten der Industrie von 4 Prozent auf 3 Prozent. Wegen der nach geltendem Recht zunächst weiter steigenden EEG-Umlage erhöht sich der Strompreis außerhalb der energieintensiven Industrie bis Mitte der 22er Jahre deutlich, danach sinkt er wieder. In der energieintensiven Industrie steigt der Strompreis kontinuierlich an und übertrifft im Jahr 25 das Niveau von 21 real um ein Drittel. Grund hierfür sind höhere Preise für Brennstoffe und CO 2 -Zertifikate. Wenn es der Politik durch geeignete Maßnahmen nicht gelingt für international wettbewerbsfähige Strompreise zu sorgen, besteht die Gefahr, dass energieintensive Betriebe nicht am Standort gehalten werden können. Die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzeptes wirkt positiv auf Wachstum und Beschäftigung. Innovativen Unternehmen eröffnen sich Absatzchancen auf den globalen Märkten für Energieeffizienz und erneuerbare Energien. Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept erhöht die Versorgungssicherheit. Durch die Steigerung der Energieeffizienz und den Ausbau der erneuerbaren Energien verringert sich die Abhängigkeit von Energieimporten, sie halbieren sich langfristig. Die energiebedingten Treibhausgasemissionen gehen zwischen 199 und 25 um 77 Prozent zurück. Notwendige Voraussetzungen für die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts sind eine konsistente Politik, technologischer Fortschritt und ein international abgestimmtes Vorgehen beim Klimaschutz.

6 Kernaussagen 2 Zur Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzeptes ist eine konsistente Energie- und Klimaschutzpolitik unverzichtbar. Im Stromsektor ist schon kurzfristig ein angepasstes Marktdesign erforderlich, um die für eine sichere Versorgung notwendigen Kapazitäten zu gewährleisten. Eine Reform des EEG ist erforderlich, um die erneuerbaren Energien in den Strommarkt zu integrieren und den Kostenanstieg zu begrenzen. Der Ausbau der Stromnetze erfordert eine politische Flankierung. Die Ausbauziele für erneuerbare Energien zur Stromerzeugung (Anteil am Stromverbrauch 22: 35 Prozent, 25: 8 Prozent) sollten überprüft und zwischen den Bundesländern abgestimmt werden. Strommarktdesign und Ausbau der erneuerbaren Energien sollten nicht im nationalen Alleingang, sondern innerhalb der EU nach Effizienzgesichtspunkten geregelt werden. In der Gebäudesanierung sind geeignete Instrumente notwendig, um die Sanierungsrate zu erhöhen und den Einsatz klimaschonender Heizsysteme zu fördern. Wegen der begrenzten Potenziale ist sicherzustellen, dass Biomassen effizient vor allem dort genutzt werden, wo es für ihren Einsatz keine Alternativen gibt. Vorrangig gilt das für den Verkehrssektor. Technologische Fortschritte und die Diffusion neuer Produkte sind Schlüssel zur Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts. Eine höhere Energieeffizienz und die kostengünstige Nutzung erneuerbarer Energie erfordern oft verbesserte oder neue Technologien. Das gilt sowohl für die Energieumwandlung (zum Beispiel Kraftwerke) als auch die Energienutzung (zum Beispiel in Industrieprozessen). Dabei sind zahlreiche Technologiefelder angesprochen: von Materialien (zum Beispiel hochfeste Stähle, Karbonwerkstoffe) über die Elektronik (zum Beispiel Komponenten für Smart Grids oder Telematik) bis zur Chemie (zum Beispiel biochemische Reaktoren, OLED). Neben der Technologie sind Konzepte zur Nutzung neuer energiesparender Produkte sowie Veränderungen in der Organisation und Steuerung von Produktionsprozessen erforderlich. Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept lässt sich nur im Rahmen einer international abgestimmten Klimaschutzpolitik sinnvoll umsetzen. Die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts ist mit zusätzlichen Investitionen in Energieeffizienz und erneuerbare Energien und damit in den Klimaschutz verbunden. Dadurch entstehen Industrie und Verbrauchern kurz- bis mittelfristig zusätzliche Kosten. Um in dieser Phase Nachteile für die deutsche Wirtschaft zu vermeiden, ist ein innerhalb der EU abgestimmtes Vorgehen erforderlich. Auf internationaler Ebene bedarf es wettbewerbsneutraler bilateraler oder multilateraler Vereinbarungen zur Absicherung der Klimaschutzstrategie.

7 Kernaussagen 3 Langfristig ist ein völkerrechtlich verbindliches Klimaschutzabkommen anzustreben, das neben den Industrieländern auch die heutigen Schwellenländer und Entwicklungsländer einbezieht. Wird das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept nicht umgesetzt, bestehen zunehmend Risiken für eine sichere, wirtschaftliche und klimaschonende Energieversorgung. Bei einem Weiter wie bisher ist eine sichere Energieversorgung nicht mehr gewährleistet. Die sichere Stromversorgung gerät in Gefahr. Sind aufgrund des bestehenden Marktmechanismus nicht genügend regelbare Kraftwerke verfügbar und werden die Stromnetze nicht schnell genug gezielt ausgebaut, sind Black Outs nicht auszuschließen. Kritisch kann die Situation in Bayern bereits nach Abschaltung des Kernkraftwerks Grafenrheinfeld im Jahr 215 werden, sofern die Strombrücke nach Thüringen bis dahin nicht steht. Bislang gehen die Übertragungsnetzbetreiber davon aus, dass die Lücke 217 geschlossen wird. Bleibt es bei dieser Zeitplanung, könnte es erforderlich sein, zeitweilig Zwangsabschaltungen vorzunehmen oder das Kernkraftwerk Grafenrheinfeld länger als geplant am Netz zu lassen. Steigende Energiekosten würden Industrie und Verbraucher in Deutschland und Bayern stark belasten. Wird das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept nicht umgesetzt, sind steigende Energiekosten absehbar. In der Industrie würden sich die Energiekosten langfristig real verdoppeln und rund zehn Prozent der Bruttowertschöpfung ausmachen. Insgesamt müssten die Verbraucher 25 real fast ein Drittel mehr für Energie aufwenden als 21. Klimaschutz ohne internationale Abstimmung ist nicht effektiv und gefährdet die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen in Bayern und Deutschland. Wirkungsvoller Klimaschutz kann nur im globalen Maßstab betrieben werden. Voraussetzung dafür sind entsprechende Abkommen oder Vereinbarungen. Ohne internationale Abstimmung besteht die Gefahr, dass Deutschland als Vorreiter im Klimaschutz an Wettbewerbsfähigkeit einbüßt verbunden mit negativen Konsequenzen für Wirtschaft und Beschäftigung. Ohne die Einbindung der großen Schwellenländer ist eine Begrenzung und Absenkung der globalen Treibhausgasemissionen nicht realistisch. Die Anstrengungen einzelner Länder oder Regionen liefen Gefahr, wirkungslos zu verpuffen.

8 Das Wichtigste in Kürze 4 2 Das Wichtigste in Kürze Gründe für ein Update des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzeptes Nach Vorlage des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts der vbw im Sommer 21 haben sich wichtige Bedingungen für die Energiewirtschaft verändert. Die Bundesregierung hat im Herbst 21 ihr Energiekonzept zur Energiewende vorgelegt und darin energie- und klimaschutzpolitische Ziele quantifiziert (zum Beispiel Treibhausgasemissionen, Energieverbrauch, Energieproduktivität, Anteil erneuerbarer Energien am Strom- und Energieverbrauch, Anzahl von Elektrofahrzeugen). Nach der Reaktor- Katastrophe von Fukushima im März 211 hat die Bundesregierung anders als in ihrem Energiekonzept vom Herbst 21 vorgesehen den Ausstieg aus der Kernenergie bis 222 beschlossen. Mit sofortiger Wirkung wurden sieben ältere Kernkraftwerke in Deutschland stillgelegt, darunter auch Isar 1 in Bayern. Damit wurde eine wesentliche Annahme des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts der vbw vom Sommer 21 obsolet. Darüber hinaus haben sich in den letzten Jahren Entwicklungen gezeigt, die Zweifel an einer zeitgerechten Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts nähren: Die Stromnetze werden bei weitem nicht so schnell ausgebaut, wie es für eine sichere Stromversorgung erforderlich wäre. Das Netzausbaubeschleunigungsgesetz soll hier Verbesserungen schaffen. Ob das im notwenigen Ausmaß gelingt, ist unsicher. Die geltenden Preisbildungsregeln am Strommarkt verhindern den Bau und wirtschaftlichen Betrieb dringend benötigter regelbarer Kraftwerke (vor allem Gaskraftwerke). Ohne eine Veränderung des Strommarktdesigns steigt die Gefahr von Versorgungsengpässen. Die EEG-Umlage ist vor allem aufgrund des schnellen Zubaus von Anlagen zur Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energien stark angestiegen. Hier ist eine Neuregelung erforderlich, um die Belastungen der Endkunden zu begrenzen. Es ist nicht absehbar, dass in Deutschland rechtzeitig die notwendigen Voraussetzungen für eine großtechnische Nutzung der CCS-Technologie bei Kraftwerken geschaffen werden. Eine schnelle Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen ist unter den gegebenen Rahmenbedingungen nicht absehbar. Auch nach der Klimaschutzkonferenz in Doha im Dezember 212 ist bis heute der Weg zu einem international verbindlichen Klimaschutzabkommen nicht erkennbar. Diese Veränderungen waren Anlass, das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept aus dem Jahr 21 zu überprüfen und im Lichte der aktuellen Entwicklungen zu überarbeiten. Hierzu wurden zwei Szenarien betrachtet. Das Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept geht davon aus, dass sich die Energie- und Klimaschutzpolitik auf nationaler Ebene an abgestimmten Zielen orientiert und durch wettbewerbsneutrale

9 Das Wichtigste in Kürze 5 internationale Abkommen abgesichert wird. Das Alternativszenario Muddling Through unterstellt das Fehlen eines national und international abgestimmten Vorgehens. In der Gegenüberstellung der Ergebnisse beider Szenarien werden die Vorteile einer am Gesamtkonzept ausgerichteten Entwicklung im Vergleich zum fortgesetzten Durchwursteln deutlich. Zudem wird der Handlungsbedarf identifiziert, der besteht, um die mit dem Gesamtkonzept verfolgten Ziele zu erreichen. 2.1 Eckpunkte des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts technologischer Fortschritt, zielgerichtete Politik, Ausbau der Infrastruktur Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept zeigt, welche Voraussetzungen erfüllt werden müssen, um die angestrebten Ziele einer wirtschaftlichen, sicheren sowie klimaund ressourcenschonenden Energieversorgung zu erreichen. Dazu zählen die Weiterentwicklung zukunftsfähiger Technologien, eine zielgerichtete Energie- und Klimaschutzpolitik auf nationaler und internationaler Ebene sowie der rechtzeitige und wo erforderlich zwischen den Bundesländern abgestimmte Ausbau der Infrastruktur Technologische Entwicklung Technologische Entwicklungen spielen für die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts eine entscheidende Rolle. Grundsätzlich werden zur Absenkung des Energieverbrauchs und zur Reduktion der Treibhausgasemissionen Technologien eingesetzt, die heute bekannt sind oder die sich zurzeit bereits in der akademischen oder industriellen Forschung befinden und prototypische Phasen und Machbarkeitsstudien durchlaufen haben. Damit geht das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept im Wesentlichen von einem Pfad aus, bei dem sich heute abzeichnende Technologietrends in der Zukunft fortsetzen. Allerdings ist bei einem Betrachtungszeitraum von 4 Jahren nicht ausgeschlossen, dass einige dieser Technologien nicht zur Anwendung gelangen werden. Andererseits ist es wahrscheinlich, dass die genannten Anforderungen durch neue, heute noch nicht absehbare Technologien erfüllt werden können. Im Einzelnen handelt es sich vor allem um Technologien, die dazu beitragen, den Energieverbrauch von Gebäuden, Elektrogeräten und Produktionsprozessen zu verringern, neue Werkstoffe zu entwickeln, die Treibhausgasemissionen der Stromerzeugung zu senken und Stromnachfrage und Stromproduktion besser aufeinander abzustimmen Energie- und Klimaschutzpolitik Die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts erfordert eine zielgerichtete Energie- und Klimaschutzpolitik. Das setzt ein abgestimmtes und widerspruchsfreies Vorgehen der einzelnen Politikfelder (zum Beispiel Energie-, Umwelt-, Wirtschafts-, Finanz-, Forschungspolitik) und Politikebenen (EU, Bund, Länder, Kommunen) voraus. Ressortegoismen und Kompetenzgerangel müssen zurück gestellt wer-

10 Das Wichtigste in Kürze 6 den, um das Ziel einer sicheren, wirtschaftlichen und klimaschonenden Energieversorgung ohne unnötige Belastungen für die Energieverbraucher zu erreichen. Zu einer konsistenten Politik gehört auch ein international abgestimmter Klimaschutz. Auf der Klimakonferenz von Doha im Dezember 212 einigten sich die Teilnehmer auf den Arbeitsplan für ein neues internationales Klimaschutzabkommen unter Einbeziehung von Industrie-, Schwellen- und Entwicklungsländern. Es soll bis Ende 215 abgeschlossen werden und spätestens 22 in Kraft treten. Nach den bisherigen Erfahrungen besteht in dieser Hinsicht große Unsicherheit. Deshalb geht das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept vom Abschluss wettbewerbsneutraler bilateraler und multilateraler (EU-Ebene) Klimaschutzvereinbarungen aus, insbesondere mit den großen Schwellenländern (BRIC), den USA, Kanada, Japan und Australien. Nach 23 wird ein völkerrechtlich verbindliches Klimaschutzabkommen unterstellt, das die bis dahin erreichten Erfolge absichert und die Maßnahmen zur weiteren Reduktion der Treibhausgase intensiviert. Ohne entsprechende Vereinbarungen und Abkommen ist es kaum realistisch und sinnvoll, dass Deutschland dauerhaft verschärfte Klimaschutzziele verfolgt, wie sie die Bundesregierung festgelegt hat. Demnach sollen die Treibhausgasemissionen Deutschlands zwischen 199 und 25 um mindestens 8 Prozent reduziert werden Infrastruktur Der Um- und Ausbau der Infrastruktur ist eine wesentliche Voraussetzung für die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts. Von besonderer Bedeutung ist dies im Bereich der Stromerzeugung. Das Gesamtkonzept geht davon, dass die deutschen Kernkraftwerke grundsätzlich wie festgelegt stillgelegt werden. Die CCS- Technologie, bei der rund 9 Prozent des bei der Verstromung von fossilen Energieträgern frei werdenden CO 2 abgetrennt und unterirdisch gelagert werden, kommt derzeit aus ökonomischen, gesellschaftlichen und rechtlichen Gründen in Deutschland nicht zum Einsatz. Zur Umsetzung des Gesamtkonzepts sind folgende Investitionen in die Strominfrastruktur erforderlich: bis 25 der Bau neuer Erdgas-GuD-Kraftwerke und hochflexibler Gasturbinen in einer Größenordnung von rund 32 GW der Ausbau der Stromspeicherkapazitäten auf rund 12 GW der Ausbau der Kapazitäten zur Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energien im Inland auf etwa 212 GW, wobei Windkraft und Photovoltaik eine besondere Rolle spielen; in Bayern vor allem der Ausbau der Photovoltaik auf 2 GW und der Stromspeicher auf knapp vier GW der schnelle und gezielte Ausbau der Stromtransportnetze; insbesondere der Nord- Süd-Leitungen, um den in Windkraftanlagen im Norden Deutschlands erzeugten Strom in die Verbrauchszentren im Süden zu bringen der Ausbau der Stromverteilnetze und die Umrüstung auf bidirektionalen Betrieb; der Ausbau von Smart Grids für ein erweitertes Demand Side Management

11 Das Wichtigste in Kürze 7 die Optimierung von Speicher- und Netzsystemen der Ausbau der Infrastruktur zur Unterstützung der Elektromobilität Darüber hinaus spielt die Verbesserung der Schieneninfrastruktur eine wichtige Rolle im Gesamtkonzept. Eine verbesserte Steuerung zur Erhöhung der Netzauslastung sowie die teilweise Reaktivierung vorhandener, aktuell aber nicht genutzter Netzteile sind Voraussetzungen für die angestrebte Ausweitung des Schienengüterverkehrs. 2.2 Grundlegende Annahmen für die Szenarien Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept geht von der gezielten Weiterentwicklung und raschen Verbreitung von heute bereits weitgehend bekannten Technologien aus, die dazu beitragen, Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen zu verringern. Technologische Sprünge werden nicht angenommen, obwohl es diese innerhalb der nächsten fast 4 Jahre sicher geben wird zumindest in der abgeschwächten Form schneller Schritte und hoher Marktdurchdringung. Heute lässt sich aber nicht sagen, in welchen Feldern sie am ehesten zu erwarten sind. Das Beispiel der Schiefergasgewinnung in den USA zeigt, wie schnell technologische Fortschritte (in diesem Fall die Kombination von Fracking und Horizontalbohrungen) die energiewirtschaftlichen Bedingungen verändern können. Ein weiteres wichtiges Element des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts sind wettbewerbsneutrale bilaterale oder multilaterale Abkommen zur Absicherung der Klimaschutzstrategie Deutschlands und der EU. Langfristig etwa ab 23 wird ein völkerrechtlich verbindliches Klimaschutzabkommen angenommen, das alle relevanten Treibhausgasemittenten einbezieht, also auch die heute gegenüber verbindlichen Klimaschutzzusagen noch sehr reservierten Staaten wie China, Indien oder die USA. Sollte ein solches Abkommen auch längerfristig nicht zustande kommen, bleibt der energiepolitische Handlungsbedarf dennoch bestehen; zur Gewährleistung einer sicheren und bezahlbaren Energieversorgung. Das Szenario Muddling Through geht davon aus, dass die neuen Technologien langsamer in die Märkte diffundieren und der Abschluss eines verbindlichen Klimaschutzabkommens auch dauerhaft nicht gelingt. Bedeutende Treiber für Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen sind Bevölkerung, Wirtschaftswachstum und Wirtschaftsstruktur. Die Szenarienrechnungen basieren auf der Annahme, dass sich die Einwohnerzahl Deutschlands zwischen 21 und 25 von 81,8 auf 73,8 Millionen verringert. Die Wirtschaftsleistung Deutschlands erhöht sich im Szenarienzeitraum um durchschnittlich ein Prozent p. a. In Bayern stellt sich die sozioökonomische Entwicklung etwas günstiger dar als in Deutschland. So geht die Einwohnerzahl nur wenig zurück. Aufgrund der günstigeren Wirtschaftsstruktur wächst das Bruttoinlandsprodukt in Bayern etwas schneller als in Deutschland insgesamt.

12 Das Wichtigste in Kürze Ergebnisse des Szenarios Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept ist durch Energieeinsparungen, die fortschreitende Abkehr von fossilen Brennstoffen und eine zunehmend auf erneuerbaren Energien basierende Stromerzeugung gekennzeichnet. Der Primärenergieverbrauch verringert sich bei der Umsetzung des Gesamtkonzepts zwischen 21 und 25 um 38 Prozent und verändert seine Struktur. Im Jahr 25 werden in Deutschland rund 62 Prozent weniger Öl und 41 Prozent weniger Erdgas eingesetzt als 21. Erneuerbare Energien tragen mit mehr als 48 Prozent zur Bedarfsdeckung bei (Abbildung 1). Die Ausgaben für importierte Energierohstoffe betragen 25 in realer Rechnung rund 1 Milliarden Euro oder 2,7 Prozent des BIP. Der Endenergieverbrauch verringert sich im Betrachtungszeitraum um 4 Prozent. Dazu tragen alle Verbrauchssektoren bei, Industrie und Gewerbe, Dienstleistungen, die privaten Haushalte und der Verkehrsbereich. Durch die Verbrauchsabsenkung liegen die realen Energiekosten der Endverbraucher im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept trotz bis dahin deutlich ansteigender Energiepreise im Jahr 25 wieder auf dem Niveau des Jahres 21, zwischenzeitlich übersteigen sie dieses um bis zu 15 Prozent. Abbildung 1 Primärenergieverbrauch (PJ) nach Energieträgern in Deutschland, PJ Kernkraf t Braunkohle Steinkohle Mineralöle Gase Sonstige, nicht EE Biomasse Sonstige Erneuerbare Außenhandelssaldo Strom Quelle: Prognos 213, AG Energiebilanzen

13 Das Wichtigste in Kürze 9 Die gesamtwirtschaftliche Energieproduktivität, die angibt, welche Wirtschaftsleistung mit einer Einheit Energie erstellt wird (BIP / Primärenergieverbrauch), steigt zwischen 21 und 25 um durchschnittlich 2,3 Prozent p. a. und damit deutlich schneller als in der Vergangenheit. Bezogen auf die Einwohnerzahl Deutschlands, geht der Primärenergieverbrauch im Betrachtungszeitraum um knapp ein Prozent p. a. zurück. Die energiebedingten Treibhausgasemissionen verringern sich im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept zwischen 199 und 25 um 77 Prozent. Pro Kopf der Bevölkerung gehen die energiebedingten Treibhausgasemissionen zwischen 21 und 25 von mehr als neun auf drei Tonnen zurück, das entspricht einer Abnahme von knapp drei Prozent p. a. Bezogen auf das BIP fällt der Rückgang mit durchschnittlich vier Prozent p. a. stärker aus. Diese Veränderungen sind zum einen auf die steigende Energieproduktivität zurück zu führen. Zum anderen verringert sich durch den Ausbau der erneuerbaren Energien die CO 2 -Intensität des Primärenergieverbrauchs. Waren 21 mit dem Verbrauch eines Petajoule Primärenergie noch Emissionen in Höhe von mehr als 53 Kilotonnen verbunden, so halbiert sich dieser Wert bis 25 auf 26 Kilotonnen. Den absolut größten Beitrag zur Reduktion der CO 2 -Emissionen leistet die Energiewirtschaft. Auf diesen Sektor entfielen 21 mit 349 Millionen Tonnen rund 46 Prozent der gesamten energiebedingten CO 2 -Emissionen. Bis 25 gehen die Emissionen hier um 248 Millionen Tonnen zurück. Prozentual verringern sich die CO 2 -Emissionen der privaten Haushalte und des Verkehrssektors mit 8 bis 85 Prozent zwischen 21 und 25 am stärksten. Die vom Dienstleistungssektor verursachten CO 2 -Emissionen nehmen um 71 Prozent ab, die Industrie senkt ihre Emissionen um mehr als 43 Prozent (Abbildung 2). Die Stromerzeugung Deutschlands basiert zunehmend auf erneuerbaren Energien. Um die fluktuierenden Windkraft- und Photovoltaik-Kapazitäten in den Markt zu integrieren, sind der Zubau von Gasturbinen, der Ausbau von Stromspeichern, die Erweiterung des Lastmanagements und ein geändertes Strommarktdesign erforderlich. Der Börsenpreis für Strom liegt bei der Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts unter dem Preis, der sich im Muddling Through Szenario einstellt. Als Folge davon sind die Strompreise für private Haushalte, Gewerbebetriebe und die Industrie hier niedriger. Langfristig ist Strom außerhalb der energieintensiven Industrie real um sechs bis 15 Prozent teurer als 21. Aufgrund der zunächst weiter steigenden EEG-Umlage ist die Erhöhung bis Mitte der 22er Jahre stärker, danach sinkt der Strompreis wieder. Für die energieintensive Industrie steigt der Strompreis bis etwa 225 stark und anschließend abgeschwächt an. Im Jahr 25 übersteigt er das Niveau von 21 real um ein Drittel. Grund hierfür sind steigende Preise für Brennstoffe und CO 2 -Zertifikate.

14 Das Wichtigste in Kürze 1 Abbildung 2 Energiebedingte Treibhausgasemissionen (Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente) nach Sektoren in Deutschland, Mio. t CO2-eq Private Haushalte GHD Industrie Verkehr Energiewirtschaft Sonst. energiebed. THG Quelle: Prognos 213, UBA 212 Voraussetzung für die Verringerung von Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen sind zusätzliche Investitionen in die Steigerung der Energieeffizienz zum Beispiel in besser sanierte Gebäude und effiziente Heizanlagen und in den verstärkten Ausbau erneuerbarer Energien. Dadurch werden Haushalte und Unternehmen zunächst finanziell zusätzlich belastet. Mittel- und längerfristig verringern sich aber die Energieausgaben. Insgesamt gehen hiervon leicht positive Effekte auf Wachstum und Beschäftigung aus. Bei Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts liegt das BIP im langfristigen Durchschnitt um,7 Prozent und die Beschäftigung um 5 Tausend Personen höher als ohne das Gesamtkonzept. Für Bayern ist mit der Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts eine Verringerung der CO 2 -Emissionen zwischen 199 und 25 um knapp 75 Prozent verbunden. Der Energieverbrauch liegt 25 um 41 Prozent niedriger als 21. Wirtschaft und Beschäftigung im Bayern profitieren vom Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept in besonderer Weise. Sowohl die Wirtschaftsstruktur Bayerns als auch die hohe Wettbewerbsfähigkeit derjenigen Branchen, die von der Umsetzung besonders positiv betroffen sind, sind hierfür ursächlich. Beides trägt dazu bei, dass die Vorteile des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts für Wirtschaft und Arbeitsmarkt vergleichsweise größer sind als in Deutschland insgesamt.

15 Das Wichtigste in Kürze 11 Durch die sukzessive Abschaltung der Kernkraftwerke muss Bayern dauerhaft Strom importieren. Voraussetzung dafür ist der Ausbau der Stromnetze. 2.4 Handlungsfelder für die energiepolitischen Akteure Aufgaben der Politik Internationale Abstimmung der Klimaschutzpolitik Um die internationale Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft nicht zu gefährden, sollte sich die Politik (im Europäischen Rahmen) dafür einsetzen, bis zum Abschluss eines völkerrechtlich verbindlichen Abkommens bilaterale und multilaterale wettbewerbsneutrale Klimaschutzvereinbarungen mit wichtigen Emittenten Staaten zu treffen. Dazu zählen neben den USA, Japan, Kanada und Australien insbesondere die großen Schwellenländer (BRIC-Staaten). Dadurch könnte die Gefahr verringert werden, dass ambitionierte Klimaschutzanstrengungen in Deutschland und in der EU zu Standortnachteilen und zum Verlust von Arbeitsplätzen führen, ohne dass für den globalen Klimaschutz etwas gewonnen wäre. Längerfristig sollte die Europäische Energiepolitik den Abschluss eines umfassenden verbindlichen Klimaschutzabkommens anstreben Identifikation von Handlungsbedarf Die Umsetzung des Energiekonzepts benötigt infrastrukturelle, technologische und regulatorische Voraussetzungen. Den entsprechenden Handlungsbedarf zu identifizieren, ist eine Aufgabe der Politik. Dringender Handlungsbedarf zeigt sich aus unserer Sicht vor allem im Stromsektor. Verzögerungen beim Ausbau der Stromübertragungsnetze gefährden die Versorgungssicherheit, aufgeschobene Neuregelungen des Strommarktdesigns blockieren den Bau zur Sicherung der Stromversorgung dringend benötigter konventioneller Kraftwerke, unklare Vorstellungen zur Veränderung des EEG verunsichern Investoren und lassen die Stromkosten weiter steigen. In diesen Feldern ist die Energiepolitik gefordert, mit konsistenten Maßnahmen die Voraussetzungen für eine kurz-, mittel- und langfristig gesicherte Stromversorgung zu schaffen. Neben dem Ausbau des Stromnetzes bestehen Infrastrukturanforderungen auch im Bereich der Verkehrswege (zum Beispiel Ausbau des Schienennetzes bei Verlagerung von Güterverkehr von der Straße auf die Schiene) Festlegung der Rahmenbedingungen zur Zielerreichung Ist der Handlungsbedarf identifiziert, müssen die Rahmenbedingungen so ausgestaltet werden, dass von ihnen für Unternehmen und Haushalte Anreize für ein zielkonformes Verhalten ausgehen. Für die genannten Beispiele wäre zu gewährleisten, dass Unter-

16 Das Wichtigste in Kürze 12 nehmen Investitionen in den Netzausbau über die von ihnen in Rechnung gestellten Netzentgelte angemessen vergütet bekommen und dass der Anreiz zu einer schnellen Realisierung der im Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) als vordringlich genannten Projekte besteht. Die Regeln für die Strompreisbildung sind so zu modifizieren, dass konventionelle Kapazitäten (in erster Linie Gaskraftwerke) auch dann gebaut werden, wenn ihre am Strommarkt zu erzielenden Erlöse für einen rentablen Betrieb allein nicht ausreichen. Konkret geht es um die Einrichtung eines Kapazitätsmechanismus, in dem der Kraftwerksbetreiber für das Bereithalten von Erzeugungsleistung entgolten wird. Hintergrund ist die wachsende Bedeutung der Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energien. Das an den Grenzkosten der Erzeugung orientierte aktuelle Marktdesign kann unter diesen Voraussetzungen eine sichere Stromversorgung allein nicht mehr gewährleisten. Das EEG wird den Anforderungen an eine wirtschaftliche Energieversorgung immer weniger gerecht. Eine grundlegende Überarbeitung sollte die Kostenbelastung der Verbraucher beschränken und Windfall-Profits bei Herstellern vermeiden, ohne langfristig tragfähige Marktstrukturen zu zerstören. In dieser Hinsicht werden aktuell Quotenmodelle und Zertifikatsmodelle diskutiert. Denkbar wäre auch der Umstieg auf eine Förderung von Investitionen, die aber erst im Betrieb der Anlagen als Zuschlag zu den Strommarkterlösen erfolgt. Wirksamkeit und Nebenwirkungen der neu gestalteten Regelungen sollten turnusmäßig überprüft und evaluiert werden, beispielsweise im Rahmen des Monitorings der Energiewende Identifikation und Abbau von Markt- und Investitionshemmnissen Zur Umsetzung des Energiekonzepts notwendige Investitionen in Energieeffizienz, erneuerbare Energien und den Netzausbau scheitern in der Praxis nicht selten an Informationsdefiziten über Kosten und Erträge der Maßnahmen, an regulatorischen Hemmnissen oder an Widerständen in der Bevölkerung. Bei der Überwindung dieser Hemmnisse kommt der Politik eine entscheidende Rolle zu. Die Politik ist gefordert, sachdienliche Informationen bereitzustellen und Kommunikationsprozesse anzustoßen, in denen die Beteiligten für sie relevante Argumente sachlich austauschen und bewerten können. Zur Sicherung der notwendigen Investitionen in die Stromnetze kann es erforderlich werden, die Stromnetzinfrastruktur als Teil der Daseinsvorsorge zu definieren. Dies würde es erlauben, immer häufiger auftretende Hemmnisse auf regionaler und lokaler Ebene abzubauen. Stichworte sind hier nimby (not in my backyard), nomby (not over by backyard) und numby (not under my backyard), mit denen ein Verhalten bezeichnet wird, das gesamtwirtschaftlich als notwendig erachtete Investitionen von Seiten der Betroffenen verhindert. In der Regel werden sich private Akteure nur dann zielkonform verhalten, wenn sie entsprechende Anreize dazu erhalten. Deutlich wird dies am Beispiel der energetischen Gebäudesanierung. Die sehr spezifischen und unterschiedlichen Situationen von Hausbesitzern und Vermietern lassen sich mit groben Instrumenten allein oft nicht angemessen adressieren und erfordern differenzierte Instrumente (zum Beispiel Rege-

17 Das Wichtigste in Kürze 13 lungen für die Umlage von Sanierungskosten in den Mieten oder Finanzierungsoptionen für Sanierungen durch ältere Eigenheimbesitzer, für die energetische Sanierungen sich innerhalb ihrer Lebenserwartung nicht amortisieren). Neben spezifischen Instrumenten kann die steuerliche Förderung der energetischen Gebäudesanierung dazu beitragen, die Investitionsbereitschaft zu erhöhen Nutzungskonzepte für knappe natürliche Ressourcen Bei der Umsetzung des Energiekonzepts hat der Staat die Aufgabe, die Bewirtschaftung knapper Ressourcen zu regeln, wenn der Marktmechanismus nicht zu gesamtwirtschaftlich wünschbaren Ergebnissen führt. Ein Beispiel dafür ist Nutzung von nachhaltig erzeugter Biomasse, deren Potenzial begrenzt ist und die in unterschiedlichen Bereichen zur Emissionsminderung beitragen könnte. Hier ist durch geeignete Regeln sicherzustellen, dass die Biomasse dort eingesetzt wird, wo es im Rahmen des Gesamtkonzepts am sinnvollsten ist Zielorientierte Ausrichtung öffentlich finanzierter Grundlagenforschung Die Umsetzung des Energiekonzepts erfordert an vielen Stellen verbesserte und neue Technologien, die heute zum Teil noch nicht marktreif sind. In diesen Fällen stellt die öffentlich finanzierte anwendungsorientierte Grundlagenforschung eine unverzichtbare Möglichkeit dar, Basisinnovationen vorzubereiten und Unternehmen Ansatzpunkte für eigene produkt- und marktnahe FuE-Aktivitäten zu bieten Aufgaben der Unternehmen Technologieentwicklung In der Verantwortung der Unternehmen liegt die Weiterentwicklung von Technologien zur effizienteren Nutzung konventioneller und erneuerbarer Energien. Dazu zählt die marktnahe Forschung, die die Ergebnisse der anwendungsorientierten Grundlagenforschung zur Entwicklung innovativer Produkte und Prozesse verwenden kann. Dadurch ergeben sich für innovative Unternehmen Wettbewerbsvorteile und neue Marktchancen. Das gilt insbesondere dann, wenn die Anstrengungen zum Klimaschutz im Rahmen internationaler Vereinbarungen oder Abkommen unternommen werden und damit globale Märkte für Produkte entstehen, die zur effizienten Energienutzung und zur Verringerung der Treibhausemissionen beitragen. Beispiele hierfür sind Innovationen bei der Abtrennung und weiteren Verarbeitung von CO 2 (CCP, Carbon Capture and Processing) bei Stromerzeugung und industriellen Prozessen oder die Entwicklung leistungsfähiger und kostengünstiger Speicher für Strom und Wärme.

18 Das Wichtigste in Kürze Innovationen bei Organisation und Kooperation Zum Teil erfordern technologische und organisatorische Innovationen neue Formen der Kooperationen von Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen und Geschäftsfeldern. Ein typisches Beispiel hierfür ist die Elektromobilität, bei der Energiewirtschaft und Automobilindustrie gemeinsam Konzepte für die Integration von Elektrofahrzeugen in das Stromsystem und ihre Nutzung als Speicher entwickeln. Ein anderes Beispiel sind Kooperationen von Energiewirtschaft, Immobilienwirtschaft und Finanzdienstleistern zur zielgruppengerechten Finanzierung von Gebäudesanierungen sowie zur integralen Planung und Umsetzung der Nutzung erneuerbarer Energien und der Steigerung der Energieeffizienz von Gebäuden. Daneben werden angesichts des demografischen Wandels in Zukunft innovative Produkte zur generationenübergreifenden Finanzierung von Gebäudesanierungen an Bedeutung gewinnen. 2.5 Exkurs Innovationen Die Arbeitsteilung zwischen Wirtschaft und Politik Der Innovationsprozess lässt sich vereinfacht in die öffentlich finanzierte Grundlagenforschung, die häufig kooperativ durchgeführte anwendungsorientierte Forschung sowie die marktnahe industrielle Forschung und Entwicklung unterteilen. Die Rolle des Staates liegt hierbei weniger in der Festlegung einzelner Forschungsfelder, die dazu beitragen können, die im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept verankerten Ziele zu erreichen. Vielmehr besteht die Aufgabe darin, geeignete Verfahren zur Identifikation der wichtigsten zu lösenden Probleme zu implementieren und hieraus forschungspolitische Schwerpunkte abzuleiten. Darüber hinaus sind durch die institutionelle Finanzierung und die Sicherung des technologischen State of the Art die Voraussetzungen für die Leistungsfähigkeit der Forschung an Hochschulen und Wissenschaftseinrichtungen zu schaffen. Der Einsatz öffentlicher Forschungsmittel sollte an Zielvorgaben zur Steigerung der Material- und Energieeffizienz gebunden werden. Daneben kann ein Monitoring der Ergebnisse dazu beitragen, den Wissens- und Erkenntniszuwachs zu dokumentieren. Forschungskooperationen können den Wissensaustausch zwischen wissenschaftlicher und betrieblicher Forschung beschleunigen und damit Impulse aus der Grundlagenforschung für die marktnahe industrielle Forschung verfügbar machen. Gleichzeitig wird damit ein weitergehender Forschungsbedarf aus der Anwenderperspektive erfasst. Innovationen sind erst dann als Erfolg zu werten, wenn sie sich in neuen Produkten manifestieren. Wesentliche Treiber für Innovationen und die marktliche Umsetzung sind die Unternehmen. In ihrer Verantwortung liegt die marktnahe Forschung, die die Ergebnisse der anwendungsorientierten Forschung sowie der Grundlagenforschung zur Entwicklung innovativer Produkte und Prozesse als zusätzliche Innovationsquelle nutzt. Dadurch ergeben sich für innovative Unternehmen Wettbewerbsvorteile und neue Marktchan-

19 Das Wichtigste in Kürze 15 cen. Das gilt insbesondere dann, wenn die Rahmenbedingungen für neue Produkte durch Normen, Standardisierung und weitere Regelungen verbindlich und verlässlich gestaltet sind. Sofern die Anstrengungen zum Klimaschutz zu international verbindlichen Abkommen führen und damit globale Märkte für Produkte entstehen, die zur Verringerung der Treibhausgasemissionen beitragen, können die Unternehmen langfristig und auf globale Märkte abzielende Innovationsaktivitäten entfalten. Beispiele hierfür finden sich bei Fahrzeugen ebenso wie bei der Verbesserung der energetischen Qualität von Gebäuden sowie der verstärkten Integration erneuerbarer Energien zur Deckung des Energiebedarfs von Gebäuden. Zudem haben innovative Unternehmen die Möglichkeit, bei der Entwicklung neuer Märkte eine aktive Rolle zu spielen und sich so einen Wettbewerbsvorsprung zu sichern, indem sie technische Lösungen anbieten, die zum Beispiel die Neuformulierung von Standards erleichtern Beispiele für Innovationsfelder Ein wichtiges Innovationsfeld stellen neue Werkstoffe dar, die es erlauben, bestehende Produkte zu verbessern oder neuartige Produkte zu entwickeln. Beispiele sind im Bereich der Gebäude Hochleistungsdämmstoffe oder reagible Fensterbeschichtungen. Im Transportsektor können metallersetzende Werkstoffe dazu beitragen, Gewicht und Energie zu sparen. Gleichzeitig kann die Substitution von Metallen durch alternative Werkstoffe die mit der Metallerzeugung verbundenen Treibhausgasemissionen verringern. Neben Produkten und Werkstoffen tragen verbesserte Produktionsprozesse zur Umsetzung des Gesamtkonzepts bei. Beispielhaft hierfür sind enzymatische Prozesse in der chemischen Industrie oder Prozesse zur effizienten Herstellung von Biokraftstoffen der zweiten und dritten Generation. Ein weiteres Beispiel für Innovationen ist die Abtrennung und Weiterverarbeitung von CO 2 bei der Stromerzeugung sowie bei industriellen Prozessen zum Beispiel zu Synthesegas oder in der Kombination mit Biomasseproduktion (Algen). Dies könnte im Zusammenhang mit der Methanisierung von Wasserstoff (Power-to-Gas) relevant werden. Für den erforderlichen Umbau des Energiesystems in Richtung zu mehr Effizienz und erneuerbare Energien werden mittel- und längerfristig leistungsfähigere und kostengünstigere Speicheroptionen für Strom und Wärme benötigt. Hier sind Innovationen notwendig, um Kapazität und Ladeverhalten von Stromspeichern zu verbessern sowie auch unter Kostenaspekten Latentwärmespeicher und saisonale Wärmespeicher für größere Anwendungen zu realisieren. Kurz- und mittelfristig kann die Ausstattung vorhandener KWK-Systeme, insbesondere in der Fernwärmeerzeugung, mit größeren Wärmespeichern zur besseren Integration von fluktuierender Stromerzeugung und zum Lastausgleich beitragen.

20 Das Wichtigste in Kürze 16 Voraussetzungen für den Ausbau der erneuerbaren Energien sind unter anderem kostensenkende Innovationen bei Offshore-Windanlagen sowie die Entwicklung der organischen Photovoltaik. Daneben müssen potenziell ertragreiche, heute aber noch wenig genutzte Technologien weiter entwickelt werden (zum Beispiel Wellenenergie). Im Bereich der Mobilität können neben technischen Neuerungen organisatorische Innovationen dazu beitragen, Energieverbrauch und Emissionen abzusenken. Beispiel hierfür ist ein Mobilitätskonzept für den Pkw-Verkehr, in dem unterschiedliche Nutzungsarten, Fahrzeugtypen und Organisationsformen in sinnvoller Weise miteinander verbunden werden. Dazu zählen mit dem öffentlichen Verkehr vernetzte Car-Sharing- Angebote. Auf der technologischen Seite steht die Weiterentwicklung der Elektromobilität im Zentrum der Innovationen. Hier sind Fragen nach Speichertechnologien und standardisierten Betankungssystemen ebenso zu beantworten wie neue Leichtbau-Fahrzeugkonzepte zu entwickeln. Im Bereich der konventionellen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren besteht Innovationsbedarf bei Hybridkonzepten, die alternative Speichermedien nutzen (zum Beispiel Druckluft) sowie analog zu den Elektro-Pkw bei neuen Werkstoffen, die das Fahrzeuggewicht ohne Stabilitätseinbußen verringern. 2.6 Die Rolle Bayerns im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept Aufgaben der bayerischen Politik Im Mai 211 hat die Bayerische Staatsregierung das Bayerische Energiekonzept Energie innovativ vorgestellt. Darin wurde unter anderem die Gründung der Bayerischen Energie Agentur ENERGIE INNOVATIV beschlossen, die als Koordinierungsstelle und Informationsdrehscheibe für erneuerbare Energien, Energieeffizienz und neue Energietechnologien zur Verfügung stehen soll. Darüber hinaus hat die Staatsregierung von einer Expertenkommission das Rahmenkonzept Bayerische Allianz für Energieforschung und -technologie entwickeln lassen. Es identifiziert in den fünf zentralen Themenbereichen regenerative Energiebereitstellung, Effizienz der Energieanwendung, Stromnetze, Speichertechnologien und Querschnittsthemen 27 Forschungsfelder für die Energietechnologie. Die Forschung in diesen Themenfeldern soll dazu beitragen, die Energiewende voranzubringen und gleichzeitig den Standort Bayern zu stärken, indem zukunftsfähige neue Arbeitsplätze geschaffen werden. Angesichts der heute auf nationaler und internationaler Ebene oft ähnlichen energiepolitischen Ziele und Schwerpunkte in Förderung und Forschung geht es für die Energiepolitik in Bayern darum, mit dem Energiekonzept die am Standort vorhandenen Kompetenzen zu stärken und ihren Ausbau zu fördern. Damit kann sie einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung der Energiewende leisten, nicht nur in Bayern. Das wird umso eher

21 Das Wichtigste in Kürze 17 gelingen, wenn staatlich geförderte Forschung dazu beiträgt, dass Unternehmen in Bayern Produkte und Dienstleistungen entwickeln, die bei der Umsetzung des Energiekonzepts auftretende Probleme lösen. Neben der Energieforschung bietet die bayerische Landwirtschaft mit dem Ausbau der nachhaltigen Biomasseerzeugung einen bedeutenden Ansatzpunkt zur Beförderung des fortschreitenden Ersatzes fossiler Energieträger. In Verbindung mit der Industrie kann zudem die effizientere Konversion von Biomasse in energetisch nutzbare Brennund Kraftstoffe weiter entwickelt werden. Damit wird die regionale Wirtschaftskraft gestärkt und es werden Beiträge zur Absenkung der CO 2 -Emissionen sowie zur Verringerung der Importabhängigkeit Deutschlands geleistet. Bayerische Unternehmen stärken ihre Wettbewerbsposition und Wachstumsperspektiven, wenn sie auch unter Nutzung der Ergebnisse der Energieforschung in Bayern ihr Angebot frühzeitig auf Produkte und Technologien ausrichten, die eine steigende Energieeffizienz oder einen kostengünstigen Ausbau der erneuerbaren Energien und deren Netzintegration unterstützen. Angesichts der globalen Bedeutung dieser Produkte wird es neben der Anpassung der Produktpalette erforderlich sein, verstärkt mit Produktionsstätten in denjenigen Ländern vertreten zu sein, die hohe Wachstumsraten für Energietechnologien versprechen, wie China, Indien oder Brasilien. Gerade für die in Bayern bedeutenden kleineren mittelständischen Unternehmen, denen heute oft noch die entsprechende Erfahrung in diesen Ländern fehlt, kann die Politik durch Informations- und Beratungsangebote dazu beitragen, Zukunftsmärkte zu identifizieren und zu erschließen Aufgaben der bayerischen Unternehmen Führende bayerische Unternehmen, vor allem aus den Branchen Fahrzeugbau, Maschinenbau und Elektrotechnik können durch innovative Entwicklungen und Produkte zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Nutzung und besseren Einbindung erneuerbarer Energien in das Energiesystem einen bedeutenden Beitrag zur Umsetzung des Energiekonzepts leisten: Im Bereich der Elektrizitätswirtschaft und hier besonders beim Ausbau der Netze und der Sicherung der Netzstabilität bei wachsenden Beiträgen fluktuierender Einspeisung durch Nutzung erneuerbarer Energien. Dazu werden zum einen schnell regelbare Back up-kapazitäten (Gasturbinen) und Stromspeicher sowie Mess-, Regel- und Steuerungseinrichtungen zum Last- und Kapazitätsmanagement benötigt. Zum anderen sind Steuerungseinrichtungen für den Netzausbau und zur Flexibilisierung des Lastflusses bei fluktuierender Netzeinspeisung durch erneuerbare Energien erforderlich. Der erfolgreiche Ausbau der Elektromobilität hängt entscheidend von der zeitnahen Lösung zweier Probleme ab, die in engem Zusammenhang stehen. Zum einen müssen Speicherbatterien entwickelt werden, die Elektrofahrzeuge hinsichtlich des Preises in die Nähe konventioneller Fahrzeuge rücken und größere Reichweiten er-

22 Das Wichtigste in Kürze 18 lauben. Zum anderen muss das Fahrzeuggewicht durch neue Werkstoffe (zum Beispiel Verbundwerkstoffe wie Carbonfasern) abgesenkt werden, um auch auf diesem Weg höhere Reichweiten zu erzielen. Auf beiden Feldern sind bayerische Fahrzeughersteller und Zulieferfirmen aktiv. Die im Gesamtkonzept angelegte langfristig wachsende Bedeutung von Biokraftstoffen erfordert die Weiterentwicklung von Verfahren zur verlustarmen Konversion von Biomassen in energetisch nutzbare Brenn- und Kraftstoffe (Biokraftstoffe der zweiten und dritten Generation, Synthesekraftstoffe). Aufgrund der logistischen Voraussetzungen ist nicht auszuschließen, dass kleinere dezentrale Konversionsanlagen in räumlicher Nähe zu den für den Anbau von Biomasse genutzten Flächen errichtet werden. Darüber hinaus gewinnen in Zukunft Technologien und Dienstleistungen an Bedeutung, die den Energiebrauch senken, zum Beispiel durch effizientere Produktionsanlagen, sparsamere Fahrzeuge und elektrische Anlagen und Geräte (zum Beispiel in der Industrie eingesetzte Elektromotoren und Pumpen, Elektrohaushaltsgeräte, Informations- und Kommunikationsgeräte). In diesem Zusammenhang ist auch die Entwicklung neuer Werkstoffe von wachsender Bedeutung. In diesen Feldern spielen die in Bayern stark vertretenden Branchen eine Schlüsselrolle. 2.7 Chancen und Risiken für die Wirtschaft Die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts bedeutet nicht weniger als den Umbau eines tragenden Teils der deutschen Wirtschaft im laufenden Betrieb. Beschleunigt wird dies durch steigende Preise für Energie und CO 2 -Zertifikate. Für zahlreiche Unternehmen sind damit unmittelbar Konsequenzen verbunden, positive oder negative. Negativ betroffen sind in erster Linie energieintensive Unternehmen aus den Branchen Metallherstellung, Chemie, Steine / Erden oder Papiererzeugung. Selbst wenn international vergleichbare Rahmenbedingungen für diese Unternehmen bestehen, erleiden sie relative Kostennachteile gegenüber Unternehmen aus anderen Wirtschaftszweigen, die weniger energieintensiv produzieren. Dadurch verlagert sich die Nachfrage hin zu Produkten, die weniger stark durch steigende Energiepreise verteuert werden. Wo dies möglich ist, werden energieintensiv hergestellte und von höheren Energiepreisen stark betroffene Werkstoffe wie Stahl durch weniger energiepreissensitive Alternativen (zum Beispiel Verbundwerkstoffe) substituiert. Ähnliche Nachfrageverschiebungen finden auf der Ebene der Endprodukte statt, auf der sich die Preiseffekte der Vorketten widerspiegeln. Steigende Energiekosten können Unternehmen unter massiven Druck setzen und zur Aufgabe der Produktion oder zu Investitionsverlagerungen ins Ausland führen. Diese aus Sicht der betroffenen Unternehmen und Arbeitnehmer sehr negativen Phänomene sind aber ein unausweichlicher Teil des wirtschaftlichen Strukturwandels. Sollen die mit dem Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept verfolgten Ziele erreicht werden, sind sie unvermeidbar. Ohne langfristig tief greifende strukturelle Veränderungen wäre das nicht möglich. Für einzelne Unternehmen kann das bedeuten, sich auf neuen Ge-

23 Das Wichtigste in Kürze 19 schäftsfeldern zu betätigen es kann aber auch das Aus bedeuten. Würde dieser notwendige Anpassungsprozess aber bewusst zu sehr verzögert, könnten Unternehmen aus Deutschland ihre Wettbewerbsfähigkeit gegenüber Konkurrenten aus dem Ausland dauerhaft verlieren, die sich den veränderten Bedingungen schneller anpassen. Nicht zuletzt Unternehmen aus Schwellenländern wie China zeigen oft erheblich kürzere Reaktionszeiten. Die bestehenden Risiken lassen sich nicht übersehen. Allerdings dürften gesamtwirtschaftlich die positiven Effekte des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts überwiegen. Das zeigen auch die Analysen in den Abschnitten 2.5 und 3.4 dieser Studie. Innovativen Unternehmen bieten sich durch den Umbau des Energiesystems in all seinen Facetten bedeutende Absatzchancen auf Märkten im Inland wie im Ausland. Einer aktuellen Studie der Boston Consulting Group im Auftrag des BDI zufolge wächst der weltweite Markt für deutsche Unternehmen im Bereich der Energietechnologie bis 23 um mehr als 8 Prozent auf dann 77 Milliarden Euro. Von dieser Entwicklung werden solche Unternehmen profitieren, deren Produkte dazu beitragen, Energie effizient und umweltschonend zu nutzen oder umzuwandeln. Das betrifft Unternehmen aus einer Vielzahl von Branchen, für die hier nur einige wenige Beispiele aus dem Bereich der Industrie genannt werden sollen: Chemische Industrie: Materialien für hocheffiziente Dämmstoffe und innovative Baustoffe Funktions- und Trägermaterialien für Photovoltaik der dritten Generation Werkstoffe für Leichtbaufahrzeuge neue (Daten-)Speichermaterialien, Werkstoffe für die nächsten Generationen optoelektronischer IKT maßgeschneiderte Materialien für Oberflächen mit spezifischen Eigenschaften (zum Beispiel spezifisch eingestellte Reibungseigenschaften, Hydrophobie oder Hydrophilie) Effektivierung vorhandener Stromspeichermaterialien und -konzepte, Entwicklung neuer Batteriematerialien Metallerzeugung: Hochfeste und hitzebeständige Stähle für hocheffiziente Kraftwerksturbinen Leichtmetalle für den Fahrzeugbau Elektroindustrie: Hocheffiziente elektronisch geregelte Elektromotoren für industrielle Anwendungen Generatoren für Windkraftanlagen Energiesparende Haushaltsgeräte Antriebssysteme für Elektrofahrzeuge

24 Das Wichtigste in Kürze 2 Mess-, Steuer- und Regelungstechnik: Elektronische Steuerung für Energiemanagementsysteme von Gebäuden Elektronik für die Verkehrssteuerung Technologien zur Flexibilisierung der Lastflussrichtung im Stromnetz Mess- und Steuereinrichtungen für Smart Grids und Demand Side Management Konzepte zur intrinsischen Lösung von neuen Sicherheitsfragen bei Smart Grids (Safety und Security) Maschinenbau: Energiesparende Maschinen für spezifische Anwenderbranchen, zum Beispiel Druckmaschinen, Papiermaschinen, Werkzeugmaschinen Verlustarme Getriebe für Windkraftanlagen Industrieroboter in Leichtbauweise Weiterentwicklung energiesparender Kühl- und Lüftungstechnologien Fahrzeugbau: Hocheffiziente Verbrennungsmotoren Energiesparende Getriebe Hybridantriebe mit innovativen Speichertechnologien (zum Beispiel Druckluft) Plug-in-Hybride (zum Beispiel mit Range Extender) und Elektrofahrzeuge in Leichtbauweise Geräte der Informations- Kommunikationstechnik: Telematikanlagen zur Verkehrsflusssteuerung Energiesparende Displaytechnologien Videokonferenztechnologie und deren Nachfolger Energiesparende Computer- und Serverinfrastruktur (Green IT), ggf. inklusive weiterer Virtualisierung In den genannten Feldern und Branchen sind Unternehmen aus Deutschland und insbesondere aus der starken bayerischen Industrie in der Regel gut positioniert. Die frühzeitige Ausrichtung des Produkt- und Dienstleistungsangebots auf die energieaffinen Märkte kann dazu beitragen, diese Position weiter auszubauen. Daneben wachsen die Märkte für Dienstleistungen zur Steigerung der Energieeffizienz und den Einsatz erneuerbarer Energien. Beispiele sind Energieberatungen im Zusammenhang mit geplanten Gebäudesanierungen und deren Finanzierung, Energieeinsparberatung für Industrie- und Gewerbeunternehmen oder die Planung und Konzipierung von Büro- und Verwaltungsgebäuden mit dem Ziel optimierter Energie- und Betriebskosten. Diese Dienstleistungen werden von Architekten, Ingenieurbüros, Contractingunternehmen sowie weiteren Beratungsfirmen erbracht. Dabei spielt die übergreifende Koordinierung und Zusammenarbeit eine zunehmend wichtige Rolle bei der Optimierung des energieverbrauchenden Gesamtsystems von der Planung bis zum Betriebsmanagement. Das gilt bei Wohn- und Bürogebäuden, mehr aber noch bei der Gestaltung in-

25 Das Wichtigste in Kürze 21 dustrieller Herstellungsprozesse mit dem Ziel der Energiekostenminimierung. Dabei entstehen zum Teil neue Geschäftsmodelle und Technologieverbünde. Weitere neue Organisationsdienstleistungen sind bei der Entwicklung verbundener Verkehrskonzepte sowie der Organisation von Rohstoffströmen im Fahrzeugbau zu erwarten. Hier kann durch innovative Nutzungskonzepte ( Nutzen statt besitzen, Organisation der Nutzung über die Lebensdauer des Fahrzeugs) einerseits die Wertschöpfungsketten verlängert und andererseits der Zugriff auf die benötigten Rohstoffe insbesondere der Katalysatoren, Batterien und Elektronik gesichert werden. Daneben gewinnen bislang wenig nachgefragte Dienstleistungen wie die Witterungsprognostik kommerziell an Bedeutung. So benötigen die Betreiber von Netzen und Kraftwerken zuverlässige Wind- und Solarprognosen für die Kraftwerkseinsatzplanung. 2.8 Kritische Punkte und strategische Diskussionsfelder Im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept 21 wurden acht kritische Punkte für dessen Umsetzung genannt. In einigen der dort genannten Felder haben sich Veränderungen eingestellt. So wurde die den Beschluss vom September 21 revidierende Entscheidung über die verbleibende Laufzeit der Kernkraftwerke in Deutschland im Frühjahr 211 getroffen, die Stilllegung erfolgt sukzessive bis Ende 222. Nicht erkennbar ist derzeit, dass CCS im Kraftwerkssektor in Deutschland eine Zukunft hätte. Dagegen sprechen rechtliche Bedenken und Akzeptanzprobleme. Genauso wichtig sind ökonomische Aspekte, die die Rentabilität hoher Investitionen in CCS-Kraftwerke angesichts der absehbar geringen Auslastung von vornherein in Frage stellen. Dagegen könnten Carbon Capture and Processing (CCP)-Technologien, insbesondere bei industriellen Prozessen, eine Rolle spielen. Aus heutiger Sicht gibt es sieben kritische Punkte und strategische Diskussionsfelder, die für die Umsetzung des Energiekonzepts von entscheidender Bedeutung sind: 1. Bei der Aushandlung eines bindenden internationalen Klimaschutzabkommens sind bislang keine wesentlichen Fortschritte erzielt worden. Um die deutsche und europäische Klimaschutzstrategie abzusichern, sollten bilaterale oder multilaterale wettbewerbsneutrale Abkommen zum Klimaschutz getroffen werden. Ziel muss es dennoch bleiben, ein verbindliches Abkommen mit funktionsfähigen CO 2 -Märkten abzuschließen. Realistisch ist das aber kaum vor 23 zu erwarten. Gelingt das nicht, ist eine weiterführende anspruchsvolle Klimaschutzpolitik in Deutschland und wohl auch in der EU aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht realistisch. 2. Die Neugestaltung des Strommarktdesigns wird immer dringender. Gibt es kurzfristig keine geeigneten Mechanismen, nach denen auch die Vorhaltung regelbarer Kapazitäten entgolten wird, besteht die Gefahr, dass zwingend erforderliche Investitionen in Back up- und Regelkapazitäten unterbleiben. Versorgungssicherheit und Netzstabilität wären dann nicht mehr gewährleistet. 3. Das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) bedarf einer grundlegenden Überarbeitung, um künftig Überförderung zu vermeiden und die schrittweise Integration

26 Das Wichtigste in Kürze 22 der erneuerbaren Energien in den Strommarkt zu ermöglichen. Dabei sollte es eine Abstimmung des Ausbaus der erneuerbaren Energien mit der Netzausbauplanung geben. 4. Von zunehmender Dringlichkeit ist der Ausbau der Stromnetze. Mit der Abschaltung der Kernkraftwerke drohen sonst vor allem in Süddeutschland Stromengpässe. Erforderlich ist der Ausbau der Netze auch, um den vor allem im Norden und Osten Deutschlands erzeugten Windstrom abzuleiten und sinnvoll zu nutzen. Neben den Transportnetzen müssen die Stromverteilnetze ausgebaut und für einen bidirektionalen Betrieb ausgelegt werden, um die Einspeisung von Strom aus dezentralen Photovoltaik- und Windanlagen zu ermöglichen. Weitere Verzögerungen beim Netzausbau könnten zwei wesentliche Ziele des Energiekonzepts gefährden: die Gewährleistung der Versorgungssicherheit und den Ausbau der erneuerbaren Energien für eine klimafreundliche Energieversorgung. 5. Unverzichtbar für das Erreichen der Effizienzziele ist eine Ausweitung der Gebäudesanierung. Durch die Blockade der steuerlichen Förderung von Maßnahmen zur Gebäudesanierung wird wertvolle Zeit bei der energetischen Sanierung des Gebäudebestands verloren. Hier sollten schnell wirksame Fördermaßnahmen beschlossen werden. Denn angesichts der langen Renovierungszyklen im Bereich der Wohngebäude könnten wegen unklarer Regelungen verspätet oder gar nicht in Angriff genommene Sanierungen die angestrebte CO 2 -Minderung gefährden. 6. Im Bereich der Elektromobilität gibt es seit 21 nur kleine Fortschritte. Die ersten Serien-Elektro-Pkw sind im Handel, können sich am Markt aber wegen hoher Preise und geringer Reichweite nicht durchsetzen. Rasche Forschungserfolge, die billigere und leistungsfähigere Batterien ermöglichen, sind eine wesentliche Voraussetzung dafür, dass Elektrofahrzeuge den auch im Gesamtkonzept 213 dargestellten Beitrag zur Treibhausgasreduktion leisten. 7. Die energetische Nutzung von Biomasse spielt im Gesamtkonzept eine bedeutende Rolle bei der Verringerung der CO 2 -Emissionen im Verkehrssektor. Damit die benötigten Mengen zeitgerecht und nachhaltig bereitgestellt werden können, ist ein auf Zertifizierung basierender transparenter Handel unter Einbindung der Landwirtschaft, der Energiewirtschaft und der Abfallwirtschaft erforderlich. Je eher die angesprochenen Fragen beantwortet werden, desto besser stehen die Chancen für die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts. Netzausbau und Strommarktdesign haben angesichts der zu gewährleistenden Versorgungssicherheit mit Strom aus unserer Sicht die höchste Priorität.

27 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept 213 Annahmen und Ergebnisse im Detail 3.1 Ansatz und Methode Die gesicherte, wirtschaftliche und umweltverträgliche Energieversorgung ist ein Grundpfeiler der wirtschaftlichen Entwicklung. Wachstumseinbußen nach drastischen Energiepreissteigerungen in den 197er Jahren und 28 / 29 haben das deutlich gemacht. Vorübergehende Stromausfälle in vielen Teilen der Welt zeigen immer wieder, wie sehr eine moderne Gesellschaft heute auf eine zuverlässige Stromversorgung angewiesen ist. Um dauerhaft eine sichere, wirtschaftliche und umweltverträgliche Energieversorgung zu gewährleisten, braucht Deutschland ein tragfähiges energiewirtschaftliches Gesamtkonzept, das sowohl die wirtschaftliche und zuverlässige Energieversorgung sicher stellt, als auch den Anforderungen von Klimaschutz und Ressourcenschonung Rechnung trägt. Wie eine solche Energieversorgung für Deutschland und Bayern aus heutiger Sicht aussehen könnte, welche Voraussetzungen hierfür erfüllt werden müssen und was das für die Akteure in Energiewirtschaft und Energiepolitik bedeutet, hat die Prognos AG im Auftrag der vbw Vereinigung der Bayerischen Wirtschaft e. V. erneut untersucht. Dazu wurde das im Sommer 21 vorgestellte Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept der vbw überprüft und vor dem Hintergrund der seitdem eingetretenen Veränderungen überarbeitet. Ausgangspunkt des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzeptes 213 ist das Ziel, auch in Zukunft eine verlässliche und bezahlbare Energieversorgung zu gewährleisten. Darüber hinaus wird das vom International Panel of Climate Change (IPCC) definierte Ziel berücksichtigt, die weltweiten Treibhausgasemissionen bis 25 um 5 Prozent unter das Niveau von 199 zu senken. Dadurch soll verhindert werden, dass sich die globale Durchschnittstemperatur innerhalb dieses Jahrhunderts um mehr als zwei Grad Celsius gegenüber dem vorindustriellen Niveau erhöht. Das in dieser Studie vorgestellte Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept erfordert von vielen Akteuren erhebliche Anstrengungen. Seine Realisierung setzt einen konsistenten und verlässlichen energiepolitischen Rahmen sowie in einigen Bereichen zeitnahe politische Entscheidungen voraus. Gleichzeitig bietet der mit dem Konzept verbundene Umbau der Energieversorgung neue Chancen auf den Märkten für Energieeffizienz und erneuerbare Energien. Unternehmen, die Produkte und Dienstleistungen anbieten, die dazu beitragen, Energie einzusparen und Treibhausgasemissionen zu vermeiden, bieten sich Wachstumschancen nicht nur beim Umbau des deutschen Energiesystems. Auch im Ausland werden diese Technologien in Zukunft verstärkt

28 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept nachgefragt werden. Dies umso eher, je schneller es gelingt, mit einer wachsenden Anzahl von Staaten bilaterale oder multilaterale Abkommen vornehmlich im Rahmen der EU zum wettbewerbsneutralen Klimaschutz abzuschließen. In dieser Studie wird die energiewirtschaftliche Entwicklung in Deutschland und Bayern anhand zweier Szenarien untersucht: Das Zielszenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept zeigt die Entwicklung für den Fall einer anspruchsvollen Energiestrategie, die eine wirtschaftliche, sichere und klimaschonende Energieversorgung gewährleistet. Im Szenario Muddling Through fehlt eine abgestimmte energiewirtschaftliche Strategie. Die Entwicklung folgt im Wesentlichen dem in der Vergangenheit zu beobachtenden Pfad. Die beschlossenen energie- und klimaschutzpolitischen Maßnahmen werden berücksichtigt und im Zeitverlauf moderat verschärft. Die beiden Szenarien stellen zwei mögliche Entwicklungspfade in die Zukunft der Energieversorgung dar. Im Unterschied zu Prognosen erheben sie nicht den Anspruch, ein möglichst wahrscheinliches Bild der künftigen Entwicklung zu zeigen. Das ist auch nicht ihre Funktion. Vielmehr ist es ihre Aufgabe, einerseits darzustellen, unter welchen Bedingungen welche Veränderungen des Energiesystems zu erwarten sind und andererseits zu verdeutlichen, was sowohl im politischen Raum als auch in der Wirtschaft und beim Einzelnen erforderlich ist, um das anspruchsvolle Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept in die Praxis umzusetzen. Im Mittelpunkt stehen die Ergebnisse des Szenarios Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept. Auf das Muddling Through-Szenario wird Bezug genommen, um die Unterschiede zwischen den Szenarien zu verdeutlichen und die Vorteile einer am Gesamtkonzept ausgerichteten Entwicklung im Vergleich zum fortgesetzten Durchwursteln aufzuzeigen. Es wird auch klar, welcher Handlungsbedarf besteht, um die mit dem Gesamtkonzept verfolgten Ziele zu erreichen. Die Szenarien wurden mit differenzierten Bottom up-modellen für die Nachfragesektoren sowie mit dem Prognos-Strommarktmodell erstellt: Die Bottom up-modelle ermöglichen es, für die Endenergienachfragesektoren Private Haushalte, Gewerbe / Handel / Dienstleistungen (GHD), Industrie und Verkehr die Entwicklung des Energieverbrauchs anhand vorgegebener Technologien und Aktivitätsindikatoren (zum Beispiel zu beheizende Wohnflächen, Wertschöpfung und Produktion, Verkehrsleistungen) zu ermitteln. Mit dem Strommarktmodell wird die zur Deckung der Stromnachfrage benötigte Stromerzeugung nach Wirtschaftlichkeitskriterien bestimmt. Der beschlossene Ausbau der erneuerbaren Energien wird explizit berücksichtigt. Zusammen mit dem Energieverbrauch zur Erzeugung von Fernwärme, dem Energieträgereinsatz in der übrigen Umwandlung (zum Beispiel in Raffinerien oder Hochöfen) sowie dem nicht energetischen Verbrauch, also der stofflichen Nutzung von

29 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Energieträgern (zum Beispiel in der Öl- und Kunststoffindustrie) ergibt sich daraus der Primärenergiebedarf. Das ist die Summe der innerhalb eines Jahres von der Volkswirtschaft genutzten Energie. Aus dem Primärenergiebedarf und seiner Energieträgerstruktur werden die energiebedingten Treibhausgasemissionen ermittelt (Abbildung 2.1-1). Abbildung Zusammensetzung des Primärenergieverbrauchs nach Energieträgern, Anteile (Prozent) in Deutschland, 21 8% 2% 2% Mineralöle 11% 33% Gase Steinkohle Kernkraf t 11% Braunkohle Biomasse Sonstige Erneuerbare Sonstige, nicht EE 12% 22% Quelle: Prognos 213, AG Energiebilanzen 3.2 Das energiewirtschaftliche Umfeld Klimaschutzpolitik Die globalen CO 2 -Emissionen haben zwischen 199 und 21 um rund 45 Prozent zugenommen. Bei einer weiteren Entwicklung ohne verstärkte Klimaschutzanstrengungen lägen nach Berechnungen der Internationalen Energieagentur (IEA) die Emissionen 235 um rund die Hälfte höher als 21 (Referenzszenario). Im Falle einer global verankerten Klimaschutzstrategie dagegen könnten die Emissionen den Berechnungen zufolge bis 235 um rund 23 Prozent gegenüber 21 gesenkt werden (45 ppm- Szenario). Die globalen CO 2 -Emissionen lägen dann 235 etwas höher als 199, dem Basisjahr des Kyoto-Protokolls. Eine solche Entwicklung und eine langfristig weitere

30 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Absenkung der Emissionen erfordern von einzelnen Ländergruppen unterschiedliche Anstrengungen. Mit der hohen wirtschaftlichen Dynamik in den Entwicklungs- und Schwellenländern (allen voran China und Indien) war zwischen 199 und 21 ein Anstieg der energiebedingten CO 2 -Emissionen um mehr als 8 Prozent verbunden, in den Industriestaaten insgesamt erhöhten sich die Emissionen im selben Zeitraum um elf Prozent, in der EU gingen sie um elf Prozent zurück. In der Zukunft wird sich dieses Muster leicht abgewandelt fortsetzen, die Emissionen der Industriestaaten gehen trendmäßig zurück, in den aufholenden Staaten werden sie deutlich ausgeweitet. Bis 235 dürfte der Zuwachs dort gegenüber 21 je nach unterstelltem Klimaschutzregime bis zu 13,5 Milliarden Tonnen betragen, die Emissionen dieser Länder entsprächen dann rund 7 Prozent der globalen CO 2 -Emissionen (Abbildung 2.2-1). Abbildung Energiebedingte CO 2 -Emissionen (Millionen Tonnen) nach Ländergruppen bei unterschiedlichen Klimaschutzregimes Nicht-OECD-Länder OECD-Länder Mio. t Ref erenz Quelle: Prognos 213, IEA ppm-szenario Ein wirksamer Klimaschutz setzt deshalb zwingend die Einbindung der heutigen Entwicklungs- und Schwellenländer in völkerrechtlich verbindliche Abkommen, zumindest aber in wettbewerbsneutrale Vereinbarungen zur Begrenzung der Treibhausgasemissionen voraus. Gelingt dies nicht, werden alle Anstrengungen in den Industrieländern nicht genügen, um das zwei Grad Celsius-Ziel zu erreichen. Realistisch erscheint die Einbindung der Entwicklungs- und Schwellenländer allerdings nur, wenn die Industrie-

31 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept länder zum einen Vorleistungen zum Klimaschutz in Form erheblicher Emissionsreduktionen erbringen und damit demonstrieren, dass Wirtschaftswachstum und Treibhausgasreduktion sich nicht ausschließen. Zum anderen werden sie Klimaschutz- Technologien und Klimaschutz-Know how für die Entwicklungs- und Schwellenländer bereitstellen müssen. In Klimaschutzverhandlungen weisen die aufholenden Staaten immer wieder auf die heute in den Industriestaaten zum Teil erheblichen höheren Pro- Kopf-Emissionen hin und leiten daraus die Verpflichtung der Industriestaaten zu Vorleistungen ab (Abbildung 2.2-2). Abbildung Energiebedingte CO 2 -Emissionen (Tonne) je Einwohner nach Ländern und Regionen 199 und t USA EU China Indien Quelle: Prognos 213, IEA 212 Für die Szenarien Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept und Muddling Through wurden jeweils spezifische Annahmen zum künftigen Klimaschutzregime getroffen (vgl. Abschnitt 2.3) Sozioökonomische Rahmendaten Der Energieverbrauch und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen werden maßgeblich durch die Entwicklung der Bevölkerung sowie durch das Wirtschaftswachstum und die Veränderung der Wirtschaftsstruktur beeinflusst.

32 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Für die Szenarienrechnungen wurden entsprechende Annahmen getroffen. Sie gehen davon aus, dass sich die Einwohnerzahl Deutschlands zwischen 21 und 25 von 81,8 auf 73,8 Millionen verringert. Gleichzeitig altert die Gesellschaft, der Anteil der 65- Jährigen und Älteren an der Bevölkerung steigt im Betrachtungszeitraum von 21 auf knapp 32 Prozent. Aufgrund des anhaltenden Trends zu kleineren Haushalten hierbei spielt die steigende Zahl von Rentnerhaushalten ebenso eine Rolle wie veränderte Lebensformen liegt die Zahl der privaten Haushalte 25 mit 39,4 Millionen um rund eine Million niedriger als 21, nachdem sie zwischenzeitlich (235) bis auf knapp 41 Millionen ansteigt (Abbildung 2.2-3). Abbildung Bevölkerung nach Altersstufen und private Haushalte nach Größe (Millionen) in Deutschland, Bevölkerung nach Altersstufen Haushalte nach Größe (nach Anzahl der Personen im Haushalt) Mio Mio Quelle: Prognos 213 Die Wirtschaftsleistung Deutschlands erhöht sich im Szenarienzeitraum um durchschnittlich ein Prozent p. a. (Abbildung 2.2-4). Diese auf den ersten Blick niedrige Wachstumsrate ist vor dem Hintergrund einer schrumpfenden Bevölkerung und eines damit rückläufigen Arbeitsangebots zu sehen. Die Zahl der Personen im Erwerbsalter (2 bis 65 Jahre) geht zwischen 21 und 25 um knapp elf Millionen zurück. Auch bei einem auf 2 bis 7 Jahre erweiterten Erwerbsalter zeigt sich die gleiche Entwicklung. Um das unterstellte Wachstum zu realisieren, sind erhebliche Veränderungen in der Arbeitswelt erforderlich. Beispiele hierfür sind steigende Wochen- und Lebensarbeits-

33 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept zeiten, bessere Qualifikationen, eine verstärkte Erwerbstätigkeit von Frauen oder die erfolgreiche Integration von Zuwanderern in den Arbeitsmarkt. Trotz dieser Maßnahmen verringert sich die Zahl der Erwerbstätigen von 4,1 Millionen im Jahr 21 bis 25 auf 35,4 Millionen. Das reale, um Preissteigerungen bereinigte durchschnittliche Pro-Kopf-Einkommen erhöht sich durch das Zusammenwirken von Wirtschaftswachstum und rückläufiger Einwohnerzahl zwischen 21 und 25 um zwei Drittel von 29. Euro auf mehr als 48. Euro. Abbildung Bruttoinlandsprodukt (real Milliarden Euro 21 ) und Erwerbstätige (Millionen) in Deutschland, Erwerbstätige in Mio Bruttoinlandsprodukt in Mrd Quelle: Prognos Energiepreise Angesichts der erwarteten weltweit steigenden Nachfrage nach fossilen Energieträgern und der mit weiterer Ausschöpfung der Vorräte zunehmend steigenden Kosten für Exploration und Förderung wird für die Szenarien langfristig ein deutlich anziehender Rohölpreis unterstellt. Er liegt 25 real, also inflationsbereinigt, bei 2 USD/barrel. Der Erdgaspreis orientiert sich grundsätzlich an dieser Entwicklung, steigt aber aufgrund der höheren Verfügbarkeit von Erdgas weniger stark an. Der Preis für Kohle entkoppelt sich wegen der deutlich weniger angespannten Angebotssituation stärker von diesem Preistrend und steigt bis 25 nur moderat (Abbildung 2.2-5).

34 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Grenzübergangspreise für Energieträger (real, Euro 21 /GJ), EUR21/GJ Rohöl Erdgas Kraf twerkssteinkohle Quelle: Prognos 213 Außer von den Preisen für Energierohstoffe werden die Energiepreise für Endkunden durch die Kosten von Aufbereitung, Verarbeitung, Transport und Verteilung sowie Gewinnaufschläge, Steuern und Abgaben bestimmt. Als weiterer Preisbestandteil werden in den Szenarien die Kosten für CO 2 -Zertifikate berücksichtigt. Die Endverbraucherpreise für fossile Energieträger enthalten gemäß deren spezifischem CO 2 -Gehalt einen Aufschlag in Höhe der CO 2 -Zertifikatspreise. Die Abbildung zeigt die Entwicklung wichtiger Energieträgerpreise im Zeitverlauf.

35 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Energiepreise für Endkunden (real) in Deutschland, Haushalte und Verkehr mit MwSt., Industrie ohne MwSt., , Index 21 = Haushalte / Verkehr Industrie Index 21= Quelle: Prognos 213 Steinkohle Heizöl schwer Heizöl leicht Erdgas Benzin Diesel Die von Kraftwerksbetreibern zu entrichtenden Preise für die zur Stromerzeugung eingesetzten Brennstoffe enthalten keine CO 2 -Zuschläge. Hier stellen die Zertifikate einen eigenen Kostenblock dar und müssen, entsprechend dem Bedarf, ersteigert werden. Im Endeffekt führen beide Methoden zu vergleichbaren Verteuerungen der fossilen Energieträger. 3.3 Das Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Szenariophilosophie Das Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept verfolgt das Ziel, eine wirtschaftliche Energieversorgung zu sichern und gleichzeitig die energiebedingten Treibhausgasemissionen in Deutschland um rund 8 Prozent gegenüber dem Jahr 199 zu verringern. Aufgabe dieses Szenarios ist es, Wege zur Zielerreichung, die dafür notwendigen Voraussetzungen und die damit verbundenen Konsequenzen in energiewirtschaftlicher wie gesamtwirtschaftlicher Hinsicht aufzuzeigen.

36 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept ist kein Verzichts-Szenario. Es geht nicht davon aus, dass zur Erreichung der genannten Ziele Bedürfnisse nicht befriedigt werden könnten oder Komfortansprüche zurückgestellt werden müssten. Damit folgt es der gleichen Grundphilosophie wie das Szenario Muddling Through. Allerdings werden die nachgefragten Energiedienstleistungen im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept effizienter und mit einer anderen Energieträgerstruktur erbracht Eckpunkte des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept benennt die Voraussetzungen, die erforderlich sind, um die Ziele einer sicheren, wirtschaftlichen und klimaschonenden Energieversorgung zu erreichen Technologie Technologische Entwicklungen spielen für die Umsetzung eine entscheidende Rolle. Das Gesamtkonzept geht hier im Wesentlichen von einem Pfad aus, bei dem sich heute abzeichnende Technologietrends in Zukunft fortsetzen. Im Folgenden werden Anforderungen an Technologien genannt, die zur Umsetzung des Energiekonzepts erforderlich sind. Wie diese Anforderungen im Einzelnen erfüllt werden ist eine Frage, die nur durch die zukünftige Forschung und Entwicklung beantwortet werden kann. Bei Gebäuden werden benötigt: einfach handhabbare und nicht zu voluminöse Hochleistungsdämmstoffe, die den Energiebedarf nach einer Sanierung deutlich verringern intelligente Fensterbeschichtungen mit schaltbaren und an die Umgebungsbedingungen anpassungsfähigen Gesamtenergiedurchlassgraden hocheffiziente Heizanlagen, auch in Form von gekoppelten Systemen zur Nutzung erneuerbarer Energien Systeme zur verstärkten Tageslichtnutzung (zum Beispiel Tageslichtlenkung, Lichtleiter, Konzentratoren etc.) Kühltechnologie auf Basis hocheffizienter Absorptions- und Adsorptionsprozesse sowie elektromagnetische Kühlung Integration höchsteffizienter Wärme- und Kälteverteilung (zum Beispiel Betonkernaktivierung) beim Neubau und der Sanierung von Funktionsgebäuden Im Bereich der Geräte sind erforderlich: Ersatz von Reinigungsprozessen mit Lösemitteln, Wasser oder Dampf durch Reinigungs- und Desinfektionsprozesse mit UV-Licht oder katalytische-enzymatische Prozesse miniaturisierte und dezentrale Produktion (3D-Druck); Magnetkühlschränke wasserlose Waschmaschine, die Trockner überflüssig macht weitere Miniaturisierung (zum Beispiel Visoren statt Bildschirme)

37 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept energieeffiziente Programmierung von vor allem verteilten Datenverarbeitungssystemen, die vorhandene Hardware besser ausnutzen und den Kühlungsbedarf verringern Die Anforderungen an die Werkstofftechnik bestehen zum Beispiel darin, neue energieeffiziente Materialien zu entwickeln, insbesondere im Bereich der Mikro- und Nanotechnologie und der Funktionskunststoffe; Stahl in statischen und elastischen Eigenschaften zunehmend durch maßgeschneiderte Keramik- und Kompositwerkstoffe zu ersetzen; mit spezifischen Werkstoffen maßgeschneiderte Oberflächen herzustellen, die die Reibung bei mechanischen Prozessen und damit den Kraftbedarf verringern; den Einsatz von strategischen Metallen durch die Nutzung neuer Werkstoffe auf organochemischer Basis abzusenken; neue (Daten-) Speichertechnologien und -materialien, die sowohl Volumen als auch Energieverbrauch je Operation bzw. Speichervorgang verringern, weiterzuentwickeln und schnell zu verbreiten; Medikamentenmengen durch den Einsatz spezifischer Carrier um Größenordnungen zu verringern. Bei Produktionsprozessen spielt die Anwendung katalytischer und biologischer Prozesse, vor allem in der Chemie, bei der Werkstoffherstellung und Oberflächenbearbeitung etc. zunehmend eine Rolle; werden gezielt Infrarotlaser zur Erzeugung von lokaler Prozesswärme genutzt; werden Trocknungsprozesse ersetzt; verstärkt Abwärmekaskadierung und hochwertige Abwärmenutzung zum Beispiel via ORC-Prozessen und verstärkt Optoelektronik angewendet. Im Bereich der Energienutzung und -umwandlung müssen hocheffiziente Stromspeicher entwickelt werden, die vor allem den Größenklassenbereichen von portablen Anwendungen bis zu Fahrzeugbatterien verschiedener Leistungsklassen umfassen; ein deutlicher Ausbau saisonaler Speicherkapazitäten sowie von Regelenergiekapazitäten auf der Basis von Stromspeichern wird nicht unterstellt; wird die Photovoltaik der dritten Generation (auf der Basis von organochemischen Materialien, zum Beispiel Farbstoffen) zur Marktreife entwickelt; werden Elektrofahrzeuge marktreif und mit den Übergangsformen Hybrid und Plugin-Hybride (zum Beispiel Range Extender) längerfristig für viele Standard-Fahrstrecken breit eingesetzt; werden Produktionsprozesse für die Herstellung maßgeschneiderter Biokraftstoffe auf der Basis eines breiten biogenen Ausgangsspektrums (insbesondere Abfallstoffe, stark zellulosehaltige Pflanzen, die anspruchslos auf niederwertigen Restflächen gedeihen können, sowie Algen) entwickelt; wird mit Hilfe katalytischer Verfahren Biokohle aus biogenen Abfallstoffen als kostengünstiger fester Ersatzbrennstoff entwickelt.

38 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Internationale Abstimmung Neben der technologischen Entwicklung ist die internationale Klimaschutzpolitik ein wichtiger Bestimmungsfaktor, um die mit dem Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept angestrebten Ziele zu erreichen. Hier fordert das Konzept ein auf internationaler Ebene verbindlich abgeschlossenes Klimaschutzabkommen, zumindest aber wettbewerbsneutrale bilaterale oder multilaterale Vereinbarungen, die sowohl die heutigen Industrieländer als auch die Entwicklungs- und Schwellenländer zur Begrenzung und Reduktion der Treibhausgasemissionen verpflichtet. Nur wenn entsprechende Abkommen oder Vereinbarungen existieren, ist es realistisch und sinnvoll, in den Industrieländern und damit in Deutschland dauerhaft verschärfte Klimaschutzziele zu verfolgen, wie sie die Bundesregierung in ihrem Energiekonzept 21 festgelegt hat. Demnach sollen die Treibhausgasemissionen Deutschlands zwischen 199 und 25 um mindestens 8 Prozent reduziert werden. Als ein wichtiges Instrument der globalen Treibhausgasreduktion wird ein grenzüberschreitender Handel mit Treibhausgasemissionsrechten unterstellt. Darüber hinaus geht das Szenario davon aus, dass die Industriestaaten die Klimaschutzanstrengungen der Entwicklungs- und Schwellenländer durch den Transfer von Klimaschutztechnologien und durch finanzielle Mittel unterstützen. Ohne derartige Hilfen dürften diese Länder kaum bereit sein, verbindliche Abkommen oder Vereinbarungen zu unterzeichnen. Ohne entsprechende Vereinbarungen bestünde die Gefahr, dass emissionsintensive Produktionen in Länder mit weniger ambitionierten Klimaschutzzielen abwandern (carbon leakage). Zudem wäre die Wirksamkeit der Klimaschutzanstrengungen in Frage gestellt, wenn bedeutende Emittenten Staaten sich nicht daran beteiligten. Energiepolitischer Handlungsbedarf besteht aber auch dann, wenn in absehbarer Zeit kein internationales Abkommen geschlossen wird. Die Antworten auf die Fragen nach einer in Zukunft sicheren und wirtschaftlichen Energieversorgung dürften dann allerdings zum Teil anders ausfallen Weitere Voraussetzungen Neben den Voraussetzungen zur technologischen Entwicklung und zum Klimaschutz auf internationaler Ebene geht das Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept davon aus, dass zur Sicherung der Energieversorgung soweit möglich heimische Energieträger eingesetzt werden, was vor allem erneuerbare Energiequellen betrifft; der Import von Biomasse und Biokraftstoffen aufgrund internationaler Konkurrenz begrenzt ist; CCS (carbon capture and storage) in der Stromerzeugung aufgrund fehlender Voraussetzungen in Deutschland nicht eingesetzt wird; die deutschen Kernkraftwerke grundsätzlich gemäß dem festgelegten Ausstiegspfad bis 222 vom Netz gehen.

39 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Konkretisierung der Voraussetzungen Für die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts wurden die getroffenen Annahmen für die einzelnen Energieverbrauchsbereiche konkretisiert. Bei Gebäuden werden die Standards allmählich soweit verschärft, dass Neubauten etwa ab 22 den Passivhausstandard einhalten und Sanierungen auf Niedrigenergiehausstandard erfolgen müssen. Bis 25 sinkt der Heizwärmebedarf neu errichteter Gebäude auf zehn kwh / m 2 pro Jahr, bei sanierten Gebäuden liegt er dann noch bei jährlich rund 4 kwh / m 2. Die Sanierungsraten verdoppeln sich auf zwei Prozent. Für die Erzeugung von Raumwärme werden 25 zu weniger als einem Drittel fossile Energieträger genutzt. Der Großteil des Bedarfs wird durch erneuerbare Energien und Strom gedeckt. Bedeutende Teile des Güterverkehrs werden von der Straße auf die Schiene verlagert, die Güterverkehrsleistung der Bahn steigt bis 25 um 13 Prozent. Die steigende Transportleistung der Bahn wird vor allem durch verbesserte Steuer- und Regelungstechnik erreicht, die eine höhere Auslastung des Schienennetzes ermöglicht. Zusätzlich sind Reaktivierungen von Netzteilen und ein insgesamt besserer Zustand der Schieneninfrastruktur unterstellt. Der Kraftstoffeinsatz im Straßenverkehr wird bis 25 zu großen Teil auf Biokraftstoffe umgestellt. Die dazu notwendige Biomasse wird überwiegend im Inland gewonnen, in begrenztem Umfang werden Importe zugelassen. Die Pkw-Flotte besteht 25 zu rund 7 Prozent aus Elektrofahrzeugen (Batterieelektrische Pkw oder Plug-in-Hybride). Konventionelle Pkw mit Verbrennungsmotoren und klassische Hybridfahrzeuge sind von geringerer Bedeutung. In der Stromerzeugung werden erneuerbare Energien systematisch ausgebaut, sie tragen im Jahr 25 mit rund 8 Prozent zur Deckung des Strombedarfs bei. Fossile Energieträger spielen in der Stromerzeugung nur noch eine untergeordnete Rolle. Ab 223 sind keine Kernkraftwerke mehr am Netz Energiewirtschaftliche Ergebnisse Bei der Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts verringern sich die energiebedingten Treibhausgasemissionen Deutschlands zwischen 199 und 25 um 77 Prozent (Szenario Muddling Through: 66 Prozent); geht der Anteil importierter Energieträger am Primärenergieverbrauch bis 25 auf 46 Prozent (Muddling Through: 53 Prozent) zurück, 21 lag er bei 7 Prozent; betragen die Ausgaben für importierte Energierohstoffe 25 in realer Rechnung rund 1 Milliarden Euro oder 2,7 Prozent des BIP (Muddling Through: 145 Milliarden Euro oder 3,9 Prozent des BIP). Im Jahr 21 lagen die entsprechenden Werte bei 8 Milliarden Euro und 2,7 Prozent (Abbildung 2.3-1).

40 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Treibhausgasemissionen (in Millionen Tonnen), Importquote (in Prozent) und Ausgaben für Energieimporte (real Milliarden Euro 21 ) in Deutschland, 21 und 25 Ausgaben für Energieimporte steigen nur moderat Importabhängigkeit geht zurück Treibhausgasemissionen sinken um 77% 8 Mrd EUR 12 Mrd EUR Importanteil 978 Mio t 222 Mio t 71 % 46 % Quelle: Prognos 213 Der Primärenergieverbrauch verringert sich bei der Umsetzung des Gesamtkonzepts zwischen 21 und 25 um 38 Prozent und verändert seine Struktur. Im Jahr 25 werden in Deutschland rund 62 Prozent weniger Öl und etwa 41 Prozent weniger Erdgas eingesetzt als 21. Erneuerbare Energie tragen mit mehr als 48 Prozent zur Bedarfsdeckung bei (Abbildung 2.3-2).

41 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Primärenergieverbrauch (PJ) nach Energieträgern in Deutschland, Quelle: Prognos 213, AG Energiebilanzen Die gesamtwirtschaftliche Energieproduktivität, die angibt, welche Wirtschaftsleistung mit einer Einheit Energie erstellt wird (BIP / Primärenergieverbrauch), steigt zwischen 21 und 25 um durchschnittlich 2,3 Prozent p. a. und damit deutlich schneller als in der Vergangenheit. Bezogen auf die Einwohnerzahl Deutschlands geht der Primärenergieverbrauch im Betrachtungszeitraum um ein Prozent p. a. zurück. Die energiebedingten Treibhausgasemissionen verringern sich im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept zwischen 199 und 25 um 77 Prozent. Im Vergleich zum Muddling Through-Szenario sind die Emissionen im Jahr 25 um 115 Millionen Tonnen niedriger. Pro Kopf der Bevölkerung gehen die energiebedingten Treibhausgasemissionen zwischen 21 und 25 von mehr als neun auf drei Tonnen zurück, das entspricht einer Abnahme von knapp drei Prozent p. a. Bezogen auf das BIP fällt der Rückgang mit durchschnittlich vier Prozent p. a. stärker aus. Diese Veränderungen sind zum einen auf die steigende Energieproduktivität zurück zu führen. Zum anderen verringert sich durch den Ausbau der erneuerbaren Energien die CO 2 -Intensität des Primärenergieverbrauchs. Waren 21 mit dem Verbrauch eines

42 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Petajoule Primärenergie noch Emissionen in Höhe von mehr als 53 Kilotonnen verbunden, so halbiert sich dieser Wert bis 25 auf 26 Kilotonnen (Abbildung 2.3-3). Abbildung Spezifischer Energieverbrauch (PEV/BIP), Treibhausgasintensität (THG/PEV) und Treibhausgasemissionen in Deutschland, 21 25, Index 21= PEV/BIP THG/PEV THG 8 Index 21 = Quelle: Prognos Emissionen nach Sektoren Den absolut größten Beitrag zur Reduktion der CO 2 -Emissionen leistet die Energiewirtschaft. Auf diesen Sektor entfielen 21 mit 349 Millionen Tonnen rund 46 Prozent der gesamten energiebedingten CO 2 -Emissionen. Bis 25 gehen die Emissionen hier um 248 Millionen Tonnen zurück. Prozentual verringern sich die CO 2 -Emissionen der privaten Haushalte und des Verkehrssektors mit 8 Prozent bis 85 Prozent zwischen 21 und 25 am stärksten. Die vom Dienstleistungssektor verursachten CO 2 - Emissionen nehmen um 71 Prozent ab, die Industrie senkt ihre Emissionen um 43 Prozent. Durch die unterschiedlichen CO 2 -Reduktionen in den einzelnen Sektoren verschieben sich deren Beiträge zu den Gesamtemissionen im Zeitablauf. So steigt zwischen 21 und 25 der Anteil der Industrie. Die Anteile der privaten Haushalte und des Verkehrs gehen zurück, die Anteile des GHD-Sektors und der Energiewirtschaft verändern sich nur wenig (Abbildung 2.3-4).

43 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Energiebedingte Treibhausgasemissionen (Millionen t CO 2 -Äquivalente) nach Sektoren in Deutschland, Mio. t CO2-eq Private Haushalte GHD Industrie Verkehr Energiewirtschaft Sonst. energiebed. THG Quelle: Prognos 213, UBA Endenergieverbrauch Energieeinsparungen und die Abkehr von fossilen Brennstoffen bei den Endverbrauchern bilden neben einer emissionsarmen Stromerzeugung das Fundament des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts, das die angestrebte Reduktion der Treibhausgasemissionen ermöglicht. Im Jahr 21, dem Basisjahr der Szenarien, stützte sich der Endenergieverbrauch in Deutschland vor allem auf Mineralölprodukte (37 Prozent), Erdgas (25 Prozent) und Strom (2 Prozent). Die Anteile von Fernwärme und Kohle lagen jeweils bei fünf Prozent, erneuerbare Energien in Form von Umweltwärme, Biomassen für Heizzwecke und Biokraftstoffen erreichten einen Anteil von sieben Prozent. In den einzelnen Verbrauchssektoren zeigen sich deutliche Unterschiede im Energiemix. Im Verkehrsbereich dominieren Mineralölprodukte (Benzin, Diesel) mit geringen Beimischungen von Biokraftstoffen, Kohle wird fast ausschließlich in der Industrie eingesetzt. Haupteinsatzgebiete von Strom, Gasen und Fernwärme, aber auch von Biomasse und Umweltwärme sind stationäre Anwendungen in den privaten Haushalten, in der Industrie und bei Gewerbe/Handel/Dienstleistungen. Strom spielt in allen Verbrauchssektoren eine Rolle, im Verkehrssektor wird er zurzeit fast ausschließlich im Schienenverkehr genutzt (Abbildung 2.3-5).

44 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Endenergieverbrauch (PJ) insgesamt nach Energieträgern und Sektoren in Deutschland, in linke Skala rechte Skala PJ PJ alle PHH GHD IND VER Sektoren Kohle Mineralölprodukte Gase Sonst. nicht EE Strom Fernwärme Erneuerbare Quelle: Prognos 213, AG Energiebilanzen Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept setzt beim Endenergiebedarf mit seinen Maßnahmen an zwei zentralen Punkten an: Mit technischen und organisatorischen Verbesserungen wird der spezifische Energiebedarf der einzelnen Energieanwendungen verringert. Gebäude benötigen pro Quadratmeter dann weniger Heizenergie, Fahrzeuge werden sparsamer und in der Industrie wird mit innovativen Produktionsverfahren das gleiche oder ein besseres Ergebnis mit weniger Energieeinsatz erzielt. Durch diese Veränderungen geht der Endenergiebedarf insgesamt zurück. Parallel dazu werden emissionsintensive Energieträger wie Kohle sukzessive durch emissionsarme Alternativen ersetzt, vor allem durch erneuerbare Energieträger und zukünftig verstärkt auf Basis erneuerbarer Energien und damit emissionsarm erzeugten Strom. Durch den Einsatz effizienter Technologien werden im Jahr 25 rund PJ weniger an Endenergie verbraucht als 21. Zu diesem Rückgang tragen alle Verbrauchssektoren bei. Private Haushalte, GHD-Sektor und Verkehr verringern den Verbrauch im Betrachtungszeitraum zwischen 45 Prozent und 53 Prozent. In der Industrie sind die Einsparungen mit 17 Prozent kleiner, was angesichts der deutlichen Ausweitung der Produktion erhebliche Anstrengungen erfordert. Gleichzeitig verschiebt sich der Energieträgereinsatz hin zu den erneuerbaren Energien. Die größten Einsparungen sind bei Mineralölprodukten möglich, die zentralen Ansatzpunkte sind hier der Ausbau von Elektromobilität, der Einsatz von Biokraftstoffen und bedeutende Einsparungen in der

45 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Wärmeerzeugung. Insgesamt verringert sich der Endenergiebedarf in Deutschland durch das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept bis 25 von 9.39 PJ im Jahr 21 um 4 Prozent auf PJ (Abbildungen und 2.3-7). Abbildung Veränderung des Endenergieverbrauchs (PJ) nach Energieträgern und Verbrauchssektoren in Deutschland, gegenüber nach Energieträgern nach Verbrauchssektoren 1. PJ Kohle Mineralölprodukte Private Haushalte GHD Gase Strom Industrie Verkehr Fernwärme Erneuerbare Quelle: Prognos 213, AG Energiebilanzen

46 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Endenergieverbrauch (PJ) nach Energieträgern und Verbrauchssektoren in Deutschland, nach Energieträgern nach Verbrauchssektoren PJ Kohle Mineralölprodukte Private Haushalte GHD Gase Strom Industrie Verkehr Fernwärme Erneuerbare Sonst. nicht EE Quelle: Prognos 213, AG Energiebilanzen Private Haushalte Mehr als drei Viertel des Endenergiebedarfs der privaten Haushalte (ohne Mobilität) entfällt aktuell auf die Beheizung der Wohnräume (78 Prozent), weitere neun Prozent auf die Warmwasserbereitung. Eine verbesserte Wärmedämmung von Gebäuden und der Einsatz effizienter Heizanlagen können deshalb einen erheblichen Beitrag zur Verringerung von Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen leisten. Die Zahl der Haushalte steigt im Betrachtungszeitraum 21 bis 25 zunächst etwas an und geht langfristig von heute rund 4,3 auf knapp 39,4 Millionen zurück. Wegen steigender Komfortansprüche der Bevölkerung wird die beheizte Wohnfläche um insgesamt vier Prozent ausgeweitet. Im gleichen Zeitraum halbiert sich der Endenergieverbrauch des Sektors private Haushalte um 53 Prozent von PJ auf PJ (Abbildung 2.3-8).

47 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Endenergieverbrauch (PJ) der privaten Haushalte nach Energieträgern und Verwendungszwecken in Deutschland, nach Energieträgern nach Verwendungszwecken PJ Kohle Heizöl Raumwärme Warmwasser Gase Fernwärme Kochen Elektrogeräte Strom Erneuerbare Beleuchtung Quelle: Prognos 213 Den entscheidenden Beitrag zu diesem Verbrauchsrückgang leistet die Absenkung des Raumwärmebedarfs durch besser gedämmte Gebäude und effizientere Heizanlagen um 62 Prozent (1.29 PJ). Elektrogeräte benötigen 25 rund ein Viertel (67 PJ) und die Beleuchtung 8 Prozent (31 PJ) weniger Strom als 21, wozu das Glühlampenverbot sowie der Einsatz effizienter Beleuchtungskonzepte beitragen. Kleiner sind die Einsparungen im Bereich Kochen und Backen. Der Ersatz alter Gas- und Stromherde durch effiziente neue Elektroherde und der anhaltende Trend zu mehr Fertiggerichten senken den Energieverbrauch in diesem Bereich um 23 PJ (42 Prozent) auf 32 PJ im Jahr 25. Der Energiebedarf für die Warmwassererzeugung sinkt um 19 PJ, wozu sparsame Warmwasserbereiter ebenso beitragen wir der Bevölkerungsrückgang. Wegen seiner großen Bedeutung tragen die Veränderungen bei der Deckung des Raumwärmebedarfs am stärksten zum Wandel in der Energieträgerstruktur in den privaten Haushalten bei. Ölheizungen werden wo dies von der Infrastruktur her möglich ist durch innovative Gasheizungen (Gaswärmepumpen, Mikro-KWK etc.) und Fernwärme ersetzt, konventionelle Gasheizungen zum Teil durch Heizanlagen, die erneuerbare Energien nutzen. In Gebieten ohne Gas- oder Fernwärmeanschluss kommen bevorzugt Stromwärmepumpen und Biomasseheizungen zum Einsatz. Umweltwärme (Solarthermie und Umgebungswärme) wird in immer stärkerem Maße in die Beheizungskonzepte und in die Warmwassererzeugung integriert. Im Neubau, der sich zu-

48 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept künftig am Passivhausstandard orientiert, sinkt der spezifische Wärmebedarf der Flächen durch die gesetzlichen Regelungen so stark, dass Anlagen zur Wärmerückgewinnung und rein regenerative Konzepte für Heizung und Warmwasser zum Einsatz kommen. Durch diese Veränderungen verschieben sich Verbrauch und Anteile der einzelnen Energieträger bei den privaten Haushalten zwischen 21 und 25 wie folgt: Der Einsatz von Mineralöl geht von 589 PJ (Anteil: 22 Prozent) stark auf 31 PJ (zwei Prozent) zurück. Gase, mit 1.17 PJ (38 Prozent) im Jahr 21 noch am stärksten vertreten, werden ebenfalls deutlich eingespart. Der Bedarf sinkt bis 25 auf 236 PJ (19 Prozent). Der Fernwärmeverbrauch reduziert sich absolut von 158 PJ auf 89 PJ, der Anteil bleibt stabil bei sieben Prozent. Trotz rückläufigen Verbrauchs nimmt Strom eine immer wichtigere Rolle ein. Der Verbrauch sinkt von 51 PJ auf 33 PJ, der Anteil am Endenergieverbrauch der privaten Haushalte steigt von 19 auf 27 Prozent. Erneuerbare Energien werden verstärkt genutzt, ihr Einsatz steigt von 317 PJ auf 548 PJ. Im Jahr 25 decken sie 44 Prozent des Endenergiebedarfs (21: 12 Prozent). Voraussetzung für diese Einsparungen sind gegenüber heute höhere Sanierungsraten (es werden mehr Gebäude saniert) und eine bessere Sanierungseffizienz (bei der Sanierung werden größere Einsparungen erzielt). Die Sanierungseffizienz kann durch die Verwendung innovativer Hochleistungsdämmstoffe, hocheffizienter Heizsysteme und intelligenter Fensterbeschichtungen deutlich gesteigert werden. Höhere Sanierungsraten lassen sich durch veränderte ordnungsrechtliche Vorgaben (Energieeinsparverordnung, EnEV) oder finanzielle Anreize für Hausbesitzer erreichen. Für den Neubau von Wohnungen werden anspruchsvolle, aber wirtschaftlich darstellbare Standards über eine entsprechende Novellierung der EnEV festgelegt. Der Bedarf an fossilen Brennstoffen wird durch die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien (zum Beispiel Wärmepumpen, Solarthermie) weiter reduziert. Für den Betrieb von Elektrogeräten wurden 21 rund 1 Prozent der Endenergie verwendet, weitere jeweils rund ein bis zwei Prozent für Kochen / Backen sowie für Beleuchtung. Die Entwicklung der letzten Jahre lässt darauf schließen, dass ohne deutliche Verbesserungen bei der Energieeffizienz der einzelnen Geräte der Strombedarf der privaten Haushalte wegen der zunehmenden Ausstattung mit Informations- und Kommunikationstechnik (IuK) sowie mit Klimaanlagen, deutlich ausgeweitet würde. Im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept verhindert der konsequente Einsatz neu entwickelter hocheffizienter Elektrogeräte (zum Beispiel wasserlose Waschmaschine, elektromagnetischer Kühlschrank, Visoren, etc.) und Beleuchtungseinrichtungen (LED, OLED), dass der Stromverbrauch langfristig steigt (Abbildung 2.3-9).

49 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Stromverbrauch (Milliarden kwh) der Elektrogeräte in privaten Haushalten nach Verwendungszwecken in Deutschland, 21 und 25 Beleuchtung Kühlen und Gefrieren Waschen und Trocknen Information und Kommunikation Klimatisierung Kochen Warmwasser Raumwärme Kleingeräte, Sonstige Quelle: Prognos 213 Mrd. kwh Durch diese Veränderungen steigt die Energieeffizienz in den verschiedenen Anwendungsbereichen bis zum Jahr 25 erheblich. Die im Mittel von einem durchschnittlichen Haushalt verbrauchte Strommenge sinkt zwischen 21 und 25 um 34 Prozent. Der Bedarf an anderen Energieträgern (Brennstoffe, Umweltwärme und Fernwärme) geht im gleichen Zeitraum sogar um 57 Prozent zurück. Der Hauptgrund hierfür ist die große Einsparung bei der Raumwärme, die zum weit überwiegenden Teil nicht durch Strom erzeugt wird. Insgesamt geht der spezifische Energieeinsatz pro Haushalt bis 25 um 52 Prozent zurück, von jährlich 66 GJ / Haushalt auf knapp 32 GJ / Haushalt. Die CO 2 -Emissionen der privaten Haushalte sinken zwischen 21 und 25 um 85 Prozent von 16 auf 16 Millionen Tonnen Industrie Anders als bei den privaten Haushalten hat in der Industrie die Raumwärme nur eine geringe Bedeutung. Der industrielle Energieverbrauch ist geprägt durch die Produktionsprozesse und hat seine Schwerpunkte in der Erzeugung von Prozesswärme und bei der Bereitstellung mechanischer Energie. Im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept geht der Energieverbrauch zwischen 21 und 25 um 17 Prozent zurück, von PJ auf PJ (Abbildung 2.3-1). Im selben Zeitraum wird die industrielle Wertschöpfung um 47 Prozent ausgeweitet.

50 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Endenergieverbrauch (PJ) der Industrie nach Energieträgern und Verwendungszwecken in Deutschland, nach Energieträgern nach Verwendungszwecken PJ Kohle Heizöl Raumwärme Prozesswärme Gase Strom Beleuchtung Elektrogeräte Fernwärme Erneuerbare Mech. Energie Sonst. nicht EE Quelle: Prognos 213 Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept setzt für die Industrie vor allem auf die Nutzung der wirtschaftlichen Energiesparmöglichkeiten durch die Optimierung bestehender Produktionsabläufe und den Einsatz innovativer Materialien und Produktionsverfahren. Großes Potenzial bietet die Materialentwicklung und -substitution. Die Verwendung neuer Werkstoffe, mit denen Stahl und andere Metalllegierungen ersetzt werden, wie beispielsweise Keramiken, Werkstoffe auf organischer Basis, Komposit-Werkstoffe oder Funktionskunststoffe, können den spezifischen Energieeinsatz in der Güterherstellung deutlich senken. Prozessspezifisch bietet sich eine Vielzahl von Verbesserungen an, Beispiele sind die verstärkte Nutzung katalytischer oder biologischer Prozesse, der Einsatz von Infrarotlasern, die Optoelektronik oder die mechanische Trocknung. Prozessübergreifend helfen Querschnittstechnologien, den Energiebedarf vieler Prozesse und Antriebe zu senken. Hierzu zählen beispielsweise bei elektrischen Antrieben Permanentmagnetmotoren und HTSL-Motoren, die Energierückgewinnung aus Abwärme durch Thermoelektrik oder Innovationen in der Oberflächentechnik wie die Mikrostrukturierung und Riblet-Folien. Weitere Möglichkeiten bietet ein umfassendes, prozessübergreifendes Energiemanagement durch Prozessautomatisierung (IKT) und Prozesskopplung sowie der verstärkte Einsatz von Mess-, Steuer- und Regelungstechnik (MSR) und Mikroelektronik (Smart Dust, Smart Grain). Zur Reduzierung der Raumwärme tragen, ähnlich wie bei den privaten Haushalten, bessere Baustandards

51 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept mit erhöhter Wärmedämmung und die Nutzung von Abwärme aus den Prozessen bei. Insbesondere bei der Neukonzeption von Produktionsstraßen sowie dem Neubau von Produktionsstätten können durch integrierte Planung darüber hinaus weitere Potenziale bei der On-site-Produkt- und Produktionslogistik sowie bei der Kaskadierung von Prozessen auf verschiedenen Temperaturniveaus erschlossen werden. Die Umsetzung dieser Maßnahmen senkt den Energieverbrauch zwischen 21 und 25 in allen Verwendungszwecken. Von der Menge her am bedeutsamsten sind die Einsparungen bei der Prozesswärme. Hier geht der Bedarf um 321 PJ oder 19 Prozent auf 1.43 PJ zurück. In der Erzeugung von Raumwärme betragen die Einsparungen 85 PJ (32 Prozent). Bei Beleuchtung und Bürogeräten verringert sich der Verbrauch zusammengenommen um 26 PJ (38 Prozent). Der Energieeinsatz zur Bereitstellung mechanischer Arbeit bleibt weitgehend unverändert. Hier kompensieren die Effizienzverbesserungen die Produktionsausweitung. Energieverbrauch und Energiemix in der Industrie verändern sich zwischen 21 und 25 wie folgt: Kohle verliert weiter Anteile am Energiemix, der Verbrauch geht von 398 PJ (15 Prozent) auf 146 PJ (sieben Prozent) zurück. Der Einsatz von Mineralöl, das bereits heute mit 13 PJ (vier Prozent) wenig genutzt wird, sinkt weiter auf 49 PJ (zwei Prozent). Der Gasanteil bleibt mit rund 35 Prozent annähernd konstant, absolut reduziert sich der Gasverbrauch von 92 PJ auf 722 PJ. Der Anteil von Fernwärme verändert sich ebenfalls wenig (rund fünf Prozent), in absoluten Größen verringert sich der Verbrauch von 146 PJ auf 81 PJ. Bei fast unverändertem Verbrauch (Anstieg von 799 PJ auf 85 PJ) nimmt die Bedeutung von Strom im Energiemix von 31 auf 37 Prozent zu. Erneuerbare Energien erhöhen ihren Anteil von fünf auf 13 Prozent, ihr Einsatz steigt von 14 PJ auf 273 PJ. Der Anteil sonstiger Energieträger liegt bei vier Prozent. Durch die konsequente Nutzung der wirtschaftlichen Potenziale zur Energieeinsparung in der Industrie geht der spezifische Energieeinsatz, bezogen auf die Bruttowertschöpfung bis 25 um 44 Prozent zurück, von 5,6 MJ / Euro auf 3,2 MJ / Euro. Gleichzeitig sinken die CO 2 -Emissionen von 114 Millionen Tonnen im Jahr 21 um 43 Prozent auf 65 Millionen Tonnen Gewerbe / Handel / Dienstleistungen Der Energieverbrauch des Sektors Gewerbe/ Handel / Dienstleistungen (GHD) wird deutlich weniger von Produktionsprozessen geprägt als in der Industrie, hier hat der Heizbedarf von Büro- und Verwaltungsgebäuden mehr Gewicht. Zwischen 21 und 25 halbiert sich der Endenergieverbrauch dieses Sektors von PJ auf 768 PJ (Abbildung ).

52 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Endenergieverbrauch (PJ) im Sektor Gewerbe / Handel / Dienstleistungen nach Energieträgern und Verwendungszwecken in Deutschland, nach Energieträgern nach Verwendungszwecken PJ Kohle Heizöl Raumwärme Prozesswärme Gase Strom Kühlen, Lüften Beleuchtung Fernwärme Erneuerbare Elektrogeräte Mech. Energie Sonst. Mineralölprod. Quelle: Prognos 213 Die Maßnahmen zur Verringerung von Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen entsprechen im GHD-Bereich weitgehend denen bei privaten Haushalten und Industrie. Bei Einsparungen in der Prozesswärmeerzeugung ist zu beachten, dass der Schwerpunkt im Sektor GHD stärker auf der Prozessoptimierung und der Nutzung von Querschnittstechnologien liegt, da hier in der Regel kleinere Aggregate eingesetzt werden als in der Industrie. Bei der Reduzierung des Raumwärmebedarfs sind schnellere Erfolge möglich als bei den privaten Haushalten, weil die Umschlagzeit bei gewerblichen Gebäuden kürzer ist als bei Wohngebäuden und weil durch die schnellere Sanierung der Passivhausstandard für nahezu alle Gebäude bis 25 erreicht wird. Der entsprechende Energieverbrauch sinkt von 626 PJ auf 173 PJ. Im Gegenzug verdoppelt sich der Energiebedarf für Kühlen und Lüften, von heute 65 PJ auf 137 PJ. Der Prozesswärmeverbrauch verringert sich von 323 PJ auf 256 PJ. Der Bedarf für mechanische Energie sinkt von 314 PJ auf 142 PJ, insbesondere durch der Einsatz der Querschnitttechnologien für Antriebe. Die relativen Einsparungen bei Bürogeräten und Beleuchtung entsprechen in etwa denen der Industrie. Der Strombedarf der Bürogeräte sinkt von 48 PJ auf 3 PJ, derjenige für Beleuchtung von 16 PJ auf 3 PJ.

53 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Im Sektor GHD verändern sich Verbrauch und Anteile der Energieträger zwischen 21 und 25 wie folgt: Mineralölprodukte, die vor allem bei der Erzeugung von Raumwärme und Prozesswärme sowie als Kraftstoffe eingesetzt werden, verlieren stark an Bedeutung, von heute 339 PJ (23 Prozent) sinkt ihr Einsatz auf 45 PJ (sechs Prozent). Für die Gebäudebeheizung spielen sie dann keine Rolle mehr. Der Gasverbrauch verringert sich vor allem wegen des starken Rückgangs bei der Raumwärmeerzeugung von 425 PJ (29 Prozent) auf 166 PJ (22 Prozent). Strom wird zwar durch Effizienzmaßnahmen eingespart. Gleichzeitig verbreitern Prozessumstellungen den Strombedarf. Im Zusammenspiel dieser Faktoren nimmt der Stromverbrauch von 53 PJ nur leicht auf 444 PJ ab, der Anteil steigt von 36 auf 58 Prozent. Fernwärme mit ihrem Einsatzschwerpunkt in der Raumwärme verliert deutlich von 137 PJ (neun Prozent) auf 24 PJ (drei Prozent). Die Nutzung erneuerbarer Energien steigt absolut von 4 PJ auf 9 PJ. Das bedeutet einen von drei Prozent auf 12 Prozent zunehmenden Anteil an der Deckung des Endenergieverbrauchs im Sektor GHD. Kohle heute mit 13 PJ von sehr geringer Bedeutung verschwindet bis zum Jahr 25 aus dem Energiemix im GHD-Sektor. Der spezifische Energieeinsatz im Sektor GHD sinkt, bezogen auf die Bruttowertschöpfung, zwischen 21 und 25 um zwei Drittel von 857 kj / Euro auf 297 kj / Euro. Die CO 2 -Emissionen gehen von 44 Millionen Tonnen um 71 Prozent auf 13 Millionen Tonnen zurück Verkehr Der Energieverbrauch im Verkehrssektor hängt von der Entwicklung des Personenund Güterverkehrs ab, von der Verteilung der Verkehrsleistung auf die Verkehrsträger (Modal Split) sowie vom technischen Fortschritt und dessen Beitrag zu sparsameren Fahrzeugen. Obwohl beim Gütertransport kräftige Zuwachsraten zu erwarten sind, sinkt der Endenergiebedarf des Verkehrssektors im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept zwischen 21 und 25 um 45 Prozent von PJ auf 1.42 PJ (Abbildung ).

54 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Endenergieverbrauch (PJ) im Verkehr nach Energieträgern und Verkehrsmodus in Deutschland, nach Energieträgern nach Verwendungszwecken PJ Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl MIV Straße - ÖPV Biokraftstoffe Flugtreibstoffe Straße - Güter Schiene (Pers./Güter) Erdgas Flüssiggas Luft - Personen Luft - Güter Strom Wasserstoff Binnenschifffahrt Quelle: Prognos 213 Die im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept unterstellten Maßnahmen verringern den Gesamtverbrauch des Verkehrssektors und fördern den zunehmenden Ersatz von Kraftstoffen auf Mineralölbasis durch Biokraftstoffe und Strom. Sparsamere Fahrzeuge werden sowohl durch Optimierung konventioneller Antriebe und Senkung des Fahrzeuggewichts (Leichtbauweise, neue Materialien etc.) als auch durch eine zunehmende Substitution von Verbrennungsmotoren durch energieeffiziente Elektroantriebe erreicht. Im Jahr 25 besteht die Pkw-Flotte zu 68 Prozent aus Elektrofahrzeugen (Batterieelektrisch und Plug in-hybride). Flankierend hinzu kommen Maßnahmen zur Verkehrssteuerung (Telematik) sowie eine stärkere Nutzung des ÖPNV. Im Güterverkehr werden bedeutende Anteile von der Straße auf die Schiene verlagert, die Güterverkehrsleistung der Bahn steigt bis 25 um 133 Prozent. Ermöglicht wird dies vor allem durch verbesserte Steuer- und Regelungstechnik sowie durch teilweise Reaktivierungen von Netzteilen und Investitionen in die Verbesserung der Schieneninfrastruktur. Der Straßengüterverkehr erbringt im Jahr 25 gut 63 Prozent der gesamten Güterverkehrsleistung und basiert dann zu großen Teilen auf Biokraftstoffen der zweiten und dritten Generation. Wirtschaftswachstum und steigendes Außenhandelsvolumen lassen die Güterverkehrsleistung zwischen 21 und 25 von 65 Milliarden Tonnenkilometern (tkm) um 54 Prozent auf 934 Milliarden tkm steigen.

55 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Dagegen verringert sich die Verkehrsleistung im Personenverkehr mit dem Bevölkerungsrückgang in Deutschland und der Alterung der Gesellschaft allmählich von Milliarden Personenkilometern (Pkm) im Jahr 21 bis 25 um neun Prozent auf 1.29 Milliarden Pkm (Abbildung ). Gleichzeitig sinkt der spezifische Energieeinsatz im Verkehrssektor. Im Personenverkehr geht er bis 25 um 6 Prozent von 1,6 MJ / Pkm auf,6 MJ / Pkm zurück, im Güterverkehr um 38 Prozent von 1,3 MJ / tkm auf,8 MJ/tkm. Abbildung Personen- (Milliarden Pkm) und Güterverkehrsleistungen (Milliarden tkm) in Deutschland, Personenverkehr Güterverkehr Mrd. Pkm 6 6 Mrd. tkm Straße Busse Schiene Binnenschifffahrt Luft Quelle: Prognos 213 Als Ergebnis dieser Entwicklungen sinkt der Energieverbrauch des Personenverkehrs von heute 1.75 PJ um 63 Prozent auf 641 PJ im Jahr 25. Im Güterverkehr beträgt die Einsparung sechs Prozent, der Bedarf sinkt von 81 PJ auf 761 PJ. Der Energieträgermix zeigt drastische Verschiebungen und eine zunehmende Substitution fossiler Kraftstoffe.

56 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Der Bedarf an den einzelnen Energieträgern und ihre Anteile am gesamten Endenergieverbrauch des Verkehrssektors entwickelt sich zwischen 21 und 25 wie folgt: Benzin und Diesel werden in großem Umfang ersetzt. Ihr Einsatz verringert sich von PJ bis 25 auf 266 PJ. Der Anteil am Gesamtverbrauch geht zusammen genommen von 78 auf 19 Prozent zurück. Im Gegenzug werden vermehrt Biokraftstoffe eingesetzt, im Jahr 25 sind es 488 PJ (35 Prozent), 21 waren es noch 121 PJ (fünf Prozent). Der Verbrauch von Kerosin verändert sich nur wenig (21: 362 PJ, 25: 356 PJ). Der Beitrag von Kerosin zur Deckung des Energiebedarfs im Verkehr steigt im selben Zeitraum von 14 auf 25 Prozent. Der Erdgaseinsatz erhöht sich von neun PJ auf 82 PJ und erreicht 25 einen Anteil von sechs Prozent. Flüssiggas stellt nur eine mittelfristige Option dar. Nach zwischenzeitlichem Anstieg geht der Bedarf von 22 PJ im Jahr 21 langfristig auf acht PJ zurück. Wasserstoff wird erst auf lange Sicht eine Alternative und trägt 25 mit sieben PJ zur Bedarfsdeckung bei. Strom gewinnt als Energieträger im Verkehr vor allem durch den Ausbau der Elektromobilität an Bedeutung. Der Stromverbrauch steigt zwischen 21 und 25 von 6 PJ (zwei Prozent) auf 195 PJ (14 Prozent). Von dieser Strommenge entfallen allein 115 PJ auf die Pkw. Die verkehrsbedingten CO 2 -Emissionen gehen von 153 Millionen Tonnen (21) um 82 Prozent auf 27 Millionen Tonnen (25) zurück Stromerzeugung Die deutsche Stromerzeugung hat sich bedingt durch den schnellen Ausbau der erneuerbaren Energien in den letzten Jahren dramatisch verändert. Mit dem weiteren Ausbau der Erneuerbaren verschlechtern sich die Einsatzbedingungen konventioneller Kraftwerke zusehends. Selbst die Rentabilität von Investitionen in neue Gas-GuD- Kraftwerke, die vergleichsweise niedrige Kapitalkosten aufweisen, steht infrage. Gleichzeitig werden vermehrt flexible konventionelle Kraftwerke benötigt, die bereit stehen, wenn aufgrund des Wetters nur wenig Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt wird. Das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept geht davon aus, dass Kapazitätsmechanismen installiert werden, sodass sich Investitionen in regelbare Kraftwerke lohnen und mittelfristig eine sichere Stromversorgung gewährleisten. 1 Darüber hinaus ist unterstellt, dass sich der Ausbau der Stromübertragungsnetze beschleunigt. Dennoch kann es vorübergehend zu kritischen Situationen im Netz kommen, insbesondere in Süddeutschland und damit in Bayern. 1 Über die Ausgestaltung der Kapazitätsmechanismen kann im Moment nur spekuliert werden, hierzu wurde keine konkrete Annahme getroffen. Die durch die Kapazitätsvorhaltung entstehenden Kosten wurden bei der Berechnung der Strompreise berücksichtigt.

57 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Eine wichtige Rahmenbedingung für die künftige Entwicklung der konventionellen Kapazitäten und damit für den Neubau von Kraftwerken und der Stromerzeugung nach Energieträgern stellt der weitere Ausbau der erneuerbaren Energien dar. Für Deutschland, eingebettet in die Euroopäischen Klimaschutzverpflichtungen und die eigenen Ausbauziele für die Nutzung erneuerbarer Energien, erwarten wir einen weiteren kräftigen Anstieg der regenerativen Stromerzeugung und gehen entsprechend den Zielen des EEGs davon aus, dass die in Deutschland längerfristig wirtschaftlichen Potenziale für die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien genutzt werden. Das bedeutet einerseits, dass die Photovoltaik auch nach Erreichen des 52 GW-Deckels marktgetrieben weiter ausgebaut wird und dass andererseits kostengünstige neue Windkraftanlagen prioritär an Land errichtet werden. Der Ausbau der Stromerzeugung aus teuren Offshore-Windkraftanlagen bleibt dem gegenüber zurück. Im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept steigt die insgesamt zur Stromerzeugung installierte Leistung von Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien von 56 GW (21) auf 212 GW im Jahr 25. Im Einzelnen zeigt die Entwicklung der installierten Leistung zwischen 21 und 25 das folgende Bild (Abbildung ): Photovoltaikanlagen stellen mit einem Anstieg von knapp 18 GW 21 auf 15 GW 25 den Hauptteil des Ausbaus der Erneuerbaren. Die rasante Entwicklung der letzten Jahre schwächt sich nach Erreichen des 52-GW-Deckels ab und geht dann marktgetrieben weiter. Die Windkraftkapazitäten werden von 27 GW auf 86 GW ausgeweitet. Der Zuwachs zwischen 21 und 25 verteilt sich auf 44 GW Onshore- und 15 GW Offshore- Anlagen. Wasserkraftwerke werden wegen begrenzter Potenziale in Deutschland nur geringfügig von 4,4 GW auf 5,2 GW ausgebaut. Vergleichsweise verhalten ist der Ausbau auch bei der Biomasse. Wegen begrenzter Biomassepotenziale steigt die installierte Leistung lediglich von 6,7 GW auf rund zwölf GW. Der Ausbau der Geothermie kommt bis 22 nur schleppend voran. Langfristig werden Anlagen mit einer Leistung von etwa zwei GW errichtet.

58 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Installierte Leistung (GW) und Stromproduktion (TWh) erneuerbarer Energien in Deutschland, Leistung Stromproduktion GW 25 TWh Geothermie Wasserkraft Windkraft Fotovoltaik Biomasse, sonst. EE. Quelle: Prognos 213 Die Voraussetzungen für die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien unterscheiden sich erheblich zwischen den einzelnen Energieträgern. Speicherwasserkraftwerke, Biomasseanlagen und geothermische Kraftwerke sind nahezu unabhängig von Witterungseinflüssen. Dagegen tragen Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen nur dann zur Stromerzeugung bei, wenn Wind und Sonne zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund ist das Verhältnis zwischen installierter Leistung und Stromerzeugung bei diesen Energieträgern deutlich ungünstiger als bei den anderen erneuerbaren Energien. Im Jahr 21 steuerten die erneuerbaren Energien mit 113 TWh bereits über 19 Prozent zur deutschen Stromerzeugung bei. Ende 212 wren es bereits 24 Prozent, in Bayern sogar ein Drittel. Bis 25 steigt die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland auf 436 TWh. Der Beitrag der erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung entwickelt sich zwischen 21 und 25 wie folgt: Der Ausbau der Photovoltaik führt zu einer Ausweitung der Stromerzeugung von 13 TWh (21) bis 25 auf 1 TWh. Die Windkraft, mit 46 TWh im Jahr 21 bereits die wichtigste Quelle, steigert ihren Ertrag bis 25 auf 233 TWh. Ein gutes Viertel davon wird von Offshore-Anlagen

59 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept produziert, die wegen der günstigeren Windverhältnisse auf See höhere Auslastungszeiten erreichen. Strom aus Wasserkraft nimmt wegen der geringen Ausbaupotenziale nur geringfügig zu, von 22 TWh auf 25 TWh. Die Biomasseverstromung wird von 32 TWh auf 56 TWh ausgeweitet. Der Biomasseeinsatz wird letztlich durch das begrenzte Potenzial nachhaltig zu gewinnender Biomasse in Deutschland und nur eingeschränkt möglicher Biomasseimporte limitiert. Denn das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept ist auf die Sektorübergreifende Optimierung der Ressourcennutzung ausgelegt. Deshalb wird Biomasse vorwiegend bei der Herstellung von Biokraftstoffen genutzt, wo ihr Einsatz ohne Alternative ist. Geothermische Kraftwerke tragen erst langfristig spürbar zur Stromerzeugung bei. Bis 25 steigt ihr Beitrag auf 14,5 TWh. Hier ist zu beachten, dass der elektrische Wirkungsgrad der Geothermiekraftwerke mit zehn Prozent definiert ist. Der niedrige Wirkungsgrad erklärt die große Differenz zwischen dem Energieeinsatz und der Stromerzeugung. Wir gehen davon aus, dass Deutschland in Europa auch langfristig Vorreiter im Bereich der erneuerbaren Energien bleibt und sich die Importe und Exporte von erneuerbarem Strom im Jahresverlauf in etwa ausgleichen. Entgegen früheren Studien führt insbesondere der starke marktgetriebene Ausbau der Photovoltaik dazu, dass der Import von Sonnenstrom aus Südeuropa nicht notwendig bzw. nicht wirtschaftlich ist. Auf lange Sicht übernehmen die erneuerbaren Energien den Großteil der Stromerzeugung in Deutschland. Ihr Anteil an der Stromproduktion steigt von 19 Prozent im Jahr 21 bis 23 bereits auf 53 Prozent. Im Jahr 25 basieren 81 Prozent der Stromerzeugung auf erneuerbaren Energien. Diese Entwicklungen im Bereich der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien sind eine wichtige Rahmenbedingung für Veränderungen im konventionellen Kraftwerkspark. Eine weitere wichtige Einflussgröße ist die verbleibende Laufzeit der derzeit am Netz befindlichen konventionellen Kraftwerke. Die Stilllegung der Kernkraftwerke folgt generell dem Ausstiegspfad, der nach der Reaktorkatastrophe von Fukushima von der Bundesregierung festgelegt wurde. Die letzten Kernkraftwerke gehen demnach 222 vom Netz. Auch von den übrigen heute im Betrieb befindlichen konventionellen Kraftwerken (Braunkohle, Steinkohle-, Gaskraftwerke) ist 25 keines mehr am Netz. Eine Ausnahme bilden Pumpspeicherkraftwerke, für die keine zeitliche Begrenzung unterstellt wird. Die anderen konventionellen Kraftwerke werden nach Erreichen der typischen Lebensdauer abgeschaltet oder durch Retrofitmaßnahmen ertüchtigt. Letzteres ist bei fünf GW Braunkohle-und Steinkohlekraftwerken der Fall, die zur Leistungsbesicherung am Netz gehalten werden (Abbildung ). Für Steinkohle- und Braunkohlekraftwerke werden sonst als typische Lebensdauer 45 Jahre, für Erdgas- und Ölkraftwerke 4 Jahre angesetzt. Die aufgrund von niedrigen Börsenpreisen drohende vorzeitige Stilllegung von systemrelevanten Kraftwerken wird durch entsprechende Kapazitätsmechanismen verhindert.

60 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Installierte Nettoleistung (GW) der bestehenden und geplanten konventionellen Kraftwerke in Deutschland, (Stand April 213) GW Quelle: Prognos 213 Kernkraf t Steinkohle Braunkohle Öl und Sonstige Erdgas Speicher Ein Teil der altersbedingt abgehenden Kraftwerke wird ersetzt. Dabei gibt der beschriebene Ausbaupfad der Erneuerbaren zusammen mit dem Nettostrombedarf und der Jahreshöchstlast die Leitplanken vor, zwischen denen sich die konventionelle Stromerzeugung aus Kernenergie, Gas und Kohle entwickelt. Die Energieeinsparungen führen im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept trotz steigender Wirtschaftsleistung, zunehmender Ausstattung mit Elektrogeräten und des Ausbaus der Elektromobilität insgesamt zu einem kontinuierlich leicht sinkenden Strombedarf der Endverbraucher. Der heimische Kraftwerkspark sollte diesen Bedarf ebenso sicher decken wie den zusätzlich bestehenden Stromverbrauch in den Umwandlungssektoren (Kraftwerke, Tagebaue, Fernwärmeerzeugung, Raffinerien etc.) und die unvermeidbaren Verluste im Stromnetz. Hinzu kommt noch der Strombedarf der für die Integration der regenerativen Stromerzeugung notwendigen Speicher. Im Gesamtkonzept geht der aus diesen Sektoren zusammengeführte Bruttostromverbrauch in Deutschland zwischen 21 und 25 von rund 61 TWh auf rund 546 TWh zurück. Bei Berücksichtigung des Importsaldos der deutschen Stromversorgung ergibt sich die in Deutschland notwendige Bruttostromerzeugung. Sie verringert sich zwischen 21 und 25 von 628 TWh auf 557 TWh (Abbildung ).

61 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Neben dem Stromverbrauch ist die sogenannte Jahreshöchstlast, also die höchste gleichzeitig auftretende Stromnachfrage, ein wichtiges Kriterium für eine sichere Stromversorgung. Der Kraftwerkspark muss jederzeit in der Lage sein, diesen Spitzenbedarf zu decken. Hierfür muss die entsprechende Kraftwerksleistung in jeder Sekunde sicher zur Verfügung stehen. Im Jahr 21 betrug die Jahreshöchstlast in Deutschland rund 89 GW, bis 25 erwarten wir einen Rückgang auf 74 GW. Gründe hierfür sind eine bessere Steuerung des Stromverbrauchs bei den Nachfragern (Lastmanagement) und der langfristig insgesamt sinkende Stromverbrauch. Abbildung Bruttostromerzeugung und ihre Komponenten (TWh) in Deutschland, TWh Exportsaldo Endenergieverbrauch Umwandlung Verbrauch Pumpspeicher Netzverluste Quelle: Prognos 213 Bedeutenden Einfluss auf Investitionsentscheidungen hat das Strommarktdesign. In unseren Rechnungen gehen wir davon aus, dass die Sicherung der Stromversorgung absolute Priorität hat. Ist diese unter den gegenwärtig geltenden Marktmechanismen (Merit Order-Prinzip) nicht gewährleistet, sorgen Kapazitätsmechanismen also die Vergütung bereit gehaltener Kraftwerksleistung dafür, dass die erforderlichen Investitionen erfolgen. Die Rentabilität der entsprechenden Anlagen wird rechnerisch durch eine Umlage auf die Netzentgelte sicher gestellt. Denn die Volllaststunden der konventionellen Kraftwerke entwickeln sich entsprechend dem Leistungsbedarf beim vorgegebenen Ausbaupfad der erneuerbaren Energien. Unter diesen Voraussetzungen ist die Wirtschaftlichkeit neu errichteter Kraftwerke fraglich.

62 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Als Ausgleich für die altersbedingt abgehenden Kraftwerke und zur Ergänzung und Einbindung der regenerativen Stromerzeugung wird in Deutschland zwischen 21 und 25 insgesamt 46 GW neue konventionelle Kraftwerkskapazität (ohne Speicher) errichtet. Erdgaskraftwerke stellen mit 34 GW einen Großteil der neu installierten Leistung, auf Kohlekraftwerke entfallen rund zwölf GW. Im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept wächst die installierte Nettoleistung des deutschen Kraftwerksparks (Anlagen zur Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energien und konventionelle Kraftwerke, ohne Speicher) von 163 GW (21) um 73 Prozent auf 282 GW (25). Zusätzlich wird die Speicherkapazität in diesem Zeitraum von 6,4 GW auf 8,3 GW ausgebaut, und flexibel steuerbare Lasten werden von drei GW auf neun GW erweitert. Angesichts der Anforderungen an Kostenstruktur und Flexibilität, verändert sich die Struktur des konventionellen Kraftwerksparks massiv. Kapitalkostenintensive Kohlekraftwerke verlieren an Bedeutung, Gas-GuD-Kraftwerke bleiben wichtig und hochflexible und mit geringen Kapitalkosten belastete Gasturbinen stellen einen zunehmenden Anteil der konventionellen Kraftwerkskapazität. Im Einzelnen ergibt sich zwischen 21 und 25 folgende Entwicklung (Abbildung ): Die installierte Leistung der Steinkohlekraftwerke, die 21 noch bei 26 GW lag, geht aufgrund fehlender Auslastung bis 25 auf elf GW zurück. Die Braunkohlekapazitäten werden um zwei Drittel von 2 GW auf sieben GW verringert. Die installierte Leistung von Erdgaskraftwerken lag 21 bei 26,6 GW, davon waren 22,6 GW GuD-Anlagen und vier GW Gasturbinen. Bis 25 ändert sich diese Struktur grundlegend. Die Kapazität an hochflexiblen Gasturbinen, die auch zur Absicherung der Spitzenlast benötigt werden, versiebenfacht sich annähernd auf 27 GW, die installierte Leistung von GuD-Kraftwerken geht um 35 Prozent auf 15 GW zurück. Neben Gasturbinen sichern zentrale (Pumpspeicher, Druckluftspeicher etc.) und dezentrale Speicher sowie regelbare Lasten die Spitzenlast ab. Die dezentralen Speicher umfassen zum einen ortsfeste innovative Speichersysteme mit hohem Wirkungsgrad, zum anderen werden im Zuge des Ausbaus der Elektromobilität die Akkumulatoren der Elektrofahrzeuge in ein integriertes Speicherbewirtschaftungskonzept eingebunden.

63 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Installierte Leistung (GW) und Nettostromerzeugung des deutschen Kraftwerksparks Leistung Stromproduktion GW 15 3 TWh Kernkraf t Braunkohle Steinkohle Öl und Sonstige Erdgas Speicher Erneuerbare Quelle: Prognos 213 Die mittlere Auslastung des Kraftwerksparks (Jahresvolllaststunden) halbiert sich zwischen 21 und 25. Die Gründe hierfür liegen in der stärkeren Einbindung der Erneuerbaren in den Mix und den deutlich rückläufigen Volllaststunden der konventionellen Kraftwerke. Die Nettostromerzeugung sinkt von 588 TWh 21 bis zum Jahr 25 um rund neun Prozent auf 538 TWh. Die Entwicklung verläuft bei den einzelnen Energieträgern sehr unterschiedlich: Dem Ausstiegspfad folgend, wird die Stromerzeugung in Kernkraftwerken im Jahr 222 beendet. Aufgrund zunehmend mangelnder Wirtschaftlichkeit verringert sich Verstromung von Steinkohle im Betrachtungszeitraum um 9 Prozent auf knapp elf TWh im Jahr 25. Ein ähnliches Bild zeigt sich bei der Braunkohle. Im Jahr 25 erzeugen Braunkohlekraftwerke mit 21 TWh nur noch 15 Prozent der 21 produzierten Strommenge. Die Stromerzeugung aus Erdgas sinkt insgesamt zwischen 21 und 25 um 31 Prozent von 82 TWh auf 56 TWh. Der Rückgang betrifft langfristig ausschließlich GuD-Anlagen (-31 TWh). Die Stromerzeugung in Gasturbinen nimmt aufgrund des steigenden Bedarfs an Spitzenlastdeckung von fünf TWh auf zehn TWh zu.

64 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Auch die Speicher werden in immer stärkerem Maße zur Absicherung der fluktuierenden Einspeisung aus den erneuerbaren Energien Windkraft und Photovoltaik eingesetzt. Ihre Stromerzeugung steigt aus diesem Grund zwischenzeitlich bis auf 2 TWh an. Erneuerbare Energiequellen übernehmen im Jahr 25 mit 436 TWh 81 Prozent der deutschen Stromerzeugung. Durch die Modernisierung des konventionellen Kraftwerksparks steigt zwischenzeitlich die Effizienz. Der mittlere Brennstoffnutzungsgrad der konventionellen Kraftwerke steigt von heute 35 Prozent bis 23 auf 47 Prozent. Danach geht er aufgrund der schlechten Auslastung der Kraftwerke (zahlreiche An- und Abfahrvorgänge) sowie der großen Bedeutung von Gasturbinen mit niedrigem Wirkungsgrad bis 25 wieder auf 35 Prozent zurück. Berücksichtigt man auch die regenerative Stromerzeugung, deren Nutzungsgrade nicht ermittelt sondern als fixe Größe definiert werden (Wind-, Wasserkraft und Photovoltaik: 1 Prozent, Geothermie: zehn Prozent), steigt der mittlere Nutzungsgrad von 38 Prozent auf 54 Prozent Strompreise Der grundlegende Umbau der Stromerzeugung hat weit reichende Folgen für deren Finanzierungsstruktur. Im Jahr 212 wurden rund 13 Prozent des Stroms in Deutschland aus Wind- und Photovoltaik-Anlagen mit Grenzkosten nahe Null produziert. Im Jahr 25 liegt dieser Anteil bei über 6 Prozent. Angesichts der zunehmenden Bedeutung der nahezu grenzkostenlosen Stromerzeugung und des mit der starken Ausweitung der fluktuierenden Einspeisung steigenden Bedarfs an Back up-kapazitäten und Regelenergie müssen sich die Mechanismen der Strompreisbildung langfristig verändern. Der Großhandelsmarkt für Strom, an dem sich die Preise anhand der Grenzkosten der Kraftwerke bilden, wird für die Finanzierung von Kraftwerken an Bedeutung verlieren. Die stärkere Berücksichtigung vorgehaltener Reservekapazitäten und von (positiver und negativer) Regelenergie bei der Preisbildung ist Voraussetzung dafür, dass einerseits erneuerbare Energien aus der Subventionierung in den Markt entlassen werden können und andererseits die sichere Versorgung mit Strom gewährleistet ist. Nach welchen Regeln sich der Strompreis in Zukunft bilden wird, ist heute noch nicht absehbar. In den hier vorgenommenen Berechnungen sind die Kosten für die Finanzierung eines Kapazitätsmechanismus in Höhe von zwei bis drei Milliarden Euro in den Endverbraucherpreisen als Aufschlag auf die Netzentgelte enthalten. Dieser Aufschlag stellt sicher, dass die benötigten Kapazitäten wirtschaftlich errichtet und betrieben werden können. Die hier abgeleiteten Strompreise für den Großhandel und die einzelnen Abnehmergruppen wurden gemäß dem heute gültigen Merit Order-Prinzip ermittelt (Abbildung ). Demnach bildet der Strompreis im Großhandel die Basis für die Endkundenpreise nach Abnehmergruppen. Hinzu kommen Netznutzungsentgelte (zukünftig einschließlich eines Zuschlags für die Bereitstellung von Back up-kapazitäten), Vertriebs-, Mess- und Abrechnungskosten, Konzessionsabgabe, EEG-Umlage, KWK-Zuschlag und Stromsteuer sowie zukünftig ein Haftungszuschlag für die Offshore-Windkraft. Da-

65 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept bei ist zu beachten, dass die stromintensive Industrie von EEG-Umlage und KWK- Zuschlag weitgehend befreit ist und Konzessionsabgaben standortbedingt bei ihr in der Regel nicht anfallen. Der Haushaltsstrompreis enthält zusätzlich die Mehrwertsteuer. Gegenüber 21 steigen die Preise bis etwa 22 real für alle Abnehmergruppen unter diesen Voraussetzungen deutlich an, für Haushalte und GHD-Sektor um jeweils rund 25 Prozent, für die nicht energieintensive Industrie um 42 Prozent und für die energieintensive Industrie um rund 15 Prozent. Bei den ersten drei Abnehmergruppen ist der Anstieg im Wesentlichen auf die höhere EEG-Umlage zurückzuführen. Diese ist (in jeweiligen Preisen) zwischen 21 und 213 um 3,23 Cent / kwh angestiegen, bis 217 dann erreicht die Umlage ihr Maximum ist eine Erhöhung um weitere 1,4 Cent / kwh unterstellt. Bezieht man die (reale) Preisveränderung auf das Jahr 213, beträgt die Erhöhung bis etwa 22 bei Haushalten und GHD-Sektor jeweils rund sechs Prozent und in der nicht energieintensiven Industrie 14 Prozent. Der Strompreis der energieintensiven Industrie liegt dann um 2 Prozent höher als 213. Nach 22 geht der reale Strompreis für alle Abnehmer außerhalb der energieintensiven Industrie zurück. Entscheidend hierfür ist die dann sinkende EEG-Umlage. 2 Im Jahr 25 liegen die Strompreise für Haushalte und GHD real um jeweils rund sechs Prozent über dem Niveau des Jahres 21 und zehn Prozent niedriger als 213, für die nicht energieintensive Industrie um 15 Prozent höher als 21 und um acht Prozent niedriger als 213. Da die energieintensive Industrie weitgehend von der EEG-Umlage befreit ist, wirkt sich deren Rückgang hier nicht preisdämpfend aus. Der steigende Beschaffungspreis führt dazu, dass Strom für energieintensive Betriebe 25 real um 33 Prozent teurer ist als 21 und um 38 Prozent teurer als 213. Ohne den Ausbau der regenerativen Stromerzeugung mit ihren niedrigen Grenzkosten würde der Beschaffungspreis stärker steigen. Insbesondere Strom aus Photovoltaik, der in großem Umfang zur Zeit der Mittagsspitze des Strombedarfs erzeugt wird, begrenzt den Preisanstieg. Um die Mittagszeit werden heute am Strommarkt die höchsten Preise erzielt, da dann neben kostengünstigen Kernkraftwerken und Kohlekraftwerken auch die teureren Kraftwerke (Gas, Öl) zur Stromerzeugung beitragen müssen und deren Grenzkosten dann den Strompreis bestimmen. Die Stromeinspeisung aus den anderen erneuerbaren Energien hat ebenfalls den Effekt, dass die von konventionellen Kraftwerken zu deckende Last abnimmt und auf den (preisbildenden) Einsatz teurer Kraftwerke immer öfter verzichtet werden kann. Dieser sogenannte Merit-Order-Effekt der regenerativen Stromerzeugung begrenzt den Anstieg des mittleren jährlichen Großhandelspreises. 2 Der Rückgang der EEG-Umlage hat mehrere Gründe: Die Fördersätze für neue EE-Anlagen sind niedriger als für Altanlagen, teure Altanlagen fallen zunehmend aus der Förderung heraus, der weitere Ausbau der teuren Photovoltaik wird nach Erreichen des 52-GW-Deckels nicht mehr gefördert.

66 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Großhandelspreis (Base) und Strompreise (real EUROct 21 /kwh) nach Abnehmergruppen in Deutschland, EURct21/kWh PHH GHD IND (nicht stromintensiv) IND (stromintensiv) Großhandel Quelle: Prognos Vorteile des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts Die Vorteile des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts für Deutschland zeigen sich beim Vergleich mit den Ergebnissen des Muddling Through-Szenarios Primärenergieverbrauch Ohne die zusätzlichen Maßnahmen des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts geht der Primärenergieverbrauch in Deutschland im Muddling Through-Szenario bis 25 um 29 Prozent zurück, von heute PJ auf PJ. Durch Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts können weitere PJ (13 Prozent) eingespart werden, der Bedarf sinkt gegenüber 21 insgesamt um 38 Prozent.

67 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Primärenergieverbrauch (PJ) im Szenarienvergleich in Deutschland, "Muddling Through" "Gesamtkonzept" PJ Kernkraf t Braunkohle Steinkohle Mineralöle Gase Sonstige, nicht EE Biomasse Sonstige Erneuerbare Außenhandelssaldo Strom Quelle: Prognos 213, AG Energiebilanzen Mit dem Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept gelingt die Abkehr von fossilen Energieträgern deutlich besser als bei einem Muddling Through. Mineralölprodukte (947 PJ), Erdgas (518 PJ) und Kohle (56 PJ) werden in großem Umfang zusätzlich eingespart. Die Nutzung erneuerbarer Energien liegt um 496 PJ höher. Entfallen heute mit PJ noch knapp 78 Prozent des Primärenergiebedarfs auf fossile Energieträger, geht dieser Anteil bis 25 im Gesamtkonzept auf unter 5 Prozent zurück. Der absolute Bedarf sinkt um 61 Prozent auf PJ. Zum Vergleich: im Muddling Through- Szenario wird 25 mit PJ 4 Prozent mehr fossile Energie benötigt Importabhängigkeit Das energiepolitische Zieldreieck fordert eine jederzeit sichere, wirtschaftliche und umweltgerechte Energieversorgung. Deutschland ist heute in großem Umfang auf den Import von Primärenergieträgern angewiesen. Die inländische Förderung von Öl und

68 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Gas ist bei weitem nicht ausreichend, den inländischen Bedarf zu decken, 3 die Steinkohleförderung in Deutschland wird nach heutiger Beschlusslage im Jahr 218 eingestellt. Auch Kernbrennstoffe werden importiert. Wegen der gut eingespielten Lieferbeziehungen mit einer Vielzahl von Förderländern ist die Energieversorgung in Deutschland heute gesichert. Vor dem Hintergrund weltweit abnehmender Reserven, insbesondere von Öl und Gas, 4 und der langfristigen Konzentration dieser Vorräte auf immer weniger Förderländer steigt mit einer stärkeren Berücksichtigung heimischer Energieträger die Versorgungssicherheit. Langfristig kann Deutschland unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nur auf Braunkohle und erneuerbare Energien als heimische Quellen zurückgreifen. Reduzierte Importe von Steinkohle, Gas und Öl erhöhen einerseits die Versorgungssicherheit, anderseits senken sie die Ausgaben für Energieimporte, was gesamtwirtschaftlich vorteilhaft ist. Im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept müssen gegenüber dem Muddling Through-Szenario im Jahr 25 insgesamt PJ (-27 Prozent) weniger Energieträger importiert werden. Diese Einsparungen teilen sich auf in 56 PJ (-13 Prozent) Steinkohle, 947 PJ (-34 Prozent) Mineralölprodukte und 518 PJ (-22 Prozent) Erdgas. Bei Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts deckt Deutschland im Jahr 25 seinen Primärenergiebedarf zu mehr als 54 Prozent aus heimischen Energiequellen, im Muddling Through-Szenario sind es nur 45 Prozent. Insbesondere die bis 25 starke Reduktion der Ölimportmenge gegenüber heute um PJ (61 Prozent) ist ein bedeutender Vorteil. Die Ausgaben für importierte Energierohstoffe betragen 25 im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept in realer Rechnung rund 1 Milliarden Euro oder 2,7 Prozent des BIP. Das ist rund ein Drittel weniger als im Muddling Through-Szenario (15 Milliarden Euroo oder 4, Prozent des BIP) Emissionen Durch das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept wird es möglich, die Treibhausgasemissionen deutlich stärker zu reduzieren als dies bei einem Muddling Through der Fall wäre. Der weiter gehende Verzicht auf die emissionsintensiven Energieträger Öl, Gas und Kohle, die beim Muddling Through noch eine bedeutendere Rolle spielen, führt im Vergleich der Szenarien für das Jahr 25 zu einer zusätzlichen Senkung der Treibhausgasemissionen um 129 Millionen Tonnen. Der Großteil hiervon entfällt auf 3 Das könnte sich ändern, wenn in Deutschland in größerem Umfang unkonventionelles Gas durch Fracking gewonnen wird. Da dies aus heutiger Sicht sehr unsicher ist, wurde es in den Szenarien nicht unterstellt. 4 Welche Bedeutung die Förderung von Schiefergas langfristig für die Versorgung Europas und Deutschlands hat, ist heute nicht absehbar.

69 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept die Sektoren Verkehr (58 Millionen Tonnen) und Energiewirtschaft (35 Millionen Tonnen). Abbildung Energiebedingte Treibhausgasemissionen (Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente) nach Sektoren im Szenarienvergleich in Deutschland, Mio. t CO2-eq "Muddling Through" "Gesamtkonzept" Private Haushalte GHD Industrie Verkehr Energiewirtschaft Sonst. energiebed. THG Quelle: Prognos 213, UBA Endenergieverbrauch Die Vorteile des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts ergeben sich in den Nachfragesektoren durch die stärkere Absenkung des Endenergiebedarfs und die größere Bedeutung emissionsarmer Energieträger. Gegenüber einem Muddling Through bedeutet dies, dass Energie überall dort eingespart wird, wo dies ohne Komforteinbußen und ohne Produktionseinschränkungen möglich ist. Die Einsparungen werden durch technische Maßnahmen erreicht. Wesentliche Ansatzpunkte hierfür sind zusätzliche Maßnahmen zur Wärmedämmung von Gebäuden, die Optimierung von Anlagen und industriellen Prozessen, technische Innovationen, neue Mobilitätskonzepte und eine stärkere Nutzung von erneuerbaren Energien bei der Wärmeerzeugung und von Strom. Mit dem dargestellten zusätzlichen Maßnahmenbündel des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts kann der Endenergieverbrauch gegenüber einem Muddling Through um etwa ein Sechstel gesenkt werden. Dies entspricht einer zusätzlichen Einsparung von 1.71 PJ. Hiervon entfallen allein 31 PJ auf die Industrie. Eine konsequente Ausrichtung auf innovative Prozesse und Materialien erlaubt es, den Endener-

70 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept giebedarf der Industrie gegenüber dem Muddling Through um weitere 13 Prozent zu senken, die Einsparungen betreffen vor allem die Prozesswärme. Im Verkehrssektor werden durch den forcierten Ausbau der Elektromobilität auf 31,6 Millionen Elektrofahrzeuge gegenüber 9,6 Millionen im Szenario Muddling Through und die Nutzung zusätzlicher technischer und organisatorischer Möglichkeiten weitere 445 PJ (24 Prozent) eingespart. Zusätzliche Gebäudedämmung, effiziente Heizanlagen und sparsame Elektrogeräte verringern den Endenergieverbrauch der privaten Haushalte zusätzlich um 242 PJ (14 Prozent). Im Sektor Gewerbe, Handel, Dienstleistungen betragen die zusätzlichen Einsparungen 73 PJ (neun Prozent) und werden durch verbesserte Gebäudestandards, effizientere Wärmeerzeuger und sparsame Stromanwendungen realisiert. Durch Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts werden beim Endenergieverbrauch im Vergleich zu einem Muddling Through Mineralölprodukte in einer Größenordnung von 892 PJ (54 Prozent) eingespart. Der Bedarf an Gasen ist im Jahr 25 um 337 PJ (22 Prozent) niedriger. Kleiner sind die absoluten Einsparungen bei Strom (76 PJ / vier Prozent), Kohle (35 PJ / 19 Prozent) und Fernwärme (55 PJ / 22 Prozent). Gleichzeitig werden erneuerbare Energien im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept um 32 Prozent (339 PJ) intensiver genutzt als im Muddling Through-Szenario. Abbildung Endenergieverbrauch (PJ) nach Energieträgern und Verbrauchssektoren im Szenarienvergleich in Deutschland, PJ nach Energieträgern nach Verbrauchssektoren "Muddling Through" "Gesamtkonzept" Kohle Mineralölprodukte Private Haushalte GHD Gase Sonst. nicht EE Industrie Verkehr Strom Fernwärme Erneuerbare Quelle: Prognos 213, AG Energiebilanzen

71 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Energiekosten Die realen Energiekosten der Endverbraucher liegen im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept im Jahr 25 mit 237 Milliarden Euro wieder auf dem Niveau des Jahres 21, nachdem sie zwischenzeitlich um bis zu 15 Prozent ansteigen (Abbildung 2.4-4). Zwischen 2 Prozent und 3 Prozent weniger als 21 wenden die privaten Haushalte und der GHD-Sektor 25 für Energie auf. Hier werden die steigenden Energiepreise durch die Verbrauchsreduktion überkompensiert. Anders sieht es in der Industrie und im Verkehr aus. Die Ausgaben der Industrie liegen 25 um 61 Prozent, die des Verkehrs um sechs Prozent höher als 21. In Relation zur Bruttowertschöpfung nehmen die Energiekosten der Industrie im Betrachtungszeitraum von 7,7 auf 8,4 Prozent zu. Die Ausgaben der Industrie für Strom liegen 25 real nur wenig höher als 21. Bezogen auf die Bruttowertschöpfung sinken sie von 4 Prozent auf 3 Prozent. Im Muddling Through-Szenario stellt sich die Situation wesentlich ungünstiger dar. In allen Endverbrauchssektoren zusammen genommen, übertreffen die Ausgaben für Energie im Jahr 25 mit 3 Milliarden Euro den Wert des Jahres 21 um mehr als ein Viertel. In der Industrie beträgt der Anstieg fast 9 Prozent, die Energieausgaben entsprechen dann knapp zehn Prozent der Bruttowertschöpfung. Die Stromkosten steigen doppelt so stark wie im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept. Abbildung Energiekosten (Milliarden Euro 21 ) in den Endverbrauchsektoren im Szenarienvergleich in Deutschland, "Muddling Through" 3 "Gesamtkonzept" 25 Mrd. EUR Quelle: Prognos 213 Private Haushalte GHD Industrie Verkehr

72 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Effizienz Die im Vergleich zum Szenario Muddling Through höhere Energieeffizienz ist im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept der entscheidende Hebel zur Senkung des Endenergieverbrauchs. Die Umsetzung der Energieeinsparmaßnahmen führt bei den einzelnen Anwendungszwecken zu einer Absenkung des spezifischen Energiebedarfs. Bei gleichem Nutzen und ohne Komforteinbußen wird weniger Energie eingesetzt. Über alle Anwendungen eines Verbrauchsektors zusammengefasst, gibt die Veränderung des spezifischen Verbrauchs als Relation von Endenergieverbrauch des Sektors und einer festen Bezugsgröße (Haushaltszahl, Bruttowertschöpfung, Verkehrsleistung) Auskunft über die Gesamtveränderung der Energieeffizienz. In einer Index-Darstellung wird die Entwicklung dieser Werte auf ein Bezugsjahr normiert (Abbildung 2.4-5). Im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept sinkt der spezifische Energieverbrauch insgesamt stärker als im Szenario Muddling Through, bei den privaten Haushalten bis 25 um 53 Prozent. Das bedeutet, dass jeder Haushalt zur Bereitstellung der benötigten Energiedienstleistungen im Durchschnitt weniger als die Hälfte der heute genutzten Energie einsetzt. Ohne die zusätzlichen Maßnahmen geht der spezifische Verbrauch im Szenario Muddling Through aufgrund des allgemeinen technischen Fortschritts nur um 43 Prozent zurück. In der Industrie sind Verbesserungen von 44 Prozent erreichbar, ohne das Gesamtkonzept um 35 Prozent. Geringere Unterschiede zeigt der Sektor GHD, dessen spezifischer Energieverbrauch in den Szenarien um 62 Prozent bis 65 Prozent zurückgeht. Deutliche zusätzliche Effizienzsteigerungen ergeben sich im Verkehrsbereich, hier sinkt der spezifische Verbrauch um 62 Prozent, im Szenario Muddling Through sind es 49 Prozent.

73 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Spezifischer Energieverbrauch in den Endverbrauchsektoren im Szenarienvergleich in Deutschland, 21 25, Index 21= Szenario "Gesamtkonzept" Szenario "Muddling Through" Index 21 = Private Haushalte: EEV / Haushalt Industrie: EEV / BWS GHD: EEV / BWS Verkehr: EEV / norm. Verkehrsleistung Quelle: Prognos 213 Analog zum spezifischen Energieverbrauch wird auch die Veränderung der CO 2 -Intensität in den Verbrauchssektoren gemessen. Die normierte Größe ist hier der jeweilige Ausstoß an CO 2 -Emissionen, der mit dem Einsatz fossiler Energieträger verbunden ist. Nicht berücksichtigt werden bei dieser Betrachtung die Emissionen, die bei der Erzeugung des verbrauchten Strom und der eingesetzten Fernwärme entstehen (Abbildung 2.4-6). Bei der CO 2 -Intensität zeigen sich die Vorteile des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts noch deutlicher als beim Energieverbrauch. Durch die Verbindung von stärker sinkendem spezifischen Energieverbrauch und intensiverer Nutzung emissionsfreier Energieträger gehen die CO 2 -Intensitäten in allen Verbrauchssektoren im Gesamtkonzept schneller und weiter zurück als bei einem Muddling Through. Bei den privaten Haushalten verringert sich die CO 2 -Intensität bis 25 um 84 Prozent, das heißt, jeder durchschnittliche Haushalt stößt dann nur noch ein Sechstel des heute emittierten Kohlendioxids aus. Ohne das Gesamtkonzept beträgt die spezifische Einsparung 71 Prozent. In der Industrie erreicht das Gesamtkonzept spezifische Einsparungen von 61 Prozent, bei einem Muddling Through von 53 Prozent. Im Sektor GHD beträgt die Absenkung der CO 2 -Intensität zwischen 81 Prozent (Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept) und 75 Prozent (Muddling Through). Am deutlichsten zeigt sich der an den Emissionen gemessene Vorteil des Gesamtkonzepts im Verkehrssektor: Mit der weit

74 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept gehenden Substitution von konventionellem Benzin und Diesel durch Biokraftstoffe und Strom wird die CO 2 -Intensität um 88 Prozent reduziert. Ohne die zusätzlichen Maßnahmen werden 61 Prozent erreicht. Abbildung CO 2 -Intensität in den Endverbrauchsektoren im Szenarienvergleich in Deutschland, 21 25, Index 21= Szenario "Gesamtkonzept" Szenario "Muddling Through" Index 21 = Quelle: Prognos 213 Private Haushalte: CO2 / Haushalt Industrie: CO2 / BWS GHD: CO2 / BWS Verkehr: CO2 / norm. Verkehrsleistung Stromerzeugung Die Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energien wird in beiden Szenarien zwischen 21 und 25 erheblich ausgeweitet, im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept um 323 TWh, im Muddling Through um 319 TWh. Allerdings erfolgt der Ausbau im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept kostengünstiger, weil verstärkt die Potenziale der Windkraft an Land genutzt werden. Teurere Offshore-Anlagen spielen eine kleinere Rolle als im Szenario Muddling Through. Stärker ausgebaut wird im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept zudem die langfristig kostengünstige Photovoltaik. Bei Wasserkraft, Biomasse und Geothermie bestehen keine Unterschiede zwischen den Szenarien. Insgesamt ist die installierte Leistung zur Nutzung erneuerbarer Energien für die Stromerzeugung im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept 25 um 2 GW höher als im Muddling Through-Szenario (Abbildung 2.4-7).

75 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Installierte Leistung (GW) und Stromproduktion (TWh) nach Energieträgern im Szenarienvergleich in Deutschland, Leistung Stromproduktion GW 15 3 TWh Kernkraf t Steinkohle Braunkohle Erdgas Öl und Sonstige Speicher Erneuerbare Quelle: Prognos 213 Die installierte Leistung konventioneller Kraftwerke fällt wegen des geringeren Stromverbrauchs und der zusätzlichen regenerativen Erzeugungsleistung im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept niedriger aus. Die entsprechende Kapazität liegt mit 69 GW um sechs GW (neun Prozent) niedriger als im Szenario Muddling Through. Der notwendige Zubau von Gaskraftwerken fällt kleiner aus. Auch die Stromerzeugung der konventionellen Kraftwerke ist geringer. Aufgrund der niedrigeren Stromnachfrage liegt sie gegenüber einem Muddling Through 25 um 48 TWh (32 Prozent) niedriger. Davon entfallen 2 TWh auf Gaskraftwerke, die restlichen 16 TWh resultieren aus einer geringeren Kohleverstromung. Dementsprechend liegen die CO 2 -Emissionen der Stromerzeugung im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept im Jahr 25 um 21 Millionen Tonnen (19 Prozent) unter dem Wert im Szenario Muddling Through. 3.5 Konsequenzen für die Wirtschaft Die Debatte um neue Energiekonzepte und Klimaschutz wird auch vor dem Hintergrund möglicher gesamtwirtschaftlicher Chancen und Risiken geführt. Weltweiter Klimaschutz könnte nach Analysen des IPCC (28) bei international abgestimmtem

76 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Verhalten langfristig ein bis drei Prozent der weltweiten Wirtschaftsleistung kosten. Stern schätzt die Kosten des Klimawandels also des Nichthandelns sehr grob auf fünf Prozent bis 2 Prozent des weltweiten Bruttoinlandsprodukts (BIP). Für einzelne Unternehmen, Branchen und Länder könnten die Effekte deutlich größer ausfallen, insbesondere dann, wenn kein international abgestimmtes Klimaschutzabkommen zustande kommt. Ein Vergleich dieser Zahlen mit der Wirtschafts- und Finanzkrise, die in Deutschland im Jahr 29 zu einem Einbruch des BIP von fünf Prozent geführt hat, macht zweierlei deutlich: Zum einen könnten die Dimensionen durchaus vergleichbar sein, zum anderen dürfte der Einfluss auf den langfristigen Wachstumspfad begrenzt bleiben. Nachdem die Politik die grundsätzliche Entscheidung zum Umbau des Energiesystems in Richtung Energieeffizienz und erneuerbare Energien in den Jahren 21 und 211 mit großer parlamentarischer Mehrheit getroffen hat, steht jetzt verstärkt die Frage nach einer kosteneffizienten Ausgestaltung und den gesamtwirtschaftlichen Kosten und Nutzen im Raum. Im Folgenden wird geprüft, welche gesamtwirtschaftlichen und sektoralen Effekte von der Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts ausgehen. Dabei werden die Unterschiede zu einer Entwicklung abgebildet, wie sie durch das Muddling Through-Szenario beschrieben ist. Bei der Interpretation der Ergebnisse ist zu berücksichtigen, dass bereits im Szenario Muddling Through die Entwicklung nicht auf heutigem Stand eingefroren wird. Auch dort werden zum Beispiel Effizienzstandards für Fahrzeuge, neue Gebäude oder Elektrogeräte im Inland und auf wichtigen Exportmärkten im Ausland verschärft und zwingen deutsche Hersteller, energieeffizientere Produkte anzubieten. Daneben werden erneuerbare Energien weltweit weiter ausgebaut. Die Wirkungen von Maßnahmen, die bereits im Muddling Through-Szenario umgesetzt werden, bleiben in der nachfolgenden Differenzbetrachtung unberücksichtigt. Der mit der Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts verbundene strukturelle Wandel wird im Vergleich zum Status quo deutlich größer ausfallen, als dies der Szenarienvergleich nahelegt. Die Analyse der ökonomischen Wirkungen des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts erfolgt unter der Voraussetzung, dass die verschärften Klimaschutzanstrengungen Deutschlands in ein international abgestimmtes Vorgehen eingebunden sind. Nur dann kann das Energiekonzept die Entwicklung von Produkten fördern, die auf den Weltmärkten absetzbar sind. Die Ergebnisse anderer Studien zeigen, dass Deutschland besonders von gleichwertigem internationalen Klimaschutz profitieren dürfte. Die Szenarien Muddling Through und Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept gehen grundsätzlich von gleichen sozioökonomischen Vorgaben aus, zum Beispiel zur internationalen wirtschaftlichen Entwicklung, zur Demografie und zu bestimmten Mengengrößen wie der Personenverkehrsleistung. Die Szenarien unterscheiden sich aber hinsichtlich der Stromerzeugung und der daraus resultierenden Strompreise sowie durch die im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept zusätzlich notwendigen Inves-

77 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept titionen zur Steigerung der Energieeffizienz. Umgekehrt liegen hier die Investitionen in den Ausbau der erneuerbaren Energien niedriger, weil der Ausbau über die Zeit kosteneffizienter gestaltet wird. Diese Investitionen führen langfristig im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept zu einem niedrigeren Energieverbrauch und einer Verschiebung hin zu CO 2 -armen oder CO 2 -freien Energieträgern und dadurch zu geringeren CO 2 -Emissionen. Diese Primärimpulse lösen in einer Volkswirtschaft sowohl direkte als auch indirekte Wirkungen aus. Veränderte Strompreise können für stromintensive Betriebe die internationale Wettbewerbsfähigkeit verändern, was auch für in der Wertschöpfungskette vor- und nach gelagerte Unternehmen und die dort Beschäftigten Auswirkungen haben kann. Ähnliches gilt für vermehrte Investitionen in Gebäudedämmung, die vielfache Wirkungen auf die Bauwirtschaft und die Konsumentscheidung der Haushalte entfalten können. Da sich das komplexe Zusammenwirken dieser Effekte durch scharfes Nachdenken allein nicht nachvollziehen lässt, wurde im Rahmen dieser Studie das energie- und umweltökonomische Modell PANTA RHEI eingesetzt, um die Wirkungen möglichst vollständig abzubilden Primärimpulse Das Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept unterscheidet sich an verschiedenen Stellen vom Szenario Muddling Through: Zur Verbrauchsabsenkung wird mehr in die Sanierung bestehender Gebäude investiert. Industrie und Gewerbe investieren verstärkt in energieeffiziente Maschinen und Anlagen. Im Verkehrssektor sind zusätzliche Investitionen in den Ausbau der Elektromobilität und zur Verbesserung des Schienennetzes erforderlich. Die zur Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts notwendigen Mehrinvestitionen gegenüber dem Muddling Through-Szenario liegen in einer Größenordnung von einem Prozent der gesamtwirtschaftlichen Investitionen. Betrachtet man nur die Bauinvestitionen, dann machen die Zusatzinvestitionen in Gebäude durchschnittlich etwa zwei Prozent der ohnehin anfallenden Bauinvestitionen aus. Die veränderten Investitionen haben Konsequenzen für Produktionsstrukturen und Importe. Die Struktur der Stromerzeugung unterscheidet sich aufgrund des weiteren und kosteneffizienteren Ausbaus erneuerbarer Energien, wodurch die Strompreise niedriger liegen. Durch die vermehrten Investitionen in Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz verringert sich im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept gegenüber dem Muddling Through-Szenario die Energienachfrage. Diese Primärimpulse, die einzelwirtschaftlich aus den Bottom up-modellen und dem Strommarktmodell abgeleitet worden sind, führen in einem gesamtwirtschaftlichen Modell zu unterschiedlichen Zweitrundeneffekten und Anpassungsreaktionen.

78 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Mehrinvestitionen im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept Die Mehrkosten in Form zusätzlicher Investitionen im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept konzentrieren sich auf den Gebäudebereich und den Ausbau der Elektromobilität (vgl. Abbildung 2.5-1). Darüber hinaus sind Investitionen in Effizienzsteigerungen im Industriesektor notwendig. Bei der gesamtwirtschaftlichen Modellierung wird der duale Charakter von Investitionen berücksichtigt: Kurzfristig wird die Nachfrage erhöht, langfristig aber steigen Abschreibungen und damit Kosten. Darüber hinaus werden mögliche Budgetrestriktionen berücksichtigt, wodurch Investitionen, die sich nur langfristig über reduzierte Energieausgaben rechnen, zu verringerten Investitionen an anderer Stelle führen. Abbildung Mehrkosten (Millionen Euro) des Szenarios Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept im Vergleich zu Muddling Through in Deutschland, Millionen Wärme EEPHH Strom PHH Dienstleistungssektor Industriesektor E-Autos E-Tankst. Bahn Infrastruktur Gebäude PHH Quelle: Prognos / GWS 213 Im Strombereich fallen die Investitionen im Zeitraum 21 bis 25 im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept insgesamt deutlich niedriger aus als im Muddling Through-Szenario. Dies liegt vor allem am kosteneffizienteren Ausbau erneuerbarer Energien, während die Investitionen in konventionelle Kraftwerke und Speicher sich kaum unterscheiden (Abbildung 2.5-2). In der Studie zum Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept 21 war dies anders. Bedingt durch unterschiedliche Laufzeiten der

79 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Kernkraftwerke in den entsprechenden Szenarien wiesen die Investitionen im Kraftwerksbereich im Zeitverlauf größere Abweichungen auf. Auch die Entwicklung der Strompreise in den beiden Szenarien ist wichtig für die gesamtwirtschaftlichen Effekte. Durch den stärkeren Ausbau der erneuerbaren Energien liegen die Großhandelspreise für Strom und die Endverbrauchspreise für alle Verbrauchergruppen im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept vor allem längerfristig niedriger als im Muddling Through. Abbildung Differenzinvestitionen (Milliarden EURO) in der Stromerzeugung des Szenarios Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept im Vergleich zu Muddling Through in Deutschland, Gesamt -5 Konventionell, Speicher, KKW-Nachrüstung Erneuerbare Quelle: Prognos / GWS Konsequenzen für das Bruttoinlandsprodukt (BIP) Die deutsche Volkswirtschaft wächst bis zum Jahr 25 mit einer durchschnittlichen Rate von etwa einem Prozent p. a., die Entwicklung unterscheidet sich in den beiden Szenarien nur wenig (Abbildung 2.5-3). Von der Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts gehen im Vergleich zum Muddling Through bis 23 leicht positive Effekte aus. Nach 23 zeigen sich die positiven Effekte des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts deutlicher, wenn bei stärker steigenden Preisen für Energierohstoffe die Ausgaben der deutschen Volkswirtschaft für Energieimporte deutlich sinken und zugleich die Strompreise niedriger liegen als im Muddling Through.

80 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Entwicklung des Bruttoinlandsprodukts (preisbereinigt, in Milliarden Euro) in den beiden Szenarien in Deutschland, Muddling Through Energiekonzept Quelle: GWS 213 Vergleicht man die relativen Differenzen zwischen beiden Szenarien, dann liegt im Jahr 25 das Niveau des Bruttoinlandsprodukts im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept um etwa 1,6 Prozent höher als im Muddling Through-Szenario (Abbildung 2.5-4). In dieser Entwicklung spiegeln sich unterschiedliche Primärimpulse wider. Höhere Investitionen in Industrie und Gewerbe sowie im Gebäudebereich führen unmittelbar zu Mehrnachfrage, erhöhen auf Dauer aber die Abschreibungen und Kosten bzw. verdrängen private Nachfrage an anderer Stelle. Die stromintensive Industrie wird durch die niedrigeren Strompreise im Energiekonzept entlastet und bleibt international wettbewerbsfähig. Auch für alle übrigen Stromverbraucher wirken die dauerhaft niedrigeren Strompreise positiv. Nach 23 profitiert die deutsche Volkswirtschaft vor allem von den niedrigeren Ausgaben für Energieimporte im Energiekonzept bei dann deutlich steigenden Preisen auf den internationalen Energiemärkten. Die sich über die Jahre kumulierende Substitution von Energie durch Kapital dominiert langfristig die anderen Effekte.

81 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Abweichung des BIP (preisbereinigt, in Prozent) im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept im Vergleich zum Muddling Through-Szenario in Deutschland, ,8 1,6 1,4 1,2 1,8,6,4, Quelle: GWS 213 Auf die einzelnen Komponenten des Bruttoinlandsprodukts wirkt das Energiekonzept unterschiedlich (Tabelle 2.5-1). Während vor allem die Investitionen in Bauten im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept durchgehend höher ausfallen als im Muddling Through-Szenario, liegt der private Konsum nahezu unverändert niedriger. Langfristig ist der Außenhandel der stärkste Treiber. Vor allem stromintensive Branchen und Wertschöpfungsketten verbessern durch die gegenüber dem Muddling Through niedrigeren Strompreise ihre internationale Wettbewerbsfähigkeit. Zusätzlich könnte die Umsetzung des Energiekonzepts deutsche Exporte von erneuerbaren Energie- und Effizienztechniken dann deutlich stärker befördern, wenn andere Länder vergleichbare Konzepte umsetzen. Ein Blick auf die Preisentwicklung zeigt bis 22 keine deutlichen Differenzen zwischen den beiden Szenarien. Danach wirken niedrigere Strompreise und die größeren Energieeinsparungen bei stärker steigenden internationalen Energiepreisen zunehmend preisdämpfend auf Produktion und privaten Konsum. Die Importausgaben sinken zum Ende des Betrachtungszeitraums erheblich, weil teure Energieimporte im Szenario Energiekonzept in geringerem Umfang benötigt werden.

82 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Tabelle Abweichung ausgewählter gesamtwirtschaftlicher Größen im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept im Vergleich zum Muddling Through in Deutschland, , absolut in angegebenen Einheiten und in Prozent Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Absolutwerte Abweichung in % im Vergleich zu Muddling Through Komponenten des preisbereinigten BIP Abweichungen in Mrd. Bruttoinlandsprodukt 7,3 5,8 8,9 15,8 32,5 57,6,3,2,3,5 1, 1,6 Privater Konsum 2,,1 -,1,1 1,9 7,8,1,,,,1,5 Staatskonsum,1,,1,2,8 2,2,,,,,1,3 Ausrüstungen 1,5, -1,2 -,2,4 5,2,6, -,5 -,1,1 1,3 Bauten 4,2 4,4 4,1 5,4 5,8 6,3 1,9 2, 1,9 2,5 2,9 3,3 Exporte,6 1,3 3,8 7,1 15,7 27,6,,1,2,4,6,9 Importe 1,2,1-2, -3, -7,8-8,8,1, -,1 -,2 -,4 -,3 Preisindizes Abw. in Prozentpunkten Privater Konsum,, -,1 -,3 -,9-1,8,, -,1 -,2 -,6-1,3 Produktion, -,1 -,3 -,5-1, -1,6, -,1 -,2 -,4 -,7-1, Importe, -,1 -,2 -,4-2,2-4,6, -,1 -,1 -,3-1,6-3,2 Arbeitsmarkt absolute Abweichungen Erwerbstätige (Inland) in ,1,1,1,1,3,6 Beschäftigte in ,1,1,1,1,3,5 Erwerbslose in ,6-1,1 -,8-2, -5,8-8,7 Quelle: GWS 213 Die Investitionsquote, also das Verhältnis von Bau- und Ausrüstungsinvestitionen zum BIP, steigt im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept nicht über den heutigen Wert. Bei rückläufiger Bevölkerung und zunehmender Alterung stagnieren die Bauinvestitionen gegenüber heute weitgehend, so dass die gesamtwirtschaftliche Investitionsquote in beiden Szenarien leicht rückläufig ist. Ein Engpass bei der Finanzierung der zusätzlichen Investitionen ist nicht zu erwarten (Abbildung 2.5-5).

83 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Entwicklung der Investitionsquote (Prozent) in den beiden Szenarien in Deutschland, , 18, Muddling Through Energiekonzept 17, 16, 15, Quelle: GWS 213 Auf dem Arbeitsmarkt ist die Wirkung bis 23 gering, aber durchgehend positiv. Nach 23 nimmt der positive Beschäftigungseffekt deutlich zu. Wegen der zunehmenden Knappheiten auf dem Arbeitsmarkt bleibt der Beschäftigungseffekt aber deutlich hinter dem BIP-Effekt zurück. Im Jahr 25 liegt die Zahl der Erwerbstätigen im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept um 2. höher als im Muddling Through- Szenario (Abbildung 2.5-6).

84 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Abweichung der Erwerbstätigenzahl (Prozent) im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept im Vergleich zum Muddling Through in Deutschland, 21 25,6,5,4,3,2,1, Quelle: GWS Konsequenzen für die Wirtschaftsstruktur Die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts setzt im Vergleich zum Muddling Through-Szenario höhere Investitionen voraus, vor allem in den Gebäudebestand, aber auch in Industrie und Gewerbe sowie im Verkehrssektor. Zugleich profitieren die Stromverbraucher langfristig von niedrigeren Strompreisen. Diese Entwicklungen begünstigen vor allem das Baugewerbe und große Teile des Verarbeitenden Gewerbes sowie die damit verbundenen unternehmensnahen Dienstleistungen. Im Verarbeitenden Gewerbe profitieren besonders die Hersteller von Investitionsgütern und stromintensive Branchen. Entsprechend weichen Bruttowertschöpfung und Beschäftigung in diesen Bereichen überdurchschnittlich stark nach oben ab, während die Effekte auf konsumnahe Branchen, das heisst vor allem Handel und konsumnahe Dienstleistungen, eher unterdurchschnittlich sind. In der Energieversorgung fallen bei niedrigerem Strom- und Gasverbrauch im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept Stellen im Vergleich zum Muddling Through-Szenario weg. In der Abbildung sind die Differenzen in der Bruttowertschöpfung für die einzelnen Sektoren in Prozent angegeben, für die Beschäftigung zeigt die Abbildung die absoluten Unterschiede. Zusätzliche Arbeitsplätze entstehen bei Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts im Vergleich zum Muddling Through-Szenario außer im Baugewerbe vor allem bei den unternehmensnahen Dienstleistungen.

85 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Abweichung der Bruttowertschöpfung (Prozent) in jeweiligen Preisen im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept im Vergleich zum Muddling Through in ausgewählten Wirtschaftsbereichen in Deutschland, H.v. chemischen Erzeugnissen H.v. Metallerzeugnissen Quelle: GWS 213 Maschinenbau H.v. Geräten der Elektrizitätserzeugung H.v. Kraftwagen und Kraftwagenteilen Energieversorgung Baugewerbe Kfz-Handel, Instandh. u. Rep. von KFZ Einzelhandel Gastgewerbe Dienstleister überwiegend für Unternehmen Gesundheits-, Veterinär- und Sozialwesen

86 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Abweichung der Beschäftigung (in 1.) im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept im Vergleich zum Muddling Through in ausgewählten Wirtschaftsbereichen in Deutschland, H.v. chemischen Erzeugnissen H.v. Metallerzeugnissen Maschinenbau H.v. Geräten der Elektrizitätserzeugung H.v. Kraftwagen und Kraftwagenteilen Energieversorgung Baugewerbe Kfz-Handel, Instandh. u. Rep. von KFZ Einzelhandel Gastgewerbe Dienstleister überwiegend für Unternehmen Gesundheits-, Veterinär- und Sozialwesen Quelle: GWS 213 Noch deutlicher als die Verschiebungen zwischen den Wirtschaftsbereichen fallen die Veränderungen bei den Konsumausgaben aus. Im Jahr 22 geben die privaten Haushalte mehr für effizientere Haushaltsgeräte und (Elektro-)Fahrzeuge aus, während die Ausgaben für Kraftstoffe bereits deutlich zurückgehen. Die höheren Investitionen in energiesparende Gebäude schränken den Raum für Konsumausgaben ein (Abbildung 2.5-9). Im Jahr 25 zeigen sich deutlich niedrigere Konsumausgaben für Energie und höhere für effizientere Haushaltsgeräte (Abbildung 2.5-1).

87 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Abweichung der Konsumausgaben (preisbereinigt, in Prozent) nach Verwendungszwecken im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept im Vergleich zum Muddling Through in Deutschland, im Jahr 22 2, 1,5 1,,5, -,5-1, Nahrungsmittel Alkoholische Getränke Bekleidung Tatsächliche Mietzahlungen Instandhaltung und Reparatur Strom, Gas und andere Heimtextilien Glaswaren, Tafelgeschirr, Waren u. Dnstlg. f. HH Ambulante Gesundheitsdnstlg. Kauf von Fahrzeugen Verkehrsdnstlg. Telefon-/Telefaxgeräte Audio-, Foto- u. Andere Geräte u. Artikel f. Zeitungen, Bücher und Bildungswesen Beherbergungsdnstlg. Persönliche Versicherungsdnstlg. Andere Dienstleistungen, a.n.g. Quelle: GWS 213

88 Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept Abbildung Abweichung der Konsumausgaben (preisbereinigt, in Prozent) nach Verwendungszwecken im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept im Vergleich zum Muddling Through in Deutschland, im Jahr Nahrungsmittel Alkoholische Getränke Bekleidung Tatsächliche Mietzahlungen Instandhaltung und Reparatur Strom, Gas und andere Heimtextilien Glaswaren, Tafelgeschirr, Waren u. Dnstlg. f. HH Ambulante Gesundheitsdnstlg. Kauf von Fahrzeugen Verkehrsdnstlg. Telefon-/Telefaxgeräte Audio-, Foto- u. Andere Geräte u. Artikel f. Zeitungen, Bücher und Bildungswesen Beherbergungsdnstlg. Persönliche Versicherungsdnstlg. Andere Dienstleistungen, a.n.g. Quelle: GWS 213 Als Fazit der Analyse lässt sich festhalten, dass von der Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts in der mittleren Frist leicht positive Effekte auf Wirtschaft und Beschäftigung ausgehen, die sich insbesondere nach 23 verstärken. Allerdings zeigen sich strukturelle Veränderungen, die in einigen Sektoren auch negativ ausfallen können.

89 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 85 4 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern Annahmen und Ergebnisse für die Region 4.1 Rahmendaten Die demografische Entwicklung verläuft in Bayern im Betrachtungszeitraum günstiger als in Deutschland insgesamt. Die Einwohnerzahl verändert sich bis 25 nur wenig und liegt dann mit 12,1 Millionen um 39 Tausend unter dem Ausgangswert des Jahres 21. Auch die Alterung der Gesellschaft vollzieht sich in Bayern etwas langsamer als in Deutschland, 25 liegt der Anteil der 65-Jährigen und Älteren bei gut 31 Prozent. Als Folge der moderaten demografischen Veränderung und der sinkenden durchschnittlichen Haushaltsgröße liegt die Zahl der privaten Haushalte im Jahr 25 mit 6,5 Millionen höher als 21 (Abbildung 3.1-1). Abbildung Bevölkerung und private Haushalte (Millionen) in Bayern, Bevölkerung nach Altersstuf en Haushalte nach Größe (nach Anzahl der Personen im Haushalt) Mio Mio Quelle: Prognos 213, Bayerisches Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung Die Wirtschaft wächst in Bayern aufgrund der hier günstigeren Wirtschaftsstruktur und der dynamischeren Entwicklung der Industrie etwas schneller als in Deutschland insgesamt (Abbildung 3.1-2).

90 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 86 Abbildung Bruttoinlandsprodukt (Milliarden Euro) Bayern Erwerbstätige in Mio Bruttoinlandsprodukt in Mrd Quelle: Prognos 213 Bereinigt um Preissteigerungen, liegt das durchschnittliche Pro-Kopf-Einkommen in Bayern im Jahr 25 bei 51.4 Euro. Gegenüber dem Wert von 21 mit 32.2 Euro entspricht dies einer Zunahme um 6 Prozent. 4.2 Energiewirtschaftliche Ergebnisse Primärenergieverbrauch Wie in Deutschland verändern sich auch in Bayern Höhe und Zusammensetzung des Primärenergiebedarfs erheblich. Zwischen 21 und 25 verringert sich der Primärenergieverbrauch im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept von 2.72 PJ um 42 Prozent auf PJ (Abbildung 3.2-1). Die größten Einsparungen weisen Mineralöle (-581 PJ) und bedingt durch den Ausstiegsbeschluss die Kernenergie (-517 PJ) auf. Hinzu kommen Verbrauchsreduktionen bei Gas (-122 PJ) und Steinkohle (-53 PJ). Dagegen werden erneuerbare Energien im Zeitablauf zunehmend intensiver genutzt, im Betrachtungszeitraum steigt ihr Verbrauch um 423 PJ. Durch diesen massiven Wandel im Energiemix steigt der Anteil der erneuerbaren Energien an Bayerns Primärenergieverbrauch bis 25 auf 55 Prozent, 21 lag er noch bei zwölf Prozent.

91 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 87 Abbildung Primärenergieverbrauch (PJ) nach Energieträgern und CO 2 -Emissionen (Millionen Tonnen) nach Sektoren in Bayern PEV nach Energieträgern CO 2 -Emissionen nach Sektoren Außenhandelss. Strom Sonst. EE Biomasse 9 Sonstige, nicht EE 2. 8 Steinkohle Gase 7 Mineralölprod Braunkohle Kernkraft 1. 4 CO2 gesamt Sonst. Umwandl. Energiewirt. Verkehr 1 Industrie GHD Private Haushalte Quelle: Prognos 213 (Daten 21: zum Teil eigene Schätzung) Die rückläufige Nutzung fossiler Energieträger und die zunehmende Bedeutung Erneuerbarer führen zu einer Absenkung der bayerischen CO 2 -Emissionen von 79,8 Millionen Tonnen im Jahr 21 auf 24,7 Millionen Tonnen 25. Dies entspricht einer Reduktion von 69 Prozent im Vergleich zu 21, gegenüber 199 sind es 71 Prozent. Berechnet man die Emissionen entsprechend den internationalen Konventionen das heisst ohne Berücksichtigung von Emissionen, die dem internationalen Luftverkehr zuzurechnen sind beträgt der Rückgang gegenüber 199 rund 75 Prozent. Den absolut größten Beitrag zur Emissionsreduktion leistet der Verkehr mit knapp 23 Millionen Tonnen (-74 Prozent), wobei der fortgesetzte Umstieg auf Elektromobilität und der zunehmende Einsatz von Biokraftstoffen eine bedeutende Rolle spielen. Die privaten Haushalte senken die CO 2 -Emissionen um rund 15 Millionen Tonnen (-85 Prozent) ab, zum überwiegenden Teil bedingt durch den stark rückläufigen Heizenergiebedarf. Kleiner fallen die Beiträge von Industrie (-3 Millionen Tonnen, -36 Prozent) und GHD-Sektor (-6 Millionen Tonnen, -66 Prozent) aus. Der Kohlendioxidausstoß der bayerischen Energiewirtschaft sinkt um mehr als sieben Millionen Tonnen oder 64 Prozent.

92 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern Endenergieverbrauch Die Struktur des Endenergieverbrauchs in Bayern und Deutschland weist heute zum Teil deutliche Unterschiede auf. Mineralölprodukte haben mit 48,4 Prozent in Bayern eine größere Bedeutung als in Deutschland mit 36,9 Prozent. Dagegen liegen in Bayern die Anteile von Erdgas (2,2 Prozent / Deutschland: 25,3 Prozent) und Kohle (1, Prozent / 5, Prozent) niedriger. Bei den anderen Energieträgern sind die Unterschiede geringer. Erneuerbare Energien (6,4 Prozent / 6,6 Prozent), Fernwärme (3, Prozent / 5,1 Prozent) und Strom (2, Prozent / 2,4 Prozent) weisen sehr ähnliche Anteile auf. Die relativen Einsparungen im Gesamtkonzept unterscheiden sich in den einzelnen Verbrauchssektoren etwas von der Entwicklung in Deutschland. Prozentual weniger wird im Bereich der privaten Haushalte und in der Industrie eingespart. Grund hierfür ist die in Bayern günstigere demografische und industrielle Entwicklung. Die Einwohnerzahl geht kaum zurück und die Industrie wächst etwas schneller als im Bund. Dies hat zur Folge, dass die entsprechenden Mengentreiber für den Endenergieverbrauch Haushaltszahl und Industrieproduktion sich in Bayern stärker entwickeln. Prozentual etwas größer als im Bundesdurchschnitt sind in Bayern die Einsparungen im Verkehr und im GHD-Bereich. Grund dafür sind strukturelle Unterschiede: im Verkehr die Zusammensetzung von Personenverkehr und Güterverkehr, im GHD-Bereich die Branchenstruktur. Da für Bayern und Deutschland im Wesentlichen die gleichen Maßnahmenpakete und somit auch spezifischen Effizienzverbesserungen in den Energieanwendungen unterstellt werden, geht der Endenergieverbrauch in Bayern zwischen 21 und 25 von 1.42 PJ insgesamt um 43 Prozent auf 792 PJ zurück. Am stärksten senken die privaten Haushalte und der Sektor GHD den Energieverbrauch (zwischen 52 und 53 Prozent). Bei den Haushalten, bei denen die verbesserte Wärmedämmung von Wohngebäuden den Löwenanteil zu den Einsparungen beiträgt, geht der Verbrauch im Betrachtungszeitraum von 436 PJ auf 211 PJ zurück. Auch im GHD-Bereich Rückgang des Verbrauchs von 223 PJ auf 14 PJ kommt diesem Aspekt große Bedeutung zu. In der Industrie begrenzt die Ausweitung der Produktion die Gesamteinsparung auf 16 Prozent. Der Endenergiebedarf sinkt hier von 294 PJ auf 248 PJ. Im Verkehrssektor werden 49 Prozent eingespart und damit relativ etwas mehr als in Deutschland. Der entsprechende Energieverbrauch in Bayern verringert sich von 449 PJ auf 229 PJ (Abbildung 3.2-2).

93 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 89 Abbildung Endenergieverbrauch (PJ) nach Energieträgern und Verbrauchssektoren in Bayern nach Energieträgern nach Verbrauchssektoren PJ Kohle Mineralölprodukte Private Haushalte GHD Gase Strom Industrie Verkehr Fernwärme Erneuerbare Sonst. nicht EE Quelle: Prognos 213 (Daten 21: zum Teil eigene Schätzung) Die Entwicklung des Endenergiemix ist in Bayern von den gleichen Trends geprägt wie in Deutschland insgesamt. Fossile Energieträger, vor allem Mineralölprodukte, werden zu großen Teilen eingespart oder durch erneuerbare Energien und Strom ersetzt. Der Anteil von Öl, Gas und Kohle, der 21 bei 71 Prozent lag, geht bis 25 auf 39 Prozent zurück. Auf Strom und erneuerbare Energien entfallen dann zusammen genommen fast 6 Prozent, 21 war es noch rund ein Viertel gewesen. Bei den einzelnen Energieträgern zeigen sich die folgenden Entwicklungen: Der Verbrauch von Mineralölprodukten verringert sich von 678 PJ (Anteil 21: 48 Prozent) auf 144 PJ (Anteil 25: 18 Prozent). Eine große Rolle für diese Absenkung spielen auch Veränderungen im Verkehrssektor. Der Gasverbrauch geht von 283 PJ auf 157 PJ zurück, der Anteil am Energiemix bleibt stabil bei 2 Prozent. Die entscheidenden Einsparungen werden bei der Raumwärmeerzeugung in privaten Haushalten und im Sektor GHD erzielt. Das gleiche gilt für die Fernwärmenutzung. Hier sinkt der Verbrauch von 42 PJ (drei Prozent) auf 19 PJ (zwei Prozent). Strom gewinnt im Energiemix zunehmend an Bedeutung. Zwar geht der Stromverbrauch zwischen 21 und 25 von 281 PJ auf 247 PJ zurück, doch steigt sein Beitrag zur Deckung des Endenergieverbrauchs in selben Zeitraum von 2 auf

94 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 9 31 Prozent. Zu dieser Entwicklung trägt neben dem industriellen Wachstum auch die Zunahme der Elektromobilität (25: fünf Millionen Elektrofahrzeuge) bei. Die Nutzung erneuerbarer Energien wird im Betrachtungszeitraum erheblich ausgeweitet, von 9 PJ auf 214 PJ. Im Jahr 25 decken sie 27 Prozent des Endenergiebedarfs (21: sechs Prozent). Kohle, die bereits 21 von sehr geringer Bedeutung war (15 PJ, ein Prozent) verschwindet bis 25 (drei PJ) nahezu aus dem Endenergieverbrauch Stromerzeugung Zurzeit bildet die Kernenergie die entscheidende Stütze der bayerischen Stromerzeugung. Auch nach der Abschaltung von Isar 1 im Jahr 211, stammte rund die Hälfte des in Bayern erzeugten Stroms aus Kernkraftwerken. Mit der beschlossenen Abschaltung der aktuell noch in Betrieb befindlichen Kernkraftwerke Grafenrheinfeld 215, Gundremmingen B 217, Gundremmingen C 221 und Isar 2 im Jahr 222 nimmt die Bedeutung der Kernkraft für die Stromerzeugung in Bayern sukzessive ab. Im Jahr 221 wird noch rund ein Viertel des in Bayern erzeugten Stroms in Kernkraftwerken produziert, 222 noch ein Siebtel. Parallel zur Außerbetriebnahme der Kernkraftwerke werden Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien zur Stromerzeugung stark ausgebaut, in geringem Umfang werden Gaskraftwerke zugebaut und Pumpspeicherkapazitäten erweitert. In der Summe führt dies dazu, dass Bayern zunehmend auf Stromimporte angewiesen ist. Stellt eine übers Jahr nicht ausgeglichene Strombilanz kein ernsthaftes Problem für die Versorgungssicherheit dar, sieht es mit Blick auf die Leistungsbilanz deutlich anders aus. Um eine sichere Stromversorgung zu gewährleisten, muss die Stromnachfrage zu jedem Zeitpunkt gedeckt werden können. Das bedeutet, es müssen in jeder Sekunde im Jahr genügend regelbare Kraftwerke in Bayern oder außerhalb Bayerns mit entsprechenden Verbindungen nach Bayern verfügbar sein (gesicherte Leistung), um diese Last zu decken. Angesichts der geplanten Abschaltung des Kernkraftwerks Grafenrheinfeld Ende 215 ist das nicht gewährleistet (Abbildung 3.2-3). Dazu müssten ab dem 1. Januar 216 regelbare Gaskraftwerke in Bayern verfügbar sein, die den Ausfall von Grafenrheinfeld kompensieren. Nach heutigem (April 213) Planungsstand und angesichts der Bauzeiten, ist das nicht realistisch (Abbildung 3.2-4). Alternativ kann die Anbindung Bayerns an das norddeutsche Stromnetz des Betreibers 5Hertz über die so genannte Thüringer Strombrücke die entstehende Lücke durch den Zugriff auf Kapazitäten außerhalb Bayerns schließen. Unseren Berechnungen zufolge wären die dazu erforderlichen Kapazitäten in Deutschland vorhanden, sofern ein geeigneter Kapazitätsmechanismus eingerichtet wird. Nach Aussagen der Übertragungsnetzbetreiber soll die entsprechende Netzanbindung allerdings erst 217 fertiggestellt sein. Bliebe es dabei, könnte die entstehende Lücke auf drei Arten geschlossen werden: Durch die Überführung andernfalls stillgelegter fossiler bayerischer Kraftwerke in die Kaltreserve. Allerdings ist nicht absehbar, dass dies im erforderlichen Umfang erfolgen könnte.

95 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 91 Durch verstärktes Lastmanagement, das unter Umständen auch Zwangsabschaltungen von Großverbrauchern vorsieht. Durch die Verlängerung der Laufzeit des Kernkraftwerks Grafenrheinfeld um ein bis zwei Jahre. Abbildung Gesicherte Leistung und Höchstlast in Bayern (in GW) bis 222 GW Leistungslücke Quelle: Prognos 213

96 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 92 Abbildung Kraftwerksplanungen in Bayern, Stand April 213 GuD Haiming Burghausen (Haiming), Erdgas, 85 MW, endgültige Investitionsentscheidung 215, Inbetriebnahme frühestens 218, Realisierung derzeit aber fraglich wegen fehlender Wirtschaftlichkeit in Planung im Genehmigungsverfahren Genehmigung erteilt im Bau im Probebetrieb GuD Leipheim Leipheim, Erdgas, 12 MW, voraussichtliche Inbetriebnahme 218 Energiespeich. Riedl Energiespeicher Riedl, 3 MW Pumpspeicher voraussichtliche Inbetriebnahme 218 Schongau Schongau, Erdgas, 7 MW, Fertigstellung 214 Quelle: Prognos 213 Abgesehen von den Kernkraftwerken, gehen in Bayern konventionelle Kraftwerke altersbedingt aus dem Bestand. Ersatzkraftwerke müssen jedoch nur dann in Bayern errichtet werden, wenn eine gleichzeitige Wärmenutzung in Kraft-Wärme-Kopplung vorgesehen ist. Im liberalisierten Strommarkt ist die Wirtschaftlichkeit der ausschlaggebende Faktor bei der Entscheidung für Standorte und Technologien. Vor dem Hintergrund des verstärkten Ausbaus der erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung konzentriert sich der Neubau konventioneller Kraftwerke auch in Bayern auf Gas-GuD- Anlagen und insbesondere hochflexible Gasturbinen. Für den Ausbau der erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung bietet Bayern gute Voraussetzungen. Günstige natürliche Bedingungen finden sich insbesondere für die Photovoltaik und die Geothermie (Sonneneinstrahlung, geologische Eignung). Keine Vorteile gegenüber anderen Standorten in Deutschland weist Bayern dagegen bei der Windkraftnutzug auf. Einer prinzipiell möglichen kräftigen Ausweitung der Biomasseverstromung in Bayern stehen inzwischen zunehmend Flächenrestriktionen entgegen. Im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept verdreifacht sich die installierte Leistung von Anlagen zur Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energien zwischen 21 und 25 von 1,3 GW auf 32 GW. Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen nimmt im selben Zeitraum um den Faktor 2,4 von heute 24,5 TWh auf 58 TWh zu. Sie übertrifft damit 25 das Niveau der heutigen Stromproduktion in den bayerischen Kernkraftwerken.

97 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 93 Installierte Leistung und Stromerzeugung von Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien entwickeln sich für die einzelnen Techniken zwischen 21 und 25 wie folgt (Abbildung 3.2-5): Die Photovoltaik bleibt bis etwa 215 auf ihrem steilen Wachstumspfad, danach verlangsamt sich der Zubau. Insgesamt steigt die installierte Leistung von 6,4 GW auf 2 GW, die Erzeugung erhöht sich von 6,2 TWh auf 2 TWh. Einen raschen Ausbau erfährt auch die Windkraft. Hier nimmt die installierte Leistung von,5 GW auf gut sieben GW zu. Die Erzeugung gewinnt zunehmend an Bedeutung und liegt 25 bei knapp 14 TWh, 21 war es noch ein TWh. Die Wasserkraft wird wegen begrenzter Potenziale nur noch leicht von 2,5 GW auf 2,9 GW ausgebaut. Die Stromerzeugung steigt von 11,7 TWh auf 13,4 TWh zu. Die Leistung von Biomasseanlagen wird von,9 GW auf 1,3 GW erweitert, die Stromerzeugung legt parallel dazu von 5,6 TWh auf 8,1 TWh zu. Die Stromerzeugung aus Geothermie gewinnt mittelfristig an Bedeutung, 25 werden auf dieser Basis 3,1 TWh produziert. Die entsprechende Kapazität beträgt dann,5 GW. Der schnelle Ausbau der Photovoltaik kann in den kommenden Jahren zu drastischen Problemen auf den unteren Netzebenen führen, weil PV-Anlagen in der Regel in die unteren Spannungsebenen des Stromnetzes einspeisen. Deren Funktion besteht aber traditionell in der Stromverteilung von zentralen Kraftwerken hin zu den dezentralen Verbrauchern, sie sind auf diese Stromflussrichtung ausgelegt. Die in den nächsten Jahren stark steigende dezentrale Stromeinspeisung in Bayern stellt das Netz deshalb vor Herausforderungen, die umfangreiche technische Anpassungsmaßnahmen an eine Umkehr der Stromflüsse erfordern. Hier besteht nicht nur in Bayern dringender Handlungsbedarf.

98 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 94 Abbildung Installierte Leistung (GW) und Stromproduktion (TWh) erneuerbarer Energien in Bayern Leistung Stromproduktion GW TWh Geothermie Wasserkraft Windkraft Fotovoltaik Biomasse, sonst. EE. Quelle: Prognos 213 (Daten 21: zum Teil eigene Schätzung) Vor dem Hintergrund des beschlossenen Ausstiegs aus der Kernenergie und der zunehmenden Anforderung an die Flexibilität von Kraftwerken wird der konventionelle Kraftwerkspark in Bayern zwischen 21 und 25 grundlegend umgebaut (Abbildung 3.2-6): Mit Isar 2 geht 222 das letzte Kernkraftwerk in Bayern vom Netz. Die installierte Leistung von Gaskraftwerken wird zwischen 21 und 25 von 4,3 GW leicht auf 5, GW ausgebaut, in derselben Zeit geht die Erzeugung von 11, TWh auf neun TWh zurück. Grund dafür sind die divergierenden Entwicklungen bei Gas-GuD-Kraftwerken und Gasturbinen. Die Kapazität von GuD-Kraftwerken, die jährlich 2. bis 3. Volllaststunden aufweisen, wird im Betrachtungszeitraum von 3,5 GW auf drei GW zurück gefahren. Dagegen werden hochflexible Gasturbinen (Auslastung rund 1. Vollaststunden) von,8 GW auf zwei GW ausgebaut. Durch diese Strukturveränderung sinkt die rechnerische Auslastung von Gaskraftwerken von durchschnittlich 2.6 auf 1.8 Volllaststunden im Jahr. Die Verstromung von Kohle und Mineralölprodukten wird vollständig eingestellt, neue Kraftwerke für diese Energieträger werden in Bayern nicht errichtet.

99 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 95 Speicherkapazitäten, die auch zur Regelung der fluktuierenden erneuerbaren Stromerzeugung erforderlich sind, werden von,6 GW auf,9 GW ausgebaut, ihr Beitrag zur Stromversorgung liegt 25 bei einer TWh. Abbildung Installierte Leistung (GW) und Nettostromproduktion (TWh) nach Energieträgern in Bayern Leistung Stromproduktion GW TWh Kernkraf t Braunkohle Steinkohle Öl und Sonstige Erdgas Speicher Erneuerbare Quelle: Prognos 213 (Daten 21: zum Teil eigene Schätzung) Die Stromerzeugung in Bayern ist verglichen mit dem Durchschnittswert für Deutschland mit geringen CO 2 -Emissionen verbunden. Die spezifischen CO 2 -Emissionen des bayerischen Kraftwerksparks liegen heute bei 123 g / kwh, in Deutschland sind es rund 55 g / kwh. Ursächlich für den niedrigen bayerischen Wert sind zum einen die hohen Anteile CO 2 -freier Stromerzeugung in Kernkraftwerken und Anlagen zur Nutzung Erneuerbarer. Zum anderen gibt es in Bayern keine emissionsintensiven Braunkohlekraftwerke und der Anteil der Steinkohleverstromung ist gering. Auch in Zukunft liegen die durchschnittlichen spezifischen CO 2 -Emissionen der Stromerzeugung in Bayern niedriger als in Deutschland. Der stark steigende Anteil der regenerativen Stromerzeugung sowie die Aufgabe der Steinkohleverstromung senken die spezifischen CO 2 -Emissionen der Stromerzeugung in Bayern bis 25 auf 74 g / kwh. Der mittlere Brennstoffnutzungsgrad der konventionellen Kraftwerke und Kernkraftwerke liegt heute wegen der Dominanz der Kernkraft nur bei etwa 36 Prozent Kernkraftwerken wird ein definitorischer Wirkungsgrad von 33 Prozent zugeordnet. Nach Abschalten der Kernkraftwerke in Bayern wird der mittlere Nutzungsgrad von Gaskraftwerken

100 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 96 dominiert. Er steigt bis 24 auf 5 Prozent. Danach geht er bis 25 auf 35 Prozent zurück. Grund dafür sind die vermehrten An- und Abfahrvorgänge der Gaskraftwerke und der steigende Anteil von Gasturbinen mit niedrigem Wirkungsgrad. Berücksichtigt man auch die regenerative Stromerzeugung, deren Wirkungsgrade überwiegend als fixe Größe definiert werden (Wind-, Wasserkraft und Photovoltaik: 1 Prozent, Geothermie: zehn Prozent), steigt der mittlere Nutzungsgrad von 42 auf rund 55 Prozent. Hier wirkt die zunehmende Bedeutung der Geothermie einem weiteren Anstieg entgegen. Die spezifische Entwicklung des Kraftwerksparks in Bayern hat im liberalisierten Strommarkt mit Ausnahme der regional unterschiedlichen Netzentgelte keine Auswirkungen auf die Strompreise in Bayern. Die Preise am Großhandelsmarkt und auch die Endkundenpreise folgen deshalb in Bayern der für Deutschland dargestellten Entwicklung. 4.3 Vorteile des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts für Bayern Primärenergiebedarf und Emissionen Im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept verringert sich der Primärenergieverbrauch in Bayern von 2.72 PJ im Jahr 21 um 41 Prozent auf PJ im Jahr 25. Im Szenario Muddling Through sinkt er auf PJ (-32 Prozent). Damit wird im Gesamtkonzept 25 rund 13 Prozent (184 PJ) weniger Energie verbraucht als im Szenario Muddling Through. Zusätzlich eingespart werden fossile Energieträger 162 PJ Mineralöl und 65 PJ Erdgas sowie Nettostromimporte im Umfang von 42 PJ. Erneuerbare Energien werden intensiver genutzt (+92 PJ). Insgesamt verringert sich der Einsatz fossiler Primärenergieträger im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept zwischen 21 und 25 um 763 PJ oder 6 Prozent auf 499 PJ, im Szenario Muddling Through liegt dieser Wert bei 728 PJ. Damit geht das Energiewirtschaftliche Gesamtkonzept deutlich weiter in Richtung einer nachhaltigen und ressourcenschonenden energiewirtschaftlichen Entwicklung.

101 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 97 Abbildung Primärenergieverbrauch (PJ) nach Energieträgern und CO 2 -Emissionen (Millionen Tonnen) nach Sektoren in Bayern im Szenarienvergleich PJ PEV nach Energieträgern CO 2 -Emissionen nach Sektoren "Muddling Through" 8 2. "Gesamtkonzept" Mio. t Außenhandelss. Strom Sonstige Erneuerbare Biomasse Sonstige, nicht EE Gase Mineralöle Steinkohle Braunkohle Kernkraf t CO2 insgesamt Sonst. Umwandlung Energiewirtschaf t Verkehr Industrie GHD Private Haushalte Quelle: Prognos 213 (Daten 21: zum Teil eigene Schätzung) Das wird auch beim Blick auf die unterschiedliche Entwicklung der CO 2 -Emissionen in den beiden Szenarien deutlich. Im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept werden im Jahr 25 in Bayern zusätzlich 15 Millionen Tonnen CO 2 vermieden, wodurch die Emissionen auf dann knapp 25 Millionen Tonnen (-69 Prozent gegenüber 21) sinken. Im Szenario Muddling Through liegen die Emissionen 25 bei 4 Millionen Tonnen (-49 Prozent ggü. 21). Der Großteil der zusätzlichen Einsparungen entfällt auf den Verkehr (zehn Millionen Tonnen). In den anderen Sektoren sind die Einsparungen kleiner und belaufen sich zusammen auf fünf Millionen Tonnen Endenergieverbrauch Die gegenüber dem Szenario Muddling Through effizientere Energienutzung im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept lässt den Endenergieverbrauch in Bayern im Jahr 25 um weitere 18 PJ sinken. Am größten ist die Verbrauchsdifferenz mit 77 PJ im Verkehrssektor. In der Industrie werden zusätzlich 53 PJ eingespart, in den privaten Haushalten 41 PJ. Im Sektor GHD sind die zusätzlichen Einsparoptionen mit acht PJ vergleichsweise gering.

102 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 98 Abbildung Endenergieverbrauch (PJ) nach Energieträgern und Sektoren in Bayern im Szenarienvergleich nach Energieträgern "Muddling Through" "Gesamtkonzept" nach Verbrauchssektoren PJ Kohle Mineralölprodukte Private Haushalte GHD Gase Strom Industrie Verkehr Fernwärme Erneuerbare Sonst. nicht EE Quelle: Prognos 213 (Daten 21: zum Teil eigene Schätzung) Die größten zusätzlichen Einsparungen werden im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept gegenüber dem Muddling Through-Szenario auch in Bayern bei den Mineralölprodukten (-161 PJ) erzielt. Darin zeigen sich der starke Ausbau der Elektromobilität und die hohen Einsparungen bei der Heizenergie. Der Gasverbrauch liegt wegen der zusätzlichen Einsparungen bei Raum- und Prozesswärme um 39 PJ niedriger. Als Folge des Einsatzes effizienterer Geräte und Anlagen, vor allem in der Industrie, sinkt der Stromverbrauch bis 25 um weitere 25 PJ, obwohl die Elektromobilität im Gesamtkonzept weiter ausgebaut wird als im Szenario Muddling Through. Bei den gemessen an ihrem Anteil am Endenergieverbrauch in Bayern weniger bedeutenden Energieträgern Fernwärme und Kohle sind die Abweichungen zwischen den Szenarien gering. Erneuerbare Energien werden im Gesamtkonzept intensiver eingesetzt als im Muddling Through-Szenario (+54 PJ) Effizienz Die Vorteile bei spezifischem Energieverbrauch und spezifischen CO 2 -Emissionen, die in den einzelnen Verbrauchssektoren beim Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept in Bayern gegenüber dem Muddling Through erreicht werden, entsprechen in etwa denen, die im Vergleich der Szenarien für Deutschland analysiert und dargestellt wurden.

103 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 99 Einen umfassenden Überblick über die Effizienz, mit der Energie genutzt wird, bietet die gesamtwirtschaftliche Energieproduktivität. Mit dieser Kennziffer wird das Bruttoinlandprodukt eines Staates oder Bundeslandes ins Verhältnis zum entsprechenden Primärenergieverbrauch gesetzt. Bereits im Basisjahr der Betrachtung 21 war die Energieproduktivität in Bayern deutlich höher als in Deutschland, was im Wesentlichen auf Unterschiede in der Industriestruktur zurückzuführen ist. Energieintensive Branchen (Rohstahlerzeugung, Grundstoffchemie etc.) haben in Bayern eine relativ geringere Bedeutung als in Deutschland. Bei Industriezweigen mit hoher Wertschöpfung und geringem Energieverbrauch (zum Beispiel Maschinenbau, Elektrotechnik) verhält es sich umgekehrt, sie sind in Bayern besonders stark vertreten. Diese Branchenstruktur ist neben der von Kernkraft und erneuerbaren Energien dominierten CO 2 - armen Stromerzeugung auch ein wesentlicher Grund für die hohe CO 2 -Produktivität Bayerns. Durch die in Zukunft noch stärkere Ausrichtung der bayerischen Industrie auf technologieaffine Branchen in Verbindung mit der rückläufigen Stromerzeugung steigt die Energieproduktivität im Gesamtkonzept bis 25 mit einer Rate von 2,4 Prozent p. a. Bei einem Muddling Through wären es 2,1 Prozent p. a. Die CO 2 -Produktivität erhöht sich in Bayern im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept zwischen 21 und 25 um jährlich 4,1 Prozent, im Muddling Through-Szenario um 2,9 Prozent (Abbildung 3.3-3). Abbildung Energieproduktivität (Euro 25 /GJ) und CO 2 -Produktivität (Euro 25 )/kg CO 2 ) in Bayern Energieproduktivität CO 2 -Emissions-Produktivität EUR25 / GJ EUR25/kg CO Muddling Through Gesamtkonzept Quelle: Prognos 213

104 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern Stromerzeugung Die vorhandenen Potenziale zum Ausbau von Photovoltaik und Windenergie werden im Gesamtkonzept in Bayern intensiver genutzt als beim Muddling Through. Die installierte Leistung erneuerbarer Energien von 32 GW übertrifft den entsprechenden Wert im Szenario Muddling Through um 17 Prozent. Die Stromerzeugung aus Erneuerbaren liegt 25 um 7,1 TWh (14 Prozent) höher (Abbildung 3.3-4). Von dieser Mehrproduktion entfallen 1,7 TWh auf die Photovoltaik und 5,4 TWh auf Windkraftanlagen. Abbildung Installierte Leistung (GW) und Stromproduktion (TWh) nach Energieträgern in Bayern im Szenarienvergleich Leistung Stromproduktion "Muddling Through" "Gesamtkonzept" GW TWh Kernkraf t Steinkohle Braunkohle Öl und Sonstige Erdgas Speicher Erneuerbare Quelle: Prognos 213 (Daten 28: eigene Schätzung) Der konventionelle Kraftwerkspark unterscheidet sich in den Szenarien ausschließlich durch die installierte Leistung von Gaskraftwerken. Wegen des unterstellten schnelleren Ausbaus der Stromnetze sind im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept zur Sicherung der Stromversorgung,5 GW weniger GuD-Kapazität und 1 GW weniger Gasturbinen-Kapazität in Bayern erforderlich als beim Muddling Through. Entsprechend werden 25 im Gesamtkonzept 2,1 TWh weniger Strom in Gaskraftwerken erzeugt, wodurch die CO 2 -Emissionen dann um,6 Millionen Tonnen niedriger sind als im Muddling Through. Abgesehen von Pumpspeicherkraftwerken, deren installierte Leistung in beiden Szenarien bei,9 GW liegt, werden in Bayern 25 keine weiteren konventionellen Kraftwerke betrieben.

105 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern Importabhängigkeit Im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept verringert sich die Abhängigkeit von Öl-, Gas- und Kohleimporten stärker als im Muddling Through-Szenario. Davon profitiert auch Bayern. Hier liegt der Verbrauch an diesen Energieträgern im Jahr 25 im Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzept um 216 PJ (-32 Prozent) niedriger als beim Muddling Through, vor allem bei Mineralölprodukten (-162 PJ / -41 Prozent) und Gas (53 PJ / -18 Prozent). In beiden Szenarien reichen die in Bayern installierten konventionellen Kraftwerke und Stromerzeugungsanlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien bereits mittelfristig nicht aus, um den bayerischen Strombedarf vollständig zu decken. Die Versorgungssicherheit ist nur dann gewährleistet, wenn der fehlende Strom bzw. die fehlende Leistung durch entsprechende Erzeugungskapazitäten außerhalb Bayerns bereitgestellt wird und das Stromnetz entsprechend ausgebaut ist. Im Szenario Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept fallen die zur Bedarfsdeckung erforderlichen Stromimporte aus anderen Bundesländern oder aus dem Ausland über den gesamten Betrachtungszeitraum niedriger aus als beim Muddling Through (Abbildung 3.3-5). Das liegt zum einen an dem im Gesamtkonzept niedrigeren Stromverbrauch, zum anderen an der höheren Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energien. Abbildung Nettostromimport (TWh) nach Bayern im Szenarienvergleich "Muddling Through" 25 2 "Gesamtkonzept" TWh Quelle: Prognos 213

106 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern Konsequenzen für die Wirtschaft in Bayern Aufgrund der im Vergleich zum Bundesgebiet in Bayern günstigeren Wirtschaftsstruktur sowie der spezifischen Standortvorteile führt die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts hier zu etwas stärker positiven Effekten als in Deutschland insgesamt. Die Analyse beschränkt sich auf den Zeitraum bis 23. Ein Vergleich der Wirtschaftsstrukturen im Jahr 29 mit dem Bund zeigt insbesondere die in Bayern stärkere Rolle des Verarbeitenden Gewerbes (Abbildung 3.4-1). An der Bruttowertschöpfung gemessen betrug der Unterschied 2,1 Prozent-Punkte. Dies führt unter anderem zu einem um 2,9 Prozent-Punkte höheren Wertschöpfungsanteil der unternehmensnahen Dienstleistungen in Bayern. Dagegen ist die Energie- und Wasserversorgung in Bayern weniger bedeutend als im gesamten Bundesgebiet. Das Gleiche gilt für die öffentlichen Bereiche wie Verwaltung, Bildung oder Gesundheit. Abbildung Bruttowertschöpfung nach Sektoren (Anteile in Prozent) in Bayern und Deutschland 29 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% +2,1 PP -1, PP +2,9 PP Land- und Forstwirtschaft, Fischerei Bergbau u. Gewinnung von Steinen u. Erden Verarbeitendes Gewerbe Energie- und Wasserversorgung Baugewerbe Handel,Instandh.u.Rep.v.Kfz u.gebrauchsgütern Gastgewerbe Verkehr und Nachrichtenübermittlung Kredit- und Versicherungsgewerbe 2% 1% % Bayern 29 Bund 29 Quelle: Bayerisches Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung (211) Grundstückswesen, Verm., Untern.dienstleister Öff. Verw., Verteidigung, Sozialversicherung Bildung, Gesundheit und sonstige Dienstleister

107 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 13 Innerhalb des Produzierenden Gewerbes sind in Bayern der Fahrzeugbau, die Elektroindustrie und der Maschinenbau deutlich stärker vertreten, während das relative Gewicht der Chemie sowie der Herstellung von Metallerzeugnissen geringer als im Bund ist. Die Bedeutung der Bauwirtschaft entspricht etwa jener im Bundesgebiet (Abbildung 3.4-2). Abbildung Bruttowertschöpfung nach Sektoren (Anteile in Prozent) im Produzierenden Gewerbe in Bayern und Deutschland 28 Herstellung von chemischen Erzeugnissen (24) Herstellung von Metallerzeugnissen (28) Maschinenbau (29) H. v. Geräten d. Elektr.erzg., -vertlg. u.ä. (31) H. v. Kraftwagen und Kraftwagenteilen (34) Baugewerbe (F) Quelle: Bayerisches Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung (211) Bund 28 Bayern 28 Die Umsetzung des Energiewirtschaftlichen Gesamtkonzepts hat bezogen auf das Jahr 23 in Bayern etwas stärker ausgeprägte positive gesamtwirtschaftliche Wirkungen als im Bundesgebiet. Das drückt sich in einer etwas größeren Differenz in der Produktion (,13 Prozent-Punkte) und damit in der Bruttowertschöpfung aus als in Gesamtdeutschland. Dementsprechend fällt die Beschäftigungsbilanz ebenfalls um etwa,3 Prozent-Punkte besser aus als im Bund (Abbildung 3.4-3).

108 Bedeutung Gesamtkonzepts für Bayern 14 Abbildung Energiewirtschaftliches Gesamtkonzept im Vergleich zu Muddling Through 23, Abweichungen (Prozent) von Bruttowertschöpfung und Beschäftigtenzahl in Deutschland und Bayern Quelle: GWS 213 Der Grund für die stärkeren positiven Wirkungen des Energiekonzepts liegt vor allem in der Wirtschaftsstruktur. In Bayern sind diejenigen Branchen, die besonders wettbewerbsfähig sind und von der Umsetzung in besonderem Maße profitieren, stärker vertreten als im Bundesdurchschnitt (zum Beispiel Elektrotechnik und Maschinenbau). Das wirkt sich auch günstig auf die Unternehmensdienstleister aus, deren Bruttowertschöpfung ebenfalls größere positive Abweichungen aufweist als in Deutschland. Daraus resultierenden positive regionale Einkommenseffekte, die im Vergleich zum Bundesgebiet zu geringeren Verlusten im Handel und zu stärkeren positiven Effekten im Wohnungsbau führen (Abbildung 3.4-4).

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