Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie

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1 Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie Ökonomische Analyse alternativer Klimaschutzbeiträge von Staaten im Rahmen eines internationalen Klimaschutzabkommens für die Zeit nach 2012 und deren Auswirkungen auf die Energiewirtschaft und andere Sektoren Baustein 3: Modellanalysen Christian Lutz Kirsten Wiebe Marco Wünsch (Prognos AG) gws D Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung mbh Heinrichstr Osnabrück Lutz ( ) Tel.: +49 (541) Fax: +49 (541) Internet: GWS mbh 2010

2 Osnabrück, Berlin Mai 2010 GWS mbh 2010 II

3 INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS... III TABELLENVERZEICHNIS...V ABBILDUNGSVERZEICHNIS... VI 1 EXECUTIVE SUMMARY ZIEL DES PROJEKTS UND VORGEHEN METHODIK SZENARIEN AUSWIRKUNGEN AUF DIE STROMERZEUGUNG RAHMENDATEN Stromnachfrage Entwicklung des Emissionshandels Entwicklung der zur Verfügung stehenden CDM/JI-Mengen ENTWICKLUNG DER STRUKTUR DER STROMERZEUGUNG ENTWICKLUNG DES CO 2 -ZERTIFIKATEPREISES UND DES STROMPREISES INTERNATIONALE ENTWICKLUNG UND ÖKONOMISCHE EFFEKTE REFERENZENTWICKLUNG INTERNATIONALE MINDERUNGSSZENARIEN ERGEBNISSE DER INTERNATIONALEN MINDERUNGSSZENARIEN IM ÜBERBLICK ERGEBNISSE DES SZENARIOS INTER I FÜR DEUTSCHLAND UND DIE EU ERGEBNISSE VON SENSITIVITÄTSRECHNUNGEN Sensitivität 1: Keine EU-Vorreiterrolle (Politikstand 2007) Sensitivität 2: Hohe Strompreiseffekte in der EU Sensitivität 3: Laufzeitverlängerung von KKW in Deutschland Sensitivität 4: Einseitiges Minderungsziel von 40% in Deutschland Sensitivität 5: Rückgang der internationalen Energiepreise SCHLUSSFOLGERUNGEN UND AUSBLICK DER KOPENHAGEN ACCORD IST NICHT AUSREICHEND VERGLEICH DER ÖKONOMISCHEN MINDERUNGSLASTEN ANSATZPUNKTE ZUR WEITERENTWICKLUNG DES INTERNATIONALEN KLIMAREGIMES UNSICHERHEITEN BEI DER INTERPRETATION DER ERGEBNISSE...40 ANHANG A: MODELLBESCHREIBUNG GINFORS (GWS)...42 ANHANG B: MODELLBESCHREIBUNG EUROPÄISCHES KRAFTWERKSPARKMODELL (PROGNOS)...44 GWS mbh 2010 III

4 ANHANG C: ANHANG D: STROMERZEUGUNG, ERNEUERBARE ENERGIEN, ENTWICKLUNG DER GROßHANDELSPREISE IN EUROPA UND CO 2 -EMISSIONEN DER STROM- UND FERNWÄRMEERZEUGUNG...47 ERGEBNISSE DER GESAMTWIRTSCHAFTLICHEN MODELLANALYSEN...52 LITERATUR...59 GWS mbh 2010 IV

5 TABELLENVERZEICHNIS Tabelle 1: Szenariorechnungen mit dem EU-Kraftwerksparkmodell...8 Tabelle 2: Gesamtwirtschaftliche Entwicklung in der Referenz...21 Tabelle 3: THG-Minderungsangebote der Industrieländer im Rahmen des Kopenhagen Accord...23 Tabelle 4: THG-Minderungsangebote von Schwellenländern im Rahmen des Kopenhagen Accord...23 Tabelle 5: Wirkungen des Szenarios Inter I im Vergleich zur Referenz im Überblick...28 Tabelle 6: Wirkungen des Szenarios Inter II im Vergleich zur Referenz im Überblick...29 Tabelle 7: Gesamtwirtschaftliche Effekte für Deutschland im Szenario Inter I im Jahr Tabelle 8: Sektorale Produktionseffekte für Deutschland im Szenario Inter I im Jahr Tabelle 9: Sektorale Beschäftigungseffekte für Deutschland im Szenario Inter I im Jahr Tabelle A-1: Nettostromerzeugung in Europa bis 2030, in TWh el...47 Tabelle A-2: Erneuerbare Energien in Europa bis 2030, in % der Nettostromerzeugung...48 Tabelle A-3: Entwicklung der Großhandelspreise in Europa im Szenario: Keine-EU-Vorreiterrolle.49 Tabelle A-4: Entwicklung der Großhandelspreise in Europa im Szenario: Referenz...49 Tabelle A-5: Entwicklung der Großhandelspreise in Europa im Szenario: Inter I...50 Tabelle A-6: Entwicklung der Großhandelspreise in Europa im Szenario: Inter I (mit KKW-Verlängerung)...50 Tabelle A-7: Entwicklung der CO 2 -Emissionen der Strom- und Fernwärmeerzeugung in der EU Tabelle A-8: Szenario Referenz: BIP in Mrd. US-Dollar (Kaufkraftparitäten 2004)...52 Tabelle A-9: Szenario Referenz: Energiebedingte CO 2 -Emissionen in Mio. t...53 Tabelle A-10: Abweichungen des BIP vom Referenzszenario im Jahr 2020 in %...54 Tabelle A-11: Abweichungen des BIP von der jeweiligen Referenz im Jahr 2020 in %...54 Tabelle A-12: Energiebedingte CO 2 -Emissionen im Szenario Inter I im Jahr 2020 in Mt...55 Tabelle A-13: Energiebedingte CO 2 -Emissionen im Szenario Inter II im Jahr 2020 in Mt...56 Tabelle A-14: Energiebedingte CO 2 -Emissionen im Szenario Inter III im Jahr 2020 in Mt...57 Tabelle A-15: Energiebedingte CO 2 -Emissionen im Szenario Inter IV im Jahr 2020 in Mt...58 GWS mbh 2010 V

6 ABBILDUNGSVERZEICHNIS Abbildung 1: Vorgehen und Modellstruktur...5 Abbildung 2: Entwicklung der Stromerzeugung in der EU Abbildung 3: CO 2 -Cap für den ETS-Sektor ohne CDM/JI, in Mio. t CO Abbildung 4: CO 2 -Cap für den ETS-Sektor inkl. CDM/JI, in Mio. t CO Abbildung 5: CO 2 -Cap für den ETS-Sektor inkl. CDM/JI im 20 %-Szenario, in Mio. t CO Abbildung 6: CO 2 -Cap für den ETS-Sektor inkl. CDM/JI im 30 %-Szenario, in Mio. t CO Abbildung 7: Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 Keine EU-Vorreiterrolle...15 Abbildung 8: Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 Referenz...16 Abbildung 9: Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 Inter I...16 Abbildung 10: Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 Inter I mit KKW- Laufzeitverlängerung in Deutschland...17 Abbildung 11: Abweichung der Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 im Szenario Keine EU-Vorreiterrolle im Vergleich zum Referenzszenario...17 Abbildung 12: Abweichung der Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 im Szenario Inter I im Vergleich zum Referenzszenario...18 Abbildung 13: Abweichung der Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 im Szenario Inter I (mit KKW-Verlängerung) im Vergleich zum Referenzszenario...18 Abbildung 14: Entwicklung des CO 2 -Zertifikatepreises bis zum Jahr Abbildung 15: Entwicklung des mittleren Großhandelspreises in Europa...20 Abbildung 16: Veränderung der CO 2 -Emissionen zwischen 2005 und 2020 in Mt...22 Abbildung 17: Globale energiebedingte CO 2 -Emissionen in Gt...25 Abbildung 18: CO 2 -Minderung gegenüber der Referenz im Jahr 2020 in Mt...26 Abbildung 19: Beiträge zur CO 2 -Minderung gegenüber der Referenz im Jahr 2020 in Mt...26 Abbildung 20: BIP-Effekte gegenüber der Referenz im Jahr 2020 in %...27 Abbildung 21: Sektorale Preiseffekte für Deutschland im Szenario Inter I im Jahr Abbildung 22: BIP-Effekte für die EU und wichtige Mitgliedsstaaten im Szenario Inter I im Vergleich zur Referenz im Jahr 2020 in %...31 Abbildung 23: Sensitivität keine EU-Vorreiterrolle : BIP-Effekte gegenüber der Referenz im Jahr 2020 in %...32 Abbildung 24: Sensitivität höherer Strompreisanstieg : BIP-Effekte gegenüber dem Szenario Inter I im Jahr 2020 in %...33 Abbildung 25: Sensitivität Laufzeitverlängerung KKW : BIP-Effekte gegenüber dem Szenario Inter I im Jahr 2020 in %...34 Abbildung 26: Sensitivität Niedrigere internationale Energiepreise : BIP-Effekte gegenüber dem Szenario Inter IV im Jahr 2020 in %...36 GWS mbh 2010 VI

7 Abbildung A-1: Logik der maximierten Eigenkapital-Rendite als eine Funktion der von Grenzkosten getriebenen jährlichen (schwarz schraffierte Fläche) und Vollkosten (rot schraffierte Fläche) als Grundlage einer Zubauentscheidung...46 GWS mbh 2010 VII

8 1 EXECUTIVE SUMMARY Die Prognos AG und die GWS mbh sind vom BMWi beauftragt worden, mögliche Optionen für eine Einigung der Klimakonferenz in Kopenhagen aus energiewirtschaftlicher und wirtschaftspolitischer Sicht zeitnah zu bewerten. Der hier dokumentierte Baustein 3 beschreibt die Ergebnisse modellgestützter Analysen. Für die Analysen sind das EU-Kraftwerksparkmodell der Prognos AG und das makroökonomische Modell GINFORS der GWS mbh eingesetzt worden. Die Kopplung eines technologisch differenzierten Modells mit einem ökonomischen Modell hat sich bei entsprechenden Fragestellungen bewährt. Das Kraftwerksparkmodell der Prognos AG umfasst die 27 EU-Länder und bildet den Strommarkt sehr detailliert ab. Es liefert die Strompreise und die Stromerzeugung nach Energieträgern für die einzelnen EU-Staaten und den CO 2 -Zertifikatepreis als Input für die makroökonomischen Berechnungen. GIN- FORS ist ein ökonomisches Top-down-Modell, das die ökonomischen Konsequenzen unterschiedlicher internationaler Klimaschutzregime länderscharf abbilden kann. Zentrale Steuerungsgrößen sind CO 2 -Preise für den Emissionshandelssektor (ETS) und den Nicht- ETS-Bereich. In Abstimmung mit dem Auftraggeber wurden ein Referenzszenario und vier Szenarien unterschiedlicher internationaler Beteiligung an einem Klimaschutzregime untersucht. Im Referenzszenario setzt die EU ihr Energie- und Klimapaket bis 2020 um. Andere Staaten erbringen keine oder nur geringe Minderungsanstrengungen. Die Möglichkeiten zur Nutzung flexibler Mechanismen sind gering. Die Szenarien internationaler Zusammenarbeit (Inter I bis Inter IV) unterscheiden sich von der Referenz im Wesentlichen in vier Punkten: Die EU erhöht ihre THG-Minderung bis 2020 auf 30% gegenüber % der THG- Minderung gegenüber 2005 können von der EU wie von anderen Industrieländern durch flexible Mechanismen in anderen Ländern erbracht werden. Die ärmsten Entwicklungsländer erhalten von den Industrieländern entsprechend deren Wirtschaftsleistung staatliche Transfers für Anpassungsmaßnahmen, die nicht THG-minderungswirksam sind. Darüber hinaus unterscheiden sich die Minderungsbeiträge der übrigen Industrieländer und der Schwellenländer in den vier Szenarien: Im Szenario Inter I halten die Staaten ihre Mindestangebote im Rahmen des Kopenhagen Accord ein. Im Szenario Inter II halten die Staaten ihre Höchstangebote im Rahmen des Kopenhagen Accord ein. Im Szenario Inter III werden auf Basis des Szenarios Inter II die CO 2 -Preise in den Ländern außerhalb der EU sowie in einigen EU-Staaten nur im Nicht-ETS-Bereich so angepasst, dass der BIP- Verlust gegenüber der Referenz den gesamtwirtschaftlichen Minderungskosten in Deutschland weitgehend entspricht. Das Szenario Inter IV beantwortet ausgehend vom Szenario Inter III die Frage, welche zusätzlichen CO 2 -Preissteigerungen notwendig wären, um einen globalen CO 2 -Pfad zu erreichen, der bis 2020 dem 450 ppm-szenario im aktuellen IEA World Energy Outlook entspricht. Zusätzlich sind 5 Sensitivitätsrechnungen durchgeführt worden, um weitergehende Fragen zu klären. Die Ergebnisse des EU-Kraftwerksparkmodells können wie folgt zusammengefasst werden: Bei einer Verschärfung der CO 2 -Beschränkung in der EU steigen der CO 2 -Preis und die Strompreise in den einzelnen Staaten an. Zugleich verschiebt sich der Stromerzeugungsmix hin zu CO 2 -armen oder -freien Energieträgern. Im Fall des 20%-THG- Minderungsziels liegt der CO 2 -Preis im EU-ETS bei 28 Euro pro Tonne CO 2 (real 2008) im Jahr Das ambitioniertere Reduktionsziel von 30% bis zum Jahr 2020 führt im GWS mbh 2010

9 ETS-Sektor zu einer höheren notwendigen CO 2 -Reduktion bei einem CO 2 -Preis von 40 Euro/t CO 2. Die Unterschiede beim Großhandelspreis für Strom zwischen den Szenarien liegen EU-weit im Jahr 2020 im Durchschnitt bei 0,6 Cent/kWh. Die Rechnungen mit dem ökonomischen Modell GINFORS führen zu folgenden Ergebnissen: Die mit den Minderungsangeboten im Rahmen des Kopenhagen Accord verbundenen globalen CO 2 -Emissionen reichen nicht aus, um das 2 -Ziel noch zu erreichen. Die Problematik von Doppelzählungen und Ergebnisse andere Studien lassen erwarten, dass die Lücke zwischen Kopenhagen und dem 2 -Ziel eher noch größer ist als in den Modellrechnungen. Die Unterschiede zwischen den Mindestangeboten und den Höchstangeboten von Kopenhagen sind weltweit aufsummiert begrenzt. Die Höchstangebote von Kopenhagen führen zu ähnlichen BIP-Verlusten in den meisten großen Industrie- und Schwellenländern gegenüber der Referenz im Jahr 2020, wenn die Vorleistungen der 20%-THG-Minderung der EU unberücksichtigt sind. Unter Einrechnung der bereits beschlossenen EU-Ziele fällt die EU-Last überdurchschnittlich aus, was auch in einem höheren CO 2 -Preis von 40 gegenüber 20 Euro/t in den USA und sehr niedrigen Preisen in den Schwellenländern sichtbar wird. Innerhalb der EU könnten einige der großen Mitgliedsstaaten wie das Vereinigte Königreich und Frankreich im Nicht-ETS- Bereich noch etwas höhere Minderungen erreichen, wenn ein einheitlicher BIP-Verlust als Kriterium der EU-internen Lastenteilung gesehen wird. Im Szenario I wird die deutsche Industrie im EU-Vergleich überdurchschnittlich negativ getroffen. Das BIP liegt im Szenario Inter I im Jahr 2020 um 21,3 Mrd. Euro 2005 oder 0,9% niedriger als in der Referenz. Wesentlich getrieben wird dies durch den Rückgang der Exporte im Vergleich zur Referenz um über 1 % im Jahr Zwar sinken auch die Importe prozentual gleich, aber der absolut negative Außenhandelsimpuls reduziert auch Investitionen und Konsum. Der Beschäftigungsrückgang von fällt aufgrund von Lohnzurückhaltung der durchschnittliche Stundenlohnsatz steigt weniger an als der Preisindex der Lebenshaltung weniger deutlich aus als der Produktionseffekt. Ein kleiner Teil der BIP-Minderung wird auch durch die Transfers in Entwicklungsländer ausgelöst. Die Simulationsrechnungen verdeutlichen, dass die Industrieländer mit ihren Höchstangeboten die günstigen Minderungspotentiale weitgehend ausgeschöpft haben dürften. Kostengünstige Potentiale für weitergehende THG-Minderungen über die Angebote von Kopenhagen hinaus bestehen in erster Linie in Schwellenländern, im Energiebereich vor allem in China. Weitere internationale Verhandlungen und Analysen, die die Jahre bis 2020 betrachten, sollten sich vor allem auf die Finanzierung dieser THG-Minderungen in Schwellenländern konzentrieren, in einer Welt, die von einem globalen CO 2 -Markt noch ein ganzes Stück entfernt sein dürfte. Auf nationaler Ebene sollten Maßnahmen Vorrang haben, die sich unabhängig vom Ausgang weiterer Klimaverhandlungen auch wirtschaftlich rechnen. Sensitivitätsrechnungen zeigen, dass die Vorreiterrolle der EU der 20%-THG- Minderung bei Fragen der internationalen Lastenteilung mitberücksichtigt werden muss. Die Höhe der Modellergebnisse ist von einer ganzen Reihe von Annahmen abhängig, die bei der Ergebnisinterpretation einbezogen werden müssen. Darüber hinaus sind die Modellanalysen vor weiteren Unsicherheiten zu sehen, die die Politik mit in Betracht ziehen sollte. GWS mbh

10 2 ZIEL DES PROJEKTS UND VORGEHEN Im Dezember 2009 hat in Kopenhagen die 15. UN-Klimakonferenz mit dem Ziel stattgefunden, ein umfassendes internationales Klimaschutzabkommen für die Zeit nach 2012 abzuschließen. Die Prognos AG und die GWS mbh sind vom BMWi beauftragt worden, mögliche Optionen für eine Einigung aus energiewirtschaftlicher und wirtschaftspolitischer Sicht zeitnah zu bewerten. Dazu wurden folgende Schritte durchgeführt: Erfassung und Bewertung der Minderungsangebote der vom BMWi definierten Staaten (Baustein 1); Aufbereitung der vorhandenen Informationen über volkswirtschaftliche und sektorielle Minderungspotenziale in den einzelnen Industrieländern und den maßgeblichen Entwicklungsländern sowie Vergleich dieser Potenziale anhand relevanter volkswirtschaftlicher Parameter (Baustein 2); Quantifizierung und Analyse der ökonomischen Auswirkungen alternativer EUinterner Lastenteilungen zur Umsetzung der Kopenhagen-Einigung auf die deutsche Volkswirtschaft, auf die Energiewirtschaft und andere wichtige Sektoren anhand eines nach Sektoren disaggregierten makroökonomischen Modells. Dabei sind insbesondere die Auswirkungen auf die sektorale Wettbewerbsfähigkeit, die Beschäftigung, den Investitionsstandort Deutschland (Standortverlagerungen), die Strompreise und die Energieträgerstruktur untersucht worden. Internationale und sektorale ökonomische Rückkoppelungseffekte sind berücksichtigt worden (Baustein 3); Während der Kopenhagen-Konferenz jederzeit auch kurzfristig verhandlungsrelevante Analysen im Sinne der Fragestellungen durchzuführen und eine laufende Politikberatung des BMWi sicherzustellen (Baustein 4). Die Bausteine 1 und 2 sind in einem Bericht der Prognos vom dokumentiert, der im Rahmen des Projekts noch einmal aktualisiert worden ist. Nachfolgend werden hier die Ergebnisse der Modellanalysen des Bausteins 3 dargestellt. Die Klimakonferenz in Kopenhagen hat, anders als dies bei Auftragsvergabe noch möglich schien, keine Debatte über die EU-interne Lastenverteilung ausgelöst. Die Analyse konzentriert sich deshalb vor allem auf die Minderungsangebote im Kopenhagen Accord und die internationale Lastenteilung sowie mögliche Rückwirkungen für Deutschland und die EU. In Abschnitt 3 wird das methodische Vorgehen vorgestellt. Die untersuchten Szenarien werden in Abschnitt 4 beschrieben. Auswirkungen auf den Strommarkt werden in Abschnitt 5 dargestellt. Abschnitt 6 beschreibt die gesamtwirtschaftlichen und sektoralen Effekte der einzelnen Szenarien. Abschließend werden die Ergebnisse der Modellanalysen in Abschnitt 7 bewertet und in die aktuelle Diskussion eingeordnet. GWS mbh

11 3 METHODIK Die Analyse komplexer energie- und wirtschaftspolitischer Sachverhalte basiert heute wesentlich auf computergestützten Modellen. Dies gilt für das EU-Energie- und Klimapaket (EU-Kommission 2008) ebenso wie für die aktuell erstellten Energieszenarien in Deutschland. Die Modelle können große Datenmengen schnell verarbeiten und helfen auf diese Weise, die Sachverhalte in einem konsistenten Rahmen zu analysieren. Ein geschlossener Modellrahmen ist wichtig, weil dadurch Effekte vollständig erfasst werden. Üblicherweise wird in diesen Modellen die Szenariotechnik eingesetzt: Ein Referenzszenario, das eine Welt ohne die zu untersuchenden Entwicklungen bzw. Maßnahmen beschreibt, und ein oder mehrere Politik- oder Alternativszenarien, die sich an der entsprechenden Stelle vom Referenzszenario unterscheiden. Unterschiedliche Ergebnisse können dann auf die Einführung der Politikmaßnahme bzw. die unterstellten Entwicklungen zurückgeführt werden. Bei der Bewertung der Modellanalysen sind aber auch deren Grenzen zu berücksichtigen, die in Abschnitt 7 diskutiert werden. GINFORS ist ein ökonomisches Top-down-Modell, das die ökonomischen Konsequenzen unterschiedlicher internationaler Klimaschutzregime länderscharf abbilden kann. Zentrale Steuerungsgrößen sind CO 2 -Preise für den Emissionshandelssektor ETS (Emissions Trading System) und den Nicht-ETS-Bereich. Während diese Modellierung für den ETS-Bereich zumindest in der EU und absehbar bis 2020 auch in anderen Industrieländern dem tatsächlichen Steuerungsmechanismus entspricht bzw. entsprechen dürfte, entwickelt die Politik außerhalb des ETS wie z. B. in Deutschland im Integrierten Energie- und Klimaprogramm (IEKP) eine Vielzahl von oft ordnungsrechtlichen Instrumenten, für die der CO 2 -Preis als Schattenpreis zu interpretieren ist. Der Schattenpreis ist ein Indikator für die Minderungslast. Die Interpretation dieses Schattenpreises ist problematisch und von anderen Analysen zu unterscheiden. Beispielsweise rechnet McKinsey in seine Grenzvermeidungskostenkurven aus Entscheidersicht für Erneuerbare Energien staatliche Förderungen oder Umlagen bereits ein. Damit lohnen sich auch teure Technologien wie Photovoltaik bereits bei niedrigen CO 2 -Preisen. Für die großen Schwellenländer dürfte die Bedeutung von CO 2 -Preisen über flexible Mechanismen wie CDM bis 2020 weiter zunehmen. Wie wirksam die CO 2 -Preise tatsächlich sein werden, wird auch stark davon abhängen, ob es den Ländern gelingt, die Subventionierung von Brennstoffen wie auf G20-Ebene vereinbart weitgehend abzuschaffen und die Energiepreise von den Kosten abhängig zu machen. Für die Modellierung des EU-ETS ist die Kopplung eines ökonomischen Modells wie GINFORS mit einem EU-Kraftwerksparkmodell insbesondere dann sinnvoll, wenn Fragen der Stromwirtschaft im Zusammenhang mit der EU-Lastenteilung beim Klimaschutz und Wirkungen auf die internationale Wettbewerbsfähigkeit gerade energieintensiver Industrien diskutiert werden. Dazu kann ein Kraftwerksparkmodell, das die Stromerzeugung detailliert abbildet, sehr genau die Impulse auf Strom- und CO 2 -Preise ermitteln. Prognos und GWS (2009) haben mit einer solchen Modellkopplung bereits gute Erfahrungen gemacht. Auch EU-Studien gehen vergleichbar vor: In Russ et al. (2009) wird das Energiesystemmodell POLES zusammen mit dem ökonomischen GEM-E3-Modell für die Analyse internationaler Klimaregime nach 2012 eingesetzt. Ähnlich ist das Vorgehen aber auch auf GWS mbh

12 nationaler Ebene, etwa bei Studien zur Laufzeitverlängerung von Kernkraftwerken (R2B/EEFA 2010). Die Simulationsrechnungen werden mit dem GWS-Modell GINFORS und dem Prognos-EU-Kraftwerksparkmodell durchgeführt (siehe eine kurze Beschreibung in den Anhängen A und B). Den Zusammenhang zwischen Input, Modellen und Output zeigt die Abbildung 1. Das Kraftwerksparkmodell liefert die Strompreise und die Stromerzeugung nach Energieträgern für die einzelnen EU-Staaten und den CO 2 -Zertifikatepreis als Input für die makroökonomischen Berechnungen mit GINFORS. Die gesamtwirtschaftlichen Entwicklungen in beiden Modellen sind aufeinander abgestimmt. Der Energiemix außerhalb des Kraftwerksparks wird in GINFORS bestimmt. Abbildung 1: Vorgehen und Modellstruktur Input Modelle Output sozio-ökonomische Rahmendaten Politik Technische Parameter GINFORS (GWS) KWP-Modell Europa (Prognos) Sozio-Ökonomie Energiemix CO 2 -und Strompreis Prognos / GWS 2010 Im Kraftwerksparkmodell ist der Zeithorizont, den Reduktionszielen entsprechend, Eine alleinige Betrachtung des ETS-Sektors für diesen Zeitraum bis zum Jahr 2020 zur Bestimmung des CO 2 -Preises mit dem Kraftwerksparkmodell würde jedoch zu ungenügenden Ergebnissen führen. Der CO 2 -Preis im Emissionshandelssektor ETS wird durch die vorhandene Zertifikatemenge, den CO 2 -Ausstoß im Kraftwerkssektor und in den verpflichteten Industrieanlagen sowie durch die Emissionen des Luftverkehrs unter Berücksichtigung der Grenzvermeidungskosten bestimmt. Für eine realistische Berechnung des CO 2 -Preises für den Zeitraum bis zum Jahr 2020 ist eine zeitlich darüber hinaus gehende Betrachtung notwendig. Aufgrund der aktuellen Wirtschaftskrise ist die aktuelle Zertifikateausstattung für den gesamten ETS-Sektor bis zum Jahr 2020 sehr auskömmlich. Das 20%- und auch das 30%-THG- Minderungsziel wären bei einer bis zum Jahr 2020 isolierten Betrachtung relativ leicht und mit niedrigen CO 2 -Preisen zu erreichen. Und sofern nach 2020 wieder eine Übertragungsmöglichkeit von CO 2 -Zertifikaten eingeräumt würde, würde der Markt schon vor dem Jahr 2020 mit verstärkten CO 2 -Minderungsanstrengungen reagieren. Um dieses vom Markt zu erwartende Verhalten abzubilden, wird bei der Berechnung des CO 2 -Preises deshalb für den erweiterten Zeitraum ein Gleichgewicht von Zertifikaten und CO 2 -Ausstoß unterstellt. Alle relevanten Einflussfaktoren für die Entwick- GWS mbh

13 lung des CO 2 -Systems werden in dieser Studie bis zum Jahr 2030 ermittelt, die Modellergebnisse zum Kraftwerkspark stellen dann den berechneten Ausschnitt bis zum Jahr 2020 dar. Die Analyse im EU-Kraftwerksparkmodell wurde unter folgenden Annahmen erstellt: Angesichts der für das Projekt geltenden zeitlichen Restriktionen lassen sich für die einzelnen Größen belastbare Tendenzaussagen ableiten, nicht aber detaillierte Ergebnisse. Für die verschiedenen Kenngrößen der einzelnen Technologien werden in einem typologischen Ansatz durchschnittliche Kosten, Leistungen und Wirkungsgrade unterstellt, auch wenn diese in der Realität Streubreiten aufweisen können. CCS spielt für Großkraftwerke bis 2020 keine Rolle. Entsprechende Einsätze und Kosten werden bei den Berechnungen nicht angesetzt. GWS mbh

14 4 SZENARIEN In Abstimmung mit dem Auftraggeber wurden ein Referenzszenario und vier Szenarien unterschiedlicher internationaler Beteiligung an einem Klimaschutzregime untersucht. Im Referenzszenario setzt die EU ihr Energie- und Klimapaket bis 2020 um. Die Treibhausgas- (THG)-Emissionen liegen dadurch im Jahr 2020 um 20% unter dem Niveau des Jahres Auch das Erneuerbaren-Ziel von 20% am Bruttoendenergieverbrauch wird bis 2020 erreicht. Deutschland setzt den Politikstand vor dem Koalitionsvertrag um, d. h. insbesondere Ausstieg aus der Kernenergie und Umsetzung des IEKP. Für die übrigen Industrieländer und die großen Schwellenländer gelten unkonditionierte Mindestangebote im Rahmen des Kopenhagen Accord. Neben einigen europäischen Ländern haben sich aber nur Australien und Mexiko zu entsprechenden Minderungen verpflichtet. Die Möglichkeiten zur Nutzung flexibler Mechanismen wie CDM und Joint Implementation nach 2012 sind in der Referenz gering. Die Reduktion von Emissionen aus Entwaldung und Schädigung von Wäldern (REDD) sowie aus Landnutzung (LULUCF) generell spielt keine Rolle. Es fließen auch keine Transfers von Industrieländern an Entwicklungsländer. Die Szenarien internationaler Zusammenarbeit (Inter I bis Inter IV) unterscheiden sich von der Referenz im Wesentlichen in vier Punkten: 1. Die EU erhöht ihre THG-Minderung bis 2020 auf 30% gegenüber Die Wirkung auf die CO 2 - und Strompreise in der EU werden für alle 4 Szenarien einheitlich mit dem EU-Kraftwerksparkmodell ermittelt. Deutschland senkt seine THG-Emissionen bis 2020 gegenüber 1990 um 40% % der THG-Minderung gegenüber 2005 können von der EU wie von anderen Industrieländern durch flexible Mechanismen in anderen Ländern erbracht werden. Die Preise für diese flexiblen Mechanismen werden mit 90% des niedrigsten CO 2 -Preises in einem Industrieland angesetzt (vgl. dazu GWS & Prognos 2007). 3. Die ärmsten Entwicklungsländer erhalten von den Industrieländern staatliche Transfers für Anpassungsmaßnahmen, die nicht THG-minderungswirksam sind. Die Transfers steigen von 10 Mrd. Euro im Jahr 2012 auf 35 Mrd. Euro im Jahr Die Aufteilung auf die Industrieländer erfolgt gemäß Wirtschaftsleistung (BIP in Kaufkraftparitäten). 4. Die Minderungsbeiträge der übrigen Industrieländer und der Schwellenländer unterscheiden sich in den vier Szenarien: a. Im Szenario Inter I halten die Staaten ihre Mindestangebote im Rahmen des Kopenhagen Accord ein. Für die EU wird davon abweichend unterstellt, dass sie ihr Höchstangebot einer 30%-THG-Minderung erreicht. b. Im Szenario Inter II halten die Staaten ihre Höchstangebote im Rahmen des Kopenhagen Accord ein. c. Im Szenario Inter III werden auf Basis des Szenarios Inter II die CO 2 - Preise in den Ländern außerhalb der EU sowie in einigen EU-Staaten nur im Nicht-ETS-Bereich so angepasst, dass der BIP-Verlust gegenüber der Referenz den gesamtwirtschaftlichen Minderungskosten in Deutschland weitgehend entspricht. Es wird somit nach einer in gesamtwirtschaftli- GWS mbh

15 chen Minderungskosten gleichwertigen Minderungsverpflichtung gesucht. d. Das Szenario Inter IV beantwortet, ausgehend vom Szenario Inter III, die Frage, welche zusätzlichen CO 2 -Preissteigerungen notwendig wären, um einen globalen CO 2 -Pfad zu erreichen, der bis 2020 dem 450 ppm- Szenario im aktuellen IEA (2009) World Energy Outlook entspricht. Zusätzlich sind fünf Sensitivitätsrechnungen durchgeführt worden, die in Abschnitt 6.5 kurz beschrieben werden: 1. Keine EU-Vorreiterrolle: Fortschreibung des Politikstandes in der EU und in Deutschland von 2007, d. h. kein EU-Energie- und Klimapaket und kein IEKP. Es beantwortet die Frage, welche einseitigen Vorleistungen die EU und Deutschland bereits erbracht haben. 2. Hohe Strompreiseffekte in der EU: Welche ökonomischen Wirkungen treten auf, wenn die Strompreiseffekte im EU-Kraftwerksparkmodell unterschätzt werden? 3. Laufzeitverlängerung von Kernkraftwerken in Deutschland. Welche Wirkungen hat die Laufzeitverlängerung im europäischen Kontext? 4. Einseitiges THG-Minderungsziel Deutschlands von 40%, wenn die EU gleichzeitig nur 20% mindert. Welche Effekte hätte eine einseitige deutsche Verschärfung des Klimaziels? 5. Reaktion der internationalen Energiepreise auf umfassenden internationalen Klimaschutz. Welche Bedeutung haben die internationalen Energiepreise im Vergleich zu den Klimaschutzkosten? Während sämtliche Szenarien mit dem Modell GINFORS durchgerechnet worden sind, beschränken sich die Rechnungen mit dem EU-Kraftwerksparkmodell auf insgesamt vier Szenarien und Sensitivitäten, weil sich die Minderungsvorgaben für die EU in den anderen Szenarien nicht oder kaum unterscheiden. Tabelle 1: Szenariorechnungen mit dem EU-Kraftwerksparkmodell Referenzszenario EU-27: 20 % DE: 30 % Inter I EU-27: 30 % DE: 40 % THG-Minderung ( ) Kernenergie in Deutschland Ausstieg Ausstieg Sensitivität: Inter I mit KKW- Laufzeitverlängerung in Deutschland Sensitivität: Keine EU- Vorreiterrolle EU-27: 30 % DE: 40 % Kein definiertes Ziel Laufzeitverlängerung für alle bestehenden KKW (bis mindestens 2020) Ausstieg GWS mbh

16 5 AUSWIRKUNGEN AUF DIE STROMERZEUGUNG 5.1 RAHMENDATEN STROMNACHFRAGE Die Entwicklung der Stromnachfrage in dieser Studie basiert auf einer von Prognos angepassten Entwicklung des aktuellen Baseline-Szenarios der EU (DG TREN 2008). Im Vergleich zum Baseline-Szenario wurde die aktuelle Wirtschaftskrise berücksichtigt. So steigt das BIP in der ersten Dekade durchschnittlich nur um 1,3 % pro Jahr. Danach wird mittelfristig von einer Erholung der Wirtschaft ausgegangen, so dass im Zeitraum 2010 bis 2020 die europäische Wirtschaft im Mittel um 2,2 % im Jahr wächst. 1 Im Baseline- Szenario wurde hingegen für den gesamten Zeitraum 2005 bis 2020 von einem Wirtschaftswachstum von 2,4 % pro Jahr ausgegangen. Neben der veränderten Wirtschaftsentwicklung wurde für diese Studie im Bereich der Stromnachfrage eine gegenüber dem Baseline-Szenario verstärkte, zum Teil schon umgesetzte, EU-weite Effizienzpolitik berücksichtigt (z. B. Ökodesign-Richtlinie, Glühlampenverbot). Unter Berücksichtigung dieser Faktoren steigt der Stromverbrauch in Europa bis zum Jahr 2020 um 17,4 % im Vergleich zum Jahr 2005 an. Im Zeitraum ist mit einer annähernd konstanten Nachfrage zu rechnen. Der noch steigende Stromverbrauch in Ost- und teilweise Südeuropa wird durch den zu erwartenden leicht zurückgehenden Verbrauch in den mitteleuropäischen Staaten ausgeglichen. Der Stromverbrauch der Elektromobilität wurde im Rahmen dieser Studie nicht genauer untersucht und bleibt aufgrund der noch hohen Unsicherheiten bezüglich der Ausbaugeschwindigkeit dieser Technik unberücksichtigt. 1 Das Referenzszenario in GINFORS verläuft nach Tabelle 2 sehr ähnlich, aber nicht exakt gleich. GWS mbh

17 Abbildung 2: Entwicklung der Stromerzeugung in der EU-27 Entwicklung der Nettostromproduktion Europa (EU 27) Index: 2005=100% 140% 120% 100% 108.9% 117.2% 110.1% 130.5% 134.6% 124.5% 117.4% 117.3% 117.3% 100.0% 98.5% 80% 60% 40% DG TREN % Abschätzung Prognos mit angepasste Wirtschafts- und Effizienzentwicklung 0% Prognos ENTWICKLUNG DES EMISSIONSHANDELS Der EU-Emissionshandel (European Union Emission Trading System, EU ETS) ist ein marktwirtschaftliches Instrument mit dem Ziel, die Treibhausgasemissionen unter minimalen volkswirtschaftlichen Kosten zu senken. Das System funktioniert nach dem Prinzip cap & trade. Einerseits wird die Höhe der Treibhausgasemissionen beschränkt, andererseits können die Emissionsberechtigungen frei gehandelt werden. Dadurch soll ein ökonomischer Anreiz entstehen, den Ausstoß von Klimagasen dort zu senken, wo es am effizientesten ist. Die Höhe des Caps für den ETS-Sektor ist bis zum Jahr 2020 von der EU am 23. April 2009 festgelegt worden. Sollte das EU-weite Treibhausgasminderungsziel noch auf 30% verschärft werden, wird das Cap für den ETS-Sektor ebenfalls verschärft. Für diesen Fall wurde die genaue Lastenverteilung der zusätzlichen CO 2 -Minderung zwischen den nicht im ETS erfassten Sektoren (Haushalte, Tertiärer Sektor, Schienen- und Straßenverkehr) und den ETS-Sektoren von der EU noch nicht festgelegt. Im Rahmen dieser Studie wurde in Anlehnung an die bisherige Verteilung der Minderungslast zwischen ETS- und Nicht-ETS-Sektor davon ausgegangen, dass zwei Drittel der zusätzlichen Minderung im ETS-Sektor erbracht werden müssen und ein Drittel von den anderen Sektoren getragen wird. GWS mbh

18 Abbildung 3: CO 2 -Cap für den ETS-Sektor ohne CDM/JI, in Mio. t CO 2 CO 2 -Cap für den ETS-Sektor in Europa in Mio. t CO Cap-ETS-Sektor ohne CDM - 30 % Szenario Cap-ETS-Sektor ohne CDM - 20 % Szenario Prognos ENTWICKLUNG DER ZUR VERFÜGUNG STEHENDEN CDM/JI-MENGEN CDM (Clean Development Mechanism), der Mechanismus für umweltverträgliche Entwicklung, ist einer der vom Kyoto-Protokoll vorgesehenen flexiblen Mechanismen. Ziel ist es, die den Industrieländern entstehenden Kosten zum Erreichen des vertraglich festgelegten Reduktionsziels zu senken und Entwicklungsländern eine ökologisch nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung zu ermöglichen, indem Treibhausgas-Emissionen in Entwicklungsländern verringert werden, wo dies häufig günstiger möglich ist als im Investorland. Der JI-Mechanismus (Joint Implementation) ermöglicht es einem Industriestaat oder Unternehmen, in einem anderen Industriestaat emissionsreduzierende Projekte durchzuführen und sich diese Reduktionen im eigenen Land anzurechnen. Im Referenzszenario, mit einer angestrebten Minderung der Treibhausgasemissionen um 20 % bis zum Jahr 2020, beträgt die zur Verfügung stehende CDM/JI-Menge voraussichtlich Millionen Tonnen. Davon entfallen Millionen Tonnen auf die 2. Handelsperiode ( ) und 300 Millionen Tonnen auf die 3. Handelsperiode ( ). Für die Periode von 2020 bis zum Jahr 2030 wurde für das Referenzszenario von einer Weiterführung der restriktiven CDM/JI Politik Europas ausgegangen. Die CDM/JI-Menge beträgt für diesen Zeitraum insgesamt 300 Millionen Tonnen. Für den Fall der Verschärfung der europäischen Klimaziele mit einer angestrebten Minderung um 30% bis zum Jahr 2020 kann die Hälfte der im ETS-Sektor zusätzlich zu erbringenden Minderung über CDM/JI-Projekte erbracht werden. Bis zum Jahr 2020 er- GWS mbh

19 höht sich damit die CDM/JI-Menge auf etwa Millionen Tonnen. Bei der Fortschreibung dieses Szenarios bis zum Jahr 2030 wird eine sich jährlich linear verringernde CDM/JI-Menge unterstellt 1, so dass zwischen 2020 und 2030 insgesamt Millionen Tonnen für den ETS-Sektor zur Verfügung stehen. In allen Szenarien wird unterstellt, dass die politisch erlaubten CDM/JI-Mengen am internationalen Markt auch realisiert werden können, was bei den in Kopenhagen angebotenen Minderungszielen der anderen Industrieländer der Fall sein wird. Abbildung 4: CO 2 -Cap für den ETS-Sektor inkl. CDM/JI, in Mio. t CO 2 CO 2 -Cap für den ETS-Sektor in Europa inkl. CDM/JI in Mio. t CO Cap-ETS-Sektor inkl. CDM - 30 % Szenario Cap-ETS-Sektor inkl. CDM/JI - 20% Szenario Prognos 2010 Enthalten sind im europäischen ETS-Sektor momentan die Kohlendioxid-Emissionen aus der Strom- und Fernwärmeerzeugung in thermischen Kraftwerken ab 20 MW Leistung und aus den Industriebranchen Eisen- und Stahlverhüttung, Kokereien, Raffinerien, Zement- und Kalkherstellung, Glas-, Keramik- und Ziegelindustrie sowie Papier- und Zelluloseproduktion. Ab dem Jahr 2012 wird der Luftverkehr auch in das Handelssystem einbezogen. Für alle Flüge, die in der EU starten oder landen, müssen Verschmutzungszertifikate erworben werden. Alle Fluggesellschaften erhalten eine kostenlose Zuteilung von 97 % bzw. 95 % (ab 2015) auf Basis ihrer historischen Emissionen im Zeitraum Aufgrund des prognostizierten starken Anstieges der Flüge und des absoluten Energieverbrauchs werden 1 Zielwert liegt bei einer Menge von Null im Jahr GWS mbh

20 die Fluggesellschaften ab 2012 voraussichtlich als Nettonachfrager im ETS-System auftreten. Die im Folgenden unterstellte Entwicklung der CO 2 -Emissionen in der Luftfahrt basiert auf dem EU Baseline-Szenario 2007 (DG TREN 2008), der Effekt der aktuellen Wirtschaftskrise wurde zusätzlich berücksichtigt, so dass der Anstieg weniger stark ausfällt. Die zukünftigen Emissionen der im ETS-Sektor erfassten Industrieanlagen konnten im Rahmen dieser Studie nicht detailliert modelliert werden. Die Entwicklung des CO 2 - Ausstoßes dieser Anlagen basiert ebenfalls auf dem EU Baseline-Szenario 2007 (DG TREN 2008), wobei die Wirtschaftskrise und die in dieser Studie angenommene niedrige Wachstumsprognose berücksichtigt wurden. Im Fall einer Verschärfung der Klimapolitik ist mit einem Beitrag der Industrieanlagen zu rechnen. Die mögliche Höhe der Emissionsminderung wurde mit Hilfe von typischen Grenzvermeidungskosten der Industrie abgeschätzt (McKinsey 2007). Die beiden folgenden Abbildungen zeigen die Entwicklung des CO 2 -Caps für die 20%- THG-Minderung in der Referenz und für die 30%-Minderung in den Szenarien Inter I sowie der Sensitivität Laufzeitverlängerung der KKW in Deutschland. Abbildung 5: CO 2 -Cap für den ETS-Sektor inkl. CDM/JI im 20 %-Szenario, in Mio. t CO 2 CO 2 -Cap für den ETS-Sektor in Europa inkl. CDM/JI - 20 % Szenario in Mio. t CO Kraftwerkssektor Unterausstattung Luftverkehr Sonstiger Umwandlungsverbrauch Im ETS erfasste Industrie Prognos 2010 GWS mbh

21 Abbildung 6: CO 2 -Cap für den ETS-Sektor inkl. CDM/JI im 30 %-Szenario, in Mio. t CO 2 CO 2 -Cap für den ETS-Sektor in Europa inkl. CDM/JI - 30 % Szenario in Mio. t CO Kraftwerkssektor Unterausstattung Luftverkehr Sonstiger Umwandlungsverbrauch Im ETS erfasste Industrie Prognos ENTWICKLUNG DER STRUKTUR DER STROMERZEUGUNG In den untersuchten Szenarien steigt die Stromerzeugung in der EU 27 im Zeitraum 2005 bis 2020 um etwa 17% an. Die Erzeugung aus Erneuerbaren Energien wächst in dieser Zeitspanne auf fast das 2½-fache. Damit sinkt, trotz des insgesamt steigenden Strombedarfs, die Stromproduktion der konventionellen Kraftwerke um etwa 7%. Die folgenden Abbildungen zeigen die Entwicklung der Stromerzeugung in den vier mit dem Strommodell untersuchten Szenarien. Im Szenario Keine EU-Vorreiterrolle (siehe Abbildung 7) ohne ein definiertes CO 2 - Minderungsziel verändert sich die Struktur der konventionellen Stromerzeugung bis zum Jahr 2020 nur geringfügig. Die absolute Stromproduktion aus Braun- und Steinkohle sowie aus Erdgas bleibt in etwa konstant. Die Kernenergieerzeugung sinkt, hauptsächlich in Folge des Kernenergieausstiegs in Deutschland, um etwa 15 %. Im Referenzszenario (siehe Abbildung 8) setzt die EU ihr Energie- und Klimapaket bis 2020 um. Die Treibhausgas- (THG)-Emissionen liegen im Jahr 2020 um 20% unter dem Niveau des Jahres Im Kraftwerkssektor ergibt sich, im Vergleich zum Szenario Keine EU-Vorreiterrolle, durch den steigenden CO 2 -Zertifikatepreis eine leichte Verschiebung zu CO 2 -ärmeren Kraftwerken. Die Stromproduktion aus Erdgas- und Kernkraftwerken liegt im Jahr 2020 um 4 bzw. 3% über der entsprechenden Erzeugung des Szenarios Keine EU-Vorreiterrolle. Die Erzeugung aus Braun- und Steinkohlekraftwerken sinkt hingegen im Vergleich der beiden Szenarien um 7 bzw. 3 %. GWS mbh

22 Das Szenario Inter I (siehe Abbildung 9) wird unterstellt, dass die EU ihr Höchstangebot einer 30%-THG-Minderung bis zum Jahr 2020 erreicht. Die notwendige Reduktion der CO 2 -Emissionen im Kraftwerkssektor ist höher als im Referenzszenario (siehe Abbildung 6). Die Stromerzeugung aus Erdgas gewinnt in diesem Szenario bis zum Jahr 2020 eine stärkere Bedeutung. Gegenüber dem Szenario Keine EU-Vorreiterrolle und dem Referenzszenario liegt diese Stromproduktion um 36 % bzw. 30 % höher. Die Verstromung von Kohle geht zurück. Im Vergleich zum Szenario Keine EU-Vorreiterrolle liegt die Stromproduktion der Braun- und Steinkohlekraftwerke im Jahr 2020 um 22 % bzw. um 25 % niedriger. In der Sensitivitätsrechnung: Inter I mit KKW-Laufzeitverlängerung (siehe Abbildung 10) werden die energiewirtschaftlichen und makroökonomischen Effekte einer Laufzeitverlängerung der deutschen Kernkraftwerke (bis mindestens 2020) untersucht. Es wird, wie im Vergleichsszenario Inter I, von einer 30%-THG-Minderung der EU bis zum Jahr 2020 ausgegangen. Die Kernenergienutzung in Europa bleibt in dieser Sensitivitätsrechnung über dem Zeitraum in etwa konstant. Gegenüber dem Szenario Inter I liegt die Stromerzeugung der KKWs im Jahr 2020 um etwa 12 % höher. Die notwendige CO 2 -Minderung im ETS-Sektor wird gegenüber dem Szenario Inter I zu einem niedrigeren CO 2 -Zertifikatepreis erreicht (siehe Abbildung 14). Die wirtschaftliche Situation von Kohlekraftwerken verbessert sich damit gegenüber Erdgaskraftwerken. Im Vergleich zu Inter I liegt die Kohlestromerzeugung im Jahr 2020 etwa höher, die Erzeugung der Erdgaskraftwerke hingegen liegt um etwa 20 % niedriger. Abbildung 7: Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 Keine EU-Vorreiterrolle Stromerzeugung (netto) in TWh Erneuerbare Öl Erdgas Steinkohle Braunkohle Kernkraft Prognos 2010 GWS mbh

23 Abbildung 8: Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 Referenz Stromerzeugung (netto) in TWh Erneuerbare Öl Erdgas Steinkohle Braunkohle Kernkraft Prognos 2010 Abbildung 9: Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 Inter I Stromerzeugung (netto) in TWh Erneuerbare Öl Erdgas Steinkohle Braunkohle Kernkraft Prognos 2010 GWS mbh

24 Abbildung 10: Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 Inter I mit KKW- Laufzeitverlängerung in Deutschland Stromerzeugung (netto) in TWh Erneuerbare Öl Erdgas Steinkohle Braunkohle Kernkraft Prognos 2010 Abbildung 11: Abweichung der Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 im Szenario Keine EU-Vorreiterrolle im Vergleich zum Referenzszenario Abweichung Keine EU-Vorreiterrolle zum Referenzszenario in TWh Erneuerbare Öl Erdgas Steinkohle Braunkohle Kernkraft Prognos 2010 GWS mbh

25 Abbildung 12: Abweichung der Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 im Szenario Inter I im Vergleich zum Referenzszenario Abweichung Inter I zum Referenzszenario in TWh Erneuerbare Öl Erdgas Steinkohle Braunkohle Kernkraft Prognos 2010 Abbildung 13: Abweichung der Stromerzeugung nach Energieträgern EU 27 im Szenario Inter I (mit KKW-Verlängerung) im Vergleich zum Referenzszenario Abweichung Inter I (mit KKW-Verlängerung) zum Referenzszenario in TWh Erneuerbare Öl Erdgas Steinkohle Braunkohle Kernkraft Prognos 2010 GWS mbh

26 5.3 ENTWICKLUNG DES CO 2 -ZERTIFIKATEPREISES UND DES STROMPREISES Der im Jahr 2005 gestartete EU-Emissionshandel ist ein marktwirtschaftliches Instrument der EU-Klimapolitik mit dem Ziel, die Treibhausgasemissionen unter minimalen volkswirtschaftlichen Kosten zu senken. In der ersten Handelsperiode von 2005 bis 2007 waren große Preisschwankungen zu verzeichnen. Mit dem Start der zweiten Periode im Jahr 2008 stieg, nach dem Preisverfall im Jahr 2007, der Preis auf etwa 14 Euro/t CO 2 an. Im Szenario Keine-EU-Vorreiterrolle wurde der CO 2 -Preis konstant auf den Wert von 5 Euro/t gesetzt. Dieser niedrige Preis repräsentiert relativ schwache Klimaanstrengungen in Europa, die EU nimmt keine Vorreiterrolle bei Klimaschutzanstrengungen ein. In den drei anderen betrachteten Szenarien wurden die CO 2 -Preise, die sich im ETS ergeben, auf Basis der zur Verfügung stehenden Caps berechnet. Abbildung 14: Entwicklung des CO 2 -Zertifikatepreises bis zum Jahr 2020 CO 2 -Zertifikatepreis in EUR 2008 pro Tonne Inter I (mit KKW-Laufzeitverlängerung) Inter I Referenz Keine EU-Vorreiterrolle In den Szenarien (außer Keine EU-Vorreiterrolle) steigt der CO 2 -Preis infolge der zukünftigen Zertifikateverknappung kontinuierlich an. Sofern die europaweiten Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2020 um 20% (Referenz) verringert werden, ergibt sich ein Preis von 28 Euro pro Tonne CO 2 (real 2008) im Jahr Das ambitioniertere Reduktionsziel von 30% (Inter I) bis zum Jahr 2020 führt im ETS-Sektor zu einer höheren notwendigen CO 2 -Reduktion. Diese führt zu einem CO 2 -Preis von 40 Euro pro Tonne CO 2 (real 2008). Wenn in Deutschland die Laufzeit aller bestehenden Kernkraftwerke bis mindestens 2020 verlängert wird (Inter I mit KKW-Laufzeitverlängerung), steigt der CO 2 - Preis, um das 30%-Reduktionsziel zu erreichen, auf 35 Euro pro Tonne CO 2 (real 2008). Der Großhandelspreis für die EU ergibt sich als mit der Stromerzeugung der einzelnen Länder gewichtetes Mittel der berechneten Strompreise der Einzelstaaten. Für die Modellrechnungen zu den makroökonomischen Auswirkungen wurden die berechneten Groß- GWS mbh

27 handelspreise der einzelnen Staaten in Endkundenpreise für Haushalte und Industrie überführt. In allen betrachteten Szenarien steigt sowohl im europäischen Mittel als auch in Deutschland der Großhandelsstrompreis im Zeitraum 2005 bis Höhere CO 2 -Preise in den Szenarien führen auch zu höheren Strompreisen. Die KKW-Laufzeitverlängerung hat natürlich den größten Einfluss auf die Strompreise in Deutschland, aber auch andere Länder profitieren in Form niedrigerer CO 2 - und Strompreise. Abbildung 15: Entwicklung des mittleren 1 Großhandelspreises in Europa Großhandelspreis (Baseload) für die EU 27 in EUR 2008 pro MWh 100 Inter I (mit KKW-Laufzeitverlängerung) 90 Inter I Referenz 80 Keine EU-Vorreiterrolle Gewichtet mit der Stromerzeugung und dem jeweiligen Großhandelspreis der einzelnen europäischen Staaten GWS mbh

28 6 INTERNATIONALE ENTWICKLUNG UND ÖKONOMISCHE EFFEKTE Das Kapitel beschreibt die Entwicklung der weltweiten energiebedingten CO 2 - Emissionen und die gesamtwirtschaftlichen und sektoralen Konsequenzen der Szenarien. Die entscheidenden Preisimpulse für CO 2 -Emissionen (Abbildung 14) und für Strom (Abbildung 15) in Europa werden aus dem in Abschnitt 5 eingesetzten Kraftwerksparkmodell übernommen. 6.1 REFERENZENTWICKLUNG In der Referenzentwicklung führt die aktuelle Wirtschafts- und Finanzkrise dazu, dass das Wirtschaftswachstum zwischen 2000 und 2010 im Vergleich zum vorhergehenden Jahrzehnt deutlich reduziert ist. Nach dem Jahr 2010 kehren die Industrieländer wieder auf den Wachstumspfad zurück, der vor der Krise für Europa (DGTREN 2008) und weltweit (IEA 2009) erwartet wurde (vgl. Tabelle 2), das BIP bleibt aber unter der vorherigen absoluten Niveaulinie. In Europa wachsen die neuen Mitglieder der EU (NMS-12) etwa so schnell wie die Weltwirtschaft, während die EU-15 deutlich zurückfällt. Die polnische Volkswirtschaft wächst weiter deutlich schneller als die deutsche, französische und britische mit entsprechenden Folgen für den Energieverbrauch. Das Wachstum in den Schwellenländern liegt sehr viel höher als in den Industrieländern, schwächt sich nach 2020 aber auch in China und Indien deutlich ab. Damit sinkt auch das weltweite Wachstum nach 2020, wobei die gewählte Bewertung mit Kaufkraftparitäten (PPP) das Wachstum etwas höher ausfallen lässt als bei einer Bewertung mit Marktpreisen bzw. Wechselkursen. Tabelle 2: Gesamtwirtschaftliche Entwicklung in der Referenz Durchschn. jährliche Wachstumsraten Deutschland 2,1 0,8 1,5 1,3 UK 2,5 1,6 1,9 1,6 Frankreich 2,1 1,1 1,6 0,9 Polen 3,6 3,5 3,5 1,7 EU-15 2,3 1,1 1,9 1,4 NMS-12 2,3 4,0 3,7 3,1 EU-27 2,3 1,4 2,1 1,7 andere Industrieländer 3,5 1,7 2,5 2,3 darunter USA 3,3 1,7 2,5 2,1 darunter Russland 3,8 4,2 4,9 G5 6,7 7,4 6,5 3,8 darunter China 10,6 9,1 7,0 3,5 darunter Indien 5,4 7,0 7,3 4,8 darunter Brasilien 2,7 4,7 3,6 3,6 Rest der Welt 3,2 4,2 3,9 2,2 Welt (PPP2004) 3,7 3,6 4,1 2,9 Quelle: IMF, OECD, eigene Berechnungen der GWS GWS mbh