Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

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1 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr Eine Untersuchung verschiedener Strategien zur Sicherstellung einer erfolgreichen Energiewende im Verkehrsbereich.

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3 Eine Untersuchung verschiedener Strategien zur Sicherstellung einer erfolgreichen Energiewende im Verkehrsbereich. Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

4 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr Herausgegeben von der PricewaterhouseCoopers Aktiengesellschaft Wirtschaftsprüfungsgesellschaft Von Theresa Brandt, Volker Breisig, Dr. Peter Claudy, Philipp Kohlmorgen, Saskia Lehmann, Dr. Georg Teichmann, Mustafa Zein und Jakob Zwick Juni 2015, 88 Seiten, 57 Abbildungen, 4 Tabellen, Softcover Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigungen, Mikroverfilmung, die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Medien sind ohne Zustimmung der Herausgeber nicht gestattet. Die Inhalte dieser Publikation sind zur Information unserer Mandanten bestimmt. Sie entsprechen dem Kenntnisstand der Autoren zum Zeitpunkt der Veröffentlichung. Für die Lösung einschlägiger Probleme greifen Sie bitte auf die in der Publikation angegebenen Quellen zurück oder wenden sich an die genannten Ansprechpartner. Meinungsbeiträge geben die Auffassung der einzelnen Autoren wieder. In den Grafiken kann es zu Rundungsdifferenzen kommen. Juni 2015 PricewaterhouseCoopers Aktiengesellschaft Wirtschaftsprüfungsgesellschaft. Alle Rechte vorbehalten. PwC bezeichnet in diesem Dokument die PricewaterhouseCoopers Aktiengesellschaft Wirtschaftsprüfungsgesellschaft, die eine Mitgliedsgesellschaft der PricewaterhouseCoopers International Limited (PwCIL) ist. Jede der Mitgliedsgesellschaften der PwCIL ist eine rechtlich selbstständige Gesellschaft.

5 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis... 6 Tabellenverzeichnis... 8 Abkürzungs- und Einheitenverzeichnis... 9 A B Executive Summary...10 Einleitung...21 C Stand der Energiewende im Verkehrsbereich D Zukünftige Herausforderungen der Energiewende im Verkehrsbereich Nachfrage nach Mobilität Verkehrsleistung Energieträger und Antriebstechnologien bei Kraftfahrzeugen im Straßenverkehr Betrachtung der Verkehrsträger Schiene, Wasser und Luft Schienenverkehr Schifffahrt Luftfahrt Prognosen zur zukünftigen Entwicklung des Endenergie verbrauchs und der CO 2 -Emissionen im Verkehrssektor Prognosen für den Endenergieverbrauch Prognosen zu Treibhausgasemissionen E Szenarioberechnungen Referenzszenario Zielerreichung von 1 Million Elektrofahrzeuge im Jahr Starke Marktdurchdringung von Hybridfahrzeugen und alternativen Kraftstoffen Verzögerte Marktdurchdringung alternativer Antriebs technologien Zielerreichung von ca. 1,1 Millionen CNG-Personen kraftwagen im Jahr Pessimistische Marktperspektiven für alternative Antriebs technologien Steigerung der Effizienz von Lastkraftwagen im Güterverkehr Zusammenfassung und Vergleich der Szenarien Fazit aus den Szenarioberechnungen Anlage Ihre Ansprechpartner Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 5

6 Abbildungsverzeichnis/Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abb. 1 Abb. 2 Abb. 3 Abb. 4 Abb. 5 Abb. 6 Abb. 7 Entwicklung des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor...10 Entwicklung der CO 2 -Emissionen im Verkehrssektor...11 Anteiliger CO 2 -Ausstoß nach Verkehrsträgern...11 Endenergieverbrauch der unterschiedlichen Szenarien im Verkehrsbereich CO 2 -Emissionen der unterschiedlichen Szenarien im Verkehrsbereich...14 Kumulierte Gesamtkosten und CO 2 -Emissionen der unterschiedlichen Szenarien im Verkehrsbereich im Vergleich zum Referenzszenario Spezifische Verbrauchswerte verschiedener Antriebstechnologien bei Neu fahrzeugen im Zeitverlauf...17 Abb. 8 Entwicklung des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor Abb. 9 Abb. 10 Entwicklung des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor nach Energie trägern Entwicklung des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor nach Verkehrs trägern Abb. 11 Entwicklung der CO 2 -Emissionen im Verkehrssektor Abb. 12 Anteiliger CO 2 -Ausstoß nach Verkehrsträger Abb. 13 Konsumausgaben der privaten Haushalte im Inland (Verkehr) Abb. 14 Endenergieverbrauch und Reduktionsziele bis Abb. 15 Klassifizierung des Verkehrs nach Verkehrsträgern Abb. 16 Beförderungsmenge im Güterverkehr...31 Abb. 17 Anteil der Verkehrsträger am Personenverkehraufwand Abb. 18 Anzahl der Kraftfahrzeuge in Deutschland Abb. 19 Verkehrsausgaben nach Altersstruktur Abb. 20 Veränderung der Zahl der Erwerbstätigen, Abb. 21 Entwicklung der Zahl der Carsharing-Nutzer in Deutschland Abb. 22 Modal Split im Personen- und Güterverkehr, Deutschland Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

7 Abbildungsverzeichnis/Tabellenverzeichnis Abb. 23 Entwicklung der Verkehrsleistung im Personenverkehr (motorisiert) Abb. 24 Entwicklung der Verkehrsleistung im Güterverkehr...41 Abb. 25 Kraftfahrzeuge im Juni Abb. 26 Zusammensetzung des Pkw-Bestands Abb. 27 Zusammensetzung des Pkw-Bestands Abb. 28 Pkw-Bestand in Deutschland nach Energiequelle/Kraftstoff (2014) Abb. 29 Status Technologie Elektomobiltät Abb. 30 Verkehrsleistung im Schienenverkehr (Personenverkehr) Abb. 31 Auslastung Schienen-Personenverkehr in Deutschland Abb. 32 Energieverbrauch durch Tank-to-Wheel und Well-to-Wheel...51 Abb. 33 Strommix der Deutschen Bahn Abb. 34 CO 2 -Emissionen der Schienenverkehrsträger Abb. 35 Abb. 36 Entwicklung der Güterbeförderung in der deutschen Binnenschifffahrt CO 2 -Emissionen der Sektoren Flugverkehr, Schienenverkehr, Binnenschifffahrt in Abb. 37 CO 2 -Emissionen im Luftverkehr in Abb. 38 Abb. 39 Endenergieverbrauch (gesamt) im Verkehrssektor (Referenz- und Zielszenarien) Entwicklung des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor nach Energieträgergruppe (Referenz- und Zielszenarien) Abb. 40 Entwicklung der Personenverkehrsleistung Abb. 41 Entwicklung der Güterverkehrsleistung Abb. 42 Anteil der Antriebstechnologien am Pkw-Bestand Abb. 43 Entwicklung des modalen Split im Güterverkehr Abb. 44 Entwicklung des modalen Split im Personenverkehr Abb. 45 Abb. 46 Abb. 47 Durchschnittlicher Verbrauch von neuzugelassenen Pkw und von Pkw im Bestand Entwicklung des Endenergieverbrauchs des Verkehrssektors...67 CO 2 -Emissionen des gesamten Verkehrs...67 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 7

8 Abbildungsverzeichnis/Tabellenverzeichnis Abb. 48 Verlauf der Kraftstoffausgaben für den Bestand Abb. 49 Abb. 50 Abb. 51 Abb. 52 Abb. 53 Abb. 54 Abb. 55 Abb. 56 Abb. 57 Anteil der Antriebstechnologien am Pkw-Bestand (Elektromobilitäts-Szenario) Anteil der Antriebstechnologien am Pkw-Bestand (Hybrid-Szenario) Anteil der Antriebstechnologien am Pkw-Bestand (verzögertes Szenario) Anteil der Antriebstechnologien am Pkw-Bestand (Erdgas-Szenario) Anteil der Antriebstechnologien am Pkw-Bestand (Status-quo-Szenario) Endenergieverbrauch der unterschiedlichen Szenarien im Verkehrsbereich CO 2 -Emissionen der unterschiedlichen Szenarien im Verkehrsbereich...76 Kumulierte Gesamtkosten und CO 2 -Emissionen der unterschiedlichen Szenarien im Verkehrsbereich Spezifische Verbrauchswerte verschiedener Antriebstechnologien bei Neu fahrzeugen im Zeitverlauf Tabellenverzeichnis Tab. 1 Spezifische CO 2 -Emissionen nach Kraftstoff...16 Tab. 2 Ergebnisse der Szenarienberechnung Tab. 3 Spezifische CO 2 -Emissionen nach Kraftstoff Tab. 4 Übersicht Annahmen Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

9 Abkürzungs- und Einheitenverzeichnis Abkürzungs- und Einheitenverzeichnis Abkürzungen ÖPNV öffentlicher Personennahverkehr AGEB Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen ÖSPV öffentlicher Straßenpersonenverkehr BMVBS BMVI BMWi Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Bundes ministeriums für Verkehr und Digitale Infrastruktur Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Pkw UBA ZKR Personenkraftwagen Umweltbundesamt Zentralkommission für die Rheinschifffahrt CNG Compressed Natural Gas Einheiten CO 2 Kohlendioxid MJ Megajoule DLR EEG EEV EVU Forschungszentrum der Bundesrepublik Deutschland für Luft- und Raumfahrt Erneuerbare-Energien-Gesetz Endenergieverbrauch Energieversorgungsunternehmen Pkm PJ tkm TWh Personenkilometer Petajoule Tonnenkilometer Terrawattstunden EwO HCCI IMO KBA KWK Lkw LNF LNG MIV NOx NPE PwC Energiewende Outlook Homogene Kompressionszündung Vorschrift der International Maritime Organisation Kraftfahrt-Bundesamtes Kraft-Wärme-Kopplung Lastkraftwagen Lastkraftwagen und leichten Nutzfahrzeuge flüssig Erdgas motorisierter Individualverkehr Ausstoß von Emissionen Nationalen Plattform Elektromobilität Zur Vereinfachung werden wir in dieser Kurzstudie von Mitarbeitern, Kollegen und Fallbearbeitern geschlechter neutral sprechen. Selbstverständlich werden die Gleichstellungs grundsätze bei PwC berücksichtigt. Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 9

10 Executive Summary A Executive Summary Vor der Analyse der zukünftigen Herausforderungen der Energiewende im Verkehrsbereich wird zu Beginn der vorliegenden Studie die gegenwärtige Ausgangs situation dargestellt. Ziele der Bundesregierung sind ambitioniert. Aktuell ist der Verkehrssektor für rund 28 % des Gesamtendenergie verbrauchs verantwortlich. Das Ziel der Bundesregierung ist eine Reduzierung der CO 2 -Emissionen bis 2050 um % gegenüber dem Jahr 1990, wobei der Verkehrsbereich neben dem Stromund Wärmesektor seinen Beitrag zu leisten hat. Für den Verkehrs bereich hat sich Deutschland zudem als Ziel gesetzt, gegenüber 2005 den Endenergieverbrauch bis 2020 um 10 % und bis 2050 um 40 % zu senken (Stand 2005: PJ) 1. Aktuell ist der Verkehrssektor in Deutschland für rund 28 % des Gesamt endenergieverbrauchs verantwortlich. 2 Die folgende Grafik gibt einen Überblick über die Entwicklung Abb. 1 Entwicklung des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor in TWh Kriseneffekt PwC Research: Hochrechnung auf Basis eines eigenen Verkehrsmodells. Beim Endenergieverbrauch im Verkehrsbereich drohen die Einsparziele zu scheitern. Seit der Wirtschaftskrise im Jahr 2009 stieg der Endenergieverbrauch vom Tiefststand auf 727 TWh in 2013 und ging erst 2014 leicht zurück. Damit liegt der Endenergie verbrauch des Verkehrssektors in 2014 höher als im Basisjahr Als Folge dieser Entwicklung droht im Verkehrsbereich sowohl die Verfehlung der mittel- als auch der langfristigen Energie einsparziele der Bundesregierung. Im Verkehrsbereich spielen nach wie vor die fossilen Energieträger die wichtigste Rolle. Ihre Dominanz ist mit einem Anteil von 94 % als Kraftstoff ungebrochen. 1 Vgl. Energiekonzept der Bundesregierung von Vgl. AGEB (09/2014) Auswertungstabellen zur Energiebilanz Deutschland , Seite 26 und Basisszenario Fundamentalmodell. Im Endenergieverbrauch des Verkehrssektors sind dabei auch Bahnstrom und Flugkraftstoff für internationalen Flugverkehr enthalten. 10 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

11 Executive Summary Die nach dem Umweltbundesamt (UBA) bilanzierten verkehrsbedingten CO 2 - Emissionen haben sich zwischen 2005 und 2013 um 3,2 % verringert. Gegenüber dem Jahr 1990 (Referenzjahr der Bundesregierung für ihre CO 2 -Ziele) mit CO 2 - Emissionen von 162 Millionen Tonnen gab es bis 2014 einen Rückgang von rund 5,5 %. Dabei stagnieren die CO 2 -Emissionen jedoch seit 2007 bei ca. 153 Millionen Tonnen. Von gab es einen Rückgang der CO 2 -Emissionen um 5,5 % (UBA). Abb. 2 Entwicklung der CO 2-Emissionen im Verkehrssektor Mio. t Berechnungen nach UBA-Bilanzierung Emissionen aus internationalem Flugverkehr Emissionen aus Stromverbrauch Emissionen ohne Strom und internationalem Flugverkehr Vgl. BMWi (2014) Die Energie der Zukunft Erster Fortschrittsbericht zur Energie wende. 2 PwC Research: Hochrechnung auf Basis eines eigenen Verkehrsmodells. Die Zahlen des UBA beziehen nicht den durch Stromverbrauch im Verkehrssektor verursachten CO 2 -Ausstoss (insbesondere Schienen verkehr) und den internationalen Luftverkehr mit in die Betrachtung ein. Da unsere Szenario-Berechnungen (siehe Kapitel E) ab 2014 diese beiden Größen berücksichtigen, ist in obige Grafik für 2014 ergänzend zu dem vom UBA ermittelten Wert von 153 Millionen Tonnen auch der im PwC-Verkehrsmodell für diesen Sektor ermittelte CO 2 -Ausstoß von ca. 185 Millionen Tonnen dargestellt. Aus dem PwC-Modell ergibt sich folgender anteiliger CO 2 -Ausstoß nach den unterschiedlichen Verkehrsträgern: Abb. 3 Anteiliger CO 2-Ausstoß nach Verkehrsträgern 1 öffentlicher Straßen personen verkehr 1,5 % Schiffsverkehr 0,4 % Schienenverkehr 4,5 % Luftverkehr 15,0 % motorisierter Individualverkehr 55,3 % Straßengüterverkehr 23,3 % 1 PwC Research: Hochrechnung auf Basis des Verkehrsmodells. Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 11

12 Executive Summary Der motorisierte Individualverkehr (MIV) mit einem CO 2 -Ausstoß von 102 Millionen Tonnen und einem Anteil von 55 % am verkehrsbedingten CO 2 - Ausstoß erweist sich als größter Emittent. Der Straßen güterverkehr liegt mit seinem Anteil von 23 % noch deutlich vor dem Luftverkehr, der 2014 für 15 % der verkehrsbedingten Treibhausgase verantwortlich war. Im Verkehrsbereich sind bisher kaum Auswirkungen der Energiewende ersichtlich. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass gegenwärtig im Verkehrsbereich mit Blick auf die Umwelt verträglichkeit kaum Auswirkungen der Energiewende ersichtlich sind. Zu beobachten ist lediglich, dass der spezifische Energieverbrauch beim Einsatz der bisher angewandten Technologien im Kraft fahrzeug verkehr kontinuierlich sinkt. Neue Technologien konnten sich hingegen bisher noch nicht in nennenswertem Umfang durchsetzen. In Anbetracht der bisherigen Entwicklung kann gefolgert werden, dass die Klimaschutz ziele im Verkehrsbereich ohne eine tiefgreifende Transformation des Verkehrs sektors nicht erreichbar sind. In dieser Studie werden daher ausgehend vom aktuellen Stand der Energiewende im Verkehrs bereich die diskutierten Lösungs ansätze zur Bewältigung der zukünftigen Herausforderungen dargestellt. Dazu werden Trends bei der Nachfrage nach Mobilität und zur Erbringung der Verkehrsleistung ebenso betrachtet wie künftige Entwicklungen im Bereich der Energieträger und Antriebs technologien sowohl bei Kraftfahrzeugen im Straßenverkehr als auch im Schienen-, Wasser- und Luftverkehr. Szenarioberechnungen vervollständigen die Studie. Vervollständigt wird die Studie durch Szenario-Berechnungen für mögliche Energie wende strategien im Verkehrssektor. Ausgehend von einem aus unserer Sicht wahrscheinlichen Referenzszenario 3, wurden sechs alternative Szenarien festgelegt. In den ersten fünf Alternativ szenarien werden aufgrund der dargestellten Dominanz des motorisierten Individualverkehrs unterschiedliche Entwicklungen in diesem Bereich untersucht. Im 6. Szenario untersuchen wir die Auswirkungen einer höheren Effizienzsteigerung bei Lastkraftwagen gegenüber dem Referenzszenario. Im Einzelnen legen wir folgende alternativen Szenarien zugrunde: 1. Zielerreichung von 1 Million Elektrofahrzeuge im Jahr 2020 und 6 Millionen in 2030 ( Elektromobilitätsszenario ) 2. Starke Marktdurchdringung von Hybridfahrzeugen und alternativen Kraftstoffen ( Hybridszenario ) 3. Verzögerte Marktdurchdringung von Hybridfahrzeugen und alternativen Kraftstoffen ( Verzögertes Szenario ) 4. Zielerreichung von ca. 1,1 Millionen CNG-Personenkraftwagen im Jahr 2020 und 8,1 Millionen im Jahr 2050 ( Erdgasszenario ) 5. Pessimistische Marktperspektiven für alternative Antriebstechnologien ( Status-quo-Szenario ) 6. Alternatives Szenario: Steigerung der Effizienz von Lastkraftwagen im Güterverkehr 3 Ab 2048 sinkt im Referenzszenario der Bestand von Antrieben mit Otto- und Dieselkraftstoffen bei Personenkraftwagen unter 50 %. Der Anteil von Hybridfahrzeugen beträgt % und der von Elektrofahrzeugen 6 %. 12 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

13 Executive Summary Wir berechnen für die einzelnen Szenarien den jeweiligen End energie verbrauch und die CO 2 -Emissionen sowie die Kostenunterschiede zwischen den Szenarien und liefern damit einen Beitrag zu einer Kosten-Nutzen-Abwägung bei der Auswahl künftiger Energie wende strategien im Verkehrssektor. Schwerpunkt unserer Berechnungen ist die Analyse der Auswirkungen des Einsatzes unterschiedlicher Technologien und Energieträger im Straßenverkehr. Dazu werden Grundannahmen zum Kraftfahrzeugbestand und dessen Entwicklung sowie den benötigten Verkehrsleistungen definiert, die zur Sicherstellung der Vergleichbarkeit für alle Szenarien gleich sind. Auf dieser und auf Basis der spezifischen Verbrauchswerte der Verkehrsmittel Pkw und Lkw (MJ/Pkm bzw. MJ/tkm) wird dann der Energiebedarf ermittelt. Demgegenüber wird bei den übrigen Verkehrsträgern Bahn, Flugverkehr und Schifffahrt der Endenergieverbrauch nicht aus dem Modell heraus berechnet, sondern jeweils auf der Grundlage der PwC-Studiendatenbank angenommen. Schwerpunkt der Szenarien liegt auf Straßenverkehr. All dies ermöglicht unter Berücksichtigung der CO 2 -Emissionsfaktoren die Berechnung der CO 2 -Belastung für die jeweiligen Szenarien im Zeitraum von 2014 bis Unsere Berechnungen liefern für die verschiedenen Szenarien den folgenden Prognosekorridor für den Endenergieverbrauch des Verkehrssektors: Abb. 4 Endenergieverbrauch der unterschiedlichen Szenarien im Verkehrsbereich Energieverbrauch in PJ Personenverkehr Bahn und Fernverkehr Personenverkehr ÖPNV Personenverkehr Flugverkehr motorisierter Individualverkehr (Zweiräder) Güterverkehr Bahn Güterverkehr Schiff Güterverkehr Flugzeug Güterverkehr Lkw und LNF (ohne Effizienzverbesserung) Vorteil durch Lkw-Effizienzsteigerung Min-Max-Korridore in den Pkw-Szenarien Das günstigste Pkw-Szenario der Grafik stellt das Elektromobilitätsszenario mit einem Endenergie verbrauch von PJ (davon Pkw-Verkehr mit 458 PJ) und das schlechteste Szenario das Status-quo-Szenario mit einem Endenergieverbrauch von PJ (davon Pkw-Verkehr mit 640 PJ) im Jahre 2050 dar. Der Prognosekorridor bewegt sich innerhalb einer Bandbreite von 179 PJ. Lediglich auf den Pkw-Verkehr bezogen (siehe Fläche zwischen dem Min-Max-Korridor der Pkw-Szenarien und der Linie zum Güterverkehr Lkw (ohne Effizienz verbesserung) beträgt der Unterschied der Szenarien sogar 39 %. 4 4 Der Unterschiedsbetrag von 179 PJ bezogen auf den niedrigeren Endenergieverbrauch von 458 PJ. Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 13

14 Executive Summary Die Unterschiede zwischen den Szenarien beziehen sich dabei mit einer Ausnahme auf den Endenergie verbrauch des Pkw-Verkehrs. Lediglich in einem Szenario wird ergänzend aufgezeigt, wie sich ein Lkw-Effizienz-Szenario zusätzlich positiv auswirken kann. Ansonsten wird der Endenergieverbrauch der übrigen Verkehrsträger im Personen verkehr und Güterverkehr nicht variiert, sondern bleibt in allen Szenarien gleich. Kombiniert man darüber hinaus das Elektro mobilitäts szenario mit dem Lkw- Effizienz szenario ergibt sich ein zusätzlicher Vorteil im Jahre 2050 von 94 PJ aufgrund eines geringeren End energie verbrauchs der Lkw (ersichtlich an der Line Vorteil durch Lkw-Effizienzsteigerung). Im Elektromobilitäts-Szenario und Lkw-Effizienzszenario werden Einsparziele für 2050 erreicht. Das Ziel der Bundes regierung einer Reduzierung des Endenergieverbrauchs im Verkehrs sektor von mindestens 40 % bis zum Jahre 2050 im Vergleich zu 2005 (2.586 PJ) 5 wird nur im Elektromobilitäts-Szenario und Lkw-Effizienzszenario erreicht, dabei im kombinierten Szenario aber sogar übertroffen. Das Hybrid- Szenario befindet sich nahe dem Zielwert (39 %). Alle übrigen Szenarien verfehlen das Reduktionsziel. Aus dem Endenergieverbrauch der einzelnen Szenarien sowie der Zusammensetzung der Energieträger mit ihren unterschiedlichen CO 2 -Emissionsfaktoren ergibt sich schließlich bei der CO 2 -Belastung der einzelnen Szenarien folgender Prognosekorridor: Abb. 5 CO 2-Emissionen der unterschiedlichen Szenarien im Verkehrsbereich CO2-Emissionen des Verkehrssektors in Mio. Tonnen Personenverkehr Bahn und Fernverkehr Personenverkehr ÖPNV Personenverkehr Flugverkehr motorisierter Individualverkehr (Zweiräder) Güterverkehr Bahn Güterverkehr Schiff Güterverkehr Flugzeug Güterverkehr Lkw und LNF (ohne Effizienzverbesserung) Vorteil durch Lkw-Effizienzsteigerung Min-Max-Korridore in den Pkw-Szenarien Während aus dem Elektromobilitäts-Szenario 2050 eine CO 2 -Belastung von 92 Millionen Tonnen (davon Pkw-Verkehr mit 28 Millionen Tonnen) resultiert, liegt diese beim Status-quo-Szenario bei rund 104 Millionen Tonnen (davon Pkw-Verkehr mit 40 Millionen Tonnen). Lediglich auf den Pkw-Verkehr bezogen beträgt der Unterschied der Szenarien sogar 43 %. 6 5 BMVi (2014), Taschenbuch Verkehr in Zahlen, S Der Unterschiedsbetrag von 12 Millionen Tonnen bezogen auf die niedrigere CO2-Belastung von 28 Millionen Tonnen. 14 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

15 Executive Summary Die Unterschiede zwischen den Szenarien beziehen sich analog zum Endenergieverbrauch auch hier mit Ausnahme des Lkw-Effizienzszenarios auf die CO 2 - Belastung des Pkw-Verkehrs. Kombiniert man wiederum das Elektro mobilitäts-szenario mit dem Lkw-Effizienzszenario, ergibt sich in diesem Fall für 2050 ein zusätzlicher Vorteil von 6 Millionen Tonnen. Die hieraus resultierende CO 2 -Belastung liegt dann um 18 Millionen Tonnen niedriger als beim schlechtesten Szenario. Das Elektromobilitäts-Szenario als günstigstes Szenario führt nach unserer Berechnungs methode bis 2050 unter Einschluss von Strom anwendungen und des Flugverkehrs zu einer Reduktion der CO 2 -Emissionen von rund 50 % gegenüber 2014 und kombiniert mit dem Lkw-Effizienzszenario von rund 54 %. Das Hybrid- Szenario führt mit 49 % Reduktion gegenüber 2014 zu einem vergleichbaren Ergebnis wie das Elektromobilitäts-Szenario. Wird zudem berücksichtigt, dass nach den Berechnungen des UBA im Vorzeitraum von ein Rückgang der CO 2 -Emissionen von nur 5,5 % erreicht wurde, dann verdeutlichen diese Zahlen, dass das für den gesamten Energiebereich angestrebte Ziel der Bundesregierung einer CO 2 -Reduzierung um % bis 2050 zumindest bezogen auf den Beitrag des Verkehrssektors selbst in den emissions ärmsten Szenarien deutlich verfehlt werden dürfte (vergleiche zu den diesbezüglichen Entwicklungen des Strom- und Wärmebereichs auch die entsprechenden hierzu kürzlich veröffentlichten PwC-Studien). Elektomobilitäts- und Hybrid- Szenario sind im Vergleich zu anderen Szenarien vorteilhaft. CO 2 -Ziele der Bundesregierung dürften bezogen auf den Verkehrs bereich aber verfehlt werden. Um die einzelnen Szenarien besser miteinander vergleichen zu können, stellt folgende Grafik die Unterschiede bei den kumulierten CO 2 -Emissionen sowie die Gesamt kosten (Investitions kosten neuer Pkw und Kraftstoff kosten für den Zeitraum ) 7 gegenüber: Abb. 6 Kumulierte Gesamtkosten und CO 2-Emissionen der unterschiedlichen Szenarien im Verkehrsbereich im Vergleich zum Referenzszenario Status-quo- Szenario Erdgas- Szenario verzögertes Markt- Szenario Hybrid- Szenario Elektro- mobilitäts- Szenario Lkw- Effizienz- Szenario 2 kumulierte CO 2-Emissionen Differenz in Mio. Tonnen kumulierte Differenzen, Barwert bei 4 % in Mrd. Euro 1 Die hier dargestellten Kosten enthalten nur die Kosten aus der Entwicklung des Pkw- Bestands. 2 Keine zum Referenzszenario abweichenden Annahmen bei den Gesamtausgaben des Lkw-Effizienz-Szenarios. 7 Die mit 4 % auf den Barwert diskontierten Gesamtkosten des Referenzszenarios betrugen dabei Milliarden Euro. Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 15

16 Executive Summary Entwicklung der CO 2 - Emissionen und der Gesamtkosten korrelieren negativ miteinander. Definition realitätsnaher Szenarien Aus der Grafik lässt sich erkennen, dass die Entwicklung der CO 2 -Emissionen und der Gesamtkosten bei allen Szenarien mit Ausnahme des Erdgas-Szenarios negativ miteinander korrelieren, d. h. die Szenarien mit niedrigeren CO 2 -Emissionen sind mit höheren Kosten verbunden und umgekehrt. Mit Blick auf die Größenordnung der quantitativen Unterschiede zwischen den Szenarien ist zu beachten, dass wir ausgehend von dem aus unserer Sicht wahrscheinlichen Referenz szenario auch bei den übrigen Szenarien Entwicklungen angenommen haben, die wir für praktikabel umsetzbar halten (einzig das Ziel von 1 Million reinen Elektro fahrzeugen bis zum Jahre 2020 erscheint aus heutiger Sicht sehr ambitioniert). Darüber hinaus haben wir berücksichtigt, dass die Einführung alternativer Antriebs technologien erst allmählich erfolgt. Insofern stellen sich auch die graduellen Unterschiede zwischen den einzelnen Szenarien nicht als Extreme dar, aber sie zeigen aus unserer Sicht die Tendenzen auf, die mit den einzelnen Entwicklungs pfaden verbunden wären. Bei der Analyse der Einzelergebnisse nehmen wir Bezug auf den von uns in der Berechnung zugrunde gelegten spezifischen Verbrauch der in den einzelnen Szenarien verwendeten Antriebs technologien sowie den CO 2 -Emissionen der eingesetzten Energieträger: Tab. 1 Spezifische CO 2-Emissionen nach Kraftstoff Energieträger spezifischer Verbrauch (2050) in MJ/Pkm 1 Emissionsfaktor (ohne Bioanteil) in g/mj Bioanteil (2050) spezifische CO 2 - Emissionen (mit Bioanteil) in g/pkm Benziner 0,88 73,4 12 % 56,84 Diesel 0,76 73,2 12 % 48,96 Erdgas 0,88 56,2 49,46 Hybrid (Plug-In) 2 0,45 63,33 28,5 Strom 0,18 62,00 11,16 Benzin 0,27 73,4 12 % 17,44 Wasserstoff 3 0,97 62,00 60,09 Wasserstoff 4 0, Elektrofahrzeuge (BEV) 0,31 62,00 19,22 1 Personenkilometer (Pkm) sind ein Maß für die Verkehrsleistung im Personenverkehr. Demgegenüber werden Tonnenkilometer (tkm) als ein Maß für die Verkehrsleistung im Güterverkehr verwendet. 2 Mengengewichtetes Ergebnis nach spezifischem Verbrauch. 3 Spezifischer Stromverbrauch unter Berücksichtigung eines Elektrolysewirkungsgrades von 65 %. Anwendung des durchschnittlichen Emissionsfaktors für Strom in 2050 als Berechnungsgrundlage unseres Verkehrsmodells. 4 Unter der Annahme, dass vollständig Überschussstrom aus erneuerbaren Energien für die Elektrolyse eingesetzt werden kann, was aber nicht Grundlage unserer Berechnung ist. 16 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

17 Executive Summary Die Tabelle zeigt den spezifischen Verbrauch im Jahre 2050, wobei sich dieser bei allen Antriebs technologien im Zeitverlauf deutlich verbessert, wie folgende Grafik verdeutlicht: 8 Abb. 7 Spezifische Verbrauchswerte verschiedener Antriebstechnologien bei Neu fahrzeugen im Zeitverlauf 1,2 1,0 0,8 MJ/Pkm 0,6 0,4 0,2 0, Benzin Diesel Hybrid Plug-In Elektrofahrzeuge 2050 Dabei liegen in unserer Modellrechnung die durchschnittlichen Verbräuche für Pkw des gesamten Bestands in den Anfangsjahren ab 2014 noch deutlich über denjenigen der Neuzulassungen. Dies bedeutet, dass sich der Einsatz zunehmend verbrauchsarmer Antriebe erst allmählich deutlicher auswirkt. Bis zum Jahre 2050 gelingt es dann, aus heutiger Sicht bestehende Einsparpotenziale für den gesamten Bestand zu einem großen Teil umzusetzen. Die spezifischen CO 2 -Emissions faktoren bleiben bei den Primärenergieträgern als physikalische Größe im Zeitverlauf konstant. Allerdings gehen wir davon aus, dass sich bei Benzin und Diesel kraftstoff der hinzugefügte Anteil von Biokraftstoff bis 2020 auf 12 % erhöht, bevor er auf diesem Level stagniert für diesen Energie träger beträgt der CO 2 -Emissionsfaktor annahmegemäß null. Außerdem verbessert sich der CO 2 -Emissionsfaktor für den Einsatz von Strom insbesondere durch den von der Bundesregierung anvisierten Anstieg des Anteils von Strom aus erneuerbaren Energien erheblich. Basierend auf dem Referenzszenario der PwC Kurzstudie Strom gehen wir davon aus, dass die CO 2 -Emissionsfaktoren der strombasierten Technologien um über die Hälfte zurückgehen. Im Ergebnis bedeutet dies, dass nach heutigem Erkenntnisstand die CO 2 -Belastung bei Elektrofahrzeugen im Zeitverlauf kontinuierlich sinkt und im Jahre 2050 mit Abstand am günstigsten sein wird. Je nach Verbrauchsanteil zwischen Benzin bzw. Diesel und Strom stellen sich Hybridfahrzeuge als vorteilhaft dar. Was die CO 2 -Belastung von Erdgasautos betrifft, wäre diese gegenüber Benzin und Diesel kraftstoff niedriger. Berücksichtigt man aber einen relativ hohen Biokraftstoffanteil von 12 %, den unser Berechnungsmodel ab 2020 annimmt, werden die Einsparungen von Erdgasautos gegenüber neuen Dieselmotoren mit entsprechender Biokraftstoff beimischung nivelliert. Allerdings wäre in der Zukunft auch eine Bioerdgasquote grundsätzlich möglich, was Erdgasautos gegenüber Benzin- und Dieselfahrzeugen erheblich begünstigen würde. CO 2 -Emissionsfaktoren von strombasierten Technologien gehen deutlich zurück. Angenommener Bioanteil von 12 % ab 2020 begünstigt Benzin- und Dieselfahrzeuge gegenüber Erdgasfahrzeugen. 8 Da die Linienverläufe von Erdgas und Benzin (unter Beimischung von Biokraftstoff) ähnlich verlaufen, sind die beiden Linienverläufe nur schwer zu unterscheiden. Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 17

18 Executive Summary Hohe Markteintrittskosten bei Elektromobilität, die im Zeitverlauf sinken. Degressionseffekte über große Marktpenetration erforderlich. Die Unterschiede bei den Kosten werden insbesondere durch die deutlich höher angenommenen Investitions kosten von Elektrofahrzeugen sowie wenngleich in geringerem Umfang von Hybrid fahrzeugen gegenüber den konventionellen Antriebs technologien vor allem in der Anfangsphase ihrer Entwicklung verursacht. Zudem liegen aber auch die Wartungs kosten bei diesen Fahrzeugen erst einmal signifikant höher. Dagegen wirken sich die Vorteile bei den Kraftstoff kosten anfangs relativ gering aus. Allerdings geht unser Berechnungs modell davon aus, dass die Kosten von Elektro fahrzeugen mit zunehmender Markt durchdringung relativ zu anderen Energieträgern im Zeitverlauf erheblich sinken, so dass ein Teil dieser Kosten Markteintritts kosten darstellen. Diese positiven Effekte fallen aber in einer Barwertbetrachtung, bei dem die Zahlungsströme der einzelnen Perioden auf den Gegenwartswert diskontiert werden, in späteren Perioden relativ gesehen nicht mehr so stark ins Gewicht. Vor diesem Hintergrund erscheint es nachvollziehbar, dass sich die Ausdehnung dieser Technologie erst allmählich vollzieht. Wichtig dabei ist aber, dass in den nächsten Jahren eine kritische Masse erreicht wird, um bei einer größeren Marktpenetration und Produktreife auch Degressionseffekte erreichen zu können und um sicherzustellen, dass sich die Technologie dann auch weiterentwickelt. Nach einer positiven Entwicklungsphase könnten sich auch zunehmend wirtschaftliche Vorteile der Technologie zeigen. Allerdings erscheinen die bisherigen Zahlen der gemeldeten reinen Elektrofahrzeuge von Anfang 2015 angesichts des Ziels der Bundesregierung von 1 Million Elektrofahrzeugen bis 2020 ernüchternd. Insofern gehen wir davon aus, dass das hier skizzierte Elektromobilitäts-Szenario aller Voraussicht nach nicht eintreten wird. Dafür wären auch deutliche höhere Investitionen in die Infrastruktur und die staatliche Förderung von Elektro fahrzeugen notwendig. Realistischer erscheint es hingegen, dass sich eine Hybridlösung als Kombination von Elektrofahrzeug und Verbrennungs motor zumindest schneller durchsetzt. Dafür sprechen auch bis Anfang 2015 immerhin gemeldete Hybridautos. Bei dieser Technologie wird zudem das Problem einer unzureichenden Reichweite von Batterien entschärft. Die Vorteilhaftigkeit einer Hybridlösung hängt aber entscheidend vom Energieträgermix Strom/Benzin bzw. Dieselkraftstoff ab. Zusammenfassende Thesen: 1. Sowohl die mittel- als auch die langfristigen Energieeinsparziele im Verkehrsbereich drohen verfehlt zu werden. Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt, den Endenergieverbrauch im Verkehrssektor bis 2020 gegenüber 2005 um 10 % und bis 2050 um 40 % zu senken. In der Realität lag demgegenüber der Endenergie verbrauch 2013 (727 TWh) und 2014 (nach bisherigen Daten 724 TWh) leicht über demjenigen von 2005 (718 TWh). 2. Was die CO 2 -Emissionen betrifft, sieht die Bundes regierung bis 2050 gegenüber 1990 eine Absenkung um % vor, wobei der Verkehrs- neben dem Stromund Wärmebereich seinen Beitrag zu leisten hat. Auch hierfür ist gegenwärtig noch nicht ersichtlich, wie dies erreicht werden soll. Gemäß den Zahlen des Umweltbundesamt sanken die CO 2 -Emissionen von lediglich um ca. 5,5 %. 3. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass gegenwärtig im Verkehrsbereich mit Blick auf die Umweltverträglichkeit kaum Auswirkungen der Energiewende ersichtlich sind. Zu beobachten ist lediglich, dass der spezifische Energieverbrauch beim Einsatz der bisher angewandten Technologien im Kraftfahrzeug verkehr kontinuierlich sinkt. Neue Technologien konnten sich hingegen bisher noch nicht in nennenswertem Umfang durchsetzen. 18 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

19 Executive Summary 4. In Anbetracht der bisherigen Entwicklung kann gefolgert werden, dass die Klima schutzziele im Verkehrsbereich ohne eine tiefgreifende Transformation des Verkehrssektors nicht erreichbar sind. 5. Da der Straßenverkehr mit Personen- und Lastkraftwagen einen sehr großen Anteil an den CO 2 -Belastungen einnimmt, liegen hier die größten Stellhebel für eine Verminderung des CO 2 -Ausstoßes in der Zukunft. Im Jahre 2014 wurden 55 % der CO 2 -Emissionen durch den Motorisierten Individualverkehr und 23 % durch den Straßengüter verkehr verursacht. Der Luft- und Schienenverkehr waren demgegenüber nur für 15 % bzw. 5 % der verkehrsbedingten Treibhausgase verantwortlich. 6. Der Schienenverkehr weist eine vergleichsweise gute CO 2 -Bilanz auf, die sich mit zunehmend ansteigenden Anteilen erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung voraussichtlich im Zeitverlauf noch weiter verbessern wird. Zur Erreichung der CO 2 -Ziele könnte eine teilweise Verlagerung des Güter verkehrs auf die Schiene einen signifikanten Beitrag darstellen. 7. Betrachtet man die Ergebnisse der von uns durchgeführten fünf Szenario- Berechnungen, die sich vor dem Hintergrund ihrer großen Bedeutung auf Unterschiede bei den Pkw-Antriebs technologien konzentrieren, korrelieren die Entwicklung der CO 2 -Emissionen und der Gesamtkosten der einzelnen Szenarien dabei tendenziell negativ miteinander, d. h. die Szenarien mit niedrigeren CO 2 -Emissionen sind tendenziell mit höheren Kosten verbunden und umgekehrt. 8. Das Ziel der Bundesregierung einer Reduzierung des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor von mindestens 40 % bis zum Jahre 2050 im Vergleich zu 2005 wird als Einzel szenario nur im Elektro mobilitäts-szenario vollständig und im Hybrid-Szenario annähernd erreicht. In den übrigen Szenarien wird dieses Ziel verfehlt. Obwohl von uns keine Extremszenarien modelliert wurden und in allen Szenarien unterschiedliche Antriebstechnologien Anwendung finden, beträgt der auf den Endenergieverbrauch der Pkw bezogene Unterschied zwischen dem besten (Elektromobilitäts-Szenario) und dem schlechtesten Szenario (Status-quo-Szenario) 39 %. Das von uns als wahrscheinlichstes angenommene Referenz szenario bleibt beim Verbrauch eher näher am oberen Rand der Bandbreite. 9. Berücksichtigt man, dass die CO 2 -Emissionen von nur geringfügig zurückgingen, werden die CO 2 -Reduktionsziele der Bundesregierung bis 2050 nach unseren Berechnungen deutlich verfehlt. Beim Referenzszenario beträgt der Rückgang der CO 2 -Emissionen bezogen auf den gesamten Verkehrsbereich für den Zeitraum lediglich 46 %. Dabei steigt der Anteil der Hybridfahrzeuge auch im Referenzszenario bis 2050 auf 40 % an, während gleichzeitig die klassischen Verbrennungsmotoren auf unter 50 % sinken. 10. Der auf den Pkw-Verkehr bezogene Unterschied der CO 2 -Belastung zwischen dem besten (Elektromobilitäts-Szenario) und dem schlechtesten Szenario (Status-quo-Szenario) beläuft sich auf einen Wert von 43 %. Dabei ist zu berücksichtigen, dass auch bei Verbrennungs motoren weiterhin signifikante Einsparungen angenommen werden und ab 2050 ein Bioanteil von 12 % mit einem Emissionsfaktor von Null dem Kraftstoff beigemischt wird. Ohne diesen Bioanteil würden die Unterschiede bei den Ergebnissen der einzelnen Szenarien noch deutlicher ausfallen. Dabei ist weiterhin zu berücksichtigen, dass die eingesetzte Biomasse einen knappen Rohstoff darstellt, der stattdessen auch im Wärmebereich oder zur Bereitstellung gesicherter Leistung im Strombereich eingesetzt werden könnte, was zu hohen Opportunitätskosten führt. Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 19

20 Executive Summary 11. Das Gasszenario stellt sich gegenüber dem Referenzszenario als weniger günstig dar zum einen, da das Szenario gegenüber einem Elektro- oder Hybridszenario im Nachteil ist und zum anderen, da unsere Berechnungen keinen Biogasanteil berücksichtigt haben. 12. Beim Elektromobilitäts-Szenario gehen die CO 2 -Emissionen von um 50 % zurück. Kombiniert man dieses Szenario mit einem sog. Lkw-Effizienzszenario, bei dem es gelingt, auch die CO 2 -Emissionen des Güterverkehrs deutlich zu senken, könnten diese nach unseren Berechnungen weiter um bis zu 54 % zurückgehen. Zur Absenkung der CO 2 -Emissionen des Lkw- Verkehrs könnten stärkere Einsparungen beim Verbrauch oder der Einsatz von Kraftstoffen mit geringeren CO 2 -Emissionen, wie z. B. verflüssigtes Erdgas (LNG), beitragen. 13. Die Vorteile eines Elektromobilitäts-Szenarios vergrößern sich mit zunehmendem Anteil erneuerbarer Energien bei der Stromerzeugung. Bei einem Anteil von 40 % reinen Elektro fahrzeugen am gesamten Pkw-Bestand würde dies zu einem Stromverbrauch von ca. 85 PJ (ca. 24 TWh) führen, was bei einem von uns in 2050 angenommenen Gesamtstromverbrauch von über 600 TWh weniger als 5 % ausmachen würde. 14. Wir gehen darüber hinaus davon aus, dass mit zunehmender Marktdurchdringung die hohen Anfangskosten dieser alternativen Antriebstechnologie deutlich sinken und Kostennachteile im Zeitverlauf an Bedeutung verlieren werden. Eine Abhängigkeit von fossilen Kraftstoffen könnte zudem erheblich verringert werden. 15. Angesichts der bisherigen Zahlen von nur gemeldeten reinen Elektro fahrzeuge Anfang 2015 ist jedoch zu erwarten, dass das Ziel der Bundesregierung von 1 Million Elektrofahrzeugen bis 2020 nicht erreicht und auch das hier skizzierte Elektromobilitäts-Szenario aller Voraussicht nach nicht eintreten wird. Dafür wären auch deutliche höhere Investitionen in die Infrastruktur und eine staatliche Förderung von Elektrofahrzeugen notwendig. 16. Wir halten es für realistischer, dass sich allmählich ein Hybrid-Szenario als Kombination von Elektrofahrzeug und Verbrennungsmotor durchsetzen kann. Dafür sprechen auch bis Anfang 2015 immerhin gemeldete Hybridautos. Bei dieser Technologie wird zudem das Problem einer unzureichenden Reichweite von Batterien entschärft. Die Vorteilhaftigkeit einer Hybridlösung hängt aber entscheidend vom Energieträgermix Strom/Benzin bzw. Dieselkraftstoff ab. 20 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

21 Einleitung B Einleitung Im Rahmen des Energiewende-Outlook (EwO) beschäftigt sich PwC intensiv und sektor übergreifend mit der Energiewende. Für den EwO werden dazu laufend eine Vielzahl von Markt meinungen und Studien identifiziert und systematisch ausgewertet. Mit Hilfe eines eigens entwickelten Fundamental modells für die deutsche Energie wirtschaft führen wir regelmäßig Szenario-Berechnungen durch, um die komplexen energiewirtschaftlichen Zusammenhänge bewerten und analysieren zu können. In diesem Zusammenhang veröffentlichte PwC Ende 2014 bzw. Anfang 2015 zwei Studien mit den Schwerpunkthemen Strom bzw. Wärme. Diese werden nunmehr durch eine auf den Verkehrsbereich bezogene Studie ergänzt. Maßstab für die Beurteilung der Energiewende in dieser Studienreihe ist das sog. energiepolitische Dreieck, nach dem mögliche Handlungsoptionen nach den Kriterien Umweltverträglichkeit, Versorgungssicherung und Wirtschaftlichkeit beurteilt werden. Der EwO beschäftigt sich sektor übergreifend mit der Energiewende. Beurteilungsmaßstab ist das energiepolitische Dreieck. Mit der Verkehrsstudie wollen wir einen Beitrag zur Diskussion über den Stand der Energiewende im Verkehrsbereich und die daraus resultierenden Herausforderungen bereitstellen. Schwerpunkt der Studie bilden Szenario- Berechnungen zur Bewertung verschiedener Strategien für den Verkehrsbereich. Dazu werden neben einem Referenzszenario sechs Alternativen hinsichtlich der Auswirkungen auf den Endenergieverbrauch, auf die CO 2 -Belastung und die jeweils resultierenden Kosten untersucht. Gegenstand der von uns durchgeführten Szenario-Berechnungen ist dabei insbesondere der Kraftfahrzeugbereich. Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 21

22 Stand der Energiewende im Verkehrsbereich C Stand der Energiewende im Verkehrsbereich Aktuell ist der Verkehrssektor für 28 % des Gesamtend energie verbrauchs verantwortlich. Für eine erfolgreiche Energiewende muss neben der Strom- und Wärmeversorgung auch der Verkehrsbereich in angemessener Weise Berücksichtigung finden. Die zunehmende Arbeitsteilung in der Gesellschaft erhöht die Nachfrage nach Personenmobilität und macht den Gütertransport für den deutschen Wirtschaftserfolg unabdingbar. Aktuell ist der Verkehrssektor in Deutschland für rund 28 % des Gesamt endenergie verbrauchs verantwortlich. Im Jahr 2013 wurden 727 TWh im Verkehrssektor verbraucht. 9 Abb. 8 Entwicklung des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor in TWh Kriseneffekt PwC Research: Hochrechnung auf Basis eines eigenen Verkehrsmodells. Der aktuelle Endenergieverbrauch liegt über dem Niveau von Die Abbildung zeigt die Entwicklung des in Deutschland von der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) veröffentlichten Endenergieverbrauchs im Verkehrs sektor seit Nach einem konjunkturell bedingten Einbruch 2009 blieb der Endenergie verbrauch im Verkehrssektor von nahezu konstant (um 712 TWh). Die Stagnation der letzten Jahre wird nun aber durch den Niveauanstieg in 2013 vorerst beendet. Der Endenergieverbrauch steigt auf 727 TWh und übersteigt damit den Höchststand von Prozentual von Jahr zu Jahr betrachtet stellt die Steigerung von 2012 auf 2013 mit rund 2 % den größten Anstieg der letzten 8 Jahre dar. Für 2014 wird ein geringfügiger Rückgang des Verbrauchs erwartet. 9 Vgl. AGEB (09/2014) Auswertungstabellen zur Energiebilanz Deutschland , Seite 26, und Referenzszenario unseres Verkehrsmodells. Die Auswertung schließt Bahnstrom und Flugkraftstoff für internationalen Flugverkehr mit ein. 22 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

23 Stand der Energiewende im Verkehrsbereich Unter den Energieträgern im Verkehrsbereich spielen die fossilen Energieträger die wichtigste Rolle. Ihre Dominanz ist mit einem Anteil von 94 % als Kraftstoff ungebrochen. Der Verbrauch bewegte sich in dem Zeitraum 2005 bis 2012 zwischen 681 TWh und 658 TWh. Die primär im Verkehr eingesetzten fossilen Energieträger sind Diesel und Ottokraftstoffe. 10 Zunehmend verschiebt sich der Kraftstoff verbrauch von Otto- auf Dieselkraftstoffe. Während das Benzin-Diesel- Verhältnis des Endenergieverbrauchs 2005 noch bei 47 % Benzin zu 53 % Diesel lag, ist der Dieselanteil bis 2013 um über 10 Prozentpunkte angestiegen. Diese Verschiebung ist zum einen auf den allgemeinen Anstieg der zugelassenen Diesel- Pkw zurückzuführen, zum anderen erhöht der zunehmende Straßengüterverkehr die Nachfrage nach Dieselkraftstoff. 11 Der Anteil von erneuerbaren Energien am gesamten Kraftstoffverbrauch lag 2013 bei 4,3 %. Strom wird separat betrachtet und wird in erster Linie im Schienenverkehr eingesetzt. Dominanz von fossilen Energie trägern im Verkehrssektor Abb. 9 Entwicklung des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor nach Energieträgern in TWh Erdöl Erdgas erneuerbare Energien Strom EEV gesamt 1 PwC Research: Hochrechnung auf Basis des Verkehrsmodells. Die zeitliche Entwicklung der Verteilung der Endenergie zeigt ein relativ konstantes Verhältnis der Energieträgeranteile. Der Erdgasanteil ist seit 2007 von 1 auf 2 TWh angestiegen, während der Stromverbrauch (im Wesentlichen bisher der Schienenverkehr) bis 2011 zwischen 16 und 17 TWh schwankte ging dieser deutlich zurück und stagniert seitdem bei 12 TWh. Die Ursache hierfür dürfte in einem Rückgang des Endenergieverbrauchs beim Verkehrsträger Schiene gelegen haben (siehe nachfolgende Abbildung). Der Energieverbrauch durch Erdöl erreichte 2009 sein niedrigstes Niveau von 656 TWh und steigt seitdem wieder an Erdöl bleibt somit der bei Weitem dominierende Energieträger im Verkehrssektor. Die erneuerbaren Energieträger (insbesondere Biokraftstoffe) entwickelten sich demgegenüber relativ volatil und mussten seit 2007 sogar einen Rückgang hinnehmen. Während der Endenergieverbrauch, bei dem erneuerbare Energien zum Einsatz kamen, bis 2007 auf 44 TWh anstieg, pendelte sich dieser in den Folgejahren auf geringfügig über 30 TWh ein. insbesondere Erdöl 10 Vgl. AGEB (2012) und Fundamentalmodell. 11 Vgl. Shell (2009) Shell Pkw-Szenarien bis 2030 Fakten, Trends und Handlungsoptionen für nachhaltige Auto-Mobilität. Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 23

24 Stand der Energiewende im Verkehrsbereich Die Betrachtung der Verkehrsträger verdeutlicht die Bedeutung des Straßenverkehrs. Krisenbedingt war der Endenergieverbrauch bei allen Verkehrsträgern im Jahr 2009 rückläufig. Der leicht rückgängige Verbrauch des Luftverkehrs 2011 stand vermutlich mit der Einführung der Luftverkehrsteuer in Verbindung. Der ebenfalls leichte Rückgang im Schienenverkehr seit 2012 kann an konjunkturellen Abschwächungen liegen, die sich vor allem auf den Gütertransport auswirken. Von bewegte sich die Verteilung des Endenergieverbrauchs nach Verkehrsträgern auf relativ konstantem Niveau. In 2013 ließ sich aber eine signifikante Erhöhung des Endenergieverbrauchs des Straßenverkehrs auf 602 TWh (2013) beobachten. In 2014 erfolgt wieder ein Rückgang auf ca. 594 TWh. Abb. 10 Entwicklung des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor nach Verkehrs trägern in TWh Schienenverkehr Straßenverkehr Luftverkehr Küsten- und Binnenschifffahrt 1 PwC Research: Hochrechnung auf Basis des Verkehrsmodells. 24 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr

25 Stand der Energiewende im Verkehrsbereich Den verkehrsbedingten Endenergieverbrauchskennzahlen können zudem äquivalente CO 2 -Belastungen zugeordnet werden. Abb. 11 Entwicklung der CO 2-Emissionen im Verkehrssektor Mio. t Berechnungen nach UBA-Bilanzierung Emissionen aus internationalem Flugverkehr Emissionen aus Stromverbrauch Emissionen ohne Strom und internationalem Flugverkehr Vgl. BMWi (2014) Die Energie der Zukunft Erster Fortschrittsbericht zur Energie wende. 2 PwC Research: Hochrechnung auf Basis eines eigenen Verkehrsmodells. Die nach dem Umweltbundesamt (UBA) bilanzierten verkehrsbedingten Treibhausgasemissionen haben sich zwischen 2005 und 2013 um 3,2 % verringert. Gegenüber dem Jahr 1990 (Referenzjahr der Bundesregierung für ihre CO 2 - Ziele) mit CO 2 -Emissionen von 162 Millionen Tonnen gab es bis 2014 einen Rückgang von rund 5,5 %. Dabei stagnieren sie seit 2007 bei ca. 153 Millionen Tonnen. Die relativ konstanten Treibhaus emissionen stehen damit einem erhöhten Endenergieverbrauch des Verkehrssektors im Jahr 2013 und 2014 gegenüber. Eine mögliche Erklärung könnte die Zunahme von optimierten CO 2 - Verbrennungsabläufen in der Motorentechnik sein. Rückgang der CO 2 -Emissionen von um ca. 5,5 % Die Zahlen des UBA beziehen nicht den durch Strom verursachten CO 2 -Ausstoss (insbesondere Schienenverkehr) und den internationalen Luftverkehr mit in die Auswertungen ein. Da unsere Szenario-Berechnungen (siehe Kapitel E) ab 2014 diese beiden Größen berücksichtigt, stellt die obige Grafik für 2014 dem nach der UBA-Methode ermittelten Wert von 153 Millionen Tonnen einen durch unser eigenes Verkehrs modell ermittelten CO 2 -Ausstoß von ca. 185 Millionen Tonnen gegenüber. Aus unserem Modell heraus ergibt sich folgender anteiliger CO 2 -Ausstoß nach den unterschiedlichen Verkehrsträgern. Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr 25

26 Stand der Energiewende im Verkehrsbereich Abb. 12 Anteiliger CO 2-Ausstoß nach Verkehrsträger 1 öffentlicher Straßen personen verkehr 1,5 % Schiffsverkehr 0,4 % Schienenverkehr 4,5 % Luftverkehr 15,0 % motorisierter Individualverkehr (MIV) 55,3 % Straßengüterverkehr 23,3 % 1 PwC Research: Hochrechnung auf Basis des Verkehrsmodells. MIV und Straßengüter verkehr verursachen fast 4/5 der CO 2 -Emissionen im Verkehrsbereich. Der motorisierte Individualverkehr mit einem CO 2 -Ausstoß von 102 Millionen Tonnen und einem Anteil von 55 % am verkehrsbedingten CO 2 - Ausstoß erweist sich als größter Emittent. Der Güterverkehr liegt mit seinem Anteil von 23 % noch deutlich vor dem Luftverkehr, der 2014 für 14 % der verkehrsbedingten Treibhausgase verantwortlich war. Was demgegenüber die Entwicklung der Konsumausgaben der privaten Haushalte für den Verkehr betrifft, gibt folgende Grafik einen Überblick: Abb. 13 Konsumausgaben der privaten Haushalte im Inland (Verkehr) 1 Mrd. Euro Kauf von Fahrzeugen Waren und Dienstleistungen für den Betrieb von Privatfahrzeugen Verkehrsdienstleistungen 1 Vgl. Statistisches Bundesamt (09/2014) Volkswirtschaftliche Gesamtrechnungen/ Private Konsumausgaben und Verfügbares Einkommen, Seite 24 f. 26 Energiewende-Outlook: Kurzstudie Verkehr