Gutachten "Energieszenarien für ein Energiekonzept der Bundesregierung" vorgelegt

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1 Gutachten "Energieszenarien für ein Energiekonzept der Bundesregierung" vorgelegt Berlin/Basel, im September 21 Im Auftrag der Bundesregierung haben die Prognos AG, das EWI (Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln) und GWS (Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung) Energieszenarien mit einem Zeithorizont bis 25 erstellt. Die Ergebnisse stellen eine Grundlage für die Gestaltung des Energiekonzepts der Bundesregierung dar. Es wurden ein szenario sowie insgesamt acht Zielszenarien für vier unterschiedliche Laufzeitverlängerung bestehender Kernkraftwerke (Szenario I: 4 Jahre, Sz II: 12 Jahre, Sz III: 2 Jahre und Sz IV: 28 Jahre) und mit zwei unterschiedlichen Ansätzen für die Nachrüstkosten der Kernkraftwerke gerechnet (Szenarien A: Kostenansätze der Gutachter, Szenarien B: Kostenansätze des BMU). Die Zielszenarien zeigen mögliche Wege auf, wie sich die energiebedingten Treibhausgasemissionen zwischen 199 und 25 um 85 % verringern lassen und wie eine langfristige Umgestaltung des Energiemarkts in Richtung auf eine regenerative Energieversorgung aussehen könnte. Wichtige Rahmendaten und Ergebnisse der Szenarien: Rahmendaten Die Szenarien gehen davon aus, dass die Einwohnerzahl Deutschlands bis 25 auf 73,8 Mio zurück geht (28: 82,1 Mio) und die Wirtschaft bis 25 mit durchschnittlich knapp 1 % p.a. wächst. Der Weltmarktpreis für Rohöl wird für 25 mit 13 USD/barrel angenommen. Ergebnisse Treibhausgasemissionen In den Zielszenarien wird die Vorgabe, die energiebedingten Treibhausgase zwischen dem Kyoto- Basisjahr 199 und 25 um 85 % zu verringern, erreicht oder leicht übererfüllt. Im Jahr 22 liegen die THG-Emissionen je nach Szenario um 4 % bis 44 % niedriger als 199 (Abbildung 1). In der werden die Treibhausgasemissionen bis 22 um knapp 35 % verringert, bis 25 um 62 %. Abbildung 1: Treibhausgasemissionen nach Sektoren , in Mio t CO 2 -Äquivalenten Veränderung gegenüber 199: - 4% Private Haushalte Industrie Energiewirtschaft GHD Verkehr diffuse Emissionen Mio t CO2-eq Veränderung gegenüber 199: - 85%

2 Kumuliert über den Zeitraum 21 bis 25 liegen die THG-Emissionen in den Zielszenarien zwischen 24 % und 3 % niedriger als in der. Primärenergieverbrauch Der Primärenergieverbrauch geht in den Zielszenarien zwischen 28 und 25 um rund 5 % zurück. Der Anteil fossiler Energieträger halbiert sich bis 25 auf etwas mehr als 4 %, erneuerbare Energien tragen dann mit etwa 5 % zur Deckung des Primärenergiebedarfs bei. In der beträgt der Verbrauchsrückgang bis 25 rund 34 %. Fossile Energieträger decken dann 64 % des Bedarfs, Erneuerbare knapp 32 % (Abbildung 2). Der Anteil importierter Energieträger nimmt von mehr als 7 % im Jahr 28 in den Zielszenarien bis 25 rund 55 % ab. In der werden 25 mehr als 61 % des Energiebedarfs durch Importe gedeckt. Abbildung 2: Primärenergieverbrauch nach Energieträgern 28-25, in Importsaldo nichtern. Strom Erneuerbare Gase Steinkohle Kernkraft Importsaldo ern. Strom Sonstige Mineralölprodukte Braunkohle Endenergieverbrauch Der Endenergieverbrauch verringert sich in den Zielszenarien von 28 bis 25 um rund 43 %, der Verbrauch an fossilen Energieträgern um etwa drei Viertel. Der Einsatz erneuerbarer Energien liegt 25 um den Faktor 3,5 höher als 28. Der Anteil der direkt zur Deckung des Endverbrauchs eingesetzten erneuerbaren Energien beträgt 25 rund 35 %. Fossile Energieträger decken dann rund ein Drittel des Endenergieverbrauchs, auf Strom entfallen rund 3 %. Nach der Definition der EU tragen erneuerbare Energien 25 mit mehr als 55 % zur Deckung des Bruttoendenergieverbrauchs bei. Prozentual verringert sich der Verbrauch mit 45 % bis 49 % in den Sektoren private Haushalte und Gewerbe/Handel/Dienstleistungen am stärksten. In der Industrie beträgt die Absenkung etwas weniger, im Bereich Verkehr etwas mehr als 4 % (Abbildung 3). Im szenario wird im Jahr 25 rund 24 % weniger Endenergie verbraucht als 28, die Nutzung fossiler Energieträger verringert sich um 46 %, ihr Anteil an der Bedarfsdeckung sinkt von 68 % (28) auf 48 %, der Beitrag der Erneuerbaren liegt bei gut 19 %, derjenige von Strom bei knapp 26 %. 2

3 Abbildung 3: Endenergieverbrauch nach Sektoren 28-25, in Private Haushalte GHD Industrie Verkehr Strom- und Fernwärmeerzeugung/Umwandlungssektor Alle Szenarien gehen von einem starken Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland und Europa aus. In den Zielszenarien steigt die Stromerzeugung aus Erneuerbaren in Deutschland bis 25 auf 252 TWh bis 289 TWh (77 % bis 81 % der deutschen Bruttostromerzeugung), in der auf 264 TWh (54 %). Bis 25 wird in allen Szenarien ein europaweiter Strommarkt unterstellt. Dies setzt einen starken und länderübergreifend koordinierten Netzausbau in Deutschland und Europa voraus. Es ergeben sich in allen Szenarien, insbesondere in den Zielszenarien, erhebliche Stromimporte, die zur kostenorientierten Erreichung von Klimaschutzzielen beitragen. In den Zielszenarien betragen 25 die Nettostromimporte 94 TWh bis 143 TWh (22 % bis 31 % der Stromnachfrage), in der sind es 67 TWh (12 %). Der wesentliche Treiber hierfür sind komparativ günstigere Erzeugungsoptionen im europäischen Ausland. Dies gilt in besonderem Maße bei einer intensivierten Klimaschutzpolitik, sowohl für die Kernenergie als auch für Solar- und Windstandorte im Süden bzw. an den Küstenlinien Europas. Der Anteil der fossil basierten Stromerzeugung geht in den Zielszenarien auf 19 % bis 24 % zurück (: 46 %; Anteile an der jeweiligen Bruttostromerzeugung). Ein großer Teil der verbleibenden konventionellen Erzeugung wird in allen Szenarien 25 durch CCS-Kohlekraftwerke erbracht. In den Zielszenarien handelt es sich dabei ausschließlich um CCS-Steinkohleanlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung, in der auch um CCS-Braunkohlekraftwerke für die ungekoppelte Stromerzeugung (Abbildung 4) 3

4 Abbildung 4: Stromerzeugung nach Energieträgern, 28 und 25, in TWh TWh Nettoimporte Sonstige Sonstige EE Wasser Biomasse Geothermie Fotovoltaik Wind offshore Wind onshore Pumpspeicher Heizöl Erdgas Steinkohle CCS Steinkohle Braunkohle CCS Braunkohle Kernenergie Unterschiedlich lange Laufzeiten von Kernkraftwerken haben Auswirkungen auf das Stromsystem. Kürzere KKW-Laufzeiten führen zu einer vergleichsweise höheren Auslastung des übrigen Kraftwerksparks, einer späteren Stilllegung bestehender Kraftwerke sowie zu früherem Kraftwerksneubau und mehr Stromimporten. Längere Laufzeiten der Kernkraftwerke wirken auf CO 2 -Preise und Strompreise entlastend. Die Effekte können infolge unterschiedlicher Investitionszyklen im Zeitverlauf variieren insgesamt (bei zeitintegraler Betrachtung) fallen die Preis entlastenden Vorteile umso größer aus, je mehr die Laufzeiten verlängert werden; andererseits verringern sich die wirtschaftlichen Vorteile einer Laufzeitverlängerung der KKW mit höheren Nachrüstkosten. Energieproduktivität und Energieeffizienz Die gesamtwirtschaftliche Energieproduktivität gemessen als Wirtschaftsleistung (Mrd EUR BIP) in Relation zum Primärenergieträgereinsatz () erhöht sich im Betrachtungszeitraum in den Zielszenarien um rund 2,5 % p.a, in der um 1,8 % p.a. (Abbildung 5). 4

5 Abbildung 5: Energieproduktivität , in EUR 28 EUR28/MJ Szenario I A Szenario II A Szenario III A Szenario IV A Szenario I B Szenario II B Szenario III B Szenario IV B Szenario Dabei ist zu beachten, dass sich die Steigerung der auf den Primärenergieverbrauch (PEV) bezogenen Energieproduktivität aus zwei Komponenten zusammensetzt. Zum einen aus der Veränderung der auf den Endenergieverbrauch (EEV) bezogenen Produktivität. Diese ist ein Maß dafür, wie effizient Energie zur Erbringung der nachgefragten Energiedienstleistungen (z.b. Raumwärme, Beleuchtung, Antriebskraft) eingesetzt wird. In den Zielszenarien erhöht sich die EEV-Produktivität zwischen 28 und 25 um jahresdurchschnittlich 2,1 % bis 2,2 % p.a. Die zweite wichtige Komponente der PEV-Produktivität ist die Effizienz in der Stromerzeugung. Ein geeigneter Indikator für die Entwicklung in diesem Bereich ist der durchschnittliche Nutzungsgrad, der angibt, wie viel der zur Stromerzeugung eingesetzten Primärenergie in Strom umgewandelt wird. Dieser Nutzungsgrad lag im Jahr 28 bei rund 42 % und steigt in den Zielszenarien bis 25 auf Werte zwischen 61 % und 65 %. Zum großen Teil ist der Anstieg auf den verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien in der Stromerzeugung zurückzuführen, denn den Energieträgern Wind, Wasser und Fotovoltaik wird per Konvention ein Nutzungsgrad von 1 % zugeordnet. Hinzu kommt die sukzessive Stilllegung von Kernkraftwerken mit einem ebenfalls per Konvention festgelegten Nutzungsgrad von 33 %. Erneuerbare Energien Der Einsatz erneuerbarer Energien verdreifacht sich in den Zielszenarien bis 25. Sie decken dann rund 5 % des Primärenergiebedarfs (: knapp 32 %, Abbildung 6). 5

6 Abbildung.6: Primärenergieäquivalente erneuerbarer Energien , in Windkraft Wasserkraft Biomassen Fotovoltaik ern. Abfälle, Deponiegas Geothermie Solarthermie Umweltwärme Bedeutendste erneuerbare Energieträger bleiben Biomassen in Form fester und flüssiger Brenn- und Kraftstoffe sowie als Biogas. Auf sie entfallen 25 rund drei Fünftel des gesamten Einsatzes erneuerbarer Energien. Mit einem Anteil von rund 15 % bis 17 % ist die Windkraft mit deutlichem Abstand nach der Biomasse die zweitwichtigste erneuerbare Energiequelle. Je nach Zielszenario liegt die Nutzung der Windkraft im Jahr 25 um den Faktor 3,3 bis 4,3 höher als 28. Ökonomische Wirkungen Die deutsche Volkswirtschaft wächst in der entwicklung bis zum Jahr 25 mit einer durchschnittlichen Rate von etwas unter 1 % p.a. Die Entwicklung unterscheidet sich davon in den Zielszenarien nur wenig. Nach 23 zeigen sich in allen Szenarien ähnliche positive Effekte der Treibhausgasminderung und der Energieeffizienzsteigerung, wenn bei steigenden Preisen für Energierohstoffe die Ausgaben der deutschen Volkswirtschaft für Energieimporte deutlich sinken. Unter den Szenarien mit Nachrüstkostenannahmen der Gutachter schneidet Szenario III A bezogen auf das BIP in allen ausgewiesenen Jahren mit am besten ab. Bei der Beschäftigung weisen die Szenarien mit längeren KKW-Laufzeiten in den Jahren 23 und 24 ebenfalls bessere Ergebnisse auf. Längere Kernenergielaufzeiten bedeuten bei den gegebenen Szenarioannahmen im Zusammenspiel mit weiteren Änderungen auf dem Strommarkt eine Entlastung bei den Strompreisen, vor allem für energieintensive Verbraucher, die die zwischenzeitlich anfallenden Mehrkosten bei der Endenergie ausgleichen oder bei einer Laufzeitverlängerung von 12 und mehr Jahren überkompensieren. Beim Vergleich der Szenarien mit BMU-Nachrüstkosten ist das Bild heterogener. Nur im Szenario I B mit einer Laufzeitverlängerung von 4 Jahren sind die gesamtwirtschaftlichen Effekte im Jahr 23 deutlich negativ. Eine klare Rangfolge der 4 Zielszenarien in Bezug auf BIP und Beschäftigung ist bei hohen Nachrüstkosten nicht mehr sichtbar. Die gesamtwirtschaftlichen Ergebnisse sind von einigen Annahmen abhängig, die insbesondere die internationale Entwicklung und die kostengünstige Umsetzung der notwendigen Maßnahmen betreffen. 6

7 Zusammenfassende Bewertung Die Szenarienrechnungen zeigen innerhalb eines konsistenten Rahmens und in einer durch weiteres Wachstum geprägten Volkswirtschaft mögliche Maßnahmenpakete, mit denen das Ziel einer 85 %-igen Verringerung der energiebedingten Treibhausgasemissionen in Deutschland zwischen 199 und 25 erreicht werden kann. In der Praxis ist die Umsetzung der Maßnahmen zur Zielerreichung an die Erfüllung von drei Grundvoraussetzungen gebunden: Auf der internationalen Ebene ist eine abgestimmte Klimaschutzpolitik unter Einbeziehung aller Industriestaaten und zumindest der wichtigsten Entwicklungs- und Schwellenländer eine entscheidende Voraussetzung für die Umsetzung einer langfristigen anspruchsvollen Klimaschutzstrategie. Auf nationaler Ebene muss die Politik klare Zielvorgaben definieren und Maßnahmen und Instrumente für ihre Umsetzung festlegen. Die relevanten Rahmenbedingungen müssen so gestaltet sein, dass die Erfüllung der Ziele im Interesse des Einzelnen liegt. Es sind Hemmnisse abzubauen, wie sie derzeit beispielsweise bei Investitionen im Bereich der Gebäudesanierung bestehen. Zusätzlich sollte die öffentlich finanzierte anwendungsorientierte Grundlagenforschung so ausgerichtet werden, dass ihre Ergebnisse zur Erreichung der Ziele beitragen können. Es sind erhebliche Produkt-, Prozess- und Systeminnovationen erforderlich, die es ermöglichen, den Energieverbrauch ohne Komforteinbußen zu verringern und den Energiebedarf vermehrt durch erneuerbare Energien zu decken. Nicht zuletzt werden dazu neue Energiespeicher für Strom und Wärme benötigt. Neben einem koordinierten Vorgehen von Politik und Wirtschaft erfordert die Umsetzung einer langfristig angelegten anspruchsvollen Klimaschutzstrategie einen gesellschaftlichen Grundkonsens über die Notwendigkeit einer klimaschonenden, sicheren und wirtschaftlichen Energieversorgung. *** Prognos Wir geben Orientierung. Die Schweizer Prognos AG berät seit 1959 europaweit Entscheidungsträger in Politik und Wirtschaft in Zukunftsfragen. Auf Basis neutraler Analysen und fundierter Prognosen entwickeln Experten in Basel, Berlin, Bremen, Brüssel, Düsseldorf, München und Stuttgart praxisnahe Entscheidungsgrundlagen und Zukunftsstrategien für Unternehmen, öffentliche Auftraggeber und internationale Organisationen. Medienkontakt: Prognos AG Birte Jessen Leiterin Unternehmenskommunikation Goethestraße 85 D-1623 Berlin Tel.: Fax: Mobil: birte.jessen@prognos.com 7