Modern Jazz, Unfinished Symphony, Hard Rock drei neue Szenarien des World Energy Council zur Entwicklung der globalen Energieversorgung bis 2060

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1 Modern Jazz, Unfinished Symphony, Hard Rock drei neue Szenarien des World Energy Council zur Entwicklung der globalen Energieversorgung bis 2060 Dr. Hans-Wilhelm Schiffer Executive Chair World Energy Resources World Energy Council London Münchner Seminare CESifo Group Munich Süddeutsche Zeitung 24. Oktober 2016 München World Energy Dr. Hans-Wilhelm Council 2016 Schiffer Executive World Energy Resources World Energy Council London 16/013 gkl 1

2 Entwicklung des globalen Primärenergieverbrauchs 1970 bis 2015 Mrd. t SKE 11,8 Mrd. t SKE Gesamtzuwachs dies entspricht 168 % Anstieg Kernenergie Wasserkraft Andere erneuerbare Energien Gas Kohle Öl Über 80 % des Anstiegs des Primärenergieverbrauchs wurde durch fossile Energie gedeckt. Quelle: BP Statistical Review of World Energy June 2016 World Energy Council /013 gkl 2

3 Was sind Szenarien? Plausible, nachvollziehbare, alternative Blicke in die Zukunft, die: eine Auswahl denkbarer Ergebnisse aufzeigen und zu verstehen helfen, wie verschiedene Faktoren zusammenspielen und so die Zukunft formen können; kritische Unsicherheiten, aber auch absehbare Trends adressieren und ausweisen, welche Wirkungen getroffene Annahmen über die Zukunft haben. Szenarien sind also ein Werkzeug, um anstehende Herausforderungen zu erkennen. Szenarien sind keine Prognosen. Szenarien liefern eine Basis für eine erfolgreiche Strategie und Politik in einer von Unsicherheit geprägten Welt. World Energy Council /013 gkl 3

4 Szenarien des World Energy Council Drei Szenarien wurden entwickelt - Modern Jazz, Unfinished Symphony und Hard Rock. Diese drei Szenarien sind als Erkundungspfade zur Gestaltung der Großen Transformation zu verstehen. Jedes dieser Szenarien beschreibt die Entwicklung eines möglichen künftigen Energiesystems auf globaler und auf regionaler Ebene. Dieser vom World Energy Council verfolgte exploratorische Ansatz unterscheidet sich von einem normativen Ansatz, in dem dokumentiert wird, was geschehen muss, um ein vorgegebenes künftiges Ziel zu erreichen. Heute 2060 Trichter der Ungewissheit: WEC-Szenarien sind explorativ und nicht normativ. Mit den vorgelegten drei Szenarien wird die Spannweite möglicher künftiger Trends aufgezeigt. World Energy Council /013 gkl 4

5 World Energy Scenarios Modern Jazz Unfinished Symphony Hard Rock World Energy Council /013 gkl 5

6 Skizzierung der drei Szenarien MODERN JAZZ Markt-getriebener Ansatz - geprägt durch hohes Wirtschaftswachstum und starke technologische Entwicklung. Adressiert Nachhaltigkeit über Innovationen und neue Geschäftsmodelle. Führt infolge Umsetzung der wirtschaftlichsten Lösungen zu verbessertem Zugang aller Menschen zu bezahlbarer Energie. UNFINISHED SYMPHONY Durch Regierungen getriebener Ansatz - in globaler Kooperation werden durch umfassende politische Steuerung starke Anreize zur Umgestaltung der Energieversorgung gesetzt: Förderung erneuerbarer Energien; CO 2 -Bepreisung; Energieeffizienz; Aufbau Infrastruktur. Die breit aufgestellte politische Steuerung ist vor allem auf den Nachhaltigkeitsaspekt Umwelt- und Klimaschutz fokussiert. HARD ROCK Patchwork aus staatlichen Politiken und Markt - gekennzeichnet durch eine zersplitterte Welt mit einem unterschiedlichen Set von Politiken. Nationale Interessen verhindern eine breit angelegte weltweite Zusammenarbeit bei begrenztem Interesse am Klimaschutz. Priorität in der Anwendung von Technologien nach Maßgabe der Verfügbarkeit eigener Ressourcen. World Energy Council /013 gkl 6

7 Quantifizierung der Scenario Stories durch das Paul-Scherrer-Institute Parameter Einheit Modern Unfinished Hard Rock Jazz Symphony Weltbevölkerung 2060 Mrd. 10,2 10,2 10,2 Wirtschaftswachstum %/a + 3,3 + 2,9 + 1,7 Primär-Energieintensität %/a - 2,7-2,6-1,0 CO 2 -Intensität %/a - 3,9-4,7-1,5 CO 2 -Preise USD 2010/t 2020: 5 bis : 5 bis : 2 bis 8 je nach Region je nach Region je nach Region ansteigend auf ansteigend auf ansteigend auf 2060: 60 bis : : 19 bis 45 World Energy Council /013 gkl 7

8 Globaler Primärenergieverbrauch nach Energieträgern in Mrd. t SKE 19,5 10% 5 % 21 % 1 % 3 % 23,0 10 % 5 % 24 % 3 % 3 % 21,9 12 % 7 % 23 % 4 % 3 % 23,1 10 % 6 % 23 % 3 % 3 % 24,3 10 % 16 % 8 % 29 % 3 % 21,6 13 % 4 % 20 % 13 % 26,1 7 % 3 % 11 % 9 % 24 % Sonstige Erneuerbare Wasserkraft Biomasse Kernenergie Gas 31 % 32 % 31 % 31 % 24 % 28 % Öl 23 % 29 % 23 % 2014 Modern Jazz 20 % Unfinished Symphony 24 % 11 % 21 % 5 % Hard Rock Modern Jazz Unfinished Symphony 18 % Hard Rock Kohle World Energy Council /013 gkl 8

9 Zentrale quantitative Ergebnisse (I) Primärenergieverbrauch Der globale Primärenergieverbrauch steigt in den nächsten 45 Jahren wesentlich verhaltener als in den vergangenen Jahrzehnten an, und zwar nur noch bis zu einem Drittel. Der Peak im Pro-Kopf-Energieverbrauch wird vor 2030 erreicht; die Energieintensität (Energieverbrauch pro Einheit BIP) halbiert sich bis Der Anteil fossiler Energien am Primärenergieverbrauch verringert sich von 81 % im Jahr 2014 auf 50 bis 70 % im Jahr 2060 (Unfinished Symphony: 50 %; Modern Jazz: 63 %; Hard Rock: 70 %). Kernenergie baut ihre Position in allen Szenarien leicht aus. Die Errichtung neuer Kernkraftwerke erfolgt allerdings nur in Ländern, in denen der Staat dies aktiv flankiert (insbesondere China, Indien, Russland, Korea und ggf. in einigen europäischen Ländern). Der Anteil erneuerbarer Energien erhöht sich - gemessen am Primärenergieverbrauch - von 14 % im Jahr 2014 auf 37 % im Unfinished Symphony, 29 % in Modern Jazz und 21 % in Hard Rock im Jahr World Energy Council /013 gkl 9

10 Globale Nachfrage nach fossilen Energien Kohle-Nachfrage (Mrd. t Öl-Äquiv.) Öl-Nachfrage (mb/d) Erdgas-Nachfrage (Mrd. t Öl-Äquiv.) World Energy Council /013 gkl 10

11 Zentrale quantitative Ergebnisse (II) Fossile Energieträger Der Peak bei der globalen Kohlenachfrage wird bis 2020 erreicht. Zwar steigt der Kohleverbrauch in Indien und in einigen ostasiatischen Staaten noch an. Ein zweites China ist allerdings nicht in Sicht. In den OECD- Staaten sinkt der Kohleverbrauch. Der Peak bei der globalen Ölnachfrage wird 2030 erwartet. Die Ressourcen sind kein begrenzender Faktor. Vielmehr erreicht der Bedarf die Sättigungsgrenze. MENA bleibt in allen Szenarien bis 2060 die dominierende Ölförderregion. Erdgas ist der einzige fossile Energieträger mit noch steigenden Verbrauchsperspektiven bis In Modern Jazz wird der größte Nachfragezuwachs für Erdgas ausgewiesen. Für unkonventionelles Erdgas wird eine fortgesetzte Technologieentwicklung unterstellt, insbesondere in Nordamerika und später auch in Argentinien, China und Australien. Staaten mit großen Energievorkommen müssen mit Stranded Resources rechnen. World Energy Council /013 gkl 11

12 Globale Stromerzeugung nach Energieträgern in TWh % 0,7% <1% <1% 3 8 % 1 % % 3 % 15 % % % % 3 6 % % 3 % 16 % 16 % 2 % 17 % 10 % 13 % 11 % 14 % 29 % 0,3% 25 % 22 % 23 % 4 % 2 % 1 % 2 % 1 % 0,3% 41 % 28 % 25 % 32 % 2014 Modern Jazz Unfinished Hard Modern Unfinished Symphony Rock Jazz Symphony Hard Rock Sonstiges Biomasse (mit CCS) Biomasse Wasserkraft Kernenergie Gas (mit CCS) World Energy Council /013 gkl % 18 % 5 % 13 % 10 % 10 % 22 % 5 % 2 % % 7 % 1 % 1 % 1 % 1 % 18 % 21 % 5 % 16 % 17 % 0,4% 15 % 2% 0,2% 2% 0,2% 13 % 4 % 15 % 15 % 26 % 1 % 18 % Sonne Wind Gas Öl Kohle (mit CCS) Kohle

13 Zentrale quantitative Ergebnisse (III) Stromerzeugung Die globale Stromerzeugung verdoppelt sich bis 2060 in allen drei Szenarien. Der Anteil erneuerbarer Energien an der globalen Stromerzeugung steigt von 23 % (2014) bis 2060 auf 40 % (Hard Rock) bis 63 % (Unfinished Symphony). Im Szenario Modern Jazz wird ein Anteil von 51 % erreicht. Die Stromerzeugung aus Kohle geht in allein Szenarien zurück, am stärksten in Unfinished Symphony. Demgegenüber verzeichnet Erdgas deutliche Zuwächse unterschiedlich ausgeprägt in den einzelnen Szenarien. Außer in Unfinished Symphony steigt sogar der Anteil von Erdgas an der Stromerzeugung. Die Abscheidung und Speicherung von CO 2 macht im Szenario Unfinished Symphony die größten Fortschritte. Fast 90 % der Stromerzeugung auf Basis fossiler Energien erfolgt 2060 in diesem Szenario mit CCS. Unter Einbeziehung der Kernenergie sind 2060 im Szenario Unfinished Symphony 98 % der Stromerzeugung CO 2 -frei. Zum Vergleich in Modern Jazz sind es 72 % und in Hard Rock 55 %. World Energy Council /013 gkl 13

14 Globale Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien TWh Modern Jazz Unfinished Symphony Hard Rock Wasser Wind Sonne Biomasse Geothermie Sonstige World Energy Council /013 gkl 14

15 Zentrale quantitative Ergebnisse (IV) Erneuerbare Energien Unter den erneuerbaren Energien verzeichnen Wind und Sonne die stärkste Wachstumsdynamik. Im Vergleich zum Stand des Jahres 2015 (841 TWh auf Basis Wind) verzehnfacht sich die globale Stromerzeugung auf Basis Wind in Modern Jazz und Unfinished Symphony; in Hard Rock ist die Stromerzeugung aus Wind sieben Mal so hoch wie Die Stromerzeugung aus Sonne (2015: 253 TWh) wird sich global bis 2060 mehr als verzehnfachen (Hard Rock), mehr als verzwanzigfachen (Modern Jazz) bzw. sogar mehr als verdreißigfachen (Unfinished Symphony). Die Stromerzeugung aus Wasserkraft steigt bis 2060 im Vergleich zum Stand 2015 um zwei Drittel bis vier Fünftel an. Da die gesamte Stromerzeugung stärker zunimmt, verringert sich ihr Anteil leicht. Sie gehört aber neben Sonne und Wind zu den Großen Drei der zur Stromerzeugung genutzten Energiequellen. In allen Weltregionen steigt der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung. Die höchsten Anteile werden in Südamerika, die geringsten in der Mena-Region erreicht. World Energy Council /013 gkl 15

16 Zentrale quantitative Ergebnisse (V) Wandel im globalen Transportsektor Der globale Energiebedarf im Transportsektor nimmt bis 2060 zwischen 20 % (Unfinished Symphony) und 50 % (Hard Rock) im Vergleich zu 2014 zu (Modern Jazz: + 30 %). Der Anteil von Öl sinkt von 92 % im Jahr 2014 auf 60 % in Unfinished Symphony, 67 % in Modern Jazz und 78 % in Hard Rock im Jahr Weiterentwickelte Bio-Kraftstoffe führen zu wachsenden Anteilen, die von 10 % in Hard Rock über 16 % in Modern Jazz bis hin zu 21 % in Unfinished Symphony im Jahr 2060 reichen. Eine global wachsende Mittelschicht löst bis 2060 fast eine Verdreifachung (2,5- bis 2,7-fach) des Bestandes an Personenkraftwagen aus. In Modern Jazz und Unfinished Symphony sind 2060 zwischen 26 % und 32 % der Pkw (light duty vehicle fleet) mit Elektro-Antrieb ausgestattet bzw. Hybrid Plug-in Vehicles. World Energy Council /013 gkl 16

17 Wandel im globalen Transport Electric Vehicles of Light-duty Vehicle Fleets World Energy Council /013 gkl 17

18 Entwicklung der globalen CO 2 -Emissionen in Mrd. t Hard Rock Modern Jazz Unfinished Erwarteter Temperaturanstieg Symphony Modern Jazz: ~ 3 C Unfinished Symphony: ~ 2-2,3 C Hard Rock: ~ 4 C IPCC 2 C-Ziel World Energy Council /013 gkl 18

19 Zentrale quantitative Ergebnisse (VI) CO 2 -Emissionen global Der Wendepunkt bei der Entwicklung der globalen CO 2 -Emissionen wird zu unterschiedlichen Zeitpunkten erreicht je nach Szenario: in Unfinished Symphony 2020, in Modern Jazz 2030 und in Hard Rock In Modern Jazz gehen die CO 2 -Emissionen bis 2060 in etwa auf das Niveau des Jahres 1990 zurück, in Unfinished Symphony sind sie dann nur noch etwa halb so hoch wie 1990, in Hard Rock sind sie dagegen 2060 noch ebenso hoch wie Die CO 2 -Intensität ist in den vergangenen 45 Jahren um 1,1 % pro Jahr gesunken. In den kommenden 45 Jahren verringert sie sich mit Jahresraten von 1,5 % in Hard Rock, 3,9 % in Modern Jazz und 4,7 % in Unfinished Symphony. Die künftig erwarteten CO 2 -Emissionen führen zu einem Temperaturanstieg um 2 bis 2,3 Grad im Szenario Unfinished Symphony, um etwa 3 Grad in Modern Jazz und um etwa 4 Grad in Hard Rock im Vergleich zum vorindustriellen Niveau. Um den globalen Temperaturanstieg unter 2 Grand Celsius zu halten, müsste die jährliche Dekarbonisierungsrate bei 6 % liegen. World Energy Council /013 gkl 19

20 Abgrenzung der acht WEC-Weltregionen World Energy Council /013 gkl 20

21 Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung nach Welt-Regionen in % * Modern Jazz 2060 Unfinished Symphony 2060 Hard Rock SS-AFRICA * In der EU-31 (EU 28 plus Schweiz, Norwegen, Island) steigt der Anteil von 25 % auf 63 % (Modern Jazz), 67 % (Unfinished Symphony) bzw % (Hard Rock) World Energy Council /013 gkl 21

22 CO 2 -Emissionen nach Weltregionen in Mrd. t 40 Modern Jazz Unfinished Symphony Hard Rock Afrika südl. Sahara Mena Südamerika/ Karibik Süd-Ost- Asien/Pazifik Ost-Asien Zentral-Asien Nordamerika Europa Quelle: World Energy Council, World Energy Scenarios to 2060, London, October 2016 World Energy Council /013 gkl 22

23 Zentrale quantitative Ergebnisse (VII) CO 2 -Emissionen nach Weltregionen In Europa und in Nordamerika gehen die CO 2 -Emissionen in allen drei Szenarien deutlich zurück. In Asien wird abhängig vom Szenario mit weitgehend konstanten (Modern Jazz), ab 2030 rückläufigen (Unfinished Symphony) bzw. steigenden CO 2 -Emissionen (Hard Rock) gerechnet. In Südamerika steigen die CO 2 -Emissionen bis Mitte dieses Jahrhunderts in den Szenarien Modern Jazz und Hard Rock noch an. Nur in Unfinished Symphony ist ab 2030 ein Rückgang zu erwarten. In der Mena-Region (Mittlerer Osten und Nord-Afrika) nehmen die CO 2 -Emissionen in allen Szenarien in den kommenden Jahrzehnten noch zu; erst nach 2040 setzt ein Rückgang ein. In Afrika südlich der Sahara erhöhen sich die CO 2 -Emissionen in allen Szenarien bis World Energy Council /013 gkl 23

24 Stromerzeugung in Europa bis 2060 EU-28 plus Schweiz, Norwegen und Island in TWh Wind, Solar* Biomasse (mit CCS) Biomasse Wasser 2010 Modern Jazz Unfinished Symphony Hard Rock Modern Jazz Unfinished Symphony * einschließlich Geothermie und Sonstige Quelle: World Energy Council, World Energy Scenarios to 2060, London, October 2016 Hard Rock Kernenergie Gas (mit CCS) World Energy Council /013 gkl 24 Gas Kohle (mit CCS) Kohle

25 Zentrale Botschaften der WEC-Studie(VIII) Grundsätzliches Der große Wandel in der Energieversorgung (Grand Energy Transition) ist Teil einer breiter angelegten industriellen und digitalen Revolution. Treiber neuer Entwicklungen waren in den letzten 10 Jahren Regierungen bei erneuerbaren Energien und die Industrie bei der Shale Oil and Shale Gas Revolution. Künftig sind die Verbraucher zunehmend aktive Player. Neue Realitäten können charakterisiert werden durch niedrige Eintrittsbarrieren, stärkere Dezentralisierung und flexiblere Anwendung neuer Technologien. Marktsignale allein reichen nicht aus, um hinreichende Erfolge in kritischen Bereichen zu erzielen, wie Energieeffizienz, CCS, elektrische Speicher oder saubere Transportsysteme. Die Klimaziele werden auch im günstigsten Szenario nicht erreicht. Eine Verschärfung der Anstrengung und eine Verstärkung der internationalen Kooperation sind unabdingbar. China, Indien und Afrika definieren die neuen Verbrauchszentren und bestimmen damit auch zunehmend globale Trends. World Energy Council /013 gkl 25

26 Zentrale Botschaften der WEC-Studie (II) Spezifisches Fossile Energieressourcen sind reichlich verfügbar; ihre Nutzung wird aber begrenzt durch die Klimaschutzziele. Staaten mit reichlichen Energievorkommen müssen mit Stranded Resources rechnen. CCS ist ein essentielles Element einer künftigen CO 2 -armen Energieversorgung und industriellen Zukunft; für die Umsetzung ist die Politik entscheidend, nicht die Technologie. Ohne breite Anwendung von CCS wird das 2 C-Ziel verfehlt. Laut dem Fünften Assessment Report der IPCC würde die Einhaltung des 2 C-Ziels ohne die Anwendung der CCS-Technologie im Zeitraum 2015 bis 2100 um 138 % teurer. Die zunehmende Elektrifizierung ist ein unaufhaltsamer Trend auch erforderlich für die angestrebte Dekarbonisierung. Die Gewichte bei der Investitionstätigkeit verschieben sind zugunsten der erneuerbaren und zu Lasten der fossilen Energien. Der Zugang der Menschen zu Energie in Entwicklungsländern verbessert sich auch dank der wachsenden Anwendung von off-grid-lösungen. World Energy Council /013 gkl 26

27 Zusammenfassung 1. Der globale pro-kopf Energieverbrauch erreicht den höchsten Stand vor Die Nachfrage nach Strom verdoppelt sich bis Der enorme Anstieg bei der Nutzung von Wind und Sonne setzt sich fort. 4. Aus dem absehbaren Peak bei der weltweiten Nachfrage nach Kohle und Öl entsteht das Risiko von gestrandeten Ressourcen. 5. Der Wandel im Transportsektor ist eine hohe zu überwindende Hürde. 6. Die Begrenzung des Temperaturanstiegs auf 2 C erfordert außergewöhnliche und andauernde Anstrengungen. 7. Globale Kooperation, nachhaltiges Wachstum und technologische Innovationen sind unverzichtbar, um das Energy Trilemma (Zugang zu bezahlbarer Energie, Sicherheit der Versorgung sowie Umwelt- und Klimaverträglichkeit) ins Gleichgewicht zu bringen. World Energy Council /013 gkl 27