LEITSZENARIO 26 ein aktuelles Klimaschutzszenario für Deutschland und Perspektiven für Baden-Württemberg Samstags-Forum Regio Freiburg Universität Freiburg Samstag 12. Mai 27 Dr. Joachim Nitsch Stuttgart
Erforderlicher Beitrag Deutschlands zum Klimaschutz bis 25 1. - nur energiebedingte Emissionen - CO2-Emissionen, [Mio t CO2/a] 8 6 4 2 Ist (temp. bereinigt) REF 22 REF 25 (EWI/Prognos) Leitszenario 26 LEIT - VAR 1 LEIT- VAR 2 825 Minderungsziele für CO 2 gegenüber 199: 21 % bis 28/ 212 (Kyoto) 3-4% bis 22 8% bis 25 199 2 21 22 23 24 25 Aktual\co3; 5.4.7
Teilstrategie I: Deutliche Steigerung der Energieeffizienz - LEITSZENARIO 26-2 18 Mittleres 199-25 26-22 Wachstum, %/a BIP 1,4 1,6 BIP/PEV 1,6 2,9 Index (199 = 1) 16 14 12 1 8 PEV BIP BIP/PEV 6 199 1995 2 25 21 215 22 aktual5/produkt2; 12.12.6
Wirkung der Effizienzstrategie Rückgang bis 25: Endenergie - 38%; Primärenergie - 45% (KWK von 1 auf 25%) - LEITSZENARIO 26 - End-, Primärenergie, PJ/a 14 12 1 8 6 4 14425 1434 13492 1193 1425 957 7899 Nichtenerg. Verbrauch Umwandlungssektor Kraft mobil Kraft/Licht stationär Prozeswärme Warmwasser Raumwärme aktual/endstru4/23.1.7 2 2 25 21 22 23 24 25
Teilstrategie II: Ausbau Erneuerbarer Energien: Durchschnittliche Steigerung des EE-Anteils 26-25: 1 %/a (Anteile in 22/25 : Strom 29/79%; Wärme 14/48%; Kraftstoffe 17/42% ) - LEITSZENARIO 26 - Endenergie erneuerbare Energien, PJ/a 32 28 24 2 16 12 8 4 Geothermie Solarstrahlung Biomasse, -gas biog. Abfälle Windkraft Wasserkraft 346 364 395 473 523 61 85 1.134 1.439 1.762 2.72 2.686 3.156 2 21 22 23 24 25 21 215 22 225 23 24 25 Aktual/EE-END; 23.1.7
Primärenergiestruktur des Szenarios (Wirkungsgradmethode) Anteil EE 2,7% 4,7% - LEITSZENARIO 26-14, 1442 14238 8,4% 13492 Geothermie Primärenergie, PJ/a 12, 1, 8, 6, 4, 15,7% 1193 25% 1425 36% 957 49% 7899 Solarstrahlung Wind, Wasserkraft Biomasse Erdgas Mineralöl Steinkohle Braunkohle 2, Kernenergie aktual/primstru/23.1.7 2 25 21 22 23 24 25
Verwendung der eingesetzten Biomassen (Reststoffe, Energiepflanzen) 1,8 1,6 *) Anteil an Endenergie (%) 1528 162 1632 Wandlungsverluste Kraftstoffe End-, Primärenergie, PJ/a 1,4 1,2 1, 8 6 4 2 39 2,4 *) 55 4,4 846 6,8 132 11,7 15,1 17,8 2,6 Einzelheizungen Sonstige Nahwärme KWK-Wärme Strom bmu/aktual/bio-end; 18.12.6 Ökologisches Potenzial Reststoffe: 725 PJ/a; Verfügbare Fläche für Energiepflanzen: 4,2 Mio. ha (23) 2 25 21 22 23 24 25
Vergleich von Referenzszenarien zeigt: Die Trends verändert sich in die richtige Richtung aber zu langsam 5. Primärenergie, PJ/a Ist Primärenergie Erneuerbare Energie,PJ/a 4. 3. 2. 1. 14. 12. 1. 8. 6. 199 2 21 22 23 24 25 REF 22 REF 25 REF 26 LEITSZEN 26 aktual\pev-ee.pre;11.1.6 199 2 21 22 23 24 25
Detailstruktur der EE- Stromerzeugung bis 22 16 Wasser Wind Onshore Wind Offshore Biomasse, biog. Abfälle 156 Regenerative Stromerzeugung, TWh/a 14 12 1 8 6 4 2 36,7 Fotovoltaik 63,5 Geothermie REF 22 Europ. Verbund REF 25/6 92 12 1996 1998 2 22 24 26 28 21 212 214 216 218 22 BMU/aktual/str22; 23.1.7
Entwicklung der Gesamtleistung im Stromsektor - LEITSZENARIO 26 - Bruttoleistung, GW 18 16 14 12 1 8 6 4 119 131 14 149 155 16 167 171 173 EU-Verbund EE Photovoltaik Geothermie Wind Offshore Wind an Land Laufwasser Biomasse, Biogase (KWK) KWK, fossil Gas Kond. Kohle Kond. 2 Kernenergie 2 25 21 215 22 225 23 24 25
Erforderliche bzw. zulässige Neukraftwerke (ab 2) nach Kraftwerksarten (Nutzungsdauer Großkraftwerke 4a; andere 25-3 a; Kernenergieausstieg) Leistung in GW 21 215 22 225 23 Stein- und Braunkohle, Müll, 6,4 13,5 15,7 18,6 21,1 KW + HKW Gas, KW +HKW 4,6 13,4 22,7 28,9 31,3 Fossile Großkraftwerke, ges. 11, 26,9 38,4 47,5 52,4 - davon als HKW 2,6 6,6 9,4 13,3 15,7 Dezentrale KWK, fossil 1,8 3, 4,2 5,3 6,5 Erneuerbare Energien 3,4 41,8 55,4 67,7 8,2 - davon Windenergie 21,3 27,8 35,9 43,2 5,5 - davon Biomasse, Biogas 3,9 5,1 6,4 7,1 8, - davon Fotovoltaik 4,5 7,7 1,8 12,3 13,8 Leistungszubau insgesamt 43,2 71,7 98, 12,5 139,1 Insgesamt neu 21 22: EE: 55 GW; FOSSIL: 43 GW FOSSIL neu: KOND = 29 GW, KWK = 14 GW; Kohle 16 GW; Erdgas 27 GW CO 2 -Emissionen der Stromerzeugung von 315 (25) auf 265 (22)
Entwicklung des Raumwärmebedarfs im Leitszenario 26 - Leitszenario 26 - Endenergieeinsatz für Raumwärme [PJ/a] 3.5 3. 2.5 2. 1.5 1. 5 3.124 *) *) 2.995 2.76 2.623 2.358 2.211 *) temperaturbereinigt REF 2.68 1.711 1.365 Erdwärme Kollektoren Biomasse KWK und direkt Fern- Nahwärme fossil Erdgas direkt Kohle direkt Heizöl direkt Strom direkt und WP aktua/lheiz-le; 15.1.6 Fern- + Nahwärme, fossil 25: 8,5% 25: 21,5% 2 25 21 215 22 225 23 24 25 Erneuerbare: 25: 7% 25: 66%
Beitrag erneuerbarer Energien zur zukünftigen Wärmeversorgung Wärmeerzeugung (Endenergie), PJ/a 1.2 1. 8 6 4 2 *) Anteil an gesamtem Wärmebedarf (ohne Stromanteil) 6,3 % *) - Leitszenario 26-14 % 23 % REF 25 34 % 48 % Geothermie Nahwärme Geothermie Einzelanlage Kollektoren Nahwärme Kollektoren Einzelanlage Biomasse Nahwärme Biomasse Einzelanlage Aktual/EEWA-LE; 24.11.6 Nahwärme: 25: 25% 25: 64% 2 25 21 215 22 225 23 24 25
Die wirtschaftliche Bewertung des EE-Ausbaus verlangt realistische Annahmen zur zukünftigen Entwicklung fossiler Energiepreise und CO 2 -Vermeidungskosten Gesamte EE-Differenzkosten (Strom, Wärme, Kraftstoffe) im LEITSZENARIO 26 14 Differenzkosten, Mrd. EUR (22)/a 12 1 8 6 4 2 22 : 75 $ 2 /b 2 / t CO 2 Pfad A Pfad B Pfad C 22: 32 $ 2 /b 1 / t CO 2 22: 6 $ 2 /b 15 /t CO 2-2 2 25 21 215 22 225 23 Aktual/DIFGES; 12.3.7
Kostenentwicklung stromerzeugender EE-Technologien Stromgestehungskosten, EUR(22)/kWh.2.16.12.8.4 KWK-Anlagen mit Wärmegutschrift - LEITSZENARIO 26; Neuanlagen -. 2 21 22 23 24 25 Wasser Wind Fotovoltaik Geothermie Europ. Verbund Feste Biomasse Biogase Mittelwert aktual/str-kos1; 24.1.7
Erneuerbare Energien ermöglichen mittelfristig eine kostenstabile und weitgehend rohstoffpreisunabhängige Energieversorgung 12 - LEITSZENARIO 26; Preispfad C - Stromkosten (MS-Ebene) cts(22)/kwh 1 8 6 4 2 nur fossile KW EE-Neuanlagen Gesamt 2 21 22 23 24 25 aktual/kos-ges5; 24.1.7
Veränderung der Primärenergiestruktur Baden-Württemberg zwischen 1989 und 24 - ein schwerwiegender Zeitverlust aus der Sicht des Klimaschutzes und der Ressourcenschonung Baden - Württemberg, Zeitraum 1989-24 2 15% CO2-Emissionen: 73,5 -> 78 Mio. t/a EE Kernenergie Absolute Zunahme [ PJ/a] 16 12 8 57% Relative Zunahme 13% Kohlen Mineralöl Erdgas Primärenergie C:\BAWÜ\Klimaschutz\PEVZU.PRE; 13.6.6 4 2% 15% % 9%
Wirksamer Klimaschutz muss wesentlich stärker als bisher im Wärme- und Verkehrssektor ansetzen und dortige Effizienzpotenziale mobilisieren. Mindestziele für EFF und EE in 22 für die Energieversorgung Baden-Württembergs Energieverbrauchssektoren BW 25 Ziel 22 26-22 STROM: Endenergie, PJ/a 255 23-25 - davon Erneuerbare Energien 22 6 +38 CO 2 -Emissionen, Mio. t CO 2 /a 2,5 22, +1,5 NUTZWÄRME: Endenergie, PJ/a - davon Erneuerbare Energien CO 2 -Emissionen, Mio. t CO 2 /a 485 23 33, 4 62 23, -85 +39-1, KRAFTSTOFFE: Endenergie, PJ/a - davon Erneuerbare Energien CO 2 -Emissionen, Mio. t CO 2 /a 33 1 24, 3 33 19,5-3 +23-4,5 GESAMT: Endenergie, PJ/a - davon Erneuerbare Energien CO 2 -Emissionen, Mio. t CO 2 /a 1 7 55 77,5 93 155 64,5-14 +1-13,
Anzustrebender EE-Ausbau in Baden - Württemberg wenn die Bundesziele für das Jahr 22 erreicht werden sollen. Energiemenge, GWh/a 12. 1. 8. 6. 4. Strom von 8% auf 24% : Zuwachs = 1,7 TWh/a Wärme von 5% auf 15% : Zuwachs = 11, TWh/a 26-22: 27,7 TWh/a 1999-25: 7,5 TWh/a 1998: 7,8 TWh/a BaWü; EE-22; 18.4.7 Kraftstoffe von 3 auf 11% : Zuwachs = 6, TWh/a 2. Wasserkraft Biomasse, -gas Windenergie Fotovoltaik Geothermie Biomasse, -gas Kollektoren Geothermie Kraftstoffe
Erforderliche Zuwächse bei den einzelnen Energietechniken in Baden - Württemberg 25 Zuwachs 26-22 Wasserkraft (Laufwasser), MW el 7 25 Windenergie, MW el 26 1 45 Fotovoltaik, MW el 36 1 7 Geothermie, MW el 12 Biomasse- gas (Strom), MW el 35 85 Biomasse, -gas (Wärme), GWh/a 5 3 5 8 Kollektoren, 1 m² 1 9 6 5 Geothermie, GWh/a 26 2 Biokraftstoffe, GWh/a 2 85 3 3
Baden Württemberg hat vergleichsweise eine sehr geringe Windanlagendichte flächenspezifische Windleistung, kw/km² 8 7 6 5 4 3 2 1 Maximalwerte 26: Schleswig-Holstein = 153 Sachsen-Anhalt = 123 Niedersachsen = 111 325 MW 8 MW 1 7 MW Durchschnitt Deutschland Rheinland- Pfalz Thüringen Hessen Baden- Württemb. BaWü-neu\Wind; 15.3.7 1995 2 25 21 215 22
Anzustrebender Beitrag erneuerbarer Energien der Region Südlicher Oberrhein bis 212 *) 8 GWh/a Strom ( ~ 18% BW) 75 GWh/a Wärme ( ~ 15% BW) Kumulierte Investitionen bis 212: ca. 1 Mio.. Perspektiven nach 212 ca. 25 Mio. /a Investitionen im langfristigen Mittel * ) Fläche 11,4 % Bevölkerung 9,6 %
Schlussfolgerungen aus der Szenarioanalyse für Deutschland Es müssen alle drei Teilstrategien EFF, KWK und EE rechtzeitig, in starkem Maße und aufeinander abgestimmt mobilisiert werden, um den Einstieg in eine klimaverträgliche und ressourcenschonende Versorgung strukturverträglich und ökonomisch vorteilhaft zu gestalten. Die volkswirtschaftlichen und industriepolitischen Vorteile dieser Strategie zeichnen sich immer deutlicher ab. Eine kluge Energiepolitik nutzt diese Erkenntnis um den erforderlichen Umsetzungsprozess zu beschleunigen Handlungsbedarf Die Segmente EE-Strom *) und EE-Kraftstoffe entwickeln sich mit ausreichender Dynamik, das Segment EE-Wärme muss rasch nachziehen, damit die Ausbauziele für EE sicher erreicht werden können. Bei der Umsetzung der Teilstrategien EFF und KWK sind noch große Defizite vorhanden; ein strukturell und ökonomisch optimaler Einsatz von EE erfordert aber die Mobilisierung dieser Potenziale. *) in Baden-Württemberg müssen dazu übertriebene Restriktionen bei der Genehmigung von Windkraftanlagen abgebaut werden.
Einige weitere Informationen: J. Nitsch: Leitstudie 27 Ausbaustrategie Erneuerbare Energien, Aktualisierung und Neubewertung. Untersuchung im Auftrag des BMU. DLR Stuttgart, Februar 27 W. Krewitt, S. Simon u.a.: Energy (R) Evolution A Sustainable World Energy Outlook Studie im Auftrag von Greenpeace International und des European Renewable Energy Council (EREC), DLR Stuttgart, ECOFYS Utrecht, Januar 27. F. Staiß, C. Lutz, D. Edler, J. Nitsch u.a.: Wirkungen des Ausbaus erneuerbarer Energien auf den deutschen Arbeitsmarkt unter besonderer Berücksichtigung des Außenhandels. Untersuchung im Auftrag des BMU; ZSW Stuttgart, DLR Stuttgart, DIW Berlin, GWS Osnabrück, Juni 26. www.dlr.de/tt/system www.erneuerbare-energien.de