Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Samstags-Forum Regio Freiburg 25. April 29 www.oeko.de Christof Timpe (c.timpe@oeko.de) Öko-Institut e.v. Freiburg/Darmstadt/Berlin
Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Klimapolitische Zielstellungen bis 22 www.oeko.de Treibhausgas-Emissionen Reduktion um 4% gegenüber 199 Stand 28: 945 Mio. t CO2-Äq. Ziel 22: 74 Mio. t CO2-Äq. Erhöhung der Energieeffizienz: Verdopplung der Energieproduktivität Verdoppelung des Anteils der Kraft-Wärme-Kopplung Einsparung von Heizenergie in Gebäuden Senkung des Stromverbrauchs um 11% Ausbau Erneuerbarer Energien 2
Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Reststrommengen nach AtG 22 www.oeko.de 3
Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? www.oeko.de Quelle: BMU 4
Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Weitergehende Langfristziele Treibhausgas-Emissionen Reduktion um 8% bis 25 (gegenüber 199) Ausbau Erneuerbarer Energien Vollversorgung aus Erneuerbaren Energien (vor 21?) www.oeko.de 5
LEITSTUDIE 28 Weiterentwicklung der Ausbaustrategie Erneuerbare Energien vor dem Hintergrund der aktuellen Klimaschutzziele Deutschlands und Europas. Untersuchung im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Dr. Joachim Nitsch, Stuttgart DLR, Stuttgart 6
Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Die Leitstudie 28 www.oeko.de Detaillierte Beschreibung einer denkbaren Entwicklung der Energiewirtschaft in Deutschland, die die mittel- und langfristigen Ziele der Klimapolitik erreicht. Als Alternativen wurden verschiedene Varianten entwickelt. Die Studie zeigt im Detail, dass es möglich ist, die gesetzten Ziele zu erreichen, und welche Veränderungen hierfür notwendig sind. Der Schwerpunkt liegt beim Ausbau der EE. Sie ist keine Prognose der wahrscheinlich eintretenden Entwicklung! 7
Entwicklung der EE- Stromerzeugung bis 23 in der Leitstudie 28 Regenerative Stromerzeugung, TWh/a 3 25 2 15 1 5 Wasser Fotovoltaik Szenario des Energiereport IV 14,2% Wind Onshore Geothermie Szenarien des Energiegipfels EE KV Wind Offshore Europ. Verbund 3,4% Biomasse, biog. Abfälle 2 22 24 26 28 21 212 214 216 218 22 222 224 226 228 23 LEIT/ STR-23;19.6.8 5% EE-Leistung 22, (GW) Gesamt: 69,2 EU-Verb.:,7 Erdwärme:,3 Fotovolt.: 17,9 Biomasse: 7,2 Wind-See: 1, Wind-Land:28, Wasser: 5,1 27: 34,9 21: 43,2 23: 97,5 Durchschnittl. Zubau bis 22: 3,5 GW/a 8
Veränderung der Stromerzeugungsstruktur bis 25 - Leitszenario 28 - Bruttoleistung, GW 18 16 14 12 1 8 6 4 2 128 134 141 147 154 159 164 172 172 Europ. Verbund EE Photovoltaik Geothermie Wind Offshore Wind an Land Laufwasser Biomasse KWK, Kohle, Gas Erdgas, Öl Kond. Braunkohle Kond. Steinkohle Kond. Kernenergie LEIT8/ STRLEIS; 22.6.8 25 (GW): Fossil = 34 - KWK = 25 - KOND = 9 EE ges = 138 - flukt. ~ 9 - n. flukt. ~48 Höchstlast: 77 à ~ 65 Ges. Leist.: 9 à ~ 72 25 27 21 215 22 225 23 24 25 9
Veränderung des Erdgaseinsatzes im Leitszenario 28 3.5 3369 3334 3315 3271 3269 3158 Leit.verluste, nichtenerg. Verb. 3. 2873 Kraftstoff Prozeßwärme 2.5 Raumheizung, Warmwasser Erdgasverbrauch, PJ/a 2. 1.5 1. 2193 1535 Strom+Wärme aus KWK Stromerzeugung in KOND-KW LEIT8/Erdgas; 19.6.8 5 25 *) 27 *) 21 215 22 225 23 24 25 *) Jahre 25 und 27 sind temperaturbereinigt 1
Zuwachs erneuerbarer Energien im Wärmesektor Wärmeerzeugung (Endenergie), PJ/a 1.2 1. 8 6 4 2 *) Anteil an gesamtem Wärmebedarf (ohne Stromanteil) 6,6 % *) - LEITSZENARIO 28-14,4 2 25 21 215 22 225 23 24 25 23 34 49 Geothermie Nahwärme Kollektoren Nahwärme Biomasse Nahwärme Geothermie Einzelanlage Kollektoren Einzelanlage Biomasse Einzelanlage LEIT8/ EE-WAE; 25.4.8 Anteile Nahwärme an EE- Wärmeerzeugung: 25: 92 PJ/a = 31% 22: 264 PJ/a = 46% 25: 72 PJ/a = 6% 11
Strukturelle Veränderungen des Wärmesektors im Leitszenario 28 6 5.881 *) 5.628*) - LEITSZENARIO 28 - *) temperaturbereinigt Erdwärme Endenergieeinsatz für Wärme [PJ/a] 5 4 3 2 1 5.228 4.859 4.595 4.316 4.8 3.4 2.933 Solarwärme Biomasse, KWK und direkt Industrielle KWK fossil Fern- Nahwärme fossil Erdgas, direkt Kohle, direkt Heizöl, direkt Strom, direkt und WP LEIT8/WAERM; 25.6.8 Spez. Raum- Wärmebedarf: 25: 162 kwh/m²a 22 = 74 % 25 = 42 % Wärme über Netze bzw. aus KWK: 2 25 21 215 22 225 23 24 25 gesamt RH + WW 25 = 12% 1% 22 = 18% 2% 25 = 47% 65% 12
Gesamtbeitrag erneuerbarer Energien im Leitszenario Endenergie erneuerbare Energien, PJ/a 32 28 24 2 16 12 8 4 346 364 2 21 Geothermie Solarstrahlung Biomasse, biog. Abfälle Windkraft Wasserkraft 395 473 523 22 23 24 - LEITSZENARIO 28-61 25 72 87 26 27 966 21 1.23 215 1.48 22 1.754 225 2.19 23 2.552 24 3.45 25 LEIT/EE-END; 16.6.8 3,8% 8,6% 18,2% 52% 12 %/a 5 %/a 2,5 %/a 13
CO 2 -Minderung im Leitszenario 28 und im Szenarienkorridor 1. CO2-Emissionen, [Mio t CO2/a] 8 6 4 2 Ist -effektiv LE 8: - 36% E1 : - 4% E2/E3: - 42% Ist-temperaturbereinigt -35% -4% E-Report IV REF 25 D1 : - 28% D2 : - 25% 199 2 21 22 23 24 25 LEIT 28 SZEN D2 SZEN E3 LEIT\CO2; 3.8.8-8% D1 : - 61% D2 : - 59 % LE 8: - 78% E1: - 8% E2: - 82% E3: - 85% 14
Energiepreispfade Leitstudie (Beispiel Ölpreis) und Vergleich mit Politikszenarien V Ölpreis (Jahresmittelwerte), $ 25/b 12 1 8 6 4 2 Mittelwert Jan- Nov 8 IEA 28 Nominal Real (Geldwert 25) Pfad A: Deutlich Pfad B: Mäßig Pfad C: Sehr niedrig POL V "Sehr hoch" POL V "Hoch" 197 198 199 2 21 22 23 24 25 Quellen: DIW 27; BMWi 28; Tecson 28; eigene Berechnungen preise/oelpr-3; 9.11.8 POL V "Referenz" 15
Stromgestehungskosten neuer Kondensations- Kraftwerke (7 h/a) - Preispfad A: "Deutlich", (Zins 6%/a, Abschr. 25 a, 7 h/a) - Stromgestehungskosten, cts25/kwh 16 14 12 1 8 6 4 2 2,99 5,12 6,35 7,29 8,11 9,8 Kapitalkosten Betriebskosten Pfad B 3,9 6,68 8,4 Brennstoff 9,98 11,51 13,5 CO2-Aufschlag 5,49 6,93 8,95 11,2 12,77 14,26 Preispfad A: 22 23 ( /MWh) Braunkohle 4,5 4,9 Steinkohle 19,7 25,3 Erdgas 34,9 51,5 CO 2 ( /t) 39 5 27: Braunkohle Steinkohle Erdgas 4, /MWh 9,5 /MWh 26, /MWh 27 21 22 23 24 25 27 21 22 23 24 25 27 21 22 23 24 25 Braunkohle Steinkohle Erdgas - GuD LEIT8/KW - KOSA; 17.1.8 16
Stromgestehungskosten des Mixes von EE- Neuanlagen und des EE-Bestands,12 - LEITSZENARIO 28 - Stromgestehungskosten, EUR(25)/kWh,1,8,6,4,2 Mittelwert jeweil. Bestand ohne PV Mittelwert Neuanlagen ohne PV, 2 21 22 23 24 25 LEIT8/STR-KOS3; 26.6.8 17
Verlauf der Stromgestehungskosten im Leitszenario 28 für Preispfade A und B 16 - LEITSZENARIO 28; Preispfade mit CO2-Aufschlag 14 Stromkosten (MS-Ebene) ct(25)/kwh 12 1 8 6 4 2 Fossil Pfad A Gesamt Pfad A EE-neu Fossil Pfad B Gesamt Pfad B 2 21 22 23 24 25 LEIT8/KOS-A-B; 26.4.8 18
Verlauf der jährlichen Differenzkosten des gesamten EE-Ausbaus 1 - Energiepreispfad A - Differenzkosten, Mrd. EUR (25)/a 8 6 4 2-2 Strom Wärme Kraftstoffe Summe EE-Anteil 2%, CO 2 -Vermeidung: 2 Mio. t/a -4 2 25 21 215 22 225 LEIT8/DIFGES-A; 25.6.8 19
Einige Schlussfolgerungen aus der Szenarioanalyse Das LEITSZENARIO 28 ist ein relativ robuster Entwicklungspfad zur Erreichung der Klimaschutzziele 22 ( - 4%) und 25 (- 8%). Wichtigste Bereiche zur CO2-Minderung Ausbau EE im Strombereich Effizienz im Wärmesektor (je 7-8 Mio. t/a Minderungspotential bis 22) Weitere wichtige Bereiche Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung Effizienz im Strombereich (EE-Ausbau im Wärmebereich und EE und Effizienz im Verkehr) Kritische Bereiche: Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung Effizienz im Strombereich EE-Ausbau im Wärmebereich 2
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