Das Dokument analysiert, wie Deutschland bis 2050 eine Reduktion von -95 % der Treibhausgasemissionen erreichen kann, unter Berücksichtigung der gegenwärtigen Politik und technologischen Entwicklungen. Es werden verschiedene Szenarien vorgestellt, darunter das Referenzszenario, das auf der aktuellen Klimapolitik basiert, und das Innovationsszenario, das ambitionierte strategische Vorgaben für unterschiedliche Sektoren enthält. Zudem werden die erwarteten Veränderungen im Energiesektor, Verkehr, Industrie und den Haushalten beschrieben, um die Emissionsziele zu erreichen.

1. Modell Deutschland
Klimaschutz 2050:
Vom Ziel her denken
Dr. Almut Kirchner
Dr. Michael Schlesinger
Basel / Berlin,
06. Oktober 2009
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2. Agenda/Inhaltsübersicht
Methodik, Abgrenzung, Aufgabenteilung
Anlage und Ergebnis Referenzszenario
Anlage und Ergebnis Innovationsszenario
Agenda
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3. Fragestellung, Abgrenzung, Aufgabenteilung
Wie schafft man -95 % THG-Emissionen bis 2050 in einer „reifen
Industriegesellschaft“?
– Geht das in einer „Welt wie wir sie kennen“?
– Wie weit setzt die gegenwärtige Politik die richtigen Leitplanken?
– Was bleibt wiedererkennbar ?
– Wie weit hilft uns Technologie ?
– Was muss grundsätzlich geändert werden ?
Grösster Teil der THG-Emissionen in D sind energiebedingte CO2-Emissionen
- Energiesektor wird mit detaillierten Energiesystemmodellrechnungen
abgedeckt.
Aufgabenteilung:
Fragestellung
– Prognos: Energiesystemmodellrechungen, detaillierte Szenarien (Nachfrage und
Kraftwerkspark)
– Öko-Institut: sonstige Emissionen, weitere reduzierende Massnahmenpakete zur
Zielerreichung, Komponentenzerlegung,
Instrumentierung und Strategie
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4. Szenarien und Methodik
3-stufiges Vorgehen:
– Referenzszenario (bup): heutige Klimapolitik und Effizienzentwicklung
ambitioniert und ernsthaft fortgeschrieben
bekannte Instrumente, stetige Technologieentwicklungen
– „Innovationsszenario“ (bup):
strategische Vorgaben für Sektoren,
Szenarien und Methodik
Technologieinnovationen,
modal split PV, GV
Anpassung der Branchen
– Varianten ohne CCS und mit CCS in der Stromerzeugung (ab 2025)
– Lücke: gibt es noch weitere Pakete oder Massnahmen, mit denen eine
„allfällig“ zu schliessende Lücke angegangen werden kann? Veränderte
Konsummuster etc. (aggregiert)?
Komponentenzerlegung der Ergebnisse (Öko-Institut) (top-down): Welche
Einflussfaktoren tragen wieviel bei, welche Fristigkeiten sind zu beachten?
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5. Rahmendaten
Rahmendaten
BIP: +43 %, 0,8 % p.a. Bev.: -12,5 %, Altersversch.
Hh-Gr.: 2,11 1,86
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6. Referenzszenario
indikatives („wenn-dann)-Szenario“, Auswirkungen von Politikinstrumenten
IEKP, allmählich (ambitioniert) verschärft, Gebäude (EnEV, EEW-G,
Effizienzrichtlinien etc.)
Technologie:
– Beleuchtung,
– innovative Gastechnologien
– Solarthermie,
Referenz, Methodik
– Querschnittstechnologien Motoren, Pumpen, Druckluft effizient
– Abwärmenutzung
– Green IT
– KWK …
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7. Ergebnis Referenz (ohne CCS): Alle THG-Emissionen
Referenz: Ergebnisse
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8. Innovationsszenario, strategische Setzungen
Gebäude: Raumwärme möglichst wegsparen, nahezu keine fossilen Energieträger mehr für
Raumwärme
Verkehr:
– starke Verlagerung Güter auf die Schiene, aber kein 3. Gleis
Güterverkehrsleistungen auf der Schiene verdreifachen sich bis 2050, gegenüber Referenz in
2050 Zuwachs um 35 %
– strategische „Elektrifizierung“ des motorisierten Personenverkehrs (kein reiner Benziner, kaum
reine Diesel mehr in 2050)
Innovation: Setzungen
– keine fossilen Flüssigkraftstoffe mehr im motorisierten Verkehr Biokraftstoffe 2. und 3.
Generation im GV und im PV, Gas im PV
Industrie und DL: leichte Veränderung der Branchenstrukturen
(energieintensive Ind. , übrige , Dienstleistungen ), Wirtschaftswachstum nahezu unverändert
Technologie: neue Schlüsseltechnologien bei Materialien und Prozessen
(Miniaturisierung, Nano, Bio, Werkstoffe, Ersatz von Metallen);
Prozessinnovationen, Prozessintegration (Geräte: wasserfreie Waschmaschine, Magnetkühlung)
Stromerzeugung: Ausbaupfad EE gem. Leitszenario DLR 2008, allerdings weniger Bio, weniger
Import
Biomasse: Begrenzung der inländisch erreichbaren vorhandenen Primärpotenziale auf 1‘200 PJ
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9. Ergebnisse Innovationsszenario, Stromerzeugung ohne CCS
700 fossile KW: nur
noch Gas (Spitze /
600
Regel)
Vervierfachung
Speicherkapazität,
500
Verachtfachung
Innovation, Strom ohne CCS
Speichererzeugung
400 Primärerzeugung
TWh
EE 85 % an
300
Nettoerzeugung
200
100
0
2005 2020 2030 2040 2050
Kernkraft Steinkohle Braunkohle Öl und sonstige Erdgas Speicher (Pumpspeicher, sonstige) Erneuerbare Stromimport
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10. Ergebnisse Innovationsszenario: energiebedingte
Treibhausgase (ohne CCS)
1'200 gegenüber
1990: -91 %
Innovation: Enbed. THG ohne CCS
1'000
800
Mio t CO2-Äquivalent
600
400
200
0
1990 2005 2020 2030 2040 2050
Private Haushalte GHD Industrie Verkehr Fernwärmeerzeugung Stromerzeugung Sonst. Umwandlung Energiebed. CO2-Em. gem. Inventar CH4 N2O
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11. Ergebnisse Innovationsszenario, Kosten vs. Einsparungen,
40 Resultante: max.
Innovaiton, Kosten vs. Einsparungen
0,6 % d. BIP (2035)
30
Nettoeinsparung
20 ab 2043
10
summiert und
Mrd. €
0 diskontiert:
0,3 % BIP
2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
-10
-20
-30
-40
Investitionen Einsp.ohne CCS Einsp. mit CCS
Resultante ohne CCS Resultante mit CCS
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12. Innovation: THG gesamt ohne CCS
1'400
-87 %
1'200 1990 - 2050
1'000
Mio t CO2-Äquivalent
800
600
400
200
0
1990 2005 2020 2030 2040 2050
Private Haushalte GHD Industrie
Verkehr Umwandlungssektor gesamt Energiebedingte sonst. Emissionen
Flüchtige und prozessbed Emiss. Produktverwendung Landwirtschaft
Landnutzung und Forsten Abfallwirtschaft Insgesamt THG-Emissionen
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13. Zusatzinformationen
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14. Rahmendaten
Klimaerwärmung: Heizgradtage reduzieren sich um 18 %,
Kühlgradtage nehmen um 62 % zu !
Energiepreise: Rohöl steigt real auf 100 USD / bbl in 2020, 125 USD/bbl in
2030, 210 USD / bbl in 2050
CO2-Preis: bis 50 €/t in 2050 real
Rahmendaten
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15. Referenz: Rahmendaten Branchen, Beschäftigte
Rahmendaten
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16. Referenz: Rahmen Verkehr
Rahmendaten
PV: - 6 % GV: + 83 %
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17. Referenzszenario ohne CCS: Ergebnisse PEV
PEV: -38 %
EE: +190 %
Anteil EE am PEV:
von 5 % auf 26 %
Referenz, Ergebnisse
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18. Ergebnis Referenz (ohne CCS): energiebedingte THG-
Emissionen
1990 – 2050:
ohne CCS: -52 %
mit CCS: -57 %
Referenz: Ergebnisse
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19. Innovationsszenario, Ergebnisse PHH
- Reduktion des
Raumwärmebedarfs auf
14 % (2005 – 2050)
-praktisch vollständige
„Durchsanierung“ des
Bestandes
- hohe Solarthermie-
quote
Innovation, PHH
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20. Ergebnis Innovationsszenario, Dienstleistungssektor
- Reduktion des
Raumwärmebedarfs fast
vollständig
(2005 – 2050)
-Kühlen / Lüften + 15 %
- Prozesswärme, Kraft
nicht beliebig
reduzierbar
Innovation, DL
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21. Ergebnis Innovationsszenario, Industrie
2'500 120 Prozess-
wärme: – 50 %
Kraft: – 43 %
2'000
100
Hauptenergieträger:
Gas und Strom
Index CO2-Emissionen
80
Kohle in
1'500
Restgrössen (Stahl)
Index
PJ
60
1'000
Innovation, Industrie
40
500
20
0 0
2005 2020 2030 2005 2006
2040 2007 2008
2050 2009 2010 2011 2012 2013
Steinkohle Braunkohle Mineralöle Gase
Strom Fernwärme Erneuerbare
Raumwärme Beleuchtung Prozesswärme mechanische Energie
Inf ormation und Kommunikation
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22. Ergebnis Innovationsszenario Verkehr
PKW nach Antriebstypen, in Tsd.
50'000
45'000
40'000
35'000
30'000
Tsd.
25'000
20'000
15'000
Innovation, Verkehr
10'000
5'000
0
2005 2020 2030 2040 2050
Benzin, ohne Hybrid Dieselantrieb Benzin, Hybrid Plug-in Hybridantrieb
Elektroantrieb Brennstof f zellenantrieb Flüssiggasantrieb Erdgasantrieb
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23. Ergebnisse Innovationsszenario Verkehr, Energieträger
3000 120
Index CO2-Emissionen
2500 100
2000 80
Personenverkehr
1500 60
PJ
Innovation, Verkehr
1000 40
Güterverkehr
500 20
0 0
2005 2020 2030 2040 2050
Güterverkehr Bioethanol Benzin aus Mineralöl Biodiesel Diesel aus Mineralöl Flugtreibstoffe Erdgas
Flüssiggas Wasserstoff Strom
Personenverkehr Bioethanol Benzin aus Mineralöl Biodiesel Diesel aus Mineralöl Flugtreibstoffe Erdgas
Flüssiggas Wasserstoff Strom
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24. Innovationsszenario, Ergebnisse Endenergieverbrauch
PHH – 76%
10'000 120
DL – 67 %
9'000 Ind – 53 %
Index CO2-Emissionen
100 Verk – 40 %
8'000
EEV – 59 %
7'000
80
Strom – 38 %
6'000
EE (ohne Strom)
Index
+ 207 %
PJ
5'000 60
4'000
40
3'000
2'000
20
Innovation EEV
1'000
0 0
2005 2020 2005 2006
2030 2007 2008
2040 2009 2010
2050 2011 2012 2013 2014 2015
Kohle Heizöl Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl Flugtreibstof f
Gase Strom Fernwärme Biokraf tstoff Biogas
Biomasse Umweltwärme Solarenergie
Private Haushalte GHD Industrie Verkehr
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25. Innovationsszenario, Ergebnis Stromerzeugung „mit CCS“
700
fossile KW: nur noch
Gas (Spitze / Regel)
und CCS
600
(3 GW SK,
10 GW BK)
500 Ausbau
Speicherkapazität
Innovation, Strom mit CCS
400
Faktor 2,4,
TWh
Verfünffachung
Speichererzeugung
300
200
100
0
2005 2020 2030 2040 2050
Kernkraft Steinkohle Steinkohle mit CCS Braunkohle Braunkohle mit CCS Öl und sonstige Erdgas Speicher (Pumpspeicher, sonstige) Erneuerbare Stromimport
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26. Innovationsszenario, PEV (ohne nichtenergetischer Verbrauch)
ohne CCS
16'000 PEV gesamt:
-57 %
14'000 Anteil EE 2050:
73 %
12'000 Biomasse:
1‘720 PJ
10'000
PJ
8'000
6'000
4'000
Innovation, PEV
2'000
0
2005 2020 2030 2040 2050
Kernkraft Steinkohle Braunkohle Heizöl schwer
Heizöl leicht Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl Biokraftstoffe
Flugtreibstoff Erdgas, andere Naturgase Sonstige Gase Biogas
Abfall Biomasse Umwelt- und Abwärme Geothermie
Solarenergie Windenergie Wasserkraft
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27. Innovationsszenario, PEV (ohne nichtenergetischer Verbrauch)
mit CCS
16'000 PEV gesamt:
-59 %
14'000 Anteil EE 2050:
59 %
12'000 Biomasse
2050: 1‘720 PJ
10'000
PJ
8'000
Innovation, PEV mit CCS
6'000
4'000
2'000
0
2005 2020 2030 2040 2050
Kernkraft Steinkohle Braunkohle Heizöl schwer
Heizöl leicht Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl Biokraftstoffe
Flugtreibstoff Erdgas, andere Naturgase Sonstige Gase Biogas
Abfall Biomasse Umwelt- und Abwärme Geothermie
Solarenergie Windenergie Wasserkraft
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28. Ergebnisse Innovationsszenario: Energiebedingte THG (mit
CCS)
1'200 gegenüber
1990: -90 %
1'000
Innovatino, enbed. THG mit CCS
800
Mio t CO2-Äquivalent
600
400
200
0
1990 2005 2020 2030 2040 2050
Private Haushalte GHD Industrie Verkehr Fernwärmeerzeugung Stromerzeugung Sonst. Umwandlung Energiebed. CO2-Em. gem. Inventar CH4 N2O
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29. Innovation: Gesamt-THG ohne CCS
1'400
1'200
1'000
800
Mio t CO2-Äquivalent
600
400
200
0
1990 2005 2020 2030 2040 2050
Energiebedingte CO2-Emissionen Energiebedingte sonst. Emissionen
Nichtenergiebedingte Emissionen Insgesamt THG-Emissionen
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30. Innovation: Gesamt-THG mit CCS
1'400
1'200
1'000
Mio t CO2-Äquivalent
800
600
400
200
0
1990 2005 2020 2030 2040 2050
Private Haushalte GHD Industrie
Verkehr Umwandlungssektor gesamt Energiebedingte sonst. Emissionen
Flüchtige und prozessbed Emiss. Produktverwendung Landwirtschaft
Landnutzung und Forsten Abfallwirtschaft Insgesamt THG-Emissionen
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31. Innovation: Gesamt-THG mit CCS
1'400
1'200
1'000
Mio t CO2-Äquivalent
800
600
400
200
0
1990 2005 2020 2030 2040 2050
Energiebedingte CO2-Emissionen Energiebedingte sonst. Emissionen
Nichtenergiebedingte Emissionen Insgesamt THG-Emissionen
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32. Ergebnisse Innovationsszenario: Mehrkosten, Kostenelemente
35.000
30.000
25.000
Innovation, Kostenelemente
20.000
Mio. €
15.000
10.000
5.000
0
2010 2020 2030 2040 2050
Wärme PHH Strom PHH
Dienstleistungssektor, annuitätisch Industriesektor, annuitätisch
E-Autos E-Tankst.
Bahn Inf rastruktur
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33. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Ansprechpartner:
Dr. Almut Kirchner
Marktfeldleiter
Henric Petri-Strasse 9
CH-4010 Basel
T: +41 61 32 73 331
E: almut.kirchner@prognos.com
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