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Im Fokus der Studiendatenbank stehen Veröffentlichungen, die sich mit dem notwendigen Umbau und der Steuerung des Energiesystems für eine erfolgreiche Energiewende insgesamt beschäftigen. Mehr zu den Kriterien, nach denen das Forschungsradar Studien aufnimmt …

 

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Klimaschutz: Der Plan. Energiekonzept für Deutschland

Herausgeber/Institute:

Greenpeace

Datum:

November 2015

Autoren:

Jessica Stenglein et al.

Art der Veröffentlichung:

Studie

Auftraggeber/Förderer:

Greenpeace

Themenbereiche:

Politik
Energiesysteme

Schlagwörter:

Treibhausgase, Potenziale, Strommarkt, Wärmemarkt, KWK, Importe, Exporte

Seitenzahl:

165

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Zielsetzung und Fragestellung

Die Studie von Greenpeace Deutschland beschreibt ein Szenario eines nahezu CO2-freien Deutschlands bis 2050, in dem die Strom- und Wärmeversorgung auf 100 Prozent Erneuerbaren Energien beruht. Es handelt sich dabei um eine Aktualisierung der Veröffentlichungen „Plan B“ von 2007 bzw. „Klimaschutz Plan B 2050“ von 2009. Die Anpassungen der aktuellen Publikation berücksichtigen die seitdem fortgeschrittene Entwicklung der Energiewende in Deutschland sowie die Veränderung der energiepolitischen Rahmenbedingungen.

Zentrale Ergebnisse

100 % Erneuerbare Energien für Strom und Wärme bis 2050

Im Vergleich zu 1990 reduziere sich der Ausstoß von Treibhausgasen im Greenpeace-Szenario um etwa 90 Prozent. Schlüsselelemente einer Klimaschutzstrategie, die auf ein nahezu CO2-freies Deutschland ziele, seien die bereits heute verfügbaren Technologien. Neben dem Ausbau der Erneuerbaren Energien sei allerdings eine ebenso konsequente Verringerung des Energieverbrauchs notwendig. So müsse der ...

100 % Erneuerbare Energien für Strom und Wärme bis 2050

Im Vergleich zu 1990 reduziere sich der Ausstoß von Treibhausgasen im Greenpeace-Szenario um etwa 90 Prozent. Schlüsselelemente einer Klimaschutzstrategie, die auf ein nahezu CO2-freies Deutschland ziele, seien die bereits heute verfügbaren Technologien. Neben dem Ausbau der Erneuerbaren Energien sei allerdings eine ebenso konsequente Verringerung des Energieverbrauchs notwendig. So müsse der ...

100 % Erneuerbare Energien für Strom und Wärme bis 2050

Im Vergleich zu 1990 reduziere sich der Ausstoß von Treibhausgasen im Greenpeace-Szenario um etwa 90 Prozent. Schlüsselelemente einer Klimaschutzstrategie, die auf ein nahezu CO2-freies Deutschland ziele, seien die bereits heute verfügbaren Technologien. Neben dem Ausbau der Erneuerbaren Energien sei allerdings eine ebenso konsequente Verringerung des Energieverbrauchs notwendig. So müsse der Endenergie-Stromverbrauch bis 2050 um knapp 18 Prozent sinken im Vergleich zu 2012 und der Wärmebedarf um etwa 46 Prozent.
Im Zentrum der Energiebereitstellung werden nach Einschätzung von Greenpeace die Windenergie an Land und auf See sowie die Photovoltaik stehen. Um die zeitweilig entstehenden Überschüsse auszugleichen, seien frühzeitig Maßnahmen zur Laststeuerung und -verschiebung (Demand Side Management DSM) sowie der Aus- und Umbau der Stromnetze erforderlich. Spätestens ab 2040 müsse dann aus den zeitweiligen Stromüberschüssen „Windgas“ (Wasserstoff oder Methan) erzeugt werden, mithilfe dessen Erdgas ersetzt werden könne.

Atom- und Kohleausstieg im Stromsektor

Greenpeace hält einen vorzeitigen Atomausstieg bis 2018 unter bestimmten Voraussetzungen für technisch möglich, ohne Abstriche bei Versorgungssicherheit und langfristigen Klimazielen machen zu müssen. Zusätzlich könne schrittweise der Ausstieg aus der Braunkohle (bis 2030) und aus der Steinkohle (bis 2040) vollzogen werden.
Wesentliche Voraussetzungen dafür seien:

  • eine drastische und schnelle Senkung des Energiebedarfs,
  • die Steigerung der Energieeffizienz,
  • der konsequente Ausbau der Erneuerbaren Energien,
  • ein mittelfristiger Ausbau der KWK,
  • der zeitgerechte Netzausbau
  • sowie die Vorhaltung von ausreichend gesicherter Leistung und Flexibilitätsoptionen im In- und Ausland.

Wärmeversorgung: Effizienz, Erneuerbare Energien und Kraft-Wärme-Kopplung

Unter der Voraussetzung einer konsequenten Erschließung bestehender Energieeinsparpotenziale rechnen die Autoren bis 2050 mit einer Minderung des Wärmeenergiebedarfs um insgesamt rund 46 Prozent gegenüber 2012.
Die Solarthermie dürfe nicht mehr nur zur Warmwasserbereitstellung genutzt werden, sondern müsse zunehmend Beiträge zur Gebäudeheizung und zur gewerblichen und industriellen Prozesswärme leisten. Die Einspeisung in Wärmenetze, die mit niedrigen Temperaturen und saisonalen Wärmespeichern arbeiten, sei sehr aussichtsreich. Dänemark sei hier ein gutes Beispiel. So ließe sich der Beitrag der Solarthermie vervielfachen. Weiterhin sieht das Greenpeace-Szenario eine drastische Steigerung der Wärmegewinnung aus oberflächennaher und Tiefengeothermie vor. Die Bioenergienutzung soll hingegen nicht weiter ausgeweitet werden. Weitere Beiträge sollen die Nutzung industrieller Abwärme sowie die Wärme aus KWK-Anlagen leisten.

Verkehr: effizientere Antriebe und Verkehrsverlagerung

Im Verkehrsbereich müsse vor allem der motorisierte Individualverkehr reduziert werden durch eine konsequente Förderung des öffentlichen Verkehrs, Fuß- und Radverkehrs. Weitere Emissionsminderungen könnten durch Effizienzsteigerungen und bessere Motoren erzielt werden. Der klassische Verbrennungsmotor müsse durch CO2-freie Antriebe bzw. Brennstoffe ersetzt werden, was eine zunehmende Elektrifizierung zur Folge habe.

Zentrale Annahmen und Thesen

Entwicklung der Stromerzeugung im Zielszenario

Zu den unterstellten Rahmenannahmen für das Klimaschutzszenario gehört der Ausbau der Offshore-Windenergie auf eine Stromerzeugungsleistung von 52 Gigawatt (GW) im Jahr 2050. Dies sei bei weiterer Kostenreduktion möglich, sodass die Offshore-Windenergie mehr Strom liefern könne als die angenommenen 95 GW Windenergie an Land. Für die Photovoltaik rechnet die ...

Entwicklung der Stromerzeugung im Zielszenario

Zu den unterstellten Rahmenannahmen für das Klimaschutzszenario gehört der Ausbau der Offshore-Windenergie auf eine Stromerzeugungsleistung von 52 Gigawatt (GW) im Jahr 2050. Dies sei bei weiterer Kostenreduktion möglich, sodass die Offshore-Windenergie mehr Strom liefern könne als die angenommenen 95 GW Windenergie an Land. Für die Photovoltaik rechnet die ...

Entwicklung der Stromerzeugung im Zielszenario

Zu den unterstellten Rahmenannahmen für das Klimaschutzszenario gehört der Ausbau der Offshore-Windenergie auf eine Stromerzeugungsleistung von 52 Gigawatt (GW) im Jahr 2050. Dies sei bei weiterer Kostenreduktion möglich, sodass die Offshore-Windenergie mehr Strom liefern könne als die angenommenen 95 GW Windenergie an Land. Für die Photovoltaik rechnet die Studie mit einer Erzeugungsleistung von 110 GW. Die Stromerzeugung aus Biomasse und Wasserkraft sehen die Autoren aus ökologischen und ethischen Gründen auf dem Niveau von 2012 verbleibend. Bei der Tiefengeothermie unterstellen sie einen Ausbau auf 3 Gigawatt bis 2050.
Weitere zentrale Vorgaben für das Greenpeace-Szenario sind der Atomausstieg bis 2018, der Braunkohleausstieg bis 2030 und der Steinkohleausstieg bis 2040. Technologien zur CO2-Abscheidung und Lagerung (CCS) werden ausgeschlossen. Der Preis für den Ausstoß von CO2 wird für das Jahr 2050 mit über 40 Euro pro Tonne angesetzt.

Entwicklung der Wärmeversorgung

Im Wärmebereich unterstellen die Autoren auch für das Jahr 2050 einen hohen Beitrag der Bioenergie, der mit 117 TWh auf dem Niveau des Jahres 2013 liege. Deutlich steigen müssten die Beiträge gasgefeuerter Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, der Solarthermie und der obeflächennahmen Geothermie. Im Jahr 2050 sollen die KWK-Anlagen vor allem mit Biomasse und Windgas betrieben werden.

Energieversorgung im Verkehr

Abgesehen von einer drastischen Verringerung des Energiebedarfs durch Verkehrsverlagerung, Verkehrsvermeidung und eine gesteigerte Energieeffizienz sei für alle Verkehrsträger ein Wechsel bei der Antriebstechnologie bzw. der Brennstoffe erforderlich. Dadurch steige der Strombedarf im Verkehr, sinke aber der Verbrauch an Biokraftstoffen und fossilen Kraftstoffen.

Emissionen aus Landwirtschaft und Industrie

Um den Treibhausgasausstoß in Deutschland so weit wie möglich zu reduzieren, müssen Greenpeace zufolge auch die Sektoren Landwirtschaft und Industrie berücksichtigt werden. Für die Studie gehen die Autoren davon aus, dass die hiermit verbundenen Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 auf 20 bzw. 42 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente (Mio. t CO2-Äqu.) gesenkt werden können im Vergleich zu von 69 bzw. 85 Mio. t CO2-Äqu. im Jahr 2012.

Methodik

Im Zentrum der Studie steht die Entwicklung eines Zielszenarios, das den Weg zu einer auf 100 Prozent Erneuerbaren Energien beruhenden Strom- und Wärmeversorgung im Jahr 2050 aufzeigt. Es handelt sich um eine Überarbeitung und Aktualisierung der Veröffentlichungen „Klimaschutz Plan B“ aus dem Jahr 2007 bzw. 2009. Sie soll die inzwischen erfolgten Veränderungen in der Energiewirtschaft, die technischen Entwicklungen bei den Erneuerbaren Energien und die veränderten politischen Rahmenbedingungen berücksichtigen.
Untersuchungsschwerpunkte bilden die Reduktion des Energiebedarfs in den Bereichen ...

Im Zentrum der Studie steht die Entwicklung eines Zielszenarios, das den Weg zu einer auf 100 Prozent Erneuerbaren Energien beruhenden Strom- und Wärmeversorgung im Jahr 2050 aufzeigt. Es handelt sich um eine Überarbeitung und Aktualisierung der Veröffentlichungen „Klimaschutz Plan B“ aus dem Jahr 2007 bzw. 2009. Sie soll die inzwischen erfolgten Veränderungen in der Energiewirtschaft, die technischen Entwicklungen bei den Erneuerbaren Energien und die veränderten politischen Rahmenbedingungen berücksichtigen.
Untersuchungsschwerpunkte bilden die Reduktion des Energiebedarfs in den Bereichen ...

Im Zentrum der Studie steht die Entwicklung eines Zielszenarios, das den Weg zu einer auf 100 Prozent Erneuerbaren Energien beruhenden Strom- und Wärmeversorgung im Jahr 2050 aufzeigt. Es handelt sich um eine Überarbeitung und Aktualisierung der Veröffentlichungen „Klimaschutz Plan B“ aus dem Jahr 2007 bzw. 2009. Sie soll die inzwischen erfolgten Veränderungen in der Energiewirtschaft, die technischen Entwicklungen bei den Erneuerbaren Energien und die veränderten politischen Rahmenbedingungen berücksichtigen.
Untersuchungsschwerpunkte bilden die Reduktion des Energiebedarfs in den Bereichen Strom, Wärme und Verkehr, die Energiebereitstellung sowie der CO2-Ausstoß in der Landwirtschaft.
Zunächst erfolgt ein Überblick über den aktuellen Stand der deutschen Energie- und Klimapolitik im Hinblick auf die Restlaufzeiten für Atomkraftwerke, das im August 2014 reformierte Erneuerbare-Energien-Gesetz sowie die Energieeffizienzpolitik. Anschließend analysiert das Hamburg Institut die Potenziale zur Verringerung des Energieverbrauchs und zum Ausbau der Erneuerbaren Energien und der KWK in den Bereichen Strom, Wärme und Verkehr. Der Strombedarf für E-Mobilität und Wärmepumpen wird geschätzt, da im Rahmen der Studie das Lastverhalten und die Speicherfunktion nicht vollständig modelliert werden können.
Die Modellierung der Stromversorgung erfolgt mithilfe des BET-Strommarktmodels EuroMod, wobei auch auf Im- und Exporte sowie die Großhandelsstrompreise eingegangen wird. Des Weiteren werden die für die Versorgungssicherheit notwendige Kapazitätssicherung und Speicher thematisiert. Anschließend erörtert Greenpeace die Energiewende in den Sektoren Verkehr, Land- und Waldwirtschaft und stellt einen Maßnahmenkatalog zur Diskussion, mit dem das vorliegende Szenario einer nahezu klimaneutralen Energieversorgung erreicht werden soll.

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