• Sie befinden sich hier:
  • Studiendatenbank

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 …

 

Herausgeber/Institute
AbkürzungsverzeichnisAbkürzungsverzeichnis

Merkzettel

0 Studien

Vergleichsliste

0 Studien (max. 3)
Zurück zur Liste

Power Sector Decarbonisation: Metastudy

Herausgeber/Institute:

Öko-Institut, Wuppertal Institut

Datum:

Februar 2012

Autoren:

Manfred Fischedick et al.

Art der Veröffentlichung:

Metastudie

Auftraggeber/Förderer:

SEFEP

Themenbereiche:

Energiesysteme
Politik
Umwelt + Soziales

Schlagwörter:

CCS, Klimaschutz, Europa, Energieeffizienz, Atomkraft, Energiepreise

Seitenzahl:

324

Kommentare (0)

Zielsetzung und Fragestellung

In den vergangenen Jahren sind von unterschiedlichen Auftraggebern Szenariostudien veröffentlicht worden, die sich mit der Entwicklung des Stromsystems in der Europäischen Union (EU) auseinandersetzen. Die von der Smart Energy for Europe Platform (SEFEP) beauftragte Metastudie analysiert und vergleicht die mögliche Entwicklung des europäischen Stromsystems entsprechend elf Klimaschutzszenarien aus vier bedeutenden Szenariostudien.

Die vier ausgewählten Studien wurden von unterschiedlichen Akteuren in Auftrag gegeben und zwischen 2009 und 2011 veröffentlicht:

• Europäische Kommission (2011): Energy Roadmap 2050
• Greenpeace/European Renewable Energy Council (2010): Energy Revolution – Towards a Fully Renewable Energy Supply in the EU-27.
• European Climate Foundation (2010): Roadmap 2050 – A Practical Guide to a Prosperous, Low-Carbon Europe.
• Eurelectric (2009): Power Choices - Pathways to Carbon-Neutral Electricity in Europe by 2050.


Ein wesentliches Ziel der vom Öko-Institut und dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie erarbeiteten Metastudie stellt die Herausarbeitung derjenigen Klimaschutzstrategien dar, die in allen betrachteten Szenarien als zentrale Bausteine für erfolgreichen Klimaschutz im Stromsektor angesehen werden. Die Formulierung von Leitlinien für eine möglichst einheitliche Dokumentation von Szenariostudien stellt ein weiteres Anliegen der Metastudie dar. Das soll zu mehr Transparenz und einer besseren Vergleichbarkeit zukünftiger Studien beitragen.

Zentrale Ergebnisse

Verbesserungen der Energieeffizienz spielen eine zentrale Rolle.

Alle betrachteten Klimaschutzszenarien beschreiben eine gegenüber der Vergangenheit deutlich beschleunigte Verbesserung der Energieeffizienz auf Seiten des Stromverbrauchs. Nur auf diese Weise wird der Anstieg des Strombedarfs bis zum Jahr 2050 begrenzt, der sich aus dem angenommenen Wirtschaftswachstum sowie aus der unterstellten Elektrifizierung von Teilen des Straßenverkehrs und der Wärmeversorgung ergibt.


Der Elektromobilität kommt eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung des Verkehrssektors zu.

Alle betrachteten Szenarien ...

Verbesserungen der Energieeffizienz spielen eine zentrale Rolle.

Alle betrachteten Klimaschutzszenarien beschreiben eine gegenüber der Vergangenheit deutlich beschleunigte Verbesserung der Energieeffizienz auf Seiten des Stromverbrauchs. Nur auf diese Weise wird der Anstieg des Strombedarfs bis zum Jahr 2050 begrenzt, der sich aus dem angenommenen Wirtschaftswachstum sowie aus der unterstellten Elektrifizierung von Teilen des Straßenverkehrs und der Wärmeversorgung ergibt.


Der Elektromobilität kommt eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung des Verkehrssektors zu.

Alle betrachteten Szenarien ...

Verbesserungen der Energieeffizienz spielen eine zentrale Rolle.

Alle betrachteten Klimaschutzszenarien beschreiben eine gegenüber der Vergangenheit deutlich beschleunigte Verbesserung der Energieeffizienz auf Seiten des Stromverbrauchs. Nur auf diese Weise wird der Anstieg des Strombedarfs bis zum Jahr 2050 begrenzt, der sich aus dem angenommenen Wirtschaftswachstum sowie aus der unterstellten Elektrifizierung von Teilen des Straßenverkehrs und der Wärmeversorgung ergibt.


Der Elektromobilität kommt eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung des Verkehrssektors zu.

Alle betrachteten Szenarien setzen auf einen bedeutenden Stromanteil bei der Deckung des Energiebedarfs des Individualverkehrs bis Mitte des 21. Jahrhunderts. In den meisten der Szenarien kommt es zudem zu einem Bedeutungszuwachs des (zu einem hohen Anteil heute bereits elektrifizierten) öffentlichen Personenverkehrs.


Erneuerbare Energien werden in Zukunft den größten Anteil an der Stromerzeugung Europas übernehmen.

In allen Szenarien weisen die Erneuerbaren Energien im Jahr 2050 den größten Anteil an der Stromerzeugung in Europa auf. Die Windenergie (onshore plus offshore) wird dabei übereinstimmend als wichtigste erneuerbare Quelle für die Stromerzeugung angesehen. Der weitere Ausbau der Windenergie ist zudem in fast allen untersuchten Szenarien die wichtigste Option zur Reduktion des CO2-Ausstoßes. In den verschiedenen Szenariostudien werden bis zum Jahr 2050 im Wesentlichen bereits vorhandene Erneuerbare-Energien-Technologien ausgebaut, allerdings werden für die Zukunft weitere Kostensenkungen der Technologien unterstellt.


Die Herausforderungen durch den steigenden Anteil fluktuierender Erneuerbarer Energien sollten frühzeitig adressiert werden.


In den meisten der betrachteten Szenarien decken die Windenergie (onshore plus offshore) und die Photovoltaik im Jahr 2050 zusammen rund 40 bis 60 Prozent der gesamten Stromerzeugung. Den Autoren der Metastudie zufolge sollten frühzeitig Maßnahmen ergriffen werden, die sicherstellen, dass das europäische Stromsystem auf den starken Bedeutungszuwachs der fluktuierenden Energiequellen vorbereitet ist. Die entsprechenden Herausforderungen werden allerdings in den meisten der betrachteten Szenariostudien nicht im Detail analysiert.


Die zukünftigen Rollen der Kernenergie und der CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) werden unterschiedlich eingeschätzt.

Die größten Unterschiede in der Stromerzeugung der betrachteten Szenarien ergeben sich durch unterschiedliche Einschätzungen bezüglich der zukünftigen Rollen der Kernenergie und der CCS-Technologie. Szenarien mit hohen Anteilen dieser Technologien treffen relativ optimistische Annahmen bezüglich der Kostensenkungspotenziale sowie der kommerziellen Verfügbarkeit von CCS. Die Autoren der Metastudie weisen dabei auf die relativ geringe gesellschaftliche Akzeptanz dieser Technologien hin und schlussfolgern, dass Szenarien, die eine oder beide dieser Technologien in hohem Maße nutzen, auf Klimaschutzoptionen mit besonders unsicherer Realisierungswahrscheinlichkeit setzen.


Der anstehende Transformationsprozess erfordert klare energiepolitische Rahmenbedingungen.


Die Umsetzung des in allen Szenarien notwendigen Investitionsanstiegs im Stromsektor erfordere klare politische Rahmenbedingungen, um die Unsicherheit für Investoren zu reduzieren und den Transformationsprozess zu beschleunigen. Dies gelte insbesondere vor dem Hintergrund, dass in allen betrachteten Szenarien bereits innerhalb weniger Jahre in Technologien wie CCS-Kraftwerke und/oder Offshore-Windenergieparks investiert werden soll, die lange Planungszeiten und zum Teil auch lange Refinanzierungszyklen aufweisen. Sofern CCS-Kraftwerke Elemente des zukünftigen europäischen Stromsystems darstellen sollen, seien finanzielle Unterstützung für Forschung und Entwicklung sowie klare politische Rahmenbedingungen für die Planung und den Bau der CO2-Leitungs- und Speicherinfrastruktur notwendig.


Höhere Transparenz von Energieszenarien wünschenswert

Nach Auffassung der Autoren der Metastudie könnte eine höhere Transparenz bei der Ausweisung der Annahmen und Ergebnisse von Szenariostudien wesentlich dazu beitragen, den Nutzen dieser Studien für die Forschung sowie die Politikberatung zu erhöhen. So könnten Unterschiede in den Ergebnissen verschiedener Szenarien derzeit beispielsweise häufig nicht eindeutig erklärt werden, da Angaben zu wesentlichen Annahmen in den Studien teilweise nicht aufgeführt würden. Aus diesem Grund wird im Rahmen der Metastudie auch ein standardisiertes Raster vorgeschlagen, das dazu beitragen soll, dass wichtige Annahmen und Ergebnisse von Szenarien in einheitlicher Art und Weise dokumentiert werden. Das Raster unterscheidet hinsichtlich zentraler Annahmen und Ergebnisse zwischen den folgenden sechs Kategorien:

• Metadaten der Studien und Informationen zu den verwendeten Modellen,
• Angaben zur Stromnachfrage,
• Angaben zur Stromerzeugung,
• Angaben zur Infrastruktur des Stromsystems,
• Annahmen bzw. Modellergebnisse zu den Technologie- und Energieträgerpreisen,
• weitere wichtige Angaben (u. a. zum CO2-Ausstoß).

Zentrale Annahmen und Thesen

Eine grundsätzliche Annahme der Metastudie ist die These, dass Energieszenarien prinzipiell geeignet sind, Erkenntnisse über Auswirkungen energiepolitischer Entscheidungen der Gegenwart zu liefern. Energieszenarien sind demnach ein Instrument, um mögliche zukünftige Entwicklungen des Energiesystems und deren wesentliche Einflussfaktoren aufzuzeigen.
Zudem spiegelt sich in der Auswahl der betrachteten Energieszenarien (ausschließlich „Klimaschutzszenarien“) die These wider, dass eine Erfüllung der langfristigen energie- und klimapolitischen Ziele notwendig bzw. erstrebenswert ist.

Das Ziel, ...

Eine grundsätzliche Annahme der Metastudie ist die These, dass Energieszenarien prinzipiell geeignet sind, Erkenntnisse über Auswirkungen energiepolitischer Entscheidungen der Gegenwart zu liefern. Energieszenarien sind demnach ein Instrument, um mögliche zukünftige Entwicklungen des Energiesystems und deren wesentliche Einflussfaktoren aufzuzeigen.
Zudem spiegelt sich in der Auswahl der betrachteten Energieszenarien (ausschließlich „Klimaschutzszenarien“) die These wider, dass eine Erfüllung der langfristigen energie- und klimapolitischen Ziele notwendig bzw. erstrebenswert ist.

Das Ziel, ...

Eine grundsätzliche Annahme der Metastudie ist die These, dass Energieszenarien prinzipiell geeignet sind, Erkenntnisse über Auswirkungen energiepolitischer Entscheidungen der Gegenwart zu liefern. Energieszenarien sind demnach ein Instrument, um mögliche zukünftige Entwicklungen des Energiesystems und deren wesentliche Einflussfaktoren aufzuzeigen.
Zudem spiegelt sich in der Auswahl der betrachteten Energieszenarien (ausschließlich „Klimaschutzszenarien“) die These wider, dass eine Erfüllung der langfristigen energie- und klimapolitischen Ziele notwendig bzw. erstrebenswert ist.

Das Ziel, diejenigen Klimaschutzstrategien herauszuarbeiten, die in allen betrachteten Szenarien als zentrale Bausteine für erfolgreichen Klimaschutz im Stromsektor angesehen werden, beruht auf der These, dass dies „robuste“ Strategien sein müssen. Daran könne sich das energie- und klimapolitische Handeln orientieren, da eine erfolgreiche Umsetzung dieser Strategien voraussichtlich unverzichtbar für das Erreichen der gesetzten Klimaschutzziele sei.

Methodik

Die Metastudie arbeitet im Wesentlichen mit zwei Methoden: Zum einen erfolgt eine Gegenüberstellung der zentralen Annahmen, methodischen Ansätze und Ergebnisse der verschiedenen Szenarien bzw. Szenariostudien. Auf diese Weise werden abweichende Ergebnisse so weit wie möglich auf abweichende Annahmen bzw. divergierende methodische Ansätze zurückgeführt. Hierdurch können Erkenntnisse über wesentliche Zusammenhänge im Energiesystem und damit auch wichtige energiepolitische Stellschrauben identifiziert werden.
Zusätzlich wird für jedes der elf untersuchten Szenarien eine CO2-Dekompositionsanalyse ...

Die Metastudie arbeitet im Wesentlichen mit zwei Methoden: Zum einen erfolgt eine Gegenüberstellung der zentralen Annahmen, methodischen Ansätze und Ergebnisse der verschiedenen Szenarien bzw. Szenariostudien. Auf diese Weise werden abweichende Ergebnisse so weit wie möglich auf abweichende Annahmen bzw. divergierende methodische Ansätze zurückgeführt. Hierdurch können Erkenntnisse über wesentliche Zusammenhänge im Energiesystem und damit auch wichtige energiepolitische Stellschrauben identifiziert werden.
Zusätzlich wird für jedes der elf untersuchten Szenarien eine CO2-Dekompositionsanalyse ...

Die Metastudie arbeitet im Wesentlichen mit zwei Methoden: Zum einen erfolgt eine Gegenüberstellung der zentralen Annahmen, methodischen Ansätze und Ergebnisse der verschiedenen Szenarien bzw. Szenariostudien. Auf diese Weise werden abweichende Ergebnisse so weit wie möglich auf abweichende Annahmen bzw. divergierende methodische Ansätze zurückgeführt. Hierdurch können Erkenntnisse über wesentliche Zusammenhänge im Energiesystem und damit auch wichtige energiepolitische Stellschrauben identifiziert werden.
Zusätzlich wird für jedes der elf untersuchten Szenarien eine CO2-Dekompositionsanalyse durchgeführt. Mit Hilfe dieser Analysemethode können die Beiträge verschiedener Optionen zur Reduktion der CO2-Emissionen im europäischen Stromsystem (z. B. verstärkte Nutzung Erneuerbarer Energien, Energieeinsparungen, Ersatz von Kohle durch Erdgas) im Hinblick auf ihre quantitative Bedeutung im Zeitverlauf untersucht werden. Hierfür wird für jede relevante CO2-Vermeidungsoption berechnet, wie viele Emissionen im hypothetischen Fall eingespart werden würden, wenn sich außer in Bezug auf diese Option keinerlei Änderungen im Energiesystem ergeben würden. Die so berechneten CO2-Einsparpotenziale aller Vermeidungsoptionen werden schließlich proportional angepasst, damit sich in der Summe die tatsächlich im Szenario erzielten CO2-Einsparungen ergeben. Auf diese Weise werden insbesondere Doppelzählungen korrigiert, da beispielsweise die erneuerbare Stromerzeugung im Zeitverlauf pro Kilowattstunde weniger CO2-Einsparungen bewirkt, wenn in der fossilen Stromerzeugung CO2-intensive Energieträger durch Energieträger mit geringerem Kohlenstoffgehalt ersetzt werden.
Eine Gegenüberstellung der Ergebnisse dieser CO2-Dekompositionsanalyse für die einzelnen Szenarien ermöglicht es, die Unterschiede, aber auch die Gemeinsamkeiten der Szenarien in Bezug auf die jeweils schwerpunktmäßig genutzten Klimaschutzstrategien herauszuarbeiten.

PermaLink