Die Entwicklung der Energiemärkte bis 2030 Energieprognose 2009 Untersuchung im Auftrag des BMWi...

Die Entwicklung der Energiemärkte bis 2030

Energieprognose 2009

Untersuchung im Auftrag des BMWi

Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER), Universität Stuttgart

Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung (RWI), Essen

Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW), Mannheim

Präsentation der Ergebnisse

Dr. Ulrich Fahl

STE-Forum, Jülich, 9. November 2010

IER / RWI / ZEW 9. November 2010Energieprognose 2009 2

Agenda

• Zielsetzung und Vorgehensweise

• Rahmenannahmen

• Referenzprognose

• Varianten mit Laufzeitverlängerung

• Ausblick 2050

• Sensitivitätsanalysen

• Fazit

Zielsetzung und Vorgehensweise

• Darstellung der Entwicklung von Angebot und Nachfrage nach Energie in Deutschland bis 2030

• Ausblick bis 2050

• Abbildung der politischen Rahmenbedingungen und exogener Einflussfaktoren, z. B. Rohölpreise

• Aufzeigen der wahrscheinlichsten Entwicklung

• Alternative Zukunftspfade: Kernenergieausstieg und Laufzeitverlängerung

• Variation entscheidender Einflussparameter

• Beratung durch einen wissenschaftlichen Begleitkreis

Makroökono-misches Modell

Elektrizitätsmarkt- modell

EU-Energiesystemmodell

Reserven/ Ressourcen

Technologie-charakterisierung

Energieträger-preise

FinanzkriseEnergie- und Klimapolitik

Sozioökonomische Entwicklung

Zielsetzung und Vorgehensweise

Rahmenannahmen

Ausreichende Energiereserven und –ressourcen (konventionell)

0 1000 2000 3000 4000 5000

Erdöl

Erdgas

Steinkohle

Braunkohle

Reserven + Ressourcen Reserven

Statische Reichweite

Quelle: BGR

Rahmenannahmen

Einheit 2007 2012 2020 2030

Bevölkerung Mio. 82,3 82,0 81,4 79,7

Haushalte Mio. 39,7 40,6 41,5 42,0

Gesamtwohnfläche Mio. m2 3 444 3 574 3 788 4 015

Reales Bruttoinlandsprodukt

Mrd. €2000 2 242 2 254 2 526 2 784

Personenverkehrsleistung (ohne Luftverkehr)

Mrd. pkm 1 047 1 061 1 078 1 068

Güterverkehrsleistung Mrd. tkm 568 615 737 880

Ölpreis (real)OPEC-Korb US $2007/bbl 69 59 69 75

Ölpreis (nominal)OPEC-Korb US $/bbl 69 66 93 127

Rahmenannahmen

Referenzprognose

Primärenergieverbrauch und Energieproduktivität

• Rückgang des Primärener-energieverbrauchs um 21% (2007-2030) (25% g. 2006)

• Anstieg der Energieproduk-tivität um jährlich 2,0 % (2007-2030)

• Rückläufiger Verbrauch bei fossilen Energieträgern und bei der Kernenergie

• Anteil der Erneuerbaren Energien am Primärener-gieverbrauch steigt bis 2030 auf 17 % gegenüber 7 % in 2007

1990 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

€ 200

J]Steinkohle

Braunkohle

Kernenergie

Erdgas

Mineralöl

Energieproduktivität (BIP/PEV)

Erneuerbare

Strom-importe

Referenzprognose

• Bedeutende Rolle der biogenen Rohstoffe und der Windkraft

• Wichtigster Einsatzort der Erneuerbaren Energien ist die Stromerzeugung

• Verstärkte Nutzung der Erneuerbaren Energien auf dem Wärmemarkt (Erneuerbare Energien Wärmegesetz)

• Einsatz von Biokraftstof-fen im Verkehrssektor entsprechend den gesetz-lichen Mindestquoten

Nutzung Erneuerbarer Energien im Jahr 2030

Windkraft

biogen fest

biogen flüssig/ gasförmig

Wasser-kraft

Photo-voltaik

Geothermie + Umgebungs-wärme

Solar-thermie

642 1820 PJ

Primärenergieverbrauch (PEV) Erneuerbare Energien 2030(absolute Werte in PJ und Anteil am gesamten PEV)

Referenzprognose

Treibhausgas-Emissionen nach Sektoren

• Kyoto-Ziel (-21 %) wird in 2012 mit -24 % deutlich übertroffen

• Emissionsreduktion ggü. 1990 bis 2020 um 34 %, bis 2030 um 44 %, ggü. 2006 um 31 %

• Umwandlungssektor leistet größten Minderungsbeitrag

• EU-Emissionshandels-system (ETS) gewährleistet Einhaltung des Reduktions-ziels in beteiligten Sektoren

• Zertifikatspreis liegt in 2020 bei ca. 30 €2007/t CO2

**ohne internationalen Luftverkehr

1990 1995 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

-11%-15%

-19% -20%-24%

-43% -44%

Umwandlung/Erzeugung

Industrie

Haushalte/GHD*

Verkehr**

Diffuse Emissionen aus Brennstoffen Reduktion gg. 1990

*GHD = Gewerbe-, Handel- und Dienstleistungssektor + Landwirtschaft

33% 34%

13%14%

2012 2015 2020 2025 2030

6%8% 8%

2012 2015 2020 2025 2030

ETS-Reduktion (Basis 2005) Non-ETS-Reduktion (Basis 2005) ETS CO2-Preis

Deutschland EU-27

33% 34%

13%14%

2012 2015 2020 2025 2030

6%8% 8%

2012 2015 2020 2025 2030

33% 34%

13%14%

2012 2015 2020 2025 2030

6%8% 8%

2012 2015 2020 2025 2030

Deutschland EU-27

Referenzprognose

EU-Emissionszertifikatehandel und CO2-Preise

Referenzprognose

Strombereitstellung

• Leicht rückläufige Strom-erzeugung bei gleichzeitig steigenden Stromimporten

• Starker Anstieg der Strom-erzeugung aus Windkraft (Offshore) und Erdgas

• Konstanter Anteil von Braunkohle an der Strom-erzeugung (22 %) mit wachsender Bedeutung der CO2-Abscheidung (CCS)

• Anteil der Erneuerbaren Energien am Bruttostrom-verbrauch steigt bis 2020 auf 27 %, bis 2030 auf 36 %

630620611615606

1990 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Steinkohle

Kernenergie

Erdgas

Mineralöl

Braunkohle

Sonstige

Biomassen

Photovoltaik

Wasserkraft

Stromimportsaldo

Referenzprognose

Deutschland wird mehr Strom importieren

-7,0-7,2

-10,7 -8,3

+0,6+17,9

-0,2-3,2

-4,0 -3,8

0+27,9

Stromaustausch [TWh] (positiver Wert = Nettoimport; negativer Wert = Nettoexport)

∑ + 2,5 TWh ∑ + 37,9 TWh

Quelle: IER

Referenzprognose

Wind- und Erdgaskraftwerkskapazitäten nehmen stark zu

156153

121117119

1990 1995 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Sonstige / Müll nicht-ern.

SonstigeErneuerbare

Biomasse / Müll ern.

Wasserkraft

Kernenergie

Erdgas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle

Referenzprognose

Stromerzeugungskapazitäten in 2012

tung [

installierte Leistung gesicherte Leistung Nachfragelast

Bestand

Steinkohle

Braunkohle

Erdöl

Erdgas

Kernenergie

Wasser

PhotovoltaikSonstige

Reserve

• Installierte Leistung: 157 GW, davon 34 % Erneuerbare Energien

• Spitzenlast (79 GW) wird mit notwendiger Reservemarge gedeckt (keine Stromlücke)

• Zubau bis 2012: Fossile Projekte (13 GW) + Zubau Erneuerbare Energien (13 GW)

• Verbraucherstrompreise nehmen bis 2030 leicht zu

Bestand aus 2008

in Bau 2009 - 2012

gesicherter Bestand aus

gesicherter Zubau aus

2009 - 2012

Reserve 2012

Last 2012

Referenzprognose

Zukünftig leichter Anstieg der Strompreise

2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Jahresdurchschnittspreis Großhandelsmarkt BASE Jahresdurchschnittspreis Großhandelsmarkt PEAK

2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Erzeugung, Transport, Verteilung EEG KWKG Konzessionsabgabe Stromsteuer MWSt

Industrie Haushalte

Referenzprognose

Stromerzeugung mittels Kraft-Wärme-Kopplung

110109

2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Sonstige / Müllnicht-ern.

sonst. Gasenicht-ern.

Biomasse / Müllern.

Erdgas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle

Anteil KWK

Referenzprognose

Endenergieverbrauch nach Energieträgern

• Rückgang des Endener-gieverbrauchs um 15 % (2006-2030)

• Vorgabe aus Energie-effizienzrichtlinie der EU wird bereits 2012 erfüllt

• Deutlicher Verbrauchs-rückgang bei Mineralöl-produkten und Erdgas

• Stromnachfrage nimmt in allen Sektoren zu

• Einsatz Erneuerbarer Energien steigt bis 2030 um 60 % gegenüber 2006

9473 9323 92348920

8585 8664 86578312

79957803

1990 1995 2000 2005 2006 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Fernwärme

Erneuerbare

Mineralölprodukte

Kohlen

Referenzprognose

Beitrag der Erneuerbaren Energien zum Bruttoendenergieverbrauch

245230

1990 1995 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Fernwärme ausErneuerbarenEnergien

Strom ausErneuerbarenEnergien

EinsatzErneuerbarerEnergien in denVerbrauchssektoren

Anteil ErneuerbarerEnergien

Referenzprognose

Endenergieverbrauch der Sektoren

• Deutliche Verbrauchsrück-gänge in allen Sektoren

• Stärkster Rückgang bei Haushalten trotz steigender Wohnfläche

• Industrie und Verkehr mit zwischenzeitlich anstei-gendem Endenergiever-brauch bis 2015

• Verbrauchsanstieg im Güterverkehr wird durch Rückgang im Personen-verkehr überkompensiert.

10% 11%

14%15%

2012 2020 2030

Referenzprognose

Endenergieverbrauch der Industrie

213321652216

23032269

24442471242424212474

1990 1995 2000 2005 2006 2007 2012 2015 2020 2025 2030

2269 23032216 2165 2133

24242471

24742421

1990 1995 2000 2005 2006 2012 2015 2020 2025 2030

2 4 2 12 4 7 4

2 9 7 7

2 4 7 12 4 2 4

2 1 3 32 1 6 52 2 1 62 3 032 2 6 9

Andere Industrien Eisen/Stahl Aluminium

Kupfer (Sonst.) NE-Metalle Ammoniak

Chlor (Sonst.) Chemie Zement

Kalk Behälterglas Flachglas

(Sonst.) NM-Mineralien Papier

Kohlen Mineralölprodukte

Gas Strom

Fernwärme Erneuerbare

Müll Sonstige (Methanol, Wasserstoff)

SektorenEnergieträger

Referenzprognose

Endenergieverbrauch des GHD*-Sektors

14191383

1303 12811238

1990 1995 2000 2005 2006 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Sonstige (Methanol,Wasserstoff,DME)

Erneuerbare

Fernwärme

Mineralölprodukte

Kohlen

Referenzprognose

Endenergieverbrauch der Haushalte

26562584 2569 2601

2401 2352

22282097

1990 1995 2000 2005 2006 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Sonstige

Erneuerbare

Fernwärme

Mineralölprodukte

Kohlen

Referenzprognose

Endenergieverbrauch des Verkehrssektors

244624522565

261925982586

1990 1995 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

hr [PJ

Sonstige

Biokraftstoffe

Gas (inkl. LPG)

Kerosin

Benzin

Diesel

244624522565

261925982586

1990 1995 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

hr [PJ

Sonstige

Biokraftstoffe

Gas (inkl. LPG)

Kerosin

Benzin

Diesel

244624522565

2619257425982586

1990 1995 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

ttel [P

Küsten- undBinnenschiffahrt

Luftverkehr

Schienenverkehr

MotorisierterIndividualverkehr

VerkehrsmittelEnergieträger

Energie- und klimapolitische Ziele und Indikatoren für 2020

THG-Reduktion

Energie auserneuerbaren

Quellen

Strom aus KWK Strom ausErneuerbaren

Energien

Biokraftstoff-anteil

Endenergie-Reduktion

Energie-produktivität

Ziel Ra

Gesamt-Energiesystem Stromerzeugung NachfrageVerkehr

THG-Reduktion

Quellen

Energien

140%Ziel

Rb (40a)

Rc (60a)

Referenzprognose

40a(Rb)

60a(Rc)

40a(Rb)

60a(Rc)

40a(Rb)

60a(Rc)

40a(Rb)

60a(Rc)

40a(Rb)

60a(Rc)

2012 2015 2020 2025 2030

Varianten mit Laufzeitverlängerung

Volkswirtschaftliche Effekte

• Positive Auswirkungen auf gesamtwirtschaftliche Entwicklung und Beschäf-tigte (kumulierte Steigerung des BIP um bis zu +295 Mrd. €2000)

• Günstigere CO2-Zertifikats- und Strompreise wirken über volkswirtschaftliche Verflechtungen multiplikativ (Rückkopplung)

2257 2257 2400 2401 2537 2542 2656 2673 2789 2810 BIP [Mrd. € 2000]

43 44 89 92 130 191 48 227 39 233 Zusätzliche Beschäftigte [Tsd.]

[gegenüber der Referenz

Absolute BIP-Abweichung zur Referenz (Ra) in Mrd. €2000

Primärenergieverbrauch im Vergleich

144651440114269

14905 14756

139931360513601 1342913395

1250212860

2007 40

2012 2015 2020 2025 2030

Stromimport

Müll (nicht-ern.)

Sonst.Erneuerbare

Wasser, Wind,Solar

Kernenergie

Erdgas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle

Treibhausgas-Emissionen im Vergleich

• Treibhausgas-Emissionen im Jahr 2030 bis zu 8 %-Punkte niedriger als in der Referenzprognose

• Zertifikatspreise im Jahr 2020 bis 5 €2007/t CO2 niedriger (2030 bis zu 10 €2007/t CO2)

• Deutscher Beitrag zur Erfüllung des EU-weiten Reduktionsziels in den am Emissionshandel beteiligten Sektoren steigt (Reduktion um bis zu 24 % statt 20 %)

**ohne internationalen Luftverkehr*GHD = Gewerbe-, Handel- und Dienstleistungssektor + Landwirtschaft

-19%-20%

2012 2015 2020 2025 2030

Industrie

Haushalte/GHD*

Verkehr**

Diffuse Emissionen aus Brennstoffen Änderung gegenüber 1990

-37% -43%

-19%-20%

2012 2015 2020 2025 2030

Industrie

Haushalte/GHD*

Verkehr**

Diffuse Emissionen aus Brennstoffen Änderung gegenüber 1990

-37% -43%

Strombereitstellung im Vergleich

• Aus niedrigeren Strom-preisen resultiert etwas höhere Stromnachfrage

• Zunahme der inländischen Stromerzeugung bei niedrigerem Stromimport-niveau

• Keine Beeinträchtigung des Ausbaus Erneuer-barer Energien in der Stromerzeugung

• Mittelfristig geringerer Zubaubedarf bei Laufzeit-verlängerung, insbeson-dere für Erdgaskraftwerke

2012 2020 2030

Steinkohle

Braunkohle

Mineralöl

Erdgas

Kernenergie

Wasserkraft

Photovoltaik

Biomassen

Sonstige

Stromimportsaldo

Statistisches Energieversorgungsrisiko [1980 = 100]

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

historische Entwicklung Referenzszenario

Lautzeitverlängerung auf 40 J ahre Laufzeitverlängerung auf 60 J ahre

THG-Reduktion

Quellen

Energien

Ziel Ra

THG-Reduktion

Quellen

Energien

140%Ziel

Rb (40a)

Rc (60a)

THG-Reduktion

Quellen

Energien

140%Ra

Rb (40a)

Rc (60a)

THG-Reduktion

Quellen

Energien

140%Ziel

Rb (40a)

Rc (60a)

Ausblick 2050

Primärenergieverbrauch weiter rückläufig

1340313993

2000 2007 2012 2020 2030 2050

Referenzprognose (Ra)

Stromimportsaldo

Sonstige / Müll nichtern.

Sonstige ErneuerbareEnergien

Wasser, Wind, Solar

Kernenergie

Erdgas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle

Ausblick 2050

CCS-Kraftwerke erleichtern Erfüllung von Klimaschutzzielen

578 606 611636 613 613 628630 637

2000 2007 2012 2020 2030 2050 2012 2020 2030 2050

Referenzprognose (Ra) Variante mit Laufzeit-verlängerung auf 40

Stromimportsaldo

Sonstige / Müll nicht-ern.

Sonstige ErneuerbareEnergien

Biomasse / Müll ern.

Wasserkraft

Kernenergie

Erdgas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle

Anteil ErneuerbarerEnergien

Sensitivitätsanalysen

Referenz/ Varianten

Sensitivitäten

Lange Wirtschafts-

Hoher Ölpreis

Verstärkter Klimaschutz

Niedrige Bevölkerungs-

entwicklung

Kernenergieausstieg Ra S1 S2a S3a S4

Laufzeitverlängerungin Deutschland auf 40 (b) / 60 (c) Jahre bzw. in Europa auf 60 Jahre (d)

Rb / Rc / Rd S2d S3d

Variationen

• Länger andauernde Wirtschaftskrise erleichtert die Erreichung energie- und klimapolitischer Ziele, hemmt aber den Produktivitätsfortschritt

• Die Einhaltung ambitionierter Klimaschutzziele erfordert einen deutlich höheren Einsatz von Technologien zur CO2-Abscheidung (CCS)

• Ölpreis- und Bevölkerungsentwicklung haben vergleichsweise geringen Einfluss auf Niveau und Struktur des Energieverbrauchs

Haupteffekte

Sensitivitätsanalysen

Energie- und klimapolitische Indikatoren für 2020

CO2-Reduktion

Quellen

Strom ausKWK

Strom ausErneuerbaren

Energien

Primär-energie-

Reduktion

140% S4 S3c

S3a S2c

S2a S1

• Deutschland erfüllt wesentliche energiepolitische Vorgabeni. Reduktion des Energieverbrauchs in allen Sektorenii. Deutlicher Ausbau der Erneuerbaren Energieniii. Kyoto-Ziel wird erreicht, Emissionsminderung wird fortgeführt

• Problembereichei. Ambitionierte Zielvorgaben für Energieproduktivitätii. Nichterreichung der KWK-Quote

• Laufzeitverlängerungi. Positive volkswirtschaftliche Impulseii. Höhere Versorgungssicherheitiii. Keine Beeinträchtigung des Ausbaus der Erneuerbaren Energien

Die Entwicklung der Energiemärkte bis 2030 Energieprognose 2009 Untersuchung im Auftrag des BMWi...

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