1. t==NMM=B=~=p==p~=HausdruckJanuar 2011

2. Sachverstndigenrat fr Umweltfragen (SRU)Prof. Dr.-Ing. Martin Faulstich (Vorsitzender),Technische Universitt Mnchen, Wissenschaftszentrum StraubingProf. Dr. med. dent. Heidi Foth (stellvertretende Vorsitzende),Martin Luther Universitt Halle/WittenbergProf. Dr. iur. Christian Calliess, Freie Universitt BerlinProf. Dr. rer. pol. Olav Hohmeyer, Universitt FlensburgProf. Dr. rer. oec. Karin Holm-Mller, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universitt BonnProf. Dr. rer. nat. Manfred Niekisch, Goethe-Universitt Frankfurt,Zoologischer Garten Frankfurt/MainProf. Dr. phil. Miranda Schreurs, Freie Universitt BerlinDieses Gutachten beruht auch auf der sachkundigen und engagierten Arbeit derMitarbeiterinnen und Mitarbeiter des SRU. Zum wissenschaftlichen Stab desUmweltrates gehrten whrend der Arbeiten an diesem Gutachten:DirProf. Dr. phil. Christian Hey (Generalsekretr), M.A.. Dipl.-Verw.-Wirt ChristianSimon(StellvertretenderGeneralsekretr), Dr.-Ing. Mechthild Baron, Dipl.-Wirtschaftsing. Snke Bohm (Flensburg), Dipl.-Agraring., MSc Johanna Budde (Bonn),Dip.-Biol. Henriette Dahms (Frankfurt/Main), Dr. rer. nat. Ulrike Doyle, Ass. iur. MiriamDross, Dr. rer. nat. Felix Glahn (Halle/Saale), Dipl.-Pol. Julia Hertin, Dipl.-Wirtschaftsing. Holger Hfling, Dipl.-Biol., MEs Anna Leipprand (Berlin), Dr. phil. DrteOhlhorst (Berlin), Dr. rer. nat. Markus Salomon, Dipl.-Biol. Susanne Schick(Frankfurt/Main), Dr. rer. nat. Elisabeth Schmid, Dipl. iur. Heidi Stockhaus (Berlin),MPP, MA Michael Weber.Zu den stndigen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Geschftsstelle gehrten beiAbschluss des Gutachtens: Petra Busch, Susanne Junker, Rainer Kintzel, WilmaKlippel, Pascale Lischka, Susanne Winkler und Sabine Wuttke.Anschrift: Geschftsstelle des Sachverstndigenrates fr Umweltfragen (SRU),Luisenstrae 16, 10117 BerlinTel.: (030) 26 36 96-0, Fax: (030) 26 36 96-109E-Mail: info@umweltrat.de, Internet: http://www.umweltrat.de(Redaktionsschluss: 14. Januar 2011) 3. iInhaltVerzeichnis der Abbildungen im Text ...............................................................................................viiiVerzeichnis der Tabellen im Text........................................................................................................xiiAbkrzungsverzeichnis ......................................................................................................................xiv0Kurzfassung fr Entscheidungstrger ............................................................................11Einleitung..........................................................................................................................111.1Fragestellung .....................................................................................................................111.2Aufbau des Sondergutachtens...........................................................................................132Nachhaltige Stromversorgung: Anforderungen und Bewertung der Technologieoptionen ................................................................................................152.1Einleitung ...........................................................................................................................152.2Verfassungsrechtliche Grundlagen....................................................................................152.2.1Bedeutung und Bindungswirkung der Staatszielbestimmung des Artikels 20a Grundgesetz............................................................................................162.2.2Das Klima als Schutzgegenstand des Artikels 20a Grundgesetz......................................172.2.3Zum verfassungsrechtlich gebotenen Schutzniveau im Klimaschutz................................192.2.4Einwirkungen durch korrespondierende europa- und vlkerrechtliche Vorgaben.............212.2.5Schlussfolgerungen ...........................................................................................................232.3Ziele und Kriterien..............................................................................................................262.3.1Nachhaltigkeitskriterien......................................................................................................262.3.2Klimaschutzziele ................................................................................................................292.3.3Erhaltung der biologischen Vielfalt ....................................................................................312.3.4Das energiepolitische Zieldreieck ......................................................................................332.4Nachhaltigkeitsbewertung verschiedener Optionen der Energieerzeugung .....................342.4.1Kohle ..................................................................................................................................342.4.2Kernenergie........................................................................................................................392.4.3Erneuerbare Energien........................................................................................................432.5Gesamtbewertung..............................................................................................................493Ziel: Dauerhaft klimavertrgliche und nachhaltige Stromversorgung im Jahr 2050 .....................................................................................................................533.1Einleitung ...........................................................................................................................533.2Nationale und internationale Szenariostudien zur Entwicklung des Stromsektors bis 2050 ......................................................................553.2.1Einfhrung..........................................................................................................................553.2.2Ergebnisse der Studien......................................................................................................623.2.2.1Entwicklung der Stromnachfrage .......................................................................................62 4. ii3.2.2.2 Emissionen, Technologiepfade und Kosten in Europa......................................................663.2.2.3 Emissionen, Technologiepfade und Kosten in Deutschland .............................................703.2.2.4 Kosten ................................................................................................................................743.2.3 Zum Problem der systematischen Unterschtzung der erneuerbaren Energien ..............763.2.4 Schlussfolgerungen ...........................................................................................................813.3 Optionen der 100 %-Vollversorgung..................................................................................823.3.1 Vorberlegungen zur Methodik..........................................................................................823.3.1.1 Das Modell REMix des Deutschen Zentrums fr Luft- und Raumfahrt..............................823.3.1.2 Szenarien des SRU ...........................................................................................................923.3.1.3 Stromnachfrage..................................................................................................................953.3.2 Potenziale der erneuerbaren Energietrger fr die Stromerzeugung...............................963.3.2.1 Potenziale in Deutschland .................................................................................................963.3.2.2 Potenziale in der Region EuropaNordafrika ................................................................. 1023.3.3 Drei Szenariofamilien fr eine regenerative Vollversorgung .......................................... 1063.3.3.1 Die theoretische Variante: eine rein deutsche regenerative elektrische Vollversorgung 1073.3.3.2 Eine regenerative Vollversorgung im Verbund mit Norwegen und Dnemark ............... 1143.3.3.2.1 Nationale Vollversorgung mit ausgeglichener Export-Import-Bilanz .............................. 1143.3.3.2.2 Nationale Versorgung mit einem zulssigen Nettoimport von 15 %............................... 1203.3.3.3 Eine regenerative Vollversorgung im Verbund EuropaNordafrika................................ 1253.3.4 Schlussfolgerungen ........................................................................................................ 1343.4 Anforderungen an die Umweltvertrglichkeit des Ausbaus von erneuerbaren Energien1393.4.1 Windenergie an Land...................................................................................................... 1423.4.2 Windenergie auf See ...................................................................................................... 1453.4.3 Photovoltaik..................................................................................................................... 1493.4.4 Geothermie ..................................................................................................................... 1513.4.5 Energetische Nutzung von Biomasse............................................................................. 1523.4.6 Wasserkraft ..................................................................................................................... 1583.4.7 Zusammenfassung ......................................................................................................... 1604 Der Weg: Zeitliche Sequenz der technischen Entwicklungund der notwendigen Entscheidungen ...................................................................... 1634.1 Aktuelle Stromnachfrage und Erzeugung ....................................................................... 1634.1.1 Gegenwrtige Energieversorgung .................................................................................. 1634.1.1.1 Primrenergiebedarf ....................................................................................................... 1634.1.1.2 Endenergiebedarf ........................................................................................................... 1664.1.2 Stromnachfrage und Erzeugung ..................................................................................... 1684.1.2.1 Derzeitige Stromnachfrage ............................................................................................. 1684.1.2.2 Die notwendige Gleichzeitigkeit von Erzeugung und Nachfrage.................................... 1694.1.2.3 Stromerzeugung und Auenhandel................................................................................ 1714.1.2.4 Energietrgereinsatz in der Stromerzeugung ................................................................. 1724.1.3 Der deutsche Kraftwerkpark ........................................................................................... 174 5. iii4.1.3.1 Fossil befeuerte Wrmekraftwerke ................................................................................. 1754.1.3.2 Kernkraftwerke ................................................................................................................ 1764.1.3.3 Elektrizittserzeugung auf Basis erneuerbarer Energien ............................................... 1774.1.4 bertragungsnetze ......................................................................................................... 1814.1.5 Treibhausgasemissionen ................................................................................................ 1824.1.6 Ausblick: Kraftwerke in Bau und in Planung ................................................................... 1834.2 Entwicklung des Kapitalstocks ber die Zeit................................................................... 1864.3 Bedarfssenkung durch Effizienzsteigerung und Einsparung .......................................... 1934.3.1 Szenarien und Potenziale ............................................................................................... 1934.3.2 Einsparung durch Effizienz als kostengnstige Brckentechnologie ............................. 1974.4 Stromerzeugung aus regenerativen Energiequellen bis 2050........................................ 2024.4.1 bergangsszenario 2.1.a (509 TWh/a in 2050).............................................................. 2054.4.2 bergangsszenario 2.1.b (700 TWh/a in 2050).............................................................. 2114.5 Ausbau der Energieinfrastruktur mit Netzen und Speichern .......................................... 2154.5.1 Begrndung des Bedarfs ................................................................................................ 2154.5.2 Speicher .......................................................................................................................... 2174.5.3 Netze............................................................................................................................... 2344.6 Zuknftige Rolle von Grundlastkraftwerken.................................................................... 2414.6.1 Die bisherige Elektrizittsversorgung ............................................................................. 2414.6.2 Groe Anteile erneuerbarer Stromerzeugung im System .............................................. 2424.6.3 Anforderungen an das zuknftige Elektrizittssystem.................................................... 2434.7 Kosten des Entwicklungspfads ....................................................................................... 2484.8 Fazit ................................................................................................................................ 2565 Die europische und deutsche Energie- und Klimapolitikund aktuelle energiepolitische Konflikte und Chancenstrukturen .......................... 2615.1 Erneuerbare Energien im Durchbruch ............................................................................ 2615.2 Erneuerbare-Energien-Politik auf EU-Ebene.................................................................. 2625.2.1 Einfhrungsphase bis 2001:Die erste Richtlinie im Schatten des Binnenmarktprogramms ....................................... 2625.2.2 Die ErneuerbareEnergienRichtlinie von 2009: Durchbruch auf der Basiseines technologie-, energie- und klimapolitischen Gesamtansatzes.............................. 2665.2.3 Perspektive 2050: Erneuerbare Energien als Schlsseltechnologieder Dekarbonisierung?.................................................................................................... 2735.3 Erneuerbare-Energien-Politik in Deutschland................................................................. 2765.3.1 Erneuerbare-Energien-Politik vor 1998 .......................................................................... 2765.3.2 Regierungswechsel 1998 als Wendepunkt..................................................................... 2795.3.3 Aktuelle Akteurskoalitionen und Dekarbonisierungsstrategien auf nationaler Ebene .... 2815.4 Internationale politische Anstze fr eine klimavertrgliche undnachhaltige Stromversorgung ......................................................................................... 2875.5 Zusammenfassung und Ausblick .................................................................................... 290 6. iv6 Elemente der Transformation ...................................................................................... 2936.1 Grundlegende Herausforderungen ................................................................................. 2936.2 Weiterentwicklung der EU-Energiepolitik........................................................................ 2956.2.1 Kompetenzverteilung zwischen der EU und den Mitgliedstaatenim Bereich der Energiepolitik nach dem Vertrag von Lissabon ...................................... 2956.2.1.1 Die Kompetenzlage auerhalb der neuen Energiekompetenz....................................... 2966.2.1.2 Die neue Energiekompetenz der EU nach dem Vertrag von Lissabon .......................... 3006.2.1.2.1 Die energiepolitischen Ziele, insbesondere des Artikels 194 Abs. 1 lit. c) AEUV .......... 3006.2.1.2.2 Die Handlungsermchtigung des Artikels 194 Abs. 2 AEUV.......................................... 3016.2.1.2.3 Das Einstimmigkeitserfordernis des Artikels 194 Abs. 3 AEUV ..................................... 3026.2.1.2.4 Das Verhltnis des Artikels 194 AEUV zu anderen Kompetenzen................................. 3026.2.1.3 Energieauenpolitik ........................................................................................................ 3056.2.1.4 Bedeutung der neuen Energiekompetenz gem Artikel 194 AEUV ............................. 3066.2.1.5 Modalitten der Kompetenzausbung auf europischer Ebene..................................... 3066.2.1.6 Verbleibende Zustndigkeiten der Mitgliedstaaten......................................................... 3086.2.1.7 Ergebnis .......................................................................................................................... 3096.2.2 Weiterentwicklung des energiepolitischen Rahmens durch die EU ............................... 3126.2.2.1 Die Weiterentwicklung der europischen Klimaschutzziele ........................................... 3136.2.2.2 Weitere Ausbauziele fr die erneuerbaren Energien: Roadmap 2030 ........................... 3146.2.2.3 Subsidiaritt in der Frderpolitik ..................................................................................... 3176.2.2.4 Ausbau der europischen Fernnetze.............................................................................. 3206.2.2.5 Ergebnis: Kernelemente einer europischen Frderpolitik............................................. 3266.3 Bi- und multilaterale Kooperationen................................................................................ 3286.3.1 Auf dem Weg zu vernetzten Strommrkten.................................................................... 3286.3.2 Optimierung der lnderbergreifenden Kooperationen .................................................. 3326.4 Politische Anforderungen an eine Transformationhin zur regenerativen Vollversorgung ............................................................................. 3366.4.1 Systementscheidung und Energiekonsens..................................................................... 3366.4.2 Mglichkeiten und Voraussetzungen eines radikalen gesellschaftlichen Konsenses .... 3386.5 Regionale und lokale Innovateure .................................................................................. 3427 Strategien und Instrumente zur Steigerung der Energieeffizienz............................ 3497.1 Herausforderungen fr eine wirksame Stromsparpolitik................................................. 3497.2 Effizienzpolitik neu ausrichten: Verbrauchsziel statt Einsparziel .................................... 3537.3 Ambitionierte Effizienzpolitik ausgestalten...................................................................... 3547.3.1 Energieeffizienzfonds...................................................................................................... 3547.3.2 Weie Zertifikate ............................................................................................................. 3567.3.3 Modellskizze fr ein Stromkundenkonto ......................................................................... 3597.3.4 Produktstandards zur Mindesteffizienz........................................................................... 3637.3.5 Energiemanagementsysteme ......................................................................................... 3657.4 Fazit ................................................................................................................................ 366 7. v8 Frderung von erneuerbaren Energien und Speichern............................................ 3698.1 Zur Notwendigkeit einer Flankierung des Emissionshandels ......................................... 3708.1.1 Die grundstzliche Funktionsweise des Emissionshandels ........................................... 3718.1.2 Prinzipielle Probleme eines Emissionshandelssystems im Stromsektor........................ 3718.1.3 Besonderheiten des Elektrizittsmarktes........................................................................ 3808.1.4 Zusammenfassung: Anforderungen an eine Flankierung des Emissionshandelsim Stromsektor ................................................................................................................ 3868.2 Ein unvollkommener Emissionshandel Probleme der Ausgestaltung ......................... 3888.2.1 Emissionsziele ................................................................................................................ 3888.2.2 berangebot an Zertifikaten in der zweiten Handelsperiodeund deren langfristige Auswirkungen.............................................................................. 3918.2.3 Fehlentwicklungen aufgrund internationaler Projektmanahmen .................................. 3958.2.4 Zusammenfassung und Reformvorschlge fr einen effektiven Emissionshandel ........ 3978.3 Ergnzende ordnungs- und planungsrechtliche Instrumentierungzur Senkung von CO2-Emissionen................................................................................. 4018.3.1 nderung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (BImSchG)....................................... 4028.3.1.1 Europarechtliche Zulssigkeit ......................................................................................... 4048.3.1.2 Verfassungsrechtliche Grenzen...................................................................................... 4108.3.2 Klimavertrglichkeitsprfung........................................................................................... 4108.3.2.1 Umweltvertrglichkeitsprfung........................................................................................ 4118.3.2.2 Strategische Umweltprfung und Raumplanung ............................................................ 4128.3.3 Ergebnis .......................................................................................................................... 4148.4 Instrumente zur Frderung eines kostenminimalen Einsatzesvon erneuerbaren Energien ............................................................................................ 4158.4.1 Kritische Wrdigung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes............................................ 4158.4.2 Frderung der Offshore-Windenergie............................................................................. 4248.4.3 Frderung der Stromerzeugung aus Biogas................................................................... 4368.4.3.1 Ziel 1: Lastfolgebetrieb.................................................................................................... 4378.4.3.2 Ziel 2: Reststoffverwertung ............................................................................................. 4408.4.3.3 Zusammenfassende Empfehlungen ............................................................................... 4428.4.4 Frderung der Solar- und der Onshore-Windenergie..................................................... 4438.4.4.1 Frderung der Photovoltaik............................................................................................. 4438.4.4.2 Frderung der Windenergie an Land.............................................................................. 4498.5 Akzeptanz fr den Ausbau der erneuerbaren Energien ................................................. 4518.5.1 Frderung der Akzeptanz fr regenerative Energieerzeugungsanlagen........................ 4528.5.2 ffentlichkeitsbeteiligung bei Zulassungsverfahren von Anlagenzur Erzeugung erneuerbarer Energien ........................................................................... 4548.5.3 Gesellschaftlich-integrative Strategie:Kommunikation, Transparenz und substanzielle Beteiligung ......................................... 4578.5.4 Zusammenfassung ......................................................................................................... 4618.6 Anreize fr den Speicherausbau..................................................................................... 4628.6.1 konomische Anreize fr Speicher im Strommarkt........................................................ 4638.6.2 Pumpspeicherung in Norwegen...................................................................................... 467 8. vi8.6.3 Frderung in Deutschland............................................................................................... 4688.6.4 Zusammenfassung ......................................................................................................... 4749 Rahmenbedingungen des Netzausbaus..................................................................... 4779.1 konomische und wirtschaftsrechtliche Investitionshemmnisse.................................... 4809.1.1 Das drohende Problem zu geringer Investitionen........................................................... 4809.1.2 Staatlicher Regulierungsbedarf des bertragungsnetzausbaus .................................... 4849.1.3 Verpflichtung zum Ausbau .............................................................................................. 4859.1.3.1 Systemische und punktuelle Investitionspflichten........................................................... 4859.1.3.1.1 Punktuelle Ausbauansprche ......................................................................................... 4859.1.3.1.2 Systemische Investitionspflichten ................................................................................... 4879.1.3.1.3 Zwischenbilanz................................................................................................................ 4899.1.4 Nationale und EU-rechtliche Investitionsplanungspflichten............................................ 4899.1.5 Anreizregulierung und Investitionen ............................................................................... 4919.1.5.1 Zielkonflikt: Kosteneffizienz versus Netzausbau............................................................. 4939.1.5.2 Investitionsbudgets und Netzausbau.............................................................................. 4949.1.6 Instrumentierung des bertragungsnetzausbaus........................................................... 4989.2 Planung und Genehmigung von Strombertragungsnetzen .......................................... 4999.2.1 Bestehende rechtliche Regelungen zur Planung und Genehmigungvon Strombertragungsnetzen........................................................................................ 5009.2.2 Defizite der gegenwrtigen Ausgestaltung ..................................................................... 5099.2.3 Reformvorschlge........................................................................................................... 5109.2.3.1 Fr eine Reform zu beachtende Eckpunkte ................................................................... 5119.2.3.2 Ein moderates Reformszenario: bessere Koordinierung ................................................ 5139.2.3.3 Ein weitreichendes Reformszenario: Zweistufige Fachplanung ..................................... 5149.2.3.4 Verfassungsrechtliche Zulssigkeit der Reformvorschlge............................................ 5189.2.4 Ergnzende Reformoptionen .......................................................................................... 5209.2.4.1 Vollzugserleichterung durch materielle Vorstrukturierungvon Abwgungsentscheidungen ..................................................................................... 5209.2.5 Ergebnis .......................................................................................................................... 5249.2.6 Planung und Genehmigung von Offshore-Kabelanbindungen ....................................... 5259.2.6.1 Gegenwrtige Rechtslage............................................................................................... 5259.2.6.1.1 Raumordnung und Naturschutz ...................................................................................... 5259.2.6.1.2 Genehmigung.................................................................................................................. 5299.2.6.1.3 Netzanbindung gem 17 Abs. 2a EnWG................................................................... 5309.2.6.2 Defizite ............................................................................................................................ 5319.2.6.3 Reformvorschlge........................................................................................................... 5329.3 Akzeptanz fr den Netzausbau....................................................................................... 5339.3.1 ffentlichkeitsbeteiligung beim Ausbau von Energieleitungen....................................... 5349.3.2 Erdverkabelung als Akzeptanz frdernder Faktor .......................................................... 5369.3.3 Gesellschaftlich-integrative Anstze zur Frderung der Akzeptanzfr den Stromnetzausbau................................................................................................ 538 9. vii9.3.4.Zusammenfassung ......................................................................................................... 54010Zusammenfassung und Empfehlungen ..................................................................... 54110.1100 % erneuerbare Energien als Ziel der Energie- und Klimaschutzpolitik ................... 54110.1.1Fragestellung des Sondergutachtens ............................................................................. 54110.1.2Das Ziel: Klimavertrgliche und nachhaltige Stromversorgung bis 2050 ...................... 54310.1.3Das Mittel: 100 % Vollversorgung mit Strom aus erneuerbaren Energienist mglich, sicher und bezahlbar.................................................................................... 54510.1.4Der Weg: Signifikante Laufzeitverlngerung oder neue Kohlekraftwerkesind fr den bergang nicht ntig ................................................................................... 54910.2Herausforderungen der Transformation ......................................................................... 55110.2.1Neue Balance zwischen Markt, staatlicher Planung undgesellschaftlicher Partizipation........................................................................................ 55110.2.2Neue Impulse der Effizienzpolitik.................................................................................... 55310.2.3Weiterentwicklung der europischen Klimapolitik und des Emissionshandels .............. 55510.2.4Stabile und effiziente Ausbaufrderung der erneuerbaren Energien ............................. 55610.2.5Sozialvertrgliches und zuverlssiges Auslaufen des Betriebeskonventioneller Kraftwerke.............................................................................................. 56010.2.6Beschleunigter Ausbau von Netzen................................................................................ 56110.2.7Regionale Kooperation mit Norwegen und den Nachbarstaatenzur Nutzung von Pumpspeichern als Rckgrat der Versorgungssicherheit ................... 56610.2.8Ausblick: Die weitere Europisierung der Energie- und Klimapolitik .............................. 568Literaturverzeichnis .......................................................................................................................... 569Rechtsquellenverzeichnis ................................................................................................................ 645Einrichtungserlass ............................................................................................................................ 653Publikationsverzeichnis.................................................................................................................... 657 10. viiiAbbildungsverzeichnisAbbildung 0-1Elektrizittserzeugung in Deutschland und Nettoimporte (2050) .................................3Abbildung 0-2Stromgestehungskosten in Deutschland (2050) ..........................................................4Abbildung 0-3Ausbau der Elektrizittserzeugungskapazitten fr den bergang zu einer vollstndig regenerativen Stromversorgung im Jahr 2050 (Szenario 2.1.a) ..5Abbildung 3-1Entwicklung des Stromverbrauchs in Deutschland in ausgewhlten Szenarien........64Abbildung 3-2Entwicklung des aus erneuerbaren Energien erzeugten Stromes (Deutschland, inkl. Importe)........................................................................................70Abbildung 3-3Entwicklung der CO2-Emissionen in Deutschland in ausgewhlten Szenarien ........73Abbildung 3-4Prognosen und reale Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland (Endenergiebereitstellung in TWh) .............................................................................76Abbildung 3-5Szenarien der Internationalen Energieagentur und tatschlicher jhrlicher Zubau der globalen Windenergieleistung (in MW) ................................................................77Abbildung 3-6Fr 2030 angenommene Anteile an erneuerbaren Energien an der EU-Bruttostromnachfrage in den Referenzszenarien des World Energy Outlook der IEA (International Energy Agency)............................78Abbildung 3-7Entwicklung des Anteils an erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung der EU: Reale Entwicklung, Ziel und Trendfortschreibung......................................................78Abbildung 3-8lpreisprognosen der IEA (International Energy Agency) 1998 bis 2008 und realer lpreis .......................................................................................................79Abbildung 3-9Die in das Modell REMix einbezogenen Lnder ........................................................84Abbildung 3-10 Angenommene Kostenentwicklungen fr die verschiedenen Technologien zur Nutzung regenerativer Energiequellen bis 2050 ..................................................89Abbildung 3-11 Potenzial der Elektrizittserzeugung aus regenerativen Energiequellen in Deutschland in TWh/a als Funktion der Kosten pro kWh.......................................98Abbildung 3-12 Lastverlauf und stndliches regeneratives Erzeugungspotenzial in MW (DE bei 500 TWh/a) ....................................................................................................99Abbildung 3-13 Lastverlauf und stndliches regeneratives Erzeugungspotenzial in MW (DE bei 500 TWh/a, Monat Januar)......................................................................... 100Abbildung 3-14 Lastverlauf und stndliches regeneratives Erzeugungspotenzial in MW (DE bei 500 TWh/a, Monat Juli) .............................................................................. 101Abbildung 3-15 Potenzial der Elektrizittserzeugung aus regenerativen Energiequellen in der Region EuropaNordafrika als Funktion der Kosten pro kWh ...................... 103Abbildung 3-16 Stndliches regeneratives Erzeugungspotenzial in MW (EUNA)............................ 105Abbildung 3-17 Szenario 1.a: DE / 100 % EE / 100 % SV / 509 TWh/a........................................... 111Abbildung 3-18 Szenario 1.b: DE / 100 % EE / 100 % SV / 700 TWh/a........................................... 113Abbildung 3-19 Szenario 2.1.a: DEDKNO / 100 % EE / 100 % SV, max. 15 % Austausch / 509 TWh/a ............................................................................................................. 117Abbildung 3-20 Szenario 2.1.a: DEDKNO / 100 % EE / 100 % SV, max. 15 % Austausch / 509 TWh/a, Monat Mrz, nur Deutschland............................................................ 118Abbildung 3-21 Szenario 2.1.b: DEDKNO / 100 % EE / 100 % SV, max. 15 % Austausch / 700 TWh/a ............................................................................................................. 119Abbildung 3-22 Szenario 2.2.a: DEDKNO / 100 % EE / 85 % SV / 509 TWh/a ........................... 123Abbildung 3-23 Szenario 2.2.b: DEDKNO / 100 % EE / 85 % SV / 700 TWh/a ........................... 124Abbildung 3-24 Szenario 3.a: EUNA / 100 % EE / 85 % SV / 509 TWh/a ....................................... 130Abbildung 3-25 Szenario 3.a: EUNA / 100 % EE / 85 % SV / 509 TWh/a, nur Deutschland ........... 131 11. ixAbbildung 3-26 Szenario 3.b: EUNA / 100 % EE / 85 % SV / 700 TWh/a ....................................... 132Abbildung 3-27 Szenario 3.b: EUNA / 100 % EE / 85 % SV / 700 TWh/a, nur Deutschland ........... 133Abbildung 3-28 Elektrizittserzeugung in Deutschland und Nettoimporte (2050) ............................ 135Abbildung 3-29 Stromgestehungskosten pro kWh fr Deutschland (2050) ..................................... 137Abbildung 4-1 Struktur des Primrenergiebedarfs in Deutschland im Jahr 2008........................... 164Abbildung 4-2 Importanteil von Primrenergie in Deutschland 1990 bis 2008............................... 166Abbildung 4-3 Endenergiebedarf in Deutschland im Jahr 2008 nach Sektoren............................. 167Abbildung 4-4 Zeitlicher Verlauf des Endenergieverbrauchs in Deutschland 1990 bis 2008nach Sektoren.......................................................................................................... 168Abbildung 4-5 Stromnachfrage in Deutschland im Jahr 2008 nach Sektoren................................ 169Abbildung 4-6 Typischer wchentlicher Lastgang*......................................................................... 170Abbildung 4-7 Entwicklung des Strom-Auenhandelssaldos Deutschland 1991 bis 2008 ............ 172Abbildung 4-8 Einsatz von Energietrgern zur Stromerzeugung in Deutschland im Jahr 2008 .... 173Abbildung 4-9 Bruttostromerzeugung nach Primrenergietrgereinsatz 1991 bis 2008................ 174Abbildung 4-10 Kapazittsrckgang des heutigen Kraftwerksbestandes ohne weiteren Zubau ..... 175Abbildung 4-11 Prognose der Erzeugung elektrischer Energie aus Atomkraftwerken auf Basis des Atomgesetzes*.................................................................................. 177Abbildung 4-12 Strom aus erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2008 ........................... 178Abbildung 4-13 Stromproduktion aus erneuerbaren Energien in Deutschland 1990 bis 2008 ........ 179Abbildung 4-14 Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland 1990 bis 2008 ................................................................................. 180Abbildung 4-15 Regelzonen in Deutschland..................................................................................... 182Abbildung 4-16 Treibhausgasemissionen geplanter Kraftwerke und Emissionsminderungsziele fr die Energiewirtschaft .......................................................................................... 186Abbildung 4-17 Entwicklung des 2009 vorhandenen konventionellen Kraftwerkparks (Wrmekraftwerke) in Deutschland (Laufzeit 35 Jahre fr alle Kraftwerke)............ 188Abbildung 4-18 Entwicklung des konventionellen Kraftwerkparks (Wrmekraftwerke) plus Kraftwerke im Bau und Erdgaskraftwerke in Planung (Laufzeit 35 Jahre fr alle Kraftwerke)..................................................................... 189Abbildung 4-19 Entwicklung des konventionellen Kraftwerkparks (Wrmekraftwerke) plus Kraftwerke im Bau und Erdgaskraftwerke in Planung (Laufzeit 45 Jahre fr Kohle- und 35 Jahre fr alle weiteren Kraftwerke) ............... 190Abbildung 4-20 Entwicklung des konventionellen Kraftwerkparks (Wrmekraftwerke) plus Kraftwerke im Bau und in Planung (Laufzeit 45 Jahre fr Kohle- und 35 Jahre fr alle weiteren Kraftwerke) ............... 191Abbildung 4-21 Entwicklung der durch regenerative Energiequellen sicherzustellenden Bruttostromerzeugung bis 2050 in TWh/a (509 TWh/a in 2050)............................. 203Abbildung 4-22 Entwicklung der durch regenerative Energiequellen sicherzustellenden Bruttostromerzeugung bis 2050 in TWh/a (700 TWh/a in 2050)............................. 204Abbildung 4-23 Angenommene Entwicklung der Jahresvolllaststundenquivalente fr die eingesetzten erneuerbaren Erzeugungstechnologien (Szenario 2.1.a)....... 205Abbildung 4-24 Entwicklung der Bruttostromerzeugung inTWh/a (Szenario 2.1.a / 509 TWh in 2050)......................................................................... 206Abbildung 4-25 Entwicklung der Bruttostromerzeugung in TWh/a aus regenerativen Energiequellen (Szenario 2.1.a / 509 TWh in 2050) ................. 208 12. xAbbildung 4-26 Entwicklung der regenerativen Erzeugungskapazitten in GW (Szenario 2.1.a / 509 TWh in 2050)......................................................................... 208Abbildung 4-27 Entwicklung der gesamten Erzeugungskapazitten in GW (Szenario 2.1.a / 509 TWh in 2050)......................................................................... 210Abbildung 4-28 Entwicklung der Bruttostromerzeugung in TWh/a (Szenario 2.1.b / 700 TWh in 2050)......................................................................... 212Abbildung 4-29 Entwicklung der regenerativen Bruttostromerzeugung in TWh/a (Szenario 2.1.b / 700 TWh in 2050)......................................................................... 212Abbildung 4-30 Entwicklung der regenerativen Erzeugungskapazitten in GW (Szenario 2.1.b / 700 TWh/a in 2050)...................................................................... 214Abbildung 4-31 Entwicklung der gesamten Erzeugungskapazitten (Szenario 2.1.b / 700 TWh in 2050)......................................................................... 214Abbildung 4-32 Energiespeichersysteme zur Elektrizittswandlung ................................................ 217Abbildung 4-33 Prinzip und Funktionsweise eines Pumpspeicherkraftwerks .................................. 219Abbildung 4-34 Schema eines adiabaten Druckluftspeichers (AA-CAES) ....................................... 221Abbildung 4-35 Integratives Renewable-Power-Methane-Konzept.................................................. 224Abbildung 4-36 Schematische Darstellung des Sira-Kvina-Speichersystems ................................. 228Abbildung 4-37 Entwicklung der berschussleistung aus Wind und Photovoltaik in Deutschland (Szenario 2.1.a) ....................................................................................................... 231Abbildung 4-38 Fllstand der norwegischen Speicherwasserkapazitt mit Ein- und Ausspeicherung aus Szenario 2 fr 2050 ........................................... 233Abbildung 4-39 Korrelation der Leistungsschwankungen aus Windenergie (bis 600 km Entfernung) .......................................................................................... 235Abbildung 4-40 Korrelation der Leistungsschwankungen aus Windenergie (bis 8.000 km Entfernung) ....................................................................................... 235Abbildung 4-41 Maximale bertragungsleistungen fr die Region DEDKNO 2050..................... 238Abbildung 4-42 Schematische Darstellung der Deckung der tglichen Stromnachfrage im derzeitigen Elektrizittssystem ........................................................................... 242Abbildung 4-43 Schematische Darstellung der Deckung der tglichen Stromnachfrage in einem Elektrizittssystem mit einem hohen Anteil von Windenergie .................. 243Abbildung 4-44 Residuallast des bergangsszenarios 2.1.a im Jahr 2020 ..................................... 245Abbildung 4-45 Jahresdauerlinien der deutschen Stromerzeugung 2007 ....................................... 246Abbildung 4-46 Jahresdauerlinien der deutschen Stromerzeugung 2020 ....................................... 247Abbildung 4-47 Angenommene Kostenentwicklungen fr die verschiedenen Technologien zur Nutzung regenerativer Energiequellen bis 2050 ............................................... 250Abbildung 4-48 Vergleich der drei Preispfade der Leitstudie des BMU fr fossile Brennstoffe einschlielich der CO2-Emissionszuschlge ........................................................... 252Abbildung 4-49 Entwicklung der Gesamtkosten fr regenerative Stromerzeugung (Szenario 2.1.a)253Abbildung 4-50 Entwicklung der spezifischen Stromgestehungskosten (Szenario 2.1.a)................ 253Abbildung 4-51 Vernderung der durchschnittlichen Stromgestehungskosten gegenber konventioneller Erzeugung (Szenario 2.1.a und 3.a einschlielich Speichern, nationalem und internationalem Netzausbau)......................................................... 256Abbildung 7-1Skizze eines Systems handelbarer Einsparquoten ................................................. 357Abbildung 8-1Alternative Grenzvermeidungskostenkurven........................................................... 374Abbildung 8-2Mgliche Kostenverlufe erneuerbarer und konventioneller Energien ................... 375 13. xiAbbildung 8-3Einzelne Manahmen bei einer klassischen Grenzvermeidungskostenkurve zur Erreichung eines Emissionsreduktionsziels E .................................................. 376Abbildung 8-4Preisbildung auf dem Strommarkt ........................................................................... 382Abbildung 8-5Merit Order bei hoher Windstromeinspeisung......................................................... 383Abbildung 8-6Unzulnglichkeit derzeitiger Emissionsreduktionsziele ........................................... 391Abbildung 8-7Zuteilung von Zertifikaten und Emissionen der Schwerindustrie (in Mt) ................. 394Abbildung 8-8Verteilung der Emissionszertifikate in Deutschland (2008)(in Mt)........................... 395Abbildung 8-9Szenarioergebnisse: Elektrizittserzeugung in Deutschland und Nettoimporte (2050).......................................................................................... 423Abbildung 8-10 Raumordnungsplan fr die deutsche ausschlieliche Wirtschaftszone in der Nordsee ......................................................................................................... 425Abbildung 8-11 Nordsee: Smtliche Nutzungen und Schutzgebiete................................................ 427Abbildung 8-12 Zubau Photovoltaik im Bereich des Zielkorridors im Vergleich zu den SRU-Szenarien ....................................................................... 447Abbildung 8-13 Typischer Peak Shaving-Betrieb eines Druckluftspeichers mit dem Ziel des Handels an der Strombrse ......................................................... 464Abbildung 8-14 Durchschnittliche Preise der Stundenkontrakte des EEX Day-ahead-Handels im Jahr 2008............................................................ 465Abbildung 8-15 Vollkostenvergleich von Speichertechnologien nach Einsatzart ............................. 469Abbildung 8-16 Unsicherheiten bei Investitionen in Grospeicheranlagen in Deutschland ............. 473Abbildung 9-1Kabel-Spaghetti versus effiziente Netzplanung....................................................... 478Abbildung 9-2bersicht Ablauf Planfeststellungsverfahren (vereinfacht)...................................... 506Abbildung 9-3Gesetzliche Konzeption der Planung von Strombertragungsleitungen................. 508Abbildung 9-4Hypothetische Planungspraxis von Strombertragungsleitungen........................... 510Abbildung 9-5Zweistufige Fachplanung von Strombertragungsleitungen ................................... 518 14. xiiTabellenverzeichnisTabelle 0-1Acht Szenarien einer 100 % erneuerbaren Stromversorgung im Jahr 2050..................2Tabelle 2-1Gesamte durchschnittliche Treibhausgas-Emissionen von Stromerzeugungsoptionen.....................................................................................35Tabelle 3-1Vergleich europischer Szenarien: Annahmen und Ergebnisse fr den Stromsektor im Jahr 2050....................................69Tabelle 3-2Vergleich nationaler Szenarien: Annahmen und Ergebnisse fr den Stromsektor im Jahr 2050....................................72Tabelle 3-3Vom Modell REMix des DLR erfasste Flchen und Potenziale regenerativer Energiequellen in Deutschland, Europa und Nordafrika ........................87Tabelle 3-4Szenarien einer vollstndig regenerativen Stromversorgung.......................................94Tabelle 3-5Szenario 1.a und 1.b: berblick ber die eingesetzten Kapazitten, erzeugten Elektrizittsmengen, jhrlichen und spezifischen Kosten......................... 112Tabelle 3-6Szenario 2.1.a und 2.1.b: berblick ber die eingesetzten Kapazitten, erzeugten Elektrizittsmengen, jhrlichen und spezifischen Kosten......................... 116Tabelle 3-7Szenario 2.2.a und 2.2.b: berblick ber die eingesetzten Kapazitten, erzeugten Elektrizittsmengen, jhrlichen und spezifischen Kosten......................... 122Tabelle 3-8Notwendige Transportkapazitten zwischen den Lndern des Versorgungsverbundes DEDKNO nach Szenarien in GW ............................. 125Tabelle 3-9Szenario 3.a und 3.b: berblick ber die eingesetzten Kapazitten, erzeugten Elektrizittsmengen, jhrlichen und spezifischen Kosten......................... 128Tabelle 4-1Aufkommen und Verwendung von Strom in Deutschland im Jahr 2008 ................... 171Tabelle 4-2Emissionen in Deutschland im Jahr 2008 ................................................................. 183Tabelle 4-3Geplante oder in Bau befindliche Kraftwerke in Deutschland 2008 bis 2018 (kumulierte Leistungen) ............................................................................................. 184Tabelle 4-4Annahmen fr die Berechnung der Treibhausgasemissionen der geplanten oder in Bau befindlichen Kraftwerke................................................... 185Tabelle 4-5Angenommene Jahresvolllaststunden fr konventionelle Kraftwerke ....................... 193Tabelle 4-6Strom- und Kosteneinsparungen bei fr sich allein wirtschaftlichen Stromsparmanahmen (ohne Transaktionskosten der Umsetzung) bis zum Jahr 2015 ................................ 195Tabelle 4-7Stromeinsparung in ausgewhlten Szenariostudien ................................................. 199Tabelle 4-8Eignung unterschiedlicher Speichertechnologien...................................................... 218Tabelle 4-9Technische und wirtschaftliche Parameter zu Pumpspeichern................................. 220Tabelle 4-10 Technische und wirtschaftliche Parameter zu AA-CAES-Anlagen............................ 222Tabelle 4-11 Technische und wirtschaftliche Parameter zur Wasserstoffspeicherung .................. 223Tabelle 4-12 Angenommene Lernraten (Reduktion der Stromgestehungskosten um x % bei Verdopplung der Produktion) im Vergleich zur Literatur (NEIJ 2008) ................. 249Tabelle 4-13 Angenommene Preisentwicklung fr fossile Brennstoffe und CO2Emissionsrechte entsprechend dem Preispfad A (Deutlicher Preisanstieg) der Leitstudie .................. 251Tabelle 5-1Verteilung des Gesamtziels 20 % erneuerbare Energien am Energieverbrauch auf die Mitgliedstaaten und den Stromsektor ............................................................ 270Tabelle 5-2Ziele und Instrumente ausgewhlter Lnder fr den Ausbau erneuerbarer Energien............................................................................................... 289 15. xiiiTabelle 7-1Monatliche Ausgaben privater Haushalte fr Strom nach Haushaltsnettoeinkommen ............................................................................... 363Tabelle 8-12008-2012 prognostiziertes berangebot (in Mt) ...................................................... 393Tabelle 8-2Entwicklung der Stromerzeugung aus Windenergie, Biomasse und Photovoltaik in Deutschland seit 1990................................................................ 417Tabelle 8-3Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus Windenergie, Biomasse und Photovoltaik seit 1990......................................................................................... 418Tabelle 8-4Wachsende Gesamtvergtung durch das EEG......................................................... 420Tabelle 8-5Planung des Ausbaus von Offshore-Windparks in Nord- und Ostsee (Stand Mrz 2010) ..................................................................................................... 426Tabelle 8-6Vergtung von Offshore-Windenergie nach dem EEG.............................................. 429Tabelle 8-7Historischer Ausbau der Onshore-Windenergie ........................................................ 450Tabelle 8-8Gewinnerzielungsmglichkeiten von Speichertechnologien ..................................... 466Tabelle 9-1Netzinvestitionen der Stromversorger (gerundet)...................................................... 481Tabelle 10-1 Acht Szenarien einer 100 % erneuerbaren Stromversorgung im Jahre 2050........... 547 16. xivAbkrzungsverzeichnisAA-CAES = Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage adiabatische DruckluftspeicherACER= European Agency for the cooperation of the Energy Regulators Europische Agentur fr die Zusammenarbeit der EnergieregulierungsbehrdenADAM= Adaptation and mitigation strategies: Supporting European climate policyAETR= Accord Europen sur les Transports Routiers Europisches bereinkommen ber die Arbeit des im internationalen Straenverkehr beschftigten FahrpersonalsAEUV= Vertrag ber die Arbeitsweise der Europischen UnionAg= SilberAGEB= Arbeitsgemeinschaft EnergiebilanzenARegV = AnreizregulierungsverordnungAusglMechV= AusgleichsmechanismusverordnungAWZ = ausschlieliche WirtschaftszoneBauGB = BaugesetzbuchBDEW= Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (seit 2007) ehemals VDEWBDI = Bundesverband der Deutschen IndustrieBEE = Bundesverband Erneuerbare Energien e. V.BfN = Bundesamt fr NaturschutzBGH = BundesgerichtshofBGR = Bundesanstalt fr Geowissenschaften und RohstoffeBHKW= BlockheizkraftwerkBImSchG = Bundes-ImmissionsschutzgesetzBioSt-NachV = Biomassestrom-NachhaltigkeitsverordnungBIP = BruttoinlandsproduktBMU = Bundesministerium fr Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit 17. xvBMVBS= Bundesministerium fr Verkehr, Bau und StadtentwicklungBMWi = Bundesministerium fr Wirtschaft und TechnologieBNatSchG = BundesnaturschutzgesetzBSH= Bundesamt fr Seeschifffahrt und HydrographieBVerfG = BundesverfassungsgerichtBVerfGE= Entscheidungen des BundesverfassungsgerichtsBVerwG = BundesverwaltungsgerichtCAES = Compressed Air Energy Storage Druckluftspeicher(kraftwerke)CBD= Convention on Biological DiversityCCS= Carbon Capture and Storage Abspaltung und Speicherung vonKohlendioxidCd = CadmiumCDM= Clean Development Mechanism Mechanismus fr umweltvertrgliche EntwicklungCDU= Christliche Demokratische UnionCER= Certified Emission Reduction zertifizierte EmissionsreduktionenCH4= MethanCNCR = Constant Natural Capital RuleCO2= KohlendioxidCO2eq= Kohlendioxid-quivalenteCSP= Concentrated Solar Power konzentrierende SolarsystemeCSU= Christlich Soziale Unionct = CentCu = KupferDE = Deutschlanddena = Deutsche Energie-Agentur GmbHDIHK = Deutscher Industrie- und HandelskammertagDK = DnemarkDLR= Deutsches Zentrum fr Luft- und Raumfahrt 18. xviDSM = Demand-Side-ManagementDUH = Deutsche Umwelthilfe e. V.DWA = Deutsche Vereinigung fr Wasserwirtschaft, Wasser und Abfall e. V.EASAC = European Acadamies Science Advisory CouncilECF = European Climate Foundation Europische KlimastiftungEDL-RL= EnergiedienstleistungsrichtlinieEEG = Erneuerbare-Energien-GesetzEEX = European Energy ExchangeEGKS= Europische Gemeinschaft fr Kohle und StahlEGV = Vertrag zur Grndung der Europischen GemeinschaftEIB = Europische InvestitionsbankEltRL = ElektrizittsbinnenmarktrichtlinieEnBW= Energie Baden-Wrttemberg AGEnLAG = EnergieleitungsausbaugesetzENTSO-E = European Network of Transmission System Operators for ElectricityEnWG= EnergiewirtschaftsgesetzEPS = Emission performance standardERU = Emission Reduction Units EmissionsreduktionseinheitenEU= Europische UnionEU-27 = Staatenverbund der Europischen Union mit 27 LndernEUA = European Union Allowance UnitEUFORES = European Forum for Renewable Energy SourcesEuGH= Europischer GerichtshofEUNA= Regionenverbund EuropaNordafrikaEuratom = Europische AtomgemeinschaftEUV = Vertrag ber die Europische UnionEWEA= European Wind Energy AssociationEWGV= Vertrag zur Grndung der Europischen WirtschaftsgemeinschaftEWI = Energiewirtschaftliches Institut an der Universitt zu Kln 19. xviiFDP = Freie Demokratische ParteiFfE = Forschungsstelle fr Energiewirtschaft e. V.FFH = Fauna-Flora-HabitatFFH-RL= Fauna-Flora-Habitat-RichtlinieFNE = Szenario Fossil-nuklearer EnergiemixFNN = Forum Netztechnik/NetzbetriebFuE = Forschung und EntwicklungFVEE= ForschungsVerbund Erneuerbare EnergienGasNZV= GasnetzzugangsverordnungGG= GrundgesetzGHD = Gewerbe, Handel und DienstleistungGIS = geografisches InformationssystemGt= GigatonneGuD = Gas-und-Dampf-KraftwerkeGVK = GrenzvermeidungskostenkurveGW= GigawattGWS = Gesellschaft fr Wirtschaftliche Strukturforschung mbHH2S = SchwefelwasserstoffHDR = Hot-Dry-Rock-VerfahrenHG = Hochspannungs-Gleichstrom-bertragung vgl. HVDCHVAC= High Voltage Alternating Current Hochspannungs-Drehstrom-bertragungHVDC= High Voltage Direct Current Hochspannungs-Gleichstrom- bertragungHz= HertzIEA = International Energy Agency Internationale EnergieagenturIED-RL= Richtlinie ber IndustrieemissionenIEKP= Integriertes Energie- und Klimaprogramm der BundesregierungIER Stuttgart = Institut fr Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung der Universitt Stuttgart 20. xviiiInfraStrPlanVBeschlG = InfrastrukturplanungsbeschleunigungsgesetzIPCC = Intergovernmental Panel on Climate ChangeISO= Unabhngige NetzbetreiberITO= Unabhngige bertragungsnetzbetreiberITRE = Committee on Industry, Research and Energy Ausschuss frIndustrie, Forschung und EnergieIVU-RL = Richtlinie ber die integrierte Vermeidung und Verminderung derUmweltverschmutzungIWES = Fraunhofer Institut fr Windenergie und EnergiesystemtechnikJI = Joint Implementation gemeinsame Umsetzung von KlimaschutzprojektenKfW= KfW Bankengruppe, Kreditanstalt fr WiederaufbauKKW= KernkraftwerkeKraftNAV = Kraftwerks-NetzanschlussverordnungKrW-/AbfG= Kreislaufwirtschafts- und AbfallgesetzKUP= KurzumtriebsplantagenkV = KilovoltkW = KilowattkWhel= Kilowattstunde elektrischKWK= Kraft-Wrme-KopplungKWKG = Kraft-Wrme-KopplungsgesetzLEP= LandesentwicklungsplanLEPro= Landesentwicklungsprogrammlit. = BuchstabeMSRL = Meeresstrategie-RahmenrichtlinieMt = MegatonneMW = MegawattN2O= LachgasNAP= nationaler AllokationsplanNaWaRo = nachwachsende Rohstoffe 21. xixNFFO= Non Fossil Fuel ObligationNGO = Non-Governmental Organization NichtregierungsorganisationNi= NickelNm = NormkubikmeterNO= NorwegenNORDEL= Organisation for the Nordic Transmission System Operators Vereinigung der skandinavischen NetzbetreiberNOx = StickoxidNRA = National regulatory authorities Nationale RegulierungsbehrdenNVP = NetzverknpfungspunktOCGT= Open Cycle Gas TurbineOECD= Organisation for Economic Co-operation and Development Organisation fr wirtschaftliche Zusammenarbeit und EntwicklungOTC = Over-the-CounterOVG = OberverwaltungsgerichtPb= BleiPFV = PlanfeststellungsverfahrenPJ= Petajoule = 1015 Jouleppmv= parts per million by volumeProjekt ADELE = Adiabate Druckluftspeicher fr die ElektrizittsversorgungPV= PhotovoltaikRD&D= Research, Development and DemonstrationRECIPE= Report on Energy and Climate Policy in EuropeRn. = RandnummerROG = RaumordnungsgesetzROP = RaumordnungsplanROV = RaumordnungsverordnungRPM = Renewable-Power-Methane 22. xxRRO= Szenario REG/REN-OffensiveRz.= RandzifferSCI= Site of Community ImportanceSDLWindV = SystemdienstleistungsverordnungSeeAnlV= SeeanlagenverordnungSeeAufgG = SeeaufgabengesetzSET-Plan = Europischer Strategieplan fr EnergietechnologieSlg. = Amtliche Sammlung des EuGHSO2= SchwefeldioxidSPA= Special Protected AreaSPD= Sozialdemokratische Partei DeutschlandsSpglstr. = SpiegelstrichSRU= Sachverstndigenrat fr UmweltfragenStAOWind = Stndiger Ausschuss Offshore-WindStromEinspG= StromeinspeisungsgesetzStromhandelZVO = Verordnung ber die Netzzugangsbedingungen fr dengrenzberschreitenden StromhandelSL= Sachplan bertragunsleitungenSUP= Strategische UmweltprfungSV = SelbstversorgungTA Luft= Technische Anleitung zur Reinhaltung der LuftTEN= Transeuropische NetzeTEN-E= Transeuropische EnergienetzeTHG= TreibhausgasTREC = Trans-Mediterranean Renewable Energy CooperationTW = TerawattUAbs.= UnterabsatzUBA= UmweltbundesamtUCTE = Union for the Coordination of Transmission of Electricity Vorluferorganisation von ENTSO-E 23. xxiNB = bertragungsnetzbetreiberUNFCCC= United Nations Framework Convention on Climate ChangeUSV = unterbrechungsfreie StromversorgungUVPG= Gesetz ber die UmweltvertrglichkeitsprfungUWE = Szenario UmwandlungseffizienzVCI = Verband der Chemischen Industrie e. V.VDE = Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V.VDEW= Verband der Elektrizittswirtschaft e.V. ab 2007 BDEWVDMA= Verband Deutscher Maschinen- und AnlagenbauVIK = Verband der Industriellen Energie- und Kraftwirtschaft e. V.VKU = Verband kommunaler UnternehmenVPE-Kabel = Kunststoffkabel mit einer Isolation aus vernetztem PolyethylenVSC = Voltage Source Converter Transistoren mit moderner HalbleitertechnologieVTG = VerkehrstrennungsgebieteVwVfG = VerwaltungsverfahrensgesetzWBGU= Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale UmweltvernderungenWDPA= World Database on Protected AreasWEA = WindenergieanlagenWEO = World Energy Outlook der IEAWHG = WasserhaushaltsgesetzWRRL= WasserrahmenrichtlinieWWF = World Wide Fund For Nature 24. 10 Kurzfassung fr EntscheidungstrgerFragestellung*1. Die Klimapolitik steht vor der Herausforderung, dass die Treibhausgasemissionen derIndustrielnder um 80 bis 95 % reduziert werden mssen, um eine als gefhrlichangeseheneglobale Temperaturerhhungvon ber2 Celsius gegenber demvorindustriellen Niveau zu vermeiden. Der Europische Rat hat diesem Ziel im Oktober 2009politische Rckendeckung verliehen. Nicht zuletzt wegen dieser Zielvorgabe zur Zeit derVerffentlichung des vorliegenden Sondergutachtens werden in Deutschland wichtigeWeichenstellungen fr die zuknftige Struktur der Elektrizittsversorgung diskutiert undgetroffen.Heute verursacht die Stromerzeugung fast 40 % der deutschen Treibhausgasemissionen. Daein erheblicher Teil der konventionellen Kraftwerke in den nchsten Jahren erneuert werdenmuss, besteht die Chance, diese Erneuerung fr den Aufbau einer nachhaltigenStromversorgung zu nutzen. In Deutschland besteht ein weitgehender Konsens, dass einenachhaltige Entwicklung des Energiebereichs langfristig eine mglichst vollstndig aufregenerativen Energietrgern basierende Elektrizittsversorgung erfordert. Hierbei wirdkontrovers diskutiert, wie schnell dies erreicht werden kann und wie teuer die notwendigeUmstellung des Systems ausfallen wird.Das vorliegende Sondergutachten des Sachverstndigenrats fr Umweltfragen (SRU) solleinen wissenschaftlich gesttzten Beitrag zur Urteilsbildung in ffentlichkeit und Politikleisten. Es behandelt folgende Fragen: Ist es mglich, ausschlielich auf der Basis regenerativer Energiequellen zu jeder Stundedes Zieljahres 2050 Versorgungssicherheit zu garantieren? Was kostet eine vollstndig regenerative Stromversorgung? Sind Brckentechnologien fr den bergang in das regenerative Energiezeitaltererforderlich? Welche Manahmen und Instrumente sind erforderlich, um den bergang in eineklimafreundliche, regenerative Stromversorgung zu flankieren?Die folgende Kurzfassung der wesentlichen Ergebnisse des Sondergutachtens sollEntscheidungstrgern die Mglichkeit bieten, sich einen berblick ber die Antworten aufdiese Fragen zu verschaffen. 25. 2100 % Vollversorgung mit Strom aus erneuerbaren Energien istmglich, sicher und bezahlbar*2.Eine detaillierte Analyse des Potenzials der regenerativen Energiequellen zurStromerzeugung in Deutschland, Europa und Nordafrika zeigt, dass eine ausschlielich aufregenerativen Energiequellen basierende Stromversorgung bis 2050 unter BeachtungstrengerAnforderungendes NaturschutzesundbeiVermeidung vonanderenNutzungskonflikten mglich ist.Die im Auftrag des SRU berechneten Zielszenarien unterscheiden sich in der Hhe derElektrizittsnachfrage fr das Jahr 2050 (zwischen 500 und 700 TWh/a in Deutschland)sowie dem Grad des Austauschs und der Vernetzung mit den Nachbarlndern. Sie reichenvon einer vollstndigen Selbstversorgung Deutschlands ohne jeden Austausch bis zurMglichkeit des Stromaustausches mit 35 weiteren Lndern in Europa und Nordafrika. Dabeiwird ein maximaler Nettoimport von 15 % der nationalen Stromerzeugung angenommen. ImVergleich zu den Zielszenarien mit Laufzeitverlngerung fr Atomkraftwerke fr dasEnergiekonzept der Bundesregierung sind diese Annahmen konservativ. Die Zielszenariendort nehmen einen deutlich niedrigeren Stromverbrauch von 410 bis 430 TWh/a und einedeutlich hhere Stromimportabhngigkeit von 22 bis 31 % im Jahr 2050 an. Tabelle 0-1 gibteine bersicht ber die berechneten acht Szenarien des SRU. Alle Berechnungen erfllendie Bedingung, dass sich die jeweils untersuchte Region im Jahr 2050 vollstndigregenerativ mit Strom versorgen muss.Tabelle 0-1 Acht Szenarien einer 100 % erneuerbaren Stromversorgung im Jahr 2050Nachfrage DE 2050: Nachfrage DE 2050:500 TWh700 TWhSelbstversorgungSzenario 1.aSzenario 1.bDE 100 % SV-500 DE 100 % SV-700Netto-SelbstversorgungSzenario 2.1.a Szenario 2.1.bAustausch mit DK/NO DEDKNO 100 % SV-500DEDKNO 100 % SV-700Maximal 15 % NettoimportSzenario 2.2.a Szenario 2.2.baus DK/NO DEDKNO 85 % SV-500 DEDKNO 85 % SV-700Maximal 15 % NettoimportSzenario 3.a Szenario 3.baus EUNADEEUNA 85 % SV-500DEEUNA 85 % SV-700DE Deutschland, DK Dnemark, NO Norwegen, EUNA Europa und Nordafrika, SV Selbstversorgung. SRU/SG 2011-1/Tab. 0-1Die nutzbaren Potenziale an erneuerbaren Energien in Deutschland und Europa erlauben esbei einem entsprechenden Ausbau von Speichern und Netzen, zu jeder Stunde des Jahresdie maximal anzunehmende Nachfrage nach Strom zu bedienen. Die Sicherheit derVersorgung kann somit, trotz der Schwankungen in der Stromproduktion aus erneuerbaren 26. 3Energien, zu jeder Zeit gewhrleistet werden. Die bereits heute verfgbaren Technologieninsbesondere zur Nutzung von Wind- und Sonnenenergie sind dafr ausreichend.Fr das Jahr 2050 wurde in den verschiedenen Szenarien ein mglichst kostengnstigesPortfolio aus erneuerbaren Energien berechnet, wobei langfristig sinkende Kosten fr dieerneuerbaren Energien als Folge von Lernkurven bercksichtigt wurden. Auf der Basisdieser Kostenoptimierung ergibt sich, dass die Windenergie, insbesondere die Offshore-Windenergie, bis zum Jahr 2050 in allen Szenarien eine herausragende Bedeutung erhaltenwird (Abb. 0-1). Die Solarenergie kommt in Abhngigkeit von der Stromnachfrage und derHhe der Importe in den verschiedenen Szenarien unterschiedlich stark zum Einsatz. DerAnteil der Biomasse an der Stromerzeugung steigt in den Verbundszenarien vor allemwegen mglicher Landnutzungskonflikte und relativ hoher Kosten nicht ber etwa 7 %.Abbildung 0-1 Elektrizittserzeugung in Deutschland und Nettoimporte (2050) 900 800 700 600 500 TWh/a 400 300 200 100 0 1.a: DE 100% 2.1.a: DE-DK- 2.2.a: DE-DK- 3.a: DE-EUNA 1.b: DE 100% 2.1.b: DE-DK- 2.2.b: DE-DK- 3.b: DE-EUNASV-500NO 100% SV- NO 85% SV- 85% SV-500SV-700NO 100% SV- NO 85% SV- 85% SV-700 500 500 700700Photovoltaik Windenergie - Onshore Windenergie - OffshoreGeothermie Geothermie mit KWKFeste BiomasseFeste Biomasse mit KWK BiogasLaufwasserSpeicherwasser Solarthermische StromerzeugungBiogas mit KWKPumpspeicher Druckluftspeicher Importierte Elektrizitt (netto) SRU/SG 2011-1/Abb. 0-1 27. 4Abbildung 0-2Stromgestehungskosten in Deutschland (2050)11.512119.8109.0 98.0 8 7.07.2 6.56.9 7Ct./kWh 6 5 4 3 2 1 01.a: DE 100% 2.1.a: DE-DK- 2.2.a: DE-DK- 3.a: DE- 1.b: DE 100% 2.1.b: DE-DK- 2.2.b: DE-DK- 3.b: DE- SV-500NO 100% SV- NO 85% SV- EUNA 85% SV-700NO 100% SV- NO 85% SV- EUNA 85%500 500SV-500 700 700SV-700SRU/SG 2011-1/Abb. 0-2*3. Die inflationsbereinigten Stromgestehungskosten einer regenerativen Vollversorgungim Jahr 2050 werden insgesamt unter denjenigen eines CO2-armen, konventionellenEnergiemix liegen, da steigende Brennstoffkosten und die Kosten fr Emissionszertifikatevermieden werden knnen. Die Gesamtkosten einer regenerativen Vollversorgung,einschlielich der Kosten fr den internationalen Netzausbau und der Speicher, liegen dabeiunter 7 ct/kWh. Die Kosten sind umso niedriger, je erfolgreicher eine anspruchsvolleEnergiespar- und Effizienzpolitikist undje mehr dieNutzungkostengnstigerSpeichertechnologien, insbesondere von Pumpspeicherkraftwerken in Skandinavien oder imAlpenraum, gelingt (Abb. 0-2).Signifikante Laufzeitverlngerungen oderneue Kohlekraftwerke sind fr den bergang nicht ntig*4. Weder eine Verlngerung der Laufzeit von Atomkraftwerken noch der Bau neuerKohlekraftwerke mit Kohlendioxidabscheidung und -speicherung sind notwendig. Bereits derBestand an konventionellen Kraftwerken mit einem geringen Zubau an Gaskraftwerken reichtals Brcke hin zu einer regenerativen Stromversorgung aus. Dies ist selbst unter derrestriktiven Annahme einer durchschnittlichen Laufzeit von 35 Jahren fr alle konventionellenKraftwerke und unter Beibehaltung des bisherigen Ausbautempos bei den erneuerbarenEnergien darstellbar (Abb. 0-3). Der Bedarf an sogenannten Grundlastkraftwerken sinkt in 28. 5einem System mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien. Die hohe Volatilitt dererneuerbaren Energien erfordert eine substanziell erhhte Flexibilitt aller konventionellenKraftwerke. Die Anzahl notwendiger Abschaltungen und schneller Ab- und Anfahrvorgngewird zur Bewltigung der sogenannten Residuallast erheblich steigen. Der Bedarf einerdauerhaft gleichmigenGrundlastbestehtdamitnicht mehr.Sowohl dieLaufzeitverlngerung fr Kernkraftwerkeals auch ein zustzlicher NeubauvonKohlekraftwerken erhhen damit das Risiko, dass ber zunehmend lngere Zeitfensterberkapazitten im System entstehen.Abbildung 0-3Ausbau der Elektrizittserzeugungskapazitten fr den bergang zu einer vollstndig regenerativen Stromversorgung im Jahr 2050 (Szenario 2.1.a) 180 160 140 120 100GW80604020 0 2005 2010201520202025 20302035 2040 20452050Jahr Wasserkraft gesamt Wind Onshore Wind Offshore Biomasse gesamt PV SRU/SG 2011-1/Abb. 0-3Handlungsempfehlungen fr die Energiepolitik*5. Zentrale energie- und klimapolitische Ansatzpunkte einer Transformation derStromversorgung sind: Energieeffizienz ist die eigentliche Brckentechnologie fr eine vollstndige Umstellungder Stromversorgung auf erneuerbare Energien und muss entsprechend gefrdertwerden. Erst ein mglichst verbindliches europisches und nationales Klimaschutz- undDekarbonisierungszielfr das Jahr 2050sowieseine bersetzungin den 29. 6Emissionshandel setzt den richtigen Begrndungsrahmen und wichtige konomischeAnreize fr die anstehende Transformation. Darber hinaus mssen sowohl auf europischer als auch auf nationaler Ebene dieFrderbedingungen fr die erneuerbaren Energien weiterentwickelt werden, um dieVoraussetzungen fr eine sichere und effiziente Stromversorgung der Zukunft zuschaffen, die vollstndig auf erneuerbaren Energien basiert. Der Neubau von Kraftwerken, die aus technisch-konomischen Grnden nicht dieAnforderungen einer sehr flexiblen Erzeugung erfllen und nicht mit den langfristigenKlimaschutzzielen vereinbar sind, sollte unterlassen werden. Auch die beschlosseneLaufzeitverlngerung fr Atomkraftwerke ist nicht mit den Flexibilittserfordernissen einesbergangs zu den erneuerbaren Energien vereinbar. Flankierend zum Ausbau der erneuerbaren Energien ist ein beschleunigter undhinreichend dimensionierter Netzausbau und vor allem -umbau erforderlich, umVersorgungssicherheit gewhrleisten zu knnen. Investitionsanreize und Netzplanungmssen hierfr grundlegend gendert werden. Ausnationaler Perspektiveist die Kooperation Deutschlands mitdenNordseeanrainerstaaten von strategischem energiepolitischem Interesse, um dieAnbindung und Erschlieung der erheblichen und vergleichsweise kostengnstigenPumpspeicherpotenziale Skandinaviens voranzutreiben.Auf dieser Basis hat der SRU acht zentrale Handlungsempfehlungen fr die deutsche unddie europische Energiepolitik formuliert.1Klima- und Energiekonzept: sektorales Klimaschutzziel 2050 und Bekenntnis zu 100 % erneuerbaren Energien*6. Messlatte der mittelfristigen deutschen und europischen Klimaschutzpolitik muss dieVerminderung der Treibhausgasemissionen um 80 bis 95 % bis 2050 sein, um einegefhrliche anthropogene Strung des Klimasystems zu vermeiden. Selbst bei einemweniger ambitionierten Klimaschutzziel von 80 % ist eine klimaneutrale Stromversorgungbis 2050 erforderlich. Fr die Stromversorgung ist das Ziel der Klimaneutralittkostengnstiger erreichbar als in anderen Sektoren wie Mobilitt, Wrme, Landwirtschaft undIndustrie. Zugleich sollte das Ziel einer nachhaltigen Stromversorgung durch die vollstndigeUmstellung auf regenerative Energietrger bis 2050 in hochrangigen Programmdokumentenverankert werden.2Energieeffizienz durch Stromkundenkonten*7. Die Einsparung von Strom kann als die wichtigste Brckentechnologie auf dem Wegzur regenerativen Vollversorgung betrachtet werden. Die Bundesregierung sollte daher ein 30. 7absolutes Verbrauchsziel fr den Stromverbrauch setzen. Ein geeignetes Instrument zurdeutlichen Strkung der Marktanreize fr ein solches Ziel knnte die Einfhrung vonStromkundenkonten sein. Stromkundenkonten sind auf der Basis der Anzahl der beliefertenHaushalte berechnete Verkaufsobergrenzen fr die Energieversorgungsunternehmen. Diesesind wie bei einem cap-and-trade-System handelbar und knnen mit einem nationalenVerbrauchsziel abgestimmt werden. Damit wird Energieeffizienz zum strategischenGeschftsziel von Energieversorgungsunternehmen.3Kontinuitt und Reform fr das EEG*8.Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) hat sich als ein wirksames undvergleichsweise effizientes Instrument bewhrt. Seine beiden tragenden Sulen, derEinspeisevorrang fr erneuerbare Energien und die garantierte Vergtung fr die nichtregelbaren erneuerbaren Energien, sollten als Grundstruktur beibehalten werden. Derkonventionelle Kraftwerkpark sollte im bergang flexibel fr das Lastmanagement eingesetztwerden und so wesentlich zur Systemintegration der erneuerbaren Energien beitragen. DieWeiterentwicklung des EEG sollte auf langfristige Kosteneffizienz und Portfoliooptimierungabzielen und wo sinnvoll die Systemintegration der erneuerbaren Energien frdern.Fr die Offshore-Windenergie sollten in Zukunft Ausschreibungsmodelle in Betracht gezogenwerden, bei denen Unternehmen Bau und Betrieb fr einen mglichst geringen garantiertenEinspeisevergtungssatz anbieten. Hierdurch kann die Verzahnung mit dem Netzausbauverbessert werden. Zudem wird der Wettbewerb um kostengnstige Strombereitstellunggestrkt. Fr Windenergie auf dem Land sollte das EEG in seiner bisherigen Form fortgefhrtwerden. Wegen groer Prognoseunsicherheiten hinsichtlich des zuknftigen Bedarfs anPhotovoltaik (PV) in einem kostengnstigen Strommix sollte die PV-Frderung auf einniedriges, aber stabiles Wachstum setzen und einen Aufbau unwirtschaftlicherberkapazitten vermeiden. Neben einer an den sinkenden Kosten orientierten Vergtungist auch eine absolute Obergrenze der gefrderten PV-Kapazitten sinnvoll. Die Frderungfr Biomasse sollte strker auf Regelenergiedienstleistungen und Reststoffnutzungausgerichtet und deshalb als Marktprmie ausgestaltet werden. Die Hhe der Vergtungsollte mit dem Anteil von Reststoffen an der eingesetzten Substratmasse steigen und derBonus fr Strom aus nachwachsenden Rohstoffen (NaWaRo-Bonus) wegen seinernegativen Umweltfolgen abgeschafft werden. Fr andere Technologien, die sich zurzeit nochin der Entwicklung befinden, bieten sich zuerst staatliche Projektfrderungen an, die beientsprechendem Erfolg der Technologien in eine Frderung nach den Grundstzen des EEGberfhrt werden knnen. 31. 84Bundesfachplan Strombertragungsnetz 2030*9. Der SRU schlgt die Entwicklung eines Bundesfachplanes Strombertragungsnetz2030zur hochstufigen Bedarfsfestlegung,Trassenkorridorfestlegung undAlternativendebatte mit Zielhorizont 2030 vor. Der Bundesfachplan bercksichtigt diePlanungen der bertragungsnetzbetreiber, die Vorgaben zu den transeuropischenEnergienetzen sowie ein zuknftiges Bedarfsmodell der Bundesnetzagentur und legt denAusbaubedarf nach einem transparenten und offenen Beteiligungsverfahren fest, das dieStrategische Umweltvertrglichkeitsprfung und das geltende Naturschutzrecht integriert. Erbndelt die bergeordneten Elemente einer nur noch zweistufigen Fachplanung. DieDetailplanung und Projektgenehmigung erfolgt wie bisher ber die Planfeststellung.Ergnzend zum Netzausbau der bertragungsnetzbetreiber sollten zentrale Trassenausgeschrieben werden, um den Bau notwendiger Verbindungen sichern zu knnen.5Keine Laufzeitverlngerung fr Atomkraftwerke*10.Im bergang hinzu einer regenerativenStromversorgungist eineLaufzeitverlngerung fr Atomkraftwerke nicht erforderlich. Der Ausbau der erneuerbarenEnergien und die Flexibilittsreserven des brigen konventionellen Kraftwerkparks reichenaus, um den Strombedarf zu decken das Entstehen einer Stromlcke ist nicht zubefrchten. Wegen ihrer begrenzten Flexibilitt eignen sich Kernkraftwerke nicht alsBrckentechnologie zur Ergnzung der erneuerbaren Energien. Der Systemkonfliktzwischen hohen Anteilen volatiler erneuerbarer Energien und schlecht regelbarerGrundlastenergie wird sich bei der geplanten Laufzeitverlngerung im Laufe der 2020er-Jahreerheblich zuspitzen und letztlichhohe volkswirtschaftlicheKosten undInvestitionsrisiken fr die erneuerbaren Energien schaffen.6Den Abgang konventioneller Kraftwerke gestalten*11.Eine integrierte Energiepolitik sollte das Auslaufen konventioneller Kapazitten mitdem Ausbau der erneuerbaren Energien synchronisieren. Hilfreich wird sein, dass mit demweiteren Ausbau der erneuerbaren Energien und einem strengeren europischenEmissionshandelsregime die wirtschaftliche Attraktivitt neuer Kohlekraftwerke abnimmt.Dennoch sollten flankierende ordnungsrechtliche Manahmen erwogen werden, durch dieder Neubau von Kohlekraftwerken gegebenenfalls gesteuert werden kann. NachEinschtzung des SRU ist eine Novelle des Bundes-Immissionsschutzgesetzes mit derFestsetzungvonCO2-Emissionsgrenzwerteneuroparechtlich mglich.GesonderteManahmen zur Beschleunigung der Schlieung alter Kraftwerke werden nicht erforderlichsein, da diese wegen des Einspeisevorrangs von erneuerbaren Energien ohnehinzunehmend nur noch fr die Residuallast eingesetzt werden. Wegen der langenbergangsfristen bestehen erhebliche Spielrume, den Strukturwandel der 32. 9Energieversorgung sozialvertrglich zu gestalten. Er sollte zudem regionalpolitisch flankiertwerden.7 Europische Roadmap fr erneuerbare Energienmit Zielhorizont 2030*12. Die Erneuerbare-Energien-Richtlinie von 2009 hat zur europaweiten Verstetigung desAusbaus der erneuerbaren Energien und damit auch zu einer Konvergenz derFrderstrategien der Mitgliedstaaten beigetragen. Die mit den Zielvorgaben und nationalenAktionsplnen verbundene Orientierungssicherheit hat auch neue Initiativen zum Ausbau derStromnetze entstehen lassen. Die Ausbauziele sollten daher frhzeitig zunchst fr 2030fortgeschrieben werden. Bis 2030 ist in der EU ein Anteil der erneuerbaren Energien an derStromversorgung von deutlich ber 50 % erreichbar. Die Bundesregierung sollte dieInstrumente der Richtlinie fr eine regionale grenzberschreitende Kooperation bei derAusbaufrderung aktiv nutzen. Eine europische Harmonisierung der Frderung wrehingegen auf absehbare Zeit nicht sachgerecht und knnte instrumentelle Innovationen eherbremsen.8 Aktionsplan Offshore-Anbindung und Kooperationim Nordseeraum*13. Der Windenergiegrtel im Nordseeraum von Schottland bis Dnemark spielt fr dieWeiterentwicklung der erneuerbaren Energien in der EU eine wesentliche strategische Rolle.Um diese zu nutzen, sind eine koordinierte Netzplanung im Nordseeraum sowie dieIntegration der skandinavischen Pumpspeicherpotenziale in die Planung notwendig. Von derBundesregierung sollten deutliche und verbindliche Initiativen und Impulse fr eine solcheintegrierte Kapazitts- und Netzplanung fr den Nordseeraum ausgehen. Die Netzbetreibersollten ermutigt werden, sich in der anstehenden Kooperation zu engagieren.Ausblick: Die weitere Europisierungder Energie- und Klimapolitik*14. Mit demEnergie- und Klimaschutzpaketvon 2008ist ein wichtigerEuropisierungsschub gelungen, der die nationale Politik fr den Ausbau der erneuerbarenEnergien untersttzend flankiert. Wichtige Zukunftsinitiativen wie die fr 2011 vorgeseheneRoad Map 2050 zur Dekarbonisierung, der europaweite Ausbau einer hochleistungsfhigenStromfernbertragung sowie die Weiterentwicklung des Emissionshandels und derErneuerbare-Energien-Richtlinie bieten weitere Chancen, die Flankierung der nationalenPolitik durch die europische Klima- und Energiepolitik auch in Zukunft fortzusetzen. Miteiner besonders auf Klimaschutz und erneuerbare Energien ausgerichteten europischenEnergiestrategiewrenvielfltige Vorteile,wieeineAngleichungder 33. 10Wettbewerbsbedingungen, der Zugang zu gnstigeren Energiequellen und Speichern sowieauch erweiterte Absatzmrkte fr alle an der Wertschpfungskette der erneuerbarenEnergien beteiligten Unternehmen verbunden. 34. 111Einleitung1.Die Zukunft der Energieversorgung in Deutschland ist Gegenstand aktuellerpolitischer und gesellschaftlicher Diskussionen. Dabei ist Energiepolitik untrennbar mit derUmwelt- und Klimapolitik verbunden. Im September 2010 hat die Bundesregierung einEnergiekonzept vorgelegt, das mit Blick auf das Jahr 2050 Ziele, Zwischenziele undzahlreiche Manahmen fr die nationale Energiepolitik vorschlgt. Das Energiekonzept zieltauf eine weitreichende Transformation der Energieversorgung, um eine wirtschaftliche,zuverlssige und klimaschonende Energieversorgung zu erreichen.Mit diesem grundlegenden Ziel hat auch der Sachverstndigenrat fr Umweltfragen (SRU)im Herbst 2008 mit den Arbeiten fr das vorliegende Sondergutachten begonnen und seitherden fachlichen Diskurs zur Zukunft der Stromversorgung in Deutschland begleitet (SRU2009a; 2009b; 2010a; 2010b). Das Sondergutachten analysiert den Transformationsbedarfder Stromversorgung unter technischen, konomischen, rechtlichen und politischenAspekten. Ausgangspunkt des SRU ist dabei das Ziel einer nachhaltigen Stromversorgungbis 2050, die Treibhausgasemissionen weitestgehend vermeidet.1.1Fragestellung2.Die aktuellen Arbeiten des SRU konzentrieren sich auf den Bereich derStromversorgung, fr den in den nchsten Jahren wesentliche Investitionsentscheidungenbevorstehen. Ein groer Teil der bestehenden Erzeugungskapazitten muss im Verlauf derkommenden zwei Jahrzehnte ersetzt werden, da bis dahin die konomisch-technischeBetriebsdauer vieler Kraftwerke zu Ende geht. Die Investitionsentscheidungen der nchstenJahre werden damit die Struktur, aber auch die Emissionen des Stromsektors fr Jahrzehnteprgen. Zugleich besteht die Chance, die Erneuerung des Kraftwerkparks fr einenvergleichsweise kostengnstigen und weitreichenden Strukturwandel zu nutzen.Wenn der Anstieg der globalen Temperaturen auf 2 C gegenber vorindustriellen Wertenbegrenzt werden und damit ein gefhrlicher Klimawandel verhindert werden soll, mssennach dem Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) die Industrielnder wieDeutschland ihre Emissionen bis 2050 um 80 bis 95 % reduzieren (IPCC 2007).Emissionsreduktionendieser Grenordnungsindinzwischen politisches Ziel aufeuropischer wie auch auf nationaler Ebene (Rat der Europischen Union 2009; CDU et al.2009)und genieeninDeutschland einen breiten undparteibergreifendengesellschaftlichen Rckhalt. Nach Einschtzung der Europischen Kommission kann nur einkleiner Teil der Reduktionen durch flexible Mechanismen auerhalb der Europischen Union(EU) verwirklicht werden. Dementsprechend sind erhebliche Anstrengungen zur Reduktionder Emissionen im Inland notwendig.Gesamtgesellschaftliche Emissionsreduktionen von 80 bis 95 % bedeuten fr denStromsektor eine nahezu vollstndige Emissionsvermeidung, da die Emissionen anderer 35. 12Sektoren (z. B. Landwirtschaft, Gterverkehr) allein aus technischen Grnden bis 2050 nichtumfassend oder nur zu vergleichsweise hohen Kosten vermieden werden knnen, whrendfr den Stromsektor die technologischen Alternativen bereits vorhanden sind. DieStromversorgung ist somit ein Schlsselbereich der Energie- und Klimapolitik.3. In dem vorliegenden Sondergutachten begrndet der SRU, warum eine dauerhaftnachhaltige, klimafreundliche Stromversorgung nur auf der Basis erneuerbarer Energiensichergestellt werdenkann (Kap. 2). Ausgehend von dieser These stellt dasSondergutachten die Frage, ob und zu welchen Bedingungen eine Stromversorgungaufgebaut werden kann, die ausschlielich auf erneuerbaren Energien beruht (Kap. 3). DasSondergutachten steht damit in einer Reihe aktueller Studien, die untersuchen, ob einStrukturwandel hin zu einer weitgehend oder vollstndig auf erneuerbaren Quellenberuhenden Stromerzeugung in Deutschland und Europa mglich ist (PwC et al. 2010; ECFet al. 2010; KLAUS et al. 2010; ko-Institut und Prognos AG 2009; NITSCH und WENZEL2009; FoEE und SEI 2009). Es widmet sich den folgenden spezifischen Fragestellungen: Ist eine Vollversorgung durch erneuerbare Energien im Strombereich fr Deutschland technisch mglich? Knnte ein solches System die Versorgungssicherheit auf dem heutigen hohen Niveau gewhrleisten? Wie hoch mssen die Kosten einer regenerativen Vollversorgung und des bergangs dorthin eingeschtzt werden? In welchem zeitlichen Rahmen ist der Umstieg realistisch umsetzbar und welche Schritte sind dafr notwendig? Welche Herausforderungen sind im Verlauf der Transformation der Stromversorgung zu bewltigen?Welchepolitischen und rechtlichen Rahmenbedingungen mssen insbesondere imeuropischenKontextbercksichtigt werden und welche Gestaltungsspielrume bieten diese? Wie sollten konomische und rechtliche Steuerungsinstrumente ausgestaltet werden, um die Transformation effektiv und effizient zu gestalten?4. Die Grundlage bilden eine Reihe technisch-konomischer Szenarien einer vollstndigregenerativen Stromversorgung in Deutschland und Europa, die vom Deutschen Zentrum frLuft- und Raumfahrt (DLR) im Auftrag des SRU erstellt wurden. Die Ergebnisse dieserSzenarien hat der SRU in einer Stellungnahme bereits im Mai 2010 vorab verffentlicht, umsie fr die Erarbeitung des Energiekonzepts der Bundesregierung zur Verfgung zu stellen(SRU 2010a). Die Ergebnisse dieser Szenarien werden in dem Sondergutachten inweitgehend unvernderter Form prsentiert. Darber hinaus werden unter politischen,konomischen, rechtlichen und gesellschaftlichen Gesichtspunkten Vorschlge entwickelt,wie die Transformation des Stromsystems gestaltet werden kann (Kap. 6 bis 9). Das Konzeptdes SRU geht dabei in Bezug auf die Klimaschutzziele und den angestrebten Energiemix 36. 13weiter als das Energiekonzept der Bundesregierung, da es einen Anteil der erneuerbarenEnergien an der Stromversorgung von 100 % im Jahr 2050 fr mglich hlt, whrend dasEnergiekonzept von 80 % ausgeht. Die in den Kapiteln 7 bis 9 entwickelten Vorschlge sindaber auch relevant, wenn man nur die weniger ambitionierten Ziele der Bundesregierungerreichen will. Der SRU sieht einen grundstzlichen Konflikt zwischen grundlastorientierterAtomkraft und dem Ausbau der erneuerbaren Energien (Kap. 4.6), und empfiehlt deshalbeine grundlegend andere bergangsstrategie hin zu den erneuerbaren Energien als dasEnergiekonzept. Der SRU hat das Energiekonzept der Bundesregierung zudem in einemseparaten Kommentar zur Umweltpolitik kritisch gewrdigt (SRU 2010b).1.2Aufbau des Sondergutachtens5. Das folgende Kapitel 2 liefert die Begrndung fr das Ziel einer mglichstvollstndigen regenerativen Stromversorgung, das als Leitgedanke fr smtliche Analysenund Szenarien des Sondergutachtens fungiert. Hierfr prft der SRU die verschiedenenStromerzeugungsoptionen systematisch auf ihre Vereinbarkeit mit dem Prinzip derNachhaltigkeit.Kapitel 3 prsentiertdie Szenarien des SRUfr einevollstndig regenerativeStromversorgung in Deutschland im Jahr 2050. Ein berblick ber relevante nationale undinternationale Szenariostudien zur Entwicklung des Stromsektors dient dabei alsHintergrund. Die Methodik der Szenarien einschlielich der Grundzge des verwendetenModells sowie der Annahmen zu den Potenzialen erneuerbarer Energien und ihren Kostenwerden ebenfalls in Kapitel 3 vorgestellt. Kapitel 4 zeigt, wie der zeitliche Verlauf dertechnischen Transformation des Stromversorgungssystems ausgehend von der heutigenSituation bis 2050 aussehen knnte, und gibt eine Einschtzung zur Entwicklung der Kostenerneuerbarer Stromerzeugung in diesem Zeitraum.Kapitel 5 zeichnet die historische Entwicklung der Frderung der erneuerbaren Energien inDeutschland und der EU in ihren wichtigsten Phasen nach und analysiert die politischenChancen fr den Ausbau der erneuerbaren Energien in der Stromversorgung. Kapitel 6beschftigt sich mit den politischenHerausforderungender TransformationdesStromsystems. Es geht dabei insbesondere auf die neue europische Kompetenzordnung imBereich der Energie- undUmweltpolitiknach demVertrag von Lissabon, dieWeiterentwicklung der europischen Klima- und Energiepolitik, bi- und multilateraleKooperationen und die politischen Anforderungen an den Aufbau einer regenerativenVollversorgung in Deutschland ein.Kapitel 7 diskutiert die Rolle von Energieeffizienz und Energieeinsparung als wichtigeVoraussetzung fr die Umstellung auf eine kostengnstige Versorgung mit Strom auserneuerbaren Energien. In den Kapiteln 8 und 9 werden auf der Grundlage einer Analysebestehender Regelungen Vorschlge fr rechtliche und politische Manahmen entwickelt, 37. 14die die Transformation des Stromsystems untersttzen sollen. Dabei liegen wesentlicheSchwerpunkte auf der Weiterentwicklung des Emissionshandels und des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG), ffentlichkeitsbeteiligung und gesellschaftlicher Akzeptanz, denrechtlichen Aspekten einer verbesserten Infrastrukturplanung fr Strombertragungsnetze,und der Analys