Die Entwicklung der Energiemärkte bis 2030 · 1990 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030. Primärenergieverbrauch [PJ] 0 35 70 105 140 175 210 245 280. Energieproduktivität [€

Die Entwicklung der Energiemärkte bis 2030 Energieprognose 2009

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

Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung (RWI), Essen

Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW), Mannheim

Dr. Markus Blesl

21. Oktober. 2010

Arbeitskreis Energie (AKE) in der Deutschen Physikalischen Gesellschaft;

Herbstsitzung 2010 Bad Honnef

Dr. Markus Blesl 21.Oktober 2010Energieprognose 2009 2

Agenda

• Zielsetzung und Vorgehensweise

• Rahmenannahmen

• Referenzprognose

• Varianten mit Laufzeitverlängerung

• Sensitivitätsanalysen

• Fazit


Zielsetzung und Vorgehensweise

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

• Ausblick bis 2050

• Aufzeigen der wahrscheinlichsten Entwicklung

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

• 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

KlimapolitikSozioökonomische

Entwicklung

Zielsetzung und Vorgehensweise


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


Referenzprognose

Primärenergieverbrauch und Energieproduktivität

• Rückgang des Primär- energieverbrauchs um 21 % (2007-2030)

• Anstieg der Energiepro- duktivität um jährlich 2,0 % (2007-2030)

• Rückläufiger Verbrauch bei fossilen Energieträ- gern und bei der Kern- energie

• Anteil der Erneuerbaren Energien am Primär- energieverbrauch steigt bis 2030 auf 17 % gegen- über 7 % in 2007

0

2000

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1990 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Prim

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140

175

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€ 200

0/GJ]

Steinkohle

Braunkohle

Kernenergie

Erdgas

Mineralöl

Energieproduktivität (BIP/PEV)

Müll

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

5,8%

0,6%

5,0%

0,8%

0,6%

1,5%

2,2%

Windkraft

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Wasser-kraft

Photo-voltaik

Geothermie + Umgebungs-wärme

Solar-thermie

550

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68

161

67

245

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 bis 2020 um 34 % und bis 2030 um 44 % (ggü. 1990)

• 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

0

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1990 1995 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

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Umwandlung/Erzeugung

Industrie

Haushalte/GHD*

Verkehr**

Diffuse Emissionen aus Brennstoffen Reduktion gg. 1990

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


7%

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13%14%

23%

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2012 2015 2020 2025 2030

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

Deutschland EU-27

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[€20

07/t C

O2]


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 %

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578

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650

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1990 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

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3%

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12%

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21%

24%

27%

30%

33%

36%

39%

42%

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Steinkohle

Kernenergie

Erdgas

Mineralöl

Braunkohle

SonstigeBiomassen

Photovoltaik

Wind

Wasserkraft

Stromimportsaldo


Referenzprognose

Deutschland wird mehr Strom importieren

2012

-7,0-7,2

+5,1

+10,1

-10,7 -8,3

+0,6+17,9

+1,9

2020

-0,2-3,2

+3,6

+14,1

-4,0 -3,8

0+27,9

+3,4

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

∑ + 2,5 TWh ∑ + 37,9 TWh

Quelle: IER


Referenzprognose

Wind- und Erdgaskraftwerkskapazitäten nehmen stark zu

182

168

156153157

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121117119

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1990 1995 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Net

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W]

Sonstige / Müll nicht-ern.

SonstigeErneuerbare

Biomasse / Müll ern.

Solar

Wind

Wasserkraft

Kernenergie

Erdgas

Mineralöl

Braunkohle

Steinkohle


Referenzprognose

Zukünftig leichter Anstieg der Strompreise

0

20

40

60

80

100

120

140

2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

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Jahresdurchschnittspreis Großhandelsmarkt BASE Jahresdurchschnittspreis Großhandelsmarkt PEAK

0

50

100

150

200

250

2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Erzeugung, Transport, Verteilung EEG KWKG Konzessionsabgabe Stromsteuer MWSt

Industrie Haushalte


Referenzprognose

Stromerzeugung mittels Kraft-Wärme-Kopplung

76

118

110109

9085

71

52

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2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

KW

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0

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]

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

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9149

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1990 1995 2000 2005 2006 2007 2012 2015 2020 2025 2030

Ende

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[PJ]

Gas

Strom

Fernwärme

Erneuerbare

Müll

Mineralölprodukte

Kohlen


Referenzprognose

Beitrag der Erneuerbaren Energien zum Bruttoendenergieverbrauch

16201510

1394

1145

1003

801

594

342245230

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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.

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

2%

8%

3%

8%

10% 11%

14%

2%

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2012 2020 2030

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Referenzprognose

Endenergieverbrauch der Haushalte

2383

26562584 2569 2601

2202

2401 23522228

20971985

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J]

Sonstige

Müll

Erneuerbare

Fernwärme

Strom

Gas

Mineralölprodukte

Kohlen


Referenzprognose

Endenergieverbrauch des Verkehrssektors

257424462452

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PJ]

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Biokraftstoffe

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257424462452

25652619259825862751

2614

2379

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1000

1500

2000

2500

3000

1990 1995 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030

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Sonstige

Biokraftstoffe

Strom

Gas (inkl. LPG)

Kerosin

Benzin

Diesel


Energie- und klimapolitische Ziele und Indikatoren für 2020

0%

10%

20%

30%

40%

50%

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THG-Reduktion

Energie auserneuerbaren

Quellen

Strom aus KWK Strom ausErneuerbaren

Energien

Biokraftstoff-anteil

Endenergie-Reduktion

Energie-produktivität

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20%

40%

60%

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100%

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140%

Ziel Ra

Gesamt-Energiesystem Stromerzeugung NachfrageVerkehr

Ziel

Ra

Rb (40a)

Rc (60a)

Referenzprognose


0,0%

0,1%

0,2%

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0,5%

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40a(Rb)

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40a(Rb)

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40a(Rb)

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40a(Rb)

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2012 2015 2020 2025 2030

BIP

-Abw

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[in %

]

Varianten mit Laufzeitverlängerung

Volkswirtschaftliche Effekte

• Positive Auswirkungen auf gesamtwirtschaftliche Entwicklung und Beschäf- tigte (kumulierte Steigerung des BIP um bis zu +267 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 (Ra)]

+4

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

+4

+21

+26

+16

+11

+3 +3

+6 +7

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

+16

+7



Primärenergieverbrauch im Vergleich

144651440114269

14905 14756

139931360513601 1342913395

1250212860

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12255

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2012 2015 2020 2025 2030

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J]

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%

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Industrie

Haushalte/GHD*

Verkehr**

Diffuse Emissionen aus Brennstoffen Änderung gegenüber 1990

-24%-25%

-25%

-27%-29%

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-37% -43%-45%

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-44%-46%

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qu.]


Industrie

Haushalte/GHD*

Verkehr**

Diffuse Emissionen aus Brennstoffen Änderung gegenüber 1990

-24%-25%

-25%

-27%-29%

-29%

-34%-35%

-37% -43%-45%

-46%

-44%-46%

-49%



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

-50

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300

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600

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700

1990

2000

2005

2007

Refe

renz

(Ra)

40a

(Rb)

60a

(Rc)

Refe

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60a

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Refe

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2012 2020 2030

Net

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[TW

h]

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27%

30%

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36%

39%

42%

Ant

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Bru

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rauc

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Steinkohle

Braunkohle

Mineralöl

Erdgas

Kernenergie

Wasserkraft

Wind

Photovoltaik

Biomassen

Sonstige

Stromimportsaldo




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30%

40%

50%

60%

THG-Reduktion


Quellen


Energien




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Ziel Ra


Ziel

Ra

Rb (40a)

Rc (60a)




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THG-Reduktion


Quellen


Energien




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120%

140%Ra

Rb (40a)

Rc (60a)

Ziel


Ziel

Ra

Rb (40a)

Rc (60a)


Sensitivitätsanalysen

Referenz/ Varianten

SensitivitätenLange

Wirtschafts- krise

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


SensitivitätsanalysenEnergie- und klimapolitische Indikatoren für 2020

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

CO2-Reduktion


Quellen

Strom ausKWK

Strom ausErneuerbaren

Energien


Primär-energie-

Reduktion



0%

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40%

60%

80%

100%

120%

140% S4 S3c

S3a S2c

S2a S1

Rd Rc

Rb Ra

Ziel



Fazit

• 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


Danke für ihre Aufmerksamkeit !

Heßbrühlstr. 49a, 70565 Stuttgart

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Die Entwicklung der Energiemärkte bis 2030 · 1990 2000 2005 2007 2012 2015 2020 2025 2030. Primärenergieverbrauch [PJ] 0 35 70 105 140 175 210 245 280. Energieproduktivität [€