1© Prognos AG

Modell Deutschland

Klimaschutz 2050:Vom Ziel her denken

Dr. Almut Kirchner

Dr. Michael Schlesinger

Basel / Berlin,

06. Oktober 2009

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Anlage und Ergebnis Referenzszenario

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Agenda/Inhaltsübersicht

Anlage und Ergebnis Innovationsszenario

Methodik, Abgrenzung, Aufgabenteilung

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Fragestellung, Abgrenzung, Aufgabenteilung

� Wie schafft man -95 % THG-Emissionen bis 2050 in einer „reifen Industriegesellschaft“?

– Geht das in einer „Welt wie wir sie kennen“?

– Wie weit setzt die gegenwärtige Politik die richtigen Leitplanken?

– Was bleibt wiedererkennbar ?

– Wie weit hilft uns Technologie ?

– Was muss grundsätzlich geändert werden ?

� Grösster Teil der THG-Emissionen in D sind energiebedingte CO2-Emissionen - Energiesektor wird mit detaillierten Energiesystemmodellrechnungen abgedeckt.

� Aufgabenteilung:– Prognos: Energiesystemmodellrechungen, detaillierte Szenarien (Nachfrage und

Kraftwerkspark)

– Öko-Institut: sonstige Emissionen, weitere reduzierende Massnahmenpakete zur Zielerreichung, Komponentenzerlegung,Instrumentierung und Strategie

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Szenarien und Methodik

� 3-stufiges Vorgehen:

– Referenzszenario (bup): heutige Klimapolitik und Effizienzentwicklung ambitioniert und ernsthaft fortgeschrieben

bekannte Instrumente, stetige Technologieentwicklungen

– „Innovationsszenario“ (bup): strategische Vorgaben für Sektoren,

Technologieinnovationen,

modal split PV, GV

Anpassung der Branchen

– Varianten ohne CCS und mit CCS in der Stromerzeugung (ab 2025)

– Lücke: gibt es noch weitere Pakete oder Massnahmen, mit denen eine„allfällig“ zu schliessende Lücke angegangen werden kann? Veränderte Konsummuster etc. (aggregiert)?

� Komponentenzerlegung der Ergebnisse (Öko-Institut) (top-down): Welche Einflussfaktoren tragen wieviel bei, welche Fristigkeiten sind zu beachten?

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Rahmendaten

BIP: +43 %, 0,8 % p.a. Bev.: -12,5 %, Altersversch.Hh-Gr.: 2,11 � 1,86 R

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Referenzszenario

� indikatives („wenn-dann)-Szenario“, Auswirkungen von Politikinstrumenten

� IEKP, allmählich (ambitioniert) verschärft, Gebäude (EnEV, EEW-G, Effizienzrichtlinien etc.)

� Technologie:

– Beleuchtung,

– innovative Gastechnologien

– Solarthermie,

– Querschnittstechnologien Motoren, Pumpen, Druckluft effizient

– Abwärmenutzung

– Green IT

– KWK …

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Ergebnis Referenz (ohne CCS): Alle THG-Emissionen

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Innovationsszenario, strategische Setzungen

� Gebäude: Raumwärme möglichst wegsparen, nahezu keine fossilen Energieträger mehr für Raumwärme

� Verkehr: – starke Verlagerung Güter auf die Schiene, aber kein 3. Gleis

Güterverkehrsleistungen auf der Schiene verdreifachen sich bis 2050, gegenüber Referenz in 2050 Zuwachs um 35 %

– strategische „Elektrifizierung“ des motorisierten Personenverkehrs (kein reiner Benziner, kaum reine Diesel mehr in 2050)

– keine fossilen Flüssigkraftstoffe mehr im motorisierten Verkehr � Biokraftstoffe 2. und 3. Generation im GV und im PV, Gas im PV

� Industrie und DL: leichte Veränderung der Branchenstrukturen (energieintensive Ind. �, übrige �, Dienstleistungen�), Wirtschaftswachstum nahezu unverändert

� Technologie: neue Schlüsseltechnologien bei Materialien und Prozessen(Miniaturisierung, Nano, Bio, Werkstoffe, Ersatz von Metallen);Prozessinnovationen, Prozessintegration (Geräte: wasserfreie Waschmaschine, Magnetkühlung)

� Stromerzeugung: Ausbaupfad EE gem. Leitszenario DLR 2008, allerdings weniger Bio, weniger Import

� Biomasse: Begrenzung der inländisch erreichbaren vorhandenen Primärpotenziale auf 1‘200 PJ Inn

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Ergebnisse Innovationsszenario, Stromerzeugung ohne CCS

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2005 2020 2030 2040 2050

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Kernkraft Steinkohle Braunkohle Öl und sonstige Erdgas Speicher (Pumpspeicher, sonstige) Erneuerbare Stromimport

fossile KW: nur noch Gas (Spitze / Regel)Vervierfachung Speicherkapazität,Verachtfachung SpeichererzeugungPrimärerzeugung EE 85 % an Nettoerzeugung

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Ergebnisse Innovationsszenario: energiebedingte Treibhausgase (ohne CCS)

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Private Haushalte GHD Industrie Verkehr Fernwärmeerzeugung Stromerzeugung Sonst. Umwandlung Energiebed. CO2-Em. gem. Inventar CH4 N2O

gegenüber 1990: -91 %

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Ergebnisse Innovationsszenario, Kosten vs. Einsparungen,

Resultante: max. 0,6 % d. BIP (2035)

Nettoeinsparungab 2043

summiert und diskontiert:0,3 % BIP

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Investitionen Einsp.ohne CCS Einsp. mit CCS

Resultante ohne CCS Resultante mit CCS

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Innovation: THG gesamt ohne CCS

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Private Haushalte GHD IndustrieVerkehr Umwandlungssektor gesamt Energiebedingte sonst. EmissionenFlüchtige und prozessbed Emiss. Produktverwendung LandwirtschaftLandnutzung und Forsten Abfallwirtschaft Insgesamt THG-Emissionen

-87 %1990 - 2050

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Zusatzinformationen

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Rahmendaten

� Klimaerwärmung: Heizgradtage reduzieren sich um 18 %, Kühlgradtage nehmen um 62 % zu !

� Energiepreise: Rohöl steigt real auf 100 USD / bbl in 2020, 125 USD/bbl in 2030, 210 USD / bbl in 2050

� CO2-Preis: bis 50 €/t in 2050 real

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Referenz: Rahmendaten Branchen, Beschäftigte

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Referenz: Rahmen Verkehr

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PV: - 6 % GV: + 83 %

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Referenzszenario ohne CCS: Ergebnisse PEV

PEV: -38 %EE: +190 %Anteil EE am PEV:von 5 % auf 26 %

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Ergebnis Referenz (ohne CCS): energiebedingte THG-Emissionen

1990 – 2050:ohne CCS: -52 %

mit CCS: -57 %

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Innovationsszenario, Ergebnisse PHH

- Reduktion des Raumwärmebedarfs auf 14 % (2005 – 2050)-praktisch vollständige „Durchsanierung“ des Bestandes- hohe Solarthermie-quote

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Ergebnis Innovationsszenario, Dienstleistungssektor

- Reduktion des Raumwärmebedarfs fast vollständig(2005 – 2050)-Kühlen / Lüften + 15 %- Prozesswärme, Kraft nicht beliebig reduzierbar

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Ergebnis Innovationsszenario, Industrie

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Steinkohle Braunkohle Mineralöle Gase

Strom Fernwärme Erneuerbare

Raumwärme Beleuchtung Prozesswärme mechanische Energie

Information und Kommunikation

2005 2020 2030 2040 2050

Index CO2-Emissionen

Prozess-wärme: – 50 %Kraft: – 43 %Hauptenergieträger: Gas und StromKohle in Restgrössen (Stahl)

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Ergebnis Innovationsszenario VerkehrPKW nach Antriebstypen, in Tsd.

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Benzin, ohne Hybrid Dieselantrieb Benzin, Hybrid Plug-in HybridantriebElektroantrieb Brennstof fzellenantrieb Flüssiggasantrieb Erdgasantrieb

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Ergebnisse Innovationsszenario Verkehr, Energieträger

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PJ

Bioethanol Benzin aus Mineralöl Biodiesel Diesel aus Mineralöl Flugtreibstoffe Erdgas

Flüssiggas Wasserstoff Strom

Bioethanol Benzin aus Mineralöl Biodiesel Diesel aus Mineralöl Flugtreibstoffe Erdgas

Flüssiggas Wasserstoff Strom

Index CO2-Emissionen

Personenverkehr

Güterverkehr

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Innovationsszenario, Ergebnisse Endenergieverbrauch

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Ind

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Kohle Heizöl Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl Flugtreibstof f

Gase Strom Fernwärme Biokraf tstoff Biogas

Biomasse Umweltwärme Solarenergie

Private Haushalte GHD Industrie Verkehr

2005 2020 2030 2040 2050

Index CO2-Emissionen

PHH – 76%DL – 67 %Ind – 53 %Verk – 40 %EEV – 59 %

Strom – 38 %EE (ohne Strom)

+ 207 %

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Innovationsszenario, Ergebnis Stromerzeugung „mit CCS“

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TW

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Kernkraft Steinkohle Steinkohle mit CCS Braunkohle Braunkohle mit CCS Öl und sonstige Erdgas Speicher (Pumpspeicher, sonstige) Erneuerbare Stromimport

fossile KW: nur noch Gas (Spitze / Regel) und CCS(3 GW SK, 10 GW BK)Ausbau Speicherkapazität Faktor 2,4,Verfünffachung Speichererzeugung

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Innovationsszenario, PEV (ohne nichtenergetischer Verbrauch)ohne CCS

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PJ

Kernkraft Steinkohle Braunkohle Heizöl schwerHeizöl leicht Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl BiokraftstoffeFlugtreibstoff Erdgas, andere Naturgase Sonstige Gase BiogasAbfall Biomasse Umwelt- und Abwärme GeothermieSolarenergie Windenergie Wasserkraft

PEV gesamt:-57 %Anteil EE 2050: 73 %Biomasse: 1‘720 PJ

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Innovationsszenario, PEV (ohne nichtenergetischer Verbrauch)mit CCS

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2005 2020 2030 2040 2050

PJ

Kernkraft Steinkohle Braunkohle Heizöl schwerHeizöl leicht Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl BiokraftstoffeFlugtreibstoff Erdgas, andere Naturgase Sonstige Gase BiogasAbfall Biomasse Umwelt- und Abwärme GeothermieSolarenergie Windenergie Wasserkraft

PEV gesamt: -59 %Anteil EE 2050: 59 %Biomasse 2050: 1‘720 PJ

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Ergebnisse Innovationsszenario: Energiebedingte THG (mit CCS)

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Private Haushalte GHD Industrie Verkehr Fernwärmeerzeugung Stromerzeugung Sonst. Umwandlung Energiebed. CO2-Em. gem. Inventar CH4 N2O

gegenüber 1990: -90 %

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Innovation: Gesamt-THG ohne CCS

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Energiebedingte CO2-Emissionen Energiebedingte sonst. EmissionenNichtenergiebedingte Emissionen Insgesamt THG-Emissionen

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Innovation: Gesamt-THG mit CCS

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Private Haushalte GHD IndustrieVerkehr Umwandlungssektor gesamt Energiebedingte sonst. EmissionenFlüchtige und prozessbed Emiss. Produktverwendung LandwirtschaftLandnutzung und Forsten Abfallwirtschaft Insgesamt THG-Emissionen

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Innovation: Gesamt-THG mit CCS

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Energiebedingte CO2-Emissionen Energiebedingte sonst. Emissionen

Nichtenergiebedingte Emissionen Insgesamt THG-Emissionen

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Ergebnisse Innovationsszenario: Mehrkosten, Kostenelemente

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Dr. Almut KirchnerMarktfeldleiterHenric Petri-Strasse 9CH-4010 BaselT: +41 61 32 73 331E: almut.kirchner@prognos.com

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