Um die Klimaschutzziele bis 2050 zu erreichen, ist langfristig der Einsatz strombasierter Energieträger notwendig. Im Auftrag des BMWi ermittelten wir die Kosten und Transformationspfade unterschiedlicher strombasierter Energieträger. Mithilfe von erneuerbarem Strom können treibhausgasneutrale Energieträger in Form von Wasserstoff sowie gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen hergestellt werden. Diese Prozesse sind jedoch mit relativ hohen Umwandlungsverlusten verbunden. Die Energieträger können aber zum Teil in bestehenden Infrastrukturen und Verbrauchsanlagen weiter genutzt werden. Es besteht zudem die Chance, dass deutsche Hersteller der benötigten Schlüsseltechnologien von einem möglichen Hochlauf strombasierter Energieträger profitieren. Es stellt sich daher die Frage, wie mögliche Transformationspfade für strombasierte Energieträger aussehen und mit welchen Kosten diese verbunden sind. Kosten für strombasierte Energieträger Sowohl gegenwärtig als auch zukünftig liegen die Kosten für strombasierte Energieträger deutlich über den Kosten für vergleichbare fossile Energieträger. Dies zeigte eine Analyse der notwendigen Prozessschritte für ihre Erzeugung, die in folgende Teilschritte untergliedert ist: Stromproduktion, CO2- und Süßwassergewinnung, Elektrolyse, Synthese und Logistik. Im Vergleich der einzelnen Energieträger wird deutlich, dass die Bereitstellung von Wasserstoff im Vergleich deutlich kostengünstiger erfolgen kann als darauf aufbauende gasförmige oder flüssige Kohlenwasserstoffe. Gasförmige Kohlenwasserstoffe sind wiederum tendenziell günstiger in der Bereitstellung als flüssige strombasierte Energieträger. Einsatzmöglichkeiten für strombasierte Energieträger Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig, die notwendigen Mehrkosten für Energie und Investitionen fallen jedoch je nach Einsatzgebiet sehr unterschiedlich aus. Sollte bis 2030 ein Hochlauf erreicht werden, so kann dieser in unterschiedlichen Sektoren und Einzelfällen stattfinden. „Als erste Schritte erscheinen ausgewählte Anwendungsfälle im öffentlichen Verkehr vielversprechend, da hier mit beschränkten Kosten zu rechnen ist und keine Unternehmen adressiert werden müssen, die im intensiven internationalen Wettbewerb stehen“, so Prognos-Projektleiter Sven Kreidelmeyer. Der Einsatz von strombasiertem Wasserstoff im Raffineriesektor ist ebenfalls ein sinnvoller Schritt. In diesem Handlungsfeld besteht mit der RED II bereits ein Instrument, das in seiner nationalen Umsetzung für eine entsprechende Anreizwirkung sorgen kann. Sofern ein entsprechender Anreiz über die RED II erfolgt, kommt es aber bilanziell zu steigenden Emissionen im Verkehrssektor, während der THG-Ausstoß der Raffinerien reduziert wird. Ferner bestehen Potenziale in der Stahl- und Chemieindustrie, wo strombasierte Energieträger für die Dekarbonisierung der Industrie benötigt werden. Ein Vergleich des inländisch möglichen Hochlaufs mit der Angebotsseite von strombasierten Energieträgern zeigt, dass die mögliche Einsatzmenge an strombasierten Energieträgern schnell deren inländische produzierte Menge übersteigen kann. Eine Beschränkung der inländisch produzierten Mengen besteht über das Stromsystem, das bis 2030 nur eine inländische Erzeugung von maximal rund 16 TWh grünem Wasserstoff zulässt, sofern ausschließlich erneuerbarer Strom genutzt werden soll. Falls die Nachfrage an strombasierten Energieträgern das inländische Angebot übersteigt, müsste ein Import der Energieträger aus dem Ausland erfolgen. Direkt zur Studie (PDF, bmwi.de) Autorinnen & Autoren: Sven Kreidelmeyer, Hans Dambeck, Dr. Almut Kirchner, Marco Wünsch Unsere Arbeiten zu diesem Thema BHKW-Jahreskongress 13. Mai 2025 | Event Auf dem Kongress hält Marco Wünsch einen Vortrag zum Thema: Zukünftige Bedeutung der Kraft-Wärme-Kopplung in einer Energie- und Wärmewende. Mehr dazu Analyse der Kostenentwicklung von Wasserstoff 2025 | Expertise Wasserstoffpreise sind immer noch unsicher. Unser Paper entwickelt Kostenpfade bis 2030, 2040 und 2050. Mehr dazu Evaluation der Förderung von Brennstoffzellenheizungen 2024 | Projekt Für das Bundeswirtschaftsministerium haben wir das Förderprogramm „Bundesförderung für innovative Brennstoffzellenheizgeräte in Gebäuden“ im Förderzeitraum 2021 bis 2022 evaluiert. Mehr dazu 13. Monitoring der Energiewende 2025 | Projekt Der Primärenergieverbrauch ist in Deutschland in den vergangenen beiden Jahren insgesamt um zehn Prozent gesunken. Aber nicht alle Sektoren haben Erfolge vorzuweisen. Mehr dazu Beschleunigung von Genehmigungsverfahren für erneuerbare Energien 2025 | Projekt Wie können EU-Staaten den Ausbau erneuerbarer Energien beschleunigen? Unser Bericht für die Europäische Kommission analysiert, welche Maßnahmen nötig sind, um Genehmigungsverfahren zu vereinfachen. Mehr dazu Unterstützung der Fortschrittsberichte des Nationalen Energie- und Klimaplans (NECP) laufend | Projekt Prognos unterstützt das Bundeswirtschaftsministerium bis 2027 bei der Erstellung der NECP-Fortschrittsberichte. Mehr dazu Grüner Strom Atlas laufend | Expertise Im Jahr 2023 wurden bereits über zehn Gigawatt Solarstrom installiert – das ist mehr als das von Deutschland geplante Jahresziel. Weitere Erkenntnisse im aktualisierten Energieatlas von Prognos und der SZ. Mehr dazu Windenergie an Land: Kostenentwicklung, Finanzierung und aktuelle Herausforderungen 5. März 2025 | Event Leonard Krampe nimmt an der DFBEW-Windkonferenz in Paris teil. Thema der Veranstaltung ist „Windenergie an Land: Kostenentwicklung, Finanzierung und aktuelle Herausforderungen“. Mehr dazu Umsetzung und Finanzierung der Wärmewende laufend | Projekt Die Umstellung der Wärmebereitstellung auf erneuerbare Energien ist eine der größten Hürden beim Klimaschutz. Wir analysieren im Auftrag des Wirtschaftsministeriums die Finanzierung und Umsetzung der Wärmewende bis 2045. Mehr dazu Klimaneutrales Deutschland – Von der Zielsetzung zur Umsetzung 2024 | Projekt Wie kann der Industriestandort Deutschland bis 2045 klimaneutral werden – und gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit erhalten bleiben? In dieser Studie aktualisieren wir unsere Berechnungen für Agora Think Tanks von 2021. Mehr dazu 13. Monitoring der Energiewende 25. Februar 2025 | Event Dr. Almut Kirchner stellt auf der Veranstaltung die Ergebnisse des 13. Energiewendemonitorings vor, das Prognos jährlich für die vbw erstellt. Mehr dazu Transformation des Freistaates Thüringen zur Treibhausgasneutralität 2024 | Projekt Für das Thüringer Energieministerium haben wir anhand eines Zielszenarios untersucht, auf welchem Weg der Freistaat seine Klimaziele erreichen kann. Mehr dazu Deutschland hat Zukunft: Bezahlbare Strompreise 12. Dezember 2024 | Event Auf der Veranstaltung der Vereinigung der bayerischen Wirtschaft hält Strommarktexperte Sven Kreidelmeyer einen Vortrag zum Thema: Entwicklung der Strompreise – Status quo, Perspektiven und Handlungsoptionen. Mehr dazu Erfahrungsbericht gemäß Paragraf 97 Erneuerbare-Energien-Gesetz 2024 | Projekt Wie sich die Besondere Ausgleichsregelung und die Eigenversorgung von 2019 bis 2023 entwickelten, untersuchten wir für das Bundeswirtschaftsministerium. Mehr dazu Strompreisprognose 2024 2024 | Projekt Der Strompreis ist stark von der Entwicklung der Gaspreise abhängig. Unter Berücksichtigung dreier Versorgungsszenarien für Erdgas entwickelten wir Prognosen für die Strompreisentwicklung bis 2045. Mehr dazu Treibhausgaswirkung von Subventionen in Deutschland 2024 | Projekt Die Bundesregierung hat Prognos und andere wissenschaftliche Institute damit beauftragt, die Klimawirkung aktueller staatlicher Förderungen zu analysieren: Welche Maßnahmen sind klimaschädlich, welche klimafreundlich? Mehr dazu Unterstützung der Kraftwerksstrategie des Bundes laufend | Projekt Prognos unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz bei der Erstellung der Kraftwerksstrategie. Mehr dazu Investitionsbedarf zum Aus- und Umbau städtischer Fernwärme 2024 | Projekt Das Gutachten für die AGFW und den VKU beschreibt einen Ausbaupfad für die klimaneutrale Fernwärme bis zum Jahr 2045 und zeigt, welche Investitionen hierfür notwendig sind. Mehr dazu Investitionsmonitoring Klimaschutz laufend | Projekt Für das Umweltbundesamt erarbeiten wir Grundlagen für ein umfassendes und effektiveres Monitoring von Investitionen im Klimaschutzbereich in Deutschland. Mehr dazu Gutachten Treibhausgas-Projektionen 2024 2024 | Projekt Für den Expertenrat für Klimafragen erstellten wir ein Gutachten zur Überprüfung der Treibhausgas-Projektionen des Umweltbundesamtes. Mehr dazu Gap-Analyse Energieeffizienz 2024 | Projekt Der Energieverbrauch von Industrie, Gebäuden und Verkehr ist in den letzten 20 Jahren nahezu gleichgeblieben. Wie die Politik mit Effizienzmaßnahmen gegensteuern kann, zeigt die Studie für die DENEFF. Mehr dazu Windforce Konferenz 2024 12. Juni 2024 | Event Marco Wünsch hält auf der Windforce Konferenz einen Vortrag zum Thema Strommarkt – Aktueller Stand und Herausforderungen auf dem Weg zu 100 Prozent erneuerbaren Energien. Mehr dazu BETTER FUTURE CONFERENCE Earth Week Edition 23. April 2024 | Event Prognos-CEO Christian Böllhoff ist zu Gast auf der BETTER FUTURE CONFERENCE Earth Week Edition und diskutiert im Panel zur Frage: Können wir uns die Energiewende noch leisten? Mehr dazu 12. Monitoring der Energiewende 2024 | Projekt Die Energiewende hinkt ihren Zielen hinterher – das zeigt unser 12. Monitoring. Bei zwei von vier Bereichen stehen die Ampeln weiter auf Rot. Mehr dazu Windenergie auf See: Marktentwicklung und regulatorischer Rahmen 2024 | Projekt Die Ausbauziele für die Offshore-Windenergie in Deutschland wurden 2023 deutlich erhöht. Für das BMWK haben wir die Entwicklungsmöglichkeiten dieser Technologie untersucht. Mehr dazu Design des deutschen Strommarkts 2024 | Projekt In den nächsten Jahren müssen neue Anlagen für erneuerbare Energien gebaut werden – aber auch flexible Gaskraftwerke, die bei Bedarf einspringen. Für die vbw analysierten wir verschiedene Anreizinstrumente. Mehr dazu 12. Monitoring der Energiewende 7. März 2024 | Event Dr. Almut Kirchner stellt die Ergebnisse des neuen Energiewendemonitorings auf einer Veranstaltung der vbw vor. Mehr dazu CO2-Amortisation von Photovoltaikmodulen und Speichern 2023 | Projekt Die Produktpalette eines Energieunternehmens wurde in Bezug auf verschiedene Nachhaltigkeitskriterien und insbesondere der Klimawirkung analysiert und deren CO2-Amortisation berechnet. Mehr dazu Erdgas als Brücke zur Klimaneutralität in Deutschland 2023 | Projekt Wie hat sich die Rolle von Gas angesichts der Gaskrise verändert? Diese Frage klärt unser Energieteam für die KfW. Mehr dazu Kommunikationsbegleitung für den Bau der 380-kV-Westküstenleitung 2023 | Projekt Der Ausbau der Stromnetze ist die Basis für die Energiewende. Prognos unterstützte den Übertragungsnetzbetreiber TenneT TSO GmbH seit 2019 in der Projektkommunikation zur Errichtung der neuen Westküstenleitung in Schleswig-Holstein. Mehr dazu Energiepreise für die Industrie im internationalen Vergleich 2023 | Projekt Unsere Studie für die vbw vergleicht die Strom- und Gaspreise für die Industrie weltweit und gibt einen Ausblick auf die Preisentwicklung bis 2030. Mehr dazu EZS Green Property Forum 2023 12. September 2023 | Event Energieexpertin Dr. Almut Kirchner beleuchtet in ihrer Keynote zukünftige Entwicklungen im Energiemarkt. Mehr dazu Lieferketten: Ohne Rohstoffe keine Klimaneutralität 2023 | Projekt Krisen bedrohen immer wieder globale Handelswege. Die Studie von Prognos und Partnern verweist auf Maßnahmen zur Sicherung von strategisch wichtigen Lieferketten. Mehr dazu Höchstspannungsleitung Ganderkesee – St. Hülfe 2023 | Projekt Netzbetreiber TenneT hat in Niedersachsen eine wichtige Stromtrasse in Betrieb genommen. Prognos begleitete die Kommunikation zu dem Projekt. Mehr dazu Strompreisprognose 2023 2023 | Projekt Die durchschnittlichen Großhandelsstrompreise liegen mittel- und langfristig in allen Szenarien über dem Niveau von 2019/2020. In den nächsten Jahren ist jedoch mit einem Rückgang gegenüber dem heutigen Niveau zu rechnen. Wir haben unsere Prognose für die vbw aktualisiert. Mehr dazu Kosten und Umweltwirkungen beim Import von Wasserstoff 2023 | Projekt Wasserstoff ist ein wichtiger Baustein in der Energiewende. Welche Kosten und Umweltauswirkungen der Import von Wasserstoff verursacht, untersuchten Prognos, Öko-Institut und IREES für das BMWK. Mehr dazu Energieatlas 2023: Grüner Strom 2023 | Neues Projekt Der Prognos Energieatlas 2023 zeigt, wie es um die Verfügbarkeit von grünem Strom steht – in allen 400 Kreisen und kreisfreien Städten. Mehr dazu Im Dialog – Stromnetzausbau in Deutschland 2023 | Projekt Prognos unterstützt Übertragungs- und Verteilnetzbetreiber in der Planungs- und Baukommunikation der verschiedenen Leitungsbauvorhaben auf der Höchst- und Hochspannungsebene. Mehr dazu Klimaneutralität im Gebäudesektor: Impuls bei DUH-Event 20. April 2023 | Event Wie kann der Gebäudebestand klimaneutral werden? Welche Risiken ergeben sich aus der geplanten Abschaffung der Sektorziele im Gebäudebereich? Dazu spricht Nils Thamling bei der DUH. Mehr dazu Gasbilanz: Einsparbemühungen müssen intensiviert werden 2023 | Aus dem Projekt Wird weiterhin so wenig gespart wie im Januar und Februar, steigt das Risiko für eine Gasmangellage im kommenden Winter. Mehr dazu Sitzung: Interessenkreis Stromerzeugung 28. März 2023 | Event Marco Wünsch präsentiert am 28. März bei der Sitzung des Interessenkreises Stromerzeugung in Berlin zum Thema klimaneutrales Stromsystem. Mehr dazu Gebäudestrategie Klimaneutralität 2023 | Projekt Wie kann der Gebäudebestand bis 2045 klimaneutral werden? Im Auftrag des BMWK entwickelten wir Szenarien und erarbeiteten Maßnahmen. Mehr dazu Webinar: Wohlstandseffekte der Energiewende 06. März 2023 | Event Dr. Almut Kirchner stellt bei einem Webinar der INSM die Kurzstudie „Wirkungen von beschleunigten Genehmigungsverfahren und Klimainvestitionen“ vor. Mehr dazu Evaluation European Green Deal laufend | Projekt Wie gut hilft die EU-Kohäsions- und Strukturpolitik dabei, den grünen Wandel in Europa voranzutreiben? Diese und anderen Fragen gehen wir gemeinsam mit COWI, Milieu und CSIL im Auftrag der Europäischen Kommission (DG REGIO) nach. Mehr dazu 11. Monitoring der Energiewende 2023 | Projekt Unsere Daten zeigen: Da insbesondere der Ausbau der erneuerbaren Energien lahmt, muss in den kommenden Jahren viel passieren, damit Deutschland seine Energie- und Klimaziele erreicht. Mehr dazu Regulierung des Drittnetzzugangs zu Wärmenetzen 2022 | Projekt Die EU-Kommission will den Drittnetzzugang zu Wärmenetzen verbindlich machen. Für das BMWK bewerten wir die Konsequenzen für Deutschland und den möglichen Beitrag zur Dekarbonisierung. Mehr dazu Interview mit der Neuen Zürcher Zeitung 2022 | Expertise Energieexpertin Dr. Almut Kirchner im Gespräch mit der Neuen Zürcher Zeitung zum Schweizer Energiesystem. Mehr dazu Transformation des Energiesystems in allen Details 2022 | In eigener Sache Dr. Almut Kirchner, Energiesystemexpertin, Direktorin und Partnerin bei Prognos, ist Co-Autorin des „Handbuch der elektrischen Energieversorgung“. Mehr dazu Transformation zu alternativen Energieträgern 16. November 2022 | Event Dr. Almut Kirchner erläutert die Herausforderungen und Chancen von synthetischen Energieträgern. Mehr dazu Perspektive Oberfranken – Energieversorgung und -preise 10. November 2022 | Event Dr. Michael Böhmer spricht in seiner Keynote zum Thema „Die Energiekrise – Risiken und Ausblick“. Mehr dazu