Wie kann Deutschland seine Klimaziele zum Jahr 2050 erfüllen – und unter welchen Bedingungen? Diese Frage beantwortet eine Studie für den BDI, die die Prognos AG als wissenschaftlicher Partner gemeinsam mit BCG erstellt hat. Deutschland hat sich als Beitrag zum weltweiten Klimaschutz zum Ziel gesetzt, die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 um 80 Prozent bis 95 Prozent gegenüber dem Wert von 1990 zu reduzieren. Seit vielen Jahren wird darum gerungen, wie und unter welchen Bedingungen diese Ziele zu erreichen sind. Da dieser „Zielkorridor“ einerseits durchaus ambitioniert und andererseits auch „breit“ ist, da eine Reduktion um 95 Prozent nochmals eine Reduktion um 75 Prozent gegenüber dem 80 Prozent-Ziel bedeutet, ist es durchaus wichtig, diesen „Korridor“ detailliert auszuloten. Die Ergebnisse der Studie Eine Senkung der Treibhausgasemissionen um 80 Prozent ist mit heute bekannten Technologien und ohne volkswirtschaftlichen Schaden und ohne gravierende Strukturveränderungen möglich. Eine Senkung der Treibhausgasemissionen um 95 Prozent ist ebenfalls möglich, erfordert aber sehr viel mehr Aufwand: Hierfür sind Technologien, die noch in frühen Entwicklungsstadien sind, sehr viel schneller zu entwickeln. Darüber hinaus müssen neue gesellschaftliche Konsense und Akzeptanz geschaffen werden. Ein solcher Pfad ist sinnvoll nur bei globaler Klimaschutzkooperation erreichbar. Dann allerdings hat auch dieser eher positive volkswirtschaftliche Auswirkungen und erlaubt eine Aufrechterhaltung einer technisch anspruchsvollen, produktiven Industrie- und Wirtschaftsstruktur. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, die die Prognos AG gemeinsam mit der Boston Consulting Group (BCG) für den Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI) erstellt hat. Prognos war als wissenschaftlicher Partner für die Szenarienrechnungen für das Energiesystem sowie die Berechnungen der volkswirtschaftlichen Auswirkungen zuständig. Hierfür wurden die Energiesystemmodelle (sektorale Bottom-up-Modelle für die Energienachfrage sowie kraftwerksscharfes europäisches Strommarktmodell) und das makroökonomische Modellsystem der Prognos AG genutzt. In der Kombination lassen sich damit sehr detailliert sowohl Auswirkungen von Technologieentwicklungen und -einsätzen als auch politischen Strategien auf das Energie- und Wirtschaftssystem ermitteln. Die Prognos-Experten berechneten zunächst drei energie- und klimapolitische Szenarien – sogenannte Klimapfade: den „Referenz-Pfad“, den „80 Prozent-Pfad“ und den „95 Prozent-Pfad“. Den 80 Prozent-Pfad und den 95- rozent-Pfad haben die Forscher zudem in zwei unterschiedliche internationalen Kontexte gestellt: Zum einen in den Kontext „Nationale Alleingänge“, in dem zahlreiche Industriestaaten und einige Schwellenländer sich zu verstärktem Klimaschutz verpflichten, aber keine vollständige internationale Kooperation zustande kommt. Zum anderen in den Kontext „Globale Kooperation“, in dem die Staatengemeinschaft im Klimaschutz zusammenarbeitet. In allen Szenarien wird im ersten Schritt von der gleichen Bevölkerungsentwicklung und einer Fortsetzung des robusten Wirtschaftswachstums ausgegangen, so dass bis 2050 das deutsche Bruttoinlandsprodukt um ca. 50 Prozent gegenüber heute anwächst (in realen Preisen). Referenz-Pfad Der Referenz-Pfad geht davon aus, dass die Energiewende in derselben Geschwindigkeit verläuft wie bisher. Es handelt um das Ausgangsszenario, an dem die beiden weiteren energie- und klimapolitische Szenarien gemessen werden. Der Referenz-Pfad nimmt an, dass bis 2050 unter anderem die folgenden Maßnahmen ergriffen werden: Energie: Der Erneuerbare Energien-Anteil an der Nettostromerzeugung wird auf 76 Prozent gesteigert – und die Kohleverstromung ist noch mit 18 Gigawatt Leistung im Kraftwerkpark vertreten. Verkehr: Es gibt 14 Millionen elektrische Pkws. Gebäude: Im Zeitraum von 2015 bis 2050 liegt die energetische Sanierungsrate für den Gebäudebestand im Mittel bei 1,1 Prozent nach wie vor relativ niedrig. Das Ergebnis in diesem Fall: Die Treibhausgas-Emissionen in Deutschland sinken bis zum Jahr 2050 um 61 Prozent – gegenüber dem Niveau des Vergleichsjahrs 1990. Damit werden die Ziele des „Klimaschutzplans 2050“ der Bundesregierung deutlich verfehlt. 80 Prozent-Pfad Der 80 Prozent-Pfad berechnet, welche Strategien und vor allem technischen Maßnahmen benötigt werden, damit die Treibhausgas-Emissionen Deutschlands bis zum Jahr 2050 um 80 Prozent unter dem Niveau des Jahrs 1990 liegen. Dazu müssen bis 2050 unter anderem die folgenden Maßnahmen ergriffen werden: Energie: Der Erneuerbare-Energien-Anteil an der Nettostromerzeugung wird auf 90 Prozent gesteigert. Die Kohleverstromung läuft bis 2050 vollständig aus. Backup-Kapazitäten werden durch wenige Gaskraftwerke bereitgestellt, die fluktuierende Stromerzeugung wird stark durch Speicher ausgeglichen. Verkehr: Die Anzahl elektronischer Pkws wird auf 26 Millionen erhöht. Zudem werden 4.000 Kilometer Oberleitungen für Elektro-Lkws gebaut. Gebäude: Zwischen 2015 und 2050 ist es eine durchschnittliche Sanierungsrate von 1,7 Prozent erforderlich, also eine deutliche Erhöhung gegenüber dem heutigen Stand und dem Referenzszenario. Zudem werden die Heizsysteme in großem Stil durch Wärmepumpen ersetzt: 14 Millionen Wärmepumpen werden installiert. Industrie: Die deutsche Industrie setzt verstärkt Biomasse zur Produktion von Prozesswärme auf niedrigem und mittlerem Temperaturniveau ein. Landwirtschaft: Die deutsche Landwirtschaft setzt Dünger effizienter ein als bisher und nutzt die Böden effizienter. Die zeitlich kumulierten Mehrinvestitionen (Effizienztechnologien, Infrastruktur, Erneuerbare Energieträger) für diesen Klimapfad im Vergleich zum Referenzszenario betragen 1.000 Milliarden Euro. Da diesen Mehrinvestitionen aber Energieeinsparungen in erheblichem Maße gegenüberstünden, liegen die tatsächlichen Mehrkosten im Kontext „Nationale Alleingänge“ bei 470 Milliarden Euro. Im Kontext „Globale Kooperation“ – da infolge der weltweit verringerten Nachfrage die Preise für fossile Energieträger (Öl, Kohle, Gas) stark sinken – werden in der deutschen Volkswirtschaft sogar 270 Milliarden Euro eingespart. Die Investitionen sind schwerpunktmäßig Bau- und Anlageninvestitionen und werden zu einem großen Teil bei deutschen Herstellern nachgefragt. Bei einer Berechnung der gesamten volkswirtschaftlichen Auswirkungen zeigt sich, dass die Wirkungen insgesamt leicht positiv sind – das BIP wächst bis 2050 gegenüber dem Referenzszenario um 0,6 Prozent bei nationalen Alleingängen und um -0,9 Prozent bei globaler Kooperation. Fazit: Der 80 Prozent-Pfad ist mit bestehenden Technologien machbar und für die deutsche Volkswirtschaft tragbar. 95 Prozent-Pfad Wie kann Deutschland 95 Prozent seiner Treibhausgas-Emissionen einsparen? Diese Frage beantwortet der 95 Prozent-Pfad. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen bis zum Jahr 2050 unter anderem die folgenden Maßnahmen umgesetzt werden: Energie: Der Strom in Deutschland wird vollkommen aus erneuerbaren Energien erzeugt. Zudem werden 340 Terawattstunden (TWh) synthetische Brenn- und Kraftstoffe importiert werden. Verkehr: Die Anzahl elektronischer Pkws wird auf 33 Millionen erhöht werden. Zudem werden 8.000 Kilometer Oberleitungen für Elektro-Lkws gebaut. Gebäude: Zwischen 2015 und 2050 ist eine durchschnittliche Sanierungsrate von 1,9 Prozent erforderlich. Die Raumwärme wird mit Wärmepumpen nahezu vollständig elektrifiziert. Industrie: In der Stahl- und Zementerzeugung sowie in der Abfallwirtschaft müssen zwingend „CO2 Capture and Storage“-Technologien zum Einsatz kommen. Landwirtschaft: Die Emissionen der Tierhaltung müssen deutlich reduziert werden – etwa mithilfe von „Methanpillen“ für Rinder. Die kumulierten Mehrinvestitionen für diesen Klimapfad betragen 1.170 Milliarden Euro. Aufgrund der Energieeinsparungen belaufen sich die tatsächlichen Mehrkosten im Kontext „Nationale Alleingänge“ auf 960 Milliarden Euro belaufen. Im Kontext „Globale Kooperation“ liegen die tatsächlichen Mehrkosten bei 380 Milliarden Euro – infolge der sinkenden Preise für fossile Energieträger. Der BIP-Effekt beträgt im Kontext „globaler Klimaschutz“ 0,9 Prozent. Fazit: Der 95 Prozent-Pfad erfordert ambitionierten und konsequenten Einsatz sehr effizienter und neuer Technologien und neue Aushandlungsprozesse, um gesellschaftlicher Akzeptanz zu erreichen. Hintergrund Die Studie wurde in einem umfangreichen Beteiligungsprozess mit den BDI-Mitgliedsverbänden erstellt, den Boston Consulting Group als Hauptauftragnehmer organisierte. An der Untersuchung beteiligten sich etwa 70 Verbände sowie Unternehmen und 200 Industrieexperten. Die Autoren veranstalteten rund 40 Workshops und 300 Expertenabstimmungen. Prognos hat als wissenschaftlicher Partner von BCG fachlichen Input geliefert und war für die energiewirtschaftlichen sowie ökonomischen Modellrechnungen verantwortlich. Zur Studie "Klimapfade für Deutschland" Zur Website des BDI Zur Website der Boston Consulting Group Korrekturhinweis: In einer früheren Version des Artikels wurden in den Abschnitten zum „80 Prozent-Pfad“ und zum „95 Prozent-Pfad“ die Mehrkosten nicht durchgängig auf das Referenzszenario bezogen. Das wurde behoben und die Zahlen entsprechend angepasst. / 19.01.2018 Autorinnen und Autoren: Dr. Almut Kirchner, Dr. Andreas Kemmler, Marco Wünsch, Alex Auf der Maur, Florian Ess, Sylvie Koziel, Sven Kreidelmeyer, Jan Limbers, Dr. Alexander Piégsa, Samuel Straßburg und Inka Ziegenhagen (Prognos AG), Projektpartner: The Boston Consulting Group Haben Sie Fragen? Ihr Kontakt bei Prognos Dr. Andreas Kemmler Prinzipal Profil ansehen Dr. Almut Kirchner Partnerin, Direktorin Profil ansehen Unsere Arbeiten zu diesem Thema 12. Monitoring der Energiewende 2024 | Projekt Die Energiewende hinkt weiter 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 Grüner Strom Atlas laufend | Projekt 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 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 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 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 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. 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November 2022 | Event Marco Wünsch spricht zur Bedeutung der KWK im Rahmen der Energiewende und geht in seinem Vortrag auch auf die politischen Fragestellungen rund um die KWK ein. Mehr dazu EBL Energie- und Klimagipfel 2022 24. Oktober 2022 | Event Dr. Almut Kirchner beleuchtet die Energieversorgung in der Schweiz und nennt Szenarien und Handlungsoptionen für eine langfristig resiliente Energienachfrage und -versorgung. Mehr dazu 20. Forum Wärmepumpe 11. Oktober 2022 | Event Auf dem 20. Forum Wärmepumpe stellt Nora Langreder die Studie zur Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen vor. Mehr dazu Strompreisprognose 2022 2022 | Projekt Wie entwickelt sich der Preis für Strom in den nächsten Jahren? Eine Szenariorechnung der Großhandelsstrompreise für die vbw. Mehr dazu Bayerische Investitionen in den Klimaschutz 2022 | Projekt Wie viel muss Bayern in technische Klimaschutzmaßnahmen investieren, um die Klimaziele zu erreichen? Eine Untersuchung für die vbw. 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Mehr dazu Stromausfall in Europa – Miniserie „Blackout“ inspiriert von unseren Studien 2021 | In eigener Sache Was passiert bei einem flächendeckenden und langanhaltenden Stromausfall? Die Miniserie „Blackout“ zeigt es. Marc Elsberg, Autor des zugrundeliegenden Wissenschaftsthrillers, hat für seine Recherchen auch auf Prognos-Expertise zurückgegriffen. Mehr dazu Adobe Stock - CleverStock Über Prognos Wir geben Orientierung. Prognos ist eines der ältesten Wirtschaftsforschungsunternehmen Europas. An der Universität Basel gegründet, forschen Prognos-Expertinnen und -Experten seit 1959 für verschiedenste Auftraggeber aus dem öffentlichen und privaten Sektor – politisch unabhängig, wissenschaftlich fundiert. Mehr erfahren