Modellierung kosteneffizienter Transformationspfade der deutschen Industrie

Publikation im Rahmen des 16. Symposiums Energieinnovation in Graz

Die deutsche Industriewende nimmt nicht nur eine wichtige Rolle im prospektiv treibhausgasneutralen Deutschland ein, sondern dient auch als Vorbild für die Transitionsbestrebungen weiterer Industrienationen. Das Gelingen der deutschen industriellen Transformation beeinflusst somit den Erfolg internationaler Klimaambition.

Die Erweiterung des Methodengerüsts im Sektormodell Industrie (SmInd) ermöglicht es konsistente und belastbare Analysen bestehender und prospektiver energiewirtschaftlicher Dimensionen des deutschen Industriesektors vorzunehmen. Konsistente, industrielle Referenz- und Technologiemixszenarien mit Zeithorizont bis 2050 validieren und plausibilisieren die entwickelten Methoden. Gleichzeitig bilden die Szenarien eine fundierte Basis, um die technoökonomische Entwicklung des Industriesektors abzuleiten. Die Industrie erreicht in den Szenarien eine maximale CO2-Verminderung von 88 % in 2050 ggü. 1990. Die direkten energiebedingten Emissionen reduziert das Zielszenario vollständig. In Abhängigkeit vom Emissionsfaktor verbleiben Stromemissionen in Höhe von 7,5 Mio. tCO2 und nur schwer zu vermindernde prozessbedingte Emissionen in Höhe von 35 Mio. tCO2. Selbst im ambitionierten Zielszenario (TM-Szenario) sind die kumulierten Emissionen zwischen 2020 und 2050 dennoch so hoch, dass sie das in [1] ermittelte, verbleibende deutsche CO2‑Budget zur Begrenzung der Erderwärmung auf 1,75°C zu mehr als 60 % aufbrauchen.

Die modellgestützte Analyse des Industriesektors legt offen, dass selbst bei Umsetzung bis hin zu den letzten und teuersten CO2‑Verminderungsoptionen ein Kraftakt und weitere Technologieentwicklung erforderlich ist, um industrielle CO2‑Neutralität zu erreichen. Das Zielszenario ermittelt annuitätische, kumulierte Mehrkosten von 430 Mrd. €2017 ggü. der Referenz.

Im Vergleich erreichen Referenz- und TM-Szenario hinsichtlich der CO2‑Verminderung nicht die noch höheren Verminderungswerte anderer industrieller energie- und klimapolitischer Szenarien. Insbesondere das Klimaschutzszenario 2050 [2] erzielt durch eine Kombination aus hoher CO2-Abscheidung und Energieeffizienz einen negativen CO2‑Ausstoß. Abbildung 5‑14 vergleicht die industriellen Referenz- und Zielszenarien der Studien [2] (KSZ-T, KSZ-Z95), [3] (KP-T, KP-Z95), [4] (IEW-T, IEW‑Z95-EL, IEW‑Z95-TM) und [5] (THG-Z95) mit dem Referenz- und TM-Szenario.

 

Einordnung des Fuel 95 Szenarios

Abbildung 1: Szenarienvergleich auf der Basis ausgewählter technoökonomischer Kennwerte

 

Weitere Informationen:

 

Quellen:

[1]    Stefan, Rahmstorf: Wie viel CO2 kann Deutschland noch ausstoßen? In: https://scilogs.spektrum.de/klimalounge/wie-viel-co2-kann-deutschland-noch-ausstossen/. (Abruf am 2020-03-13); Heidelberg: SciLogs,   2019. 
 [2]   Repenning, Julia; Emele, Lukas; Blanck, Ruth et al.: Klimaschutzszenario 2050 - 2. Endbericht. Berlin: Öko-Institut e.V., 2015
 [3]   Gebert, Philipp et al.: Klimapfade für Deutschland. München: The Boston Consulting Group (BCG), prognos, 2018.
 [4]   Kruse, Jürgen et al.: dena-Leitstudie Integrierte Energiewende - Teil B. Köln: ewi Energy Research & Scenarios gGmbH, 2018.
 [5]   Günther, Jens et al.: Den Weg zu einem treibhausgasneutralen Deutschland ressourcenschonend gestalten. Berlin: Umweltbundesamt, 2017.
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