In order to elaborate the scenario “Greenhousegas Neutral Europe“ UBA has commissioned a survey on levers relevant for decarbonisation in selected energy scenarios. Overall, significant mitigation potential can be observed in the power sector, although scenarios differ in realizing emissions reductions in 2050. The respective levers for decarbonisation in the sectors are: Renewable energies in the power sector. Energy effiency, electrification and renewable energies in the services and building sectors. In the transport sector relevant levers are energy efficiency, renewable fuels, electrification and power-to-gas or power-to-liquid options. The industry sector could benefit by using renewable energies, electrification, carbon capture and storage and power-to-gas or power to liquid options. Veröffentlicht in Climate Change | 28/2019.
Ziel dieses Vorhabens ist es, die Gesamtkosten der Transformation hin zu einem vollständig dekarbonisiertem Verkehrssektor für verschiedene Energieszenarien und -optionen in Deutschland bis zum Jahr 2050 genauer zu beleuchten. Dafür werden die Kosten für die Energieversorgung und die Herstellung der Fahrzeuge des Straßenverkehrs von vier Szenarien aus der Studie „Erarbeitung einer fachlichen Strategie zur Energie-versorgung des Verkehrs bis zum Jahr 2050“ in Form von Sensitivitätsbetrachtungen aktualisiert. Im Straßenverkehr, in dem eine direkte Stromnutzung technisch möglich ist, ist die Transformation hin zur Elektrifizierung die kostengünstigste Energieversorgungsoption. PtG -CH4 und PtL weisen im Straßenverkehr ähnliche Kosten auf, währenddessen die Nutzung von PtG-H2 in Brennstoffzellenfahrzeugen mit den höchsten Kosten verbunden ist. Im Schiffsverkehr ist die Elektrifizierung keine maßgebliche Option und die Kosten der verschiedenen Energieträger liegen dicht beieinander. Die Kosten für die Energieversorgung des Verkehrssektors und für die Fahrzeugherstellung dominieren sowohl in den Ausgangsszenarien als auch den Sensitivitätsbetrachtungen die Gesamtkosten. Bei hohen Fahrleistungen je Fahrzeug (z. B. Straßenfernverkehr) gewinnen die Kosten der Energieversorgung noch stärker an Bedeutung. Der Umbau der Infrastruktur stellt dagegen eine eher kleine Größe im Vergleich zu den restlichen Kostenblöcken dar. Veröffentlicht in Texte | 114/2019.
Ziel dieses Vorhabens ist es, verschiedene Energieszenarien und -optionen für einen im Jahr 2050 treibhausgasneutralen Verkehrssektor zu vergleichen, um daraus Handlungsempfehlungen für eine langfristige Energieversorgungsstrategie im Verkehr abzuleiten. Dafür werden die Kosten für die Energieversorgung, die Anpassung der Infrastruktur und die Herstellung der Fahrzeuge in vier Szenarien mit unterschiedlichen Energieversorgungsoptionen verglichen. Neben der Option des erneuerbaren Stroms wurden verschiede strombasierten Kraftstoffe auf Basis erneuerbaren Stroms als mögliche Energieversorgungsoptionen mit aufgenommen. Veröffentlicht in Texte | 72/2016.
Im Forschungsvorhaben PAREST1 wurden Emissionsszenarien bis 2020 für Feinstaub ( PM10 und PM2,5 ) und die Aerosol-Vorläufersubstanzen SO2, NOx, NH3 und NMVOC für Deutschland und Europa erstellt, Minderungsmaßnahmen evaluiert und daraus die PM-Immissionsbelastung für Deutschland modelliert. In diesem Teilbericht zu PAREST werden die für PAREST benutzten Energieszenarien vorgestellt. Veröffentlicht in Texte | 44/2013.
Mit der Energiewende verfolgt die Bundesregierung eine Transformation hin zu einem auf erneuerbaren Energien basierenden Energiesystem. Als Querschnittsaufgabe betrifft die Energiewende die Bereiche Strom, Wärme und Mobilität und tangiert somit alle wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Bereiche. Um die Diskussionen und politischen Entscheidungen zur Energiewende auf eine fundierte Basis zu stellen, sollte möglichst der gesamte Wissensstand berücksichtigt werden. Dazu gehören nicht nur Studien, die von der Bundesregierung oder den zuständigen Ministerien und Behörden selbst in Auftrag gegeben werden, sondern auch Studien aus der Industrie, von Verbänden, Nichtregierungsorganisationen etc.. Ziel dieses Projekts war es daher, diese Wissensbasis weiter zu systematisieren. Schwerpunkt des Vorhabens war es, ausgewählte neu erschienene Studien in kurzer Frist im Rahmen von Faktenblättern zu analysieren und zu bewerten, um wesentliche Ergebnisse zeitnah in die politische Diskussion einfließen lassen zu können. Des Weiteren lieferte das Vorhaben durch eine quartalsweise erfolgende Synthese der untersuchten Studien Ansätze für die Weiterentwicklung oder ggf. für die Korrektur energiepolitischer Weichenstellungen. Im Projektverlauf wurden fünf Themenschwerpunkte deutlich, die vertieft analysiert wurden: 1) Reform des Erneuerbare-Energien-Gesetzes bzw. Weiterentwicklung der Förderung erneuerbarer Energien, 2) Kosten der Energiewende, 3) Kapazitätsmechanismen, 4) Kraft-Wärme-Kopplung sowie 5) Flexibilitätsoptionen. Daraus ergaben sich Handlungsempfehlungen für die weitere energiepolitische Diskussion und zum weiteren Forschungsbedarf. Die Handlungsempfehlungen umfassen eine Aktualisierung der BMUB -Leitstudie, die Entwicklung einer Methodenkonvention für Energieszenarien sowie die weitere Vertiefung des Handlungsbereichs Energieeffizienz. Verfügbar sind der Abschlussbericht, in dem die Projektergebnisse systematisiert dargestellt und ausgewertet werden. Ferner liegt ein Anhangband mit den im Projektverlauf erstellten Studien-Faktenblättern vor, der einen guten Überblick über die zahlreichen ausgewerteten Studien gibt. Veröffentlicht in Climate Change | 27/2017.
Potenziale der Energieeffizienz und erneuerbaren Energien in internationalen Energieszenarien unterschätzt Die Potenziale der Energieeffizienz und der erneuerbarer Energien werden in internationalen Energieszenarien unterschätzt. Das zeigt die von einem Forschungskonsortium um das Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) - im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) - erstellte Studie „Rolle und Potenzial der erneuerbaren Energien und der Energieeffizienz in der globalen Energieversorgung”. Die Studie analysiert globale Energieszenarien und globale Potenzialanalysen zur Energieeffizienz sowie Nutzung erneuerbarer Energien. Die Analyse zeigt, dass die Potenziale der Energieeffizienz sowie der Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien in den Energieszenarien ausgenutzt werden müssen, um die globalen Ziele der CO 2 -Emissionsreduktion einzuhalten. „Die Ergebnisse dieses Berichtes unterstreichen, dass weltweit beachtliche, Potenziale bisher nicht ausgeschöpft werden, um erneuerbarer Energien zu nutzen, die Energieeffizienz zu steigern und Verbrauchsverhalten zu ändern.” so Klaus Müschen, Leiter der Abteilung Klimaschutz und Energie des UBA . „Schließlich ist das projizierte technische Potenzial zur Nutzung erneuerbarer Energien zwanzigmal größer als der heutige weltweite Endenergiebedarf.” Um diese Potenziale zu erschließen, sind Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien und Effizienzmaßnahmen notwendig weiterzuentwickeln, insbesondere aber müssen ökonomische, infrastrukturelle und politische Schwierigkeiten überwunden werden. „Bisher versagt der Markt und andere Hemmnisse verhindern eine erfolgreiche Markteinführung. Über die Hälfte der betrachteten Effizienzmaßnahmen sind kostendeckend durchführbar. Maßnahmen müssen Marktschranken beseitigen, und so Energieeffizienzsteigerung fördern”, so Klaus Müschen weiter. Das weltweit größte technische Potenzial zur Stromerzeugung besitzen solare Techniken wie konzentrierende solarthermische Kraftwerke (Concentrating Solar Thermal Power Plants, CSP) und Photovoltaik (PV). Es folgen Onshore-Windenergie und Meeresenergie. Es wird erwartet, dass in den nächsten zwanzig Jahren für fast alle Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien mit Ausnahme der Wasserkraft die Stromerzeugungskosten deutlich reduziert werden können. Unter Annahme steigender Kosten für fossile Energieträger und für CO2 -Emissionen werden bis 2030 die meisten Techniken zur Erzeugung regenerativen Stroms wettbewerbsfähig sein. „In den bisherigen Szenarien wird oft nicht klar, welchen Beschränkungen die Vermarktung kostengünstiger Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien unterliegt”, sagt Klaus Müschen. Um ihre Aussagekraft zu verbessern, sollte in künftigen Szenarioanalysen eine umfassendere und transparentere Dokumentation grundlegender Annahmen und ihrer Grenzen angestrebt werden. Die Basis dafür wollen die Forscher nun selber liefern. In einem noch bis Ende 2010 laufenden Folgevorhaben erstellen sie ein regional differenziertes weltweites Inventar aller erneuerbaren Energieressourcen.
Die in den Ländern zur Sicherung von Windenergieflächen überwiegend stattfindenden Windkonzentrationszonenplanungen erweisen sich in der Praxis als fehleranfällig. Selbst dort, wo die gewünschte räumliche Steuerung des Windenergieausbaus gelingt, wird derzeit bundesrechtlich nicht sichergestellt, dass Flächen in einem Umfang bereitgestellt werden, der für einen klimagerechten Windenergieausbau entsprechend verschiedener Energieszenarien notwendig wäre. Das Gutachten zeigt einen Weg auf, nicht nur die Flächenbereitstellung rechtssicherer auszugestalten und dabei die kommunale Planungsebene gegenüber dem derzeitigen Steuerungsmodell zu stärken, sondern skizziert auch eine Möglichkeit, über quantitative Mengenvorgaben des Bundes die Flächenbereitstellung auf einen klimagerechten Windenergieausbau hin auszurichten. Veröffentlicht in Climate Change | 21/2020.
Am 30. August 2010 hat die Bundesregierung eine Studie mit Szenarien für ein zukünftiges Energiekonzept veröffentlicht, das Leitlinien für die Energieversorgung bis zum Jahre 2050 formuliert soll. Mit der Entwicklung der Szenarien wurden die Institute prognos, Basel, ewi, Köln (Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln) und gws, Münster (Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung) beauftragt. Am 27. August 2010 haben die Institute die Ergebnisse ihrer Abschätzungen und Berechnungen vorgelegt. Insgesamt wurden neun Szenarien modelliert. Das Referenzszenario beschreibt die deutsche Energiezukunft bei Fortsetzung der gegenwärtigen Trends. Acht Zielszenarien skizzieren demgegenüber eine andere energiewirtschaftliche Zukunft. Die Szenarien unterscheiden sich in ihren Annahmen, insbesondere zur Dauer der Laufzeitverlängerung bestehender Kernkraftwerk. Als Ergebnis zeigen sie die voraussichtlichen technisch-wirtschaftlichen Entwicklungen sowie die Herausforderungen und politischen Gestaltungsspielräume auf. Der Bericht ist eine Grundlage für das Energiekonzept, das am 28. September 2010 im Kabinett verabschiedet wird.
Die in den Ländern zur Sicherung von Flächen für die Windenergie überwiegend stattfindenden sog. Windkonzentrationszonenplanungen erweisen sich in der Praxis als fehleranfällig. In vielen Fällen werden sie durch Gerichte aus unterschiedlichen Gründen für unwirksam erklärt. Die gewünschte räumliche Steuerung des Windenergieausbaus wird so nicht sichergestellt. Dort, wo sie gelingt, wird derzeit zudem bundesrechtlich nicht sichergestellt, dass Flächen in einem Umfang bereitgestellt werden, wie es für einen klimagerechten Windenergieausbau entsprechend verschiedener Energieszenarien notwendig wäre. Insbesondere das Gebot, der Windenergie substanziell Raum zu verschaffen, beinhaltet, verstanden als bloße Konkretisierung des Verbots der Verhinderungsplanung, keine solche Verpflichtung. Vor diesem Hintergrund zeigt der vorliegende Bericht einen Weg auf, nicht nur die Flächenbereitstellung rechtssicherer auszugestalten und dabei die kommunale Planungsebene gegenüber dem derzeitigen Steuerungsmodell zu stärken, sondern skizziert auch eine Möglichkeit, über quantitative Mengenvorgaben des Bundes die Flächenbereitstellung auf einen klimagerechten Windenergieausbau hin auszurichten. Ersteres könnte über eine modifizierte Außenbereichsprivilegierung für die Windenergie nach dem Vorbild des heutigen § 35 Abs. 1 Nr. 4 BauGB geschehen. Die Übertragbarkeit des dort zugrunde liegenden Steuerungsmodells auf die Windenergie wird dargestellt, Konsequenzen für ihre Steuerbarkeit mittels Bebauungsplänen aufgezeigt. Zur Erhöhung der Steuerungsleistung dieses Modells wird eine Verknüpfung mit dem Modell bundesrechtlicher Mengenvorgaben erwogen. Hierbei werden unter Berücksichtigung der Erkenntnisse der Akzeptanzforschung verschiedene Ausgestaltungsvarianten skizziert und geprüft. Quelle: Forschungsbericht
Klimaschutzkonzepte und -szenarien fokussieren in der Regel auf Maßnahmen und Politikinstrumente, die entweder die Effizienz von Geräten, Anlagen, Gebäuden und Prozessen steigern sollen oder den Ausbau und die Integration erneuerbarer Energien zum Thema haben. Obwohl Suffizienzmaßnahmen und suffizienzfördernde Politikinstrumente wichtige Energieeinsparpotenziale haben, sind sie bisher nicht systematisch in die Szenarien oder darauf aufbauenden Politikkonzepte systematisch integriert. Das hier beschriebene Vorhaben hatte daher zum Ziel, eine verbesserte Entscheidungsgrundlage zu schaffen, um suffizienzfördernde Instrumente in die Energie- und Klimaschutzpolitik zu integrieren. Dies geschah durch eine Reihe von Bausteinen (Teilstudien). Erstens wurden die Potenziale für Suffizienzpolitiken in den Bereichen Pro-Kopf-Wohnfläche sowie Stromverbrauch unter Berücksichtigung von Zielgruppen und Hemmnissen ausdifferenziert und mit Hilfe einer Zielgruppen- und Hemmnisanalyse Ansatzpunkte für die Umsetzung gewonnen. Zudem wurde mit dem Thema "Reduktion von Erwerbsarbeit" ein grundsätzlicher gesamtwirtschaftlicher Ansatz zur Förderung von Suffizienz analysiert und mit Politiken unterlegt. Des Weiteren wurden Möglichkeiten zur Integration von Suffizienzmaßnahmen in Klimaschutzszenarien untersucht und die besonderen Stärken von Makro-Instrumenten im Vergleich mit kleinteiliger Instrumentierung sowie das Zusammenspiel beider Ebenen betrachtet. Weiter wurde eine Materialsammlung bereitgestellt, die helfen soll, die Akzeptanzbedingungen für Suffizienzinstrumente besser zu verstehen und politische Kommunikation dementsprechend zu planen. Schließlich wurde mit Hilfe von Fachgesprächen, Stakeholder-Workshops und Publikationen zu einer breiteren politischen Diskussion von Suffizienzpolitiken beigetragen. Quelle: Forschungsbericht
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