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Erster Modellvergleich zur Klimaneutralität 2045


  

(17.10.2021) Um Deutschland in weniger als 25 Jahren(!) klimaneutral zu machen, muss die nächste Bundesregierung sehr schnell sehr viel auf den Weg bringen - zu diesem Ergebnis kommt der Ariadne-Szenarienreport, der Transformationspfade zur Klimaneutralität 2045 erstmals in einem Modellvergleich ausbuchstabiert. Die Studie von mehr als 50 Forschern aus mehr als 10 Instituten - darunter das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) und weitere Fraunhofer-Institute - hat das Fazit:

  • Die Stromerzeugung aus Wind und Sonne müsste bis 2030 etwa 50% umfangreicher sein als bislang angepeilt.
  • Der Ausstieg aus der zunehmend unwirtschaftlichen Kohlestromerzeugung müsste für die Klimaneutralität 2045 bereits um 2030 erfolgen.
  • Erhebliche zusätzliche Kraftanstrengungen sind in den Sektoren Industrie, Gebäude und Verkehr nötig.

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Kopernikus-Projekt „Ariadne“ legt in seinem umfassenden Modellvergleich robuste Erkenntnisse zu Transformationspfaden, Spielräumen und Engpässen dar. Vom Gesamtsystem über einzelne Sektoren, von der direkten Elektrifizierung, über Wasserstoff und E-Fuels, bis hin zu Importen: Zehn unterschiedliche Modelle wurden für die Studie integriert und sechs verschiedene Szenarien durchgerechnet.

„Klimaneutralität erreicht man nicht von heute auf morgen, deshalb müssen schon zu Beginn der nächsten Legislaturperiode wichtige Entscheidungen getroffen werden. Denn es gibt kaum kurzfristige Spielräume, um auf den Weg zu bringen, was in ein paar Jahren greifen soll - allem voran ein massiv beschleunigter Ausbau von Wind- und Sonnenergie“, betont Gunnar Luderer, Vize-Leiter des Ariadne-Projekts am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung PIK.

  • Zwar rücken erneuerbarer Strom, grüner Wasserstoff, grüne E-Fuels sowie nachhaltig erzeugte Biomasse immer stärker an die Stelle der fossilen Brennstoffe,
  • demgegenüber stehen jedoch langlebige vorhandene Infrastrukturen, Gebäude- oder Fahrzeugbestände und Industrieanlagen.

„In der Politik wird oft noch unterschätzt, wie tiefgreifend der notwendige Umbau zur Klimaneutralität 2045 ist“, so Herr Luderer.

Industrie, Gebäude und Verkehr: Zusätzliche Anstrengungen nötig

Die Transformation der Sektoren Industrie, Gebäude und Verkehr ist eine besonders große Herausforderung: die im Klimaschutzgesetz festgelegten Ziele werden trotz einer deutlichen Beschleunigung der Emissionsminderungen in vielen Szenarien des Vergleichs nicht eingehalten. „Stehen heute noch fossile Brenn-und Rohstoffe im Mittelpunkt von zum Beispiel Stahl- oder Chemieproduktion, werden auf einem Kurs zur Klimaneutralität Strom und Wasserstoff künftig die wichtigsten Energieträger für die Industrie sein“, konstatiert Andrea Herbst, Ko-Leiterin des Ariadne-Arbeitspakets Industriewende am Fraunhofer-Institut für System und Innovationsforschung (ISI). „Der Zeithorizont bis 2030 ist dabei entscheidend, denn in diesem Zeitraum müssen CO₂-neutrale Verfahren vom Pilot- und Demonstrations-Maßstab auf industrielles Niveau skaliert und wirtschaftlich betrieben werden.“ Zentrale Herausforderungen seien dabei ...

  • die höheren laufenden Kosten CO₂-neutraler Technologien,
  • der Infrastrukturausbau,
  • die effektive Umsetzung von CO₂-Preis-Signalen und
  • die Reduzierung von Unsicherheiten bezüglich großer strategischer Investitionen.

„Um den Gebäudesektor auf Kurs zur Klimaneutralität zu bringen, zeigt der Modellvergleich die Notwendigkeit eines konsequenten Energieträgerwechsels und einer Steigerung von Sanierungsrate und Sanierungstiefe auf“, erläutert Christoph Kost, Ko-Leiter des Ariadne-Arbeitspakets Wärmewende am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE).

  • Bis 2030 müsste die jährliche Sanierungsrate auf 1,5 bis 2 Prozent steigen.
  • 5 Mio. Wärmepumpen müssten installiert sein.
  • Und etwa 1,6 Mio. Gebäude neu an das Fernwärmenetz angeschlossen sein.

Er ergänzt: „Auch wenn bei einer Sanierungsrate von über 1,5 Prozent bis 2045 noch ein Viertel des Gebäudebestands unsaniert bleibt, muss trotzdem die Wärmebereitstellung CO₂-neutral stattfinden, um die Klimaziele zu erreichen.“

Im Verkehrssektor zeigt sich die größte Diskrepanz zwischen Transformationspfaden und Sektor-Zielsetzung. Das größte Potenzial zur Emissionsminderung liegt ...

  • im Individualverkehr und
  • im straßengebundenen Güterverkehr.

„In dieser Dekade müssen wir bedeutende Schritte in der Antriebswende gehen“, sagt Florian Koller, Leiter des Ariadne-Arbeitspakets Verkehrswende am Institut für Verkehrsforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Mit mindestens 14 Mio. Elektro-PKWs im Bestand des Jahres 2030 müsste die Elektrifizierung im Personenverkehr rund 40% höher liegen als für den Kurs Klimaneutralität 2050, ebenso der Ausbau der Ladeinfrastruktur.

Angesichts der schwierigen Energie-Transformation von Industrie, Gebäuden und Verkehr ist der schnelle Umstieg auf erneuerbaren Strom entscheidend: So kann sichergestellt werden, dass die Elektrifizierung die maximale Klimawirkung entfaltet, und eine Übererfüllung des Sektorziels der Energiewirtschaft könnte das Risiko einer Zielverfehlung anderer Sektoren abfedern.

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