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Auswirkungen einer Beendigung der Kohleverstromung bis 2038 auf den Strommarkt, CO2-Emissionen und ausgewählte Industrien

Das EWI untersuchte im Auftrag des MWIDE NRW die Auswirkungen eines Kohleausstiegs bis 2038. Hierfür wurden mithilfe des europäischen Strommarktmodells DIMENSION+ die Entwicklungen eines Referenzszenarios mit denen des Kohleausstiegsszenarios verglichen. Aufbauend auf dieser Analyse und weiterführenden Recherchen erfolgte ein internationaler Vergleich der Strompreise für ausgewählte stromintensive Industrien.

In der Analyse kommt das EWI zu folgenden zentralen Ergebnissen: Der empfohlene Ausstiegspfad ermöglicht es, das Klimaziel 2030 für den Energiesektor auch bei moderat steigender Stromnachfrage zu erreichen. Im Referenzszenario hingegen wird dieses Ziel deutlich verfehlt. Um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, ist im Kohleausstiegszenario bis 2025 allerdings ein ambitionierter Zubau von Spitzenlastkraftwerken notwendig. Die Strompreise steigen in beiden Szenarien deutlich an. Der Kohleausstieg führt zu einem zusätzlichen moderaten Strompreisanstieg. Für die betrachteten deutschen Industrieunternehmen nehmen die Strompreise im Vergleich zum Ausland in beiden Szenarien verhältnismäßig stark zu. Beihilfezahlungen zur Kompensation indirekter CO₂-Kosten (sog. Strompreiskompensation) können den Anstieg begrenzen.

Studienvergleich Sektorenkopplung

Im April 2018 veröffentlichte ewi ER&S die Studie „Kosteneffiziente Umsetzung der Sektorenkopplung“ im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen. Im Juni 2018 erschien die „dena-Leitstudie Integrierte Energiewende“ mit ewi ER&S als Hauptgutachter. Beide Untersuchungen analysieren sektorübergreifende Strategien zur mittel- und langfristigen Erreichung der Klimaziele. Im Rahmen des „Studienvergleich Sektorenkopplung“ werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede im Studiendesign transparent aufgezeigt sowie die daraus resultierenden Ergebnisunterschiede detailliert dargestellt.

dena-Leitstudie Integrierte Energiewende

Die dena-Leitstudie Integrierte Energiewende entwickelt und vergleicht für das Energiesystem in Deutschland Transformationspfade zur Erreichung der klimapolitischen Ziele bis 2050. Sie verfolgt einen innovativen, sektorenübergreifenden Szenarioansatz. Zugleich baut sie auf dem Branchenwissen von über 60 Studienpartnern aus allen relevanten Sektoren und dem kontinuierlichen Austausch mit wesentlichen Akteuren aus Politik, Gesellschaft und Wissenschaft auf. Ziel ist es, Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050 zu geben. ewi ER&S ist wissenschaftlicher Hauptgutachter der dena-Leitstudie. Zentrale Erkenntnisse der Studie: Deutschland kann seine Treibhausgasminderungsziele von 80 Prozent und auch 95 Prozent bis 2050 mit erhöhten Anstrengungen in allen Sektoren erreichen. Dazu müssen der Ausbau und die Integration erneuerbarer Energien forciert, der Endenergieverbrauchs durch umfassende Energieeffizienzanstrengungen gesenkt und synthetische erneuerbare Energieträger in großem Umfang eingesetzt werden. Ein breiter Technologie- und Energieträgermix ermöglicht dabei eine kostengünstigere und robustere Transformation des Energiesystems, als ein verstärktes Setzen auf strombasierte Anwendungen.

Energiemarkt 2030 und 2050 – Der Beitrag von Gas- und Wärmeinfrastruktur zu einer effizienten CO2-Minderung

Die Studie untersucht, welchen Beitrag bestehende Gas- und Wärmenetze zu einer effizienten THG-Minderung bis 2030 und 2050 leisten können. Dazu quantifiziert die Studie anhand eines Gesamtenergiesystemmodells zwei mögliche Szenarien für eine THG-Minderung entsprechend der deutschen Klimaziele bis 2030 und 2050. Im Szenario Revolution wird ordnungsrechtlich eine forcierte Elektrifizierung der Endenergieverbrauchssektoren vorgeschrieben, sodass Gas- und Wärmenetze zunehmend an Bedeutung verlieren. Trotz umfangreicher Elektrifizierung handelt es sich dabei nicht um ein „all-electric“-Szenario, entwickelt sich aber deutlich in diese Richtung. Im Szenario Evolution gibt es keine ordnungsrechtlichen Vorgaben hinsichtlich bestimmter Technologien, sodass bestehende Gas- und Wärmenetze weiter genutzt werden können, sofern es wirtschaftlich ist. Der Fokus der Untersuchung ist der Strom- und Wärmemarkt.

Gebäudestudie – Szenarien für eine marktwirtschaftliche Klima- und Ressourcenschutzpolitik 2050 im Gebäudesektor

Die geea Gebäudestudie, initiiert von den Mitgliedern der Allianz für Gebäude-Energie-Effizienz (geea), liefert eine ökonomische Analyse des Gebäudesektors. Es wird untersucht, wie die Transformation des Gebäudesektors durch ein Zusammenspiel aus Gebäudehülle, Anlagentechnik und der Umstellung der Energieerzeugung hin zu einer Zielerreichung von 80% bzw. 95% Treibhausgasminderung gelingen kann. Die Studie wurde im Kontext der dena-Leitstude Integrierte Energiewende entwickelt. ewi ER&S ist ökonomischer Hauptgutachter der Studie in Zusammenarbeit mit FIW und ITG als technische Gutachter.

dena-Leitstudie Integrierte Energiewende – Zwischenfazit

Entsprechend der Zielsetzung der deutschen Energie- und Klimapolitik sollen die Emissionen von Treibhausgasen bis 2050 gegenüber 1990 um 80 bis 95 Prozent sinken. Dieses Ziel beruht auf den Beschlüssen der Pariser Klimakonferenz, nach denen die Erderwärmung auf deutlich unter 2 Grad, besser auf 1,5 Grad begrenzt werden soll. Die Deutsche Energie-Agentur (dena) hat deshalb im Februar 2017 mit über 50 Partnern aus verschiedenen Branchen die dena-Leitstudie Integrierte Energiewende initiiert. Die Studie ist in die vier Studienmodule „Energieerzeugung und -verteilung“, „Gebäude“, „Industrie“ und „Mobilität“ aufgeteilt. Dabei werden die zur Deckung der Energiebedarfe notwendigen Infrastrukturen – Strom-, Gas- und Wärmenetze sowie die Infrastrukturen für flüssige Energieträger – über die Modulgrenzen hinweg gemeinsam betrachtet. Das Ziel der Leitstudie ist, Lösungen und Rahmenbedingungen für ein optimiertes, nachhaltiges Energiesystem bis 2050 zu identifizieren und realistische Gestaltungsmöglichkeiten in vier Sektoren mit zahlreichen Unterbranchen zu analysieren. ewi ER&S ist wissenschaftlicher Hauptgutachter der dena-Leitstudie.