Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen - Maßnahmen für den Weg aus der fossilen Energiekrise
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Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen – Maßnahmen für den Weg aus der fossilen Energiekrise IMPULS Projektleitung 252/03-I-2022/DE Simon Müller Version 2.0 Frank Peter April 2022 Dr. Barbara Saerbeck Autoren Helen Burmeister Felix Heilmann Alexandra Langenheld Thorsten Lenck Dr. Julia Metz Simon Müller Frank Peter Dr. Barbara Saerbeck Janek Steitz
Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Liebe Leserin, lieber Leser, halten: Energiesouveränität erreichen wir am besten
durch Tempo bei der Klimawende.
ein Angriffskrieg in Europa – das ist seit dem
24. Februar 2022 und dem Angriff Putins auf die Im Vordergrund stehen in dieser Zeit die akute Not
Ukraine jetzt bittere Realität. und die Gefahr für den Frieden in Europa. Niemand
kann wissen, wie sich die kommenden Wochen und
Der Krieg bedeutet Tod und Zerstörung für die Be- Monate entwickeln werden. Gerade deshalb gilt es,
völkerung in der Ukraine, und er hat in Deutschland Vorsorge zu treffen und vorbereitet zu sein. Mit die-
und Europa alte Gewissheiten hinweggefegt. Gerade ser Publikation wollen wir einen Beitrag leisten,
in der Energiepolitik ist das greifbar: die enge Ver- damit uns dies im Energiebereich gelingt.
flechtung mit Russland – über Jahrzehnte gewach-
sen – zeigt sich überdeutlich als eine riskante Ab- Wir wünschen eine friedliche Lektüre.
hängigkeit.
Ihr
Die ersten Umrisse einer neuen Epoche sind schon Simon Müller
erkennbar: Wir müssen die strukturelle Abhängig- Direktor Deutschland, Agora Energiewende
keit beenden; Erneuerbare Energien und Energie-
effizienz sind dafür der Schlüssel. Vor dem Hinter-
grund der aktuellen Krise gilt es daher, Kurs zu
Ergebnisse auf einen Blick:
Deutschland kann die strukturelle Abhängigkeit von russischen Gasimporten beenden, seinen
Gasbedarf bis 2027 nachhaltig um ein Fünftel senken und dabei wichtige Fortschritte im Klima-
1 schutz erzielen. Die entscheidenden Hebel hierfür sind: Energieeffizienzmaßnahmen bei Gebäu-
den und in der Industrie, ein gesteigerter Ausbau der Erneuerbaren Energien und der Hochlauf
von Wärmepumpen- und Wasserstofftechnologie.
Bereits bestehende Instrumentenvorschläge für den Klimaschutz stärken die Energiesicherheit
– die neue Dringlichkeit erfordert schnelle politische Entscheidungen. Es braucht eine konse-
2 quente Beschleunigung der Genehmigungsverfahren für Erneuerbare Energien, die Einführung
einer verpflichtenden kommunalen Wärmeplanung, ein schnelles Verbot neuer Gas- und Ölhei-
zungen, Förderprogramme für die Industrietransformation und eine Fachkräfteoffensive.
Falls russische Importe vollständig ausbleiben, könnte Deutschland die Gasnachfrage vorüber-
gehend um rund 160 TWh bis zu 260 TWh senken, was im Maximum annähernd dem in dieser
3 Studie ermittelten Ersatzbedarf entspricht. Dies setzt voraus, dass europaweit kurzfristig gut
500 TWh an anderweitigen Importen (überwiegend LNG) beschafft werden können und in allen
EU-Ländern ähnlich starke Einsparschritte unternommen werden können.
Ein gesamtgesellschaftlicher Kraftakt wäre erforderlich, gezielte finanzielle Unterstützung für
einkommensschwache Haushalte und ein Schutzschirm für den Industriestandort Deutschland
4 notwendig. Einsparungen könnten durch einen Brennstoffwechsel in der Strom-, Fernwärme-
und Prozesswärmeversorgung um ein Drittel, die Absenkung der stofflichen Erdgasverwendung
auf ein Mindestniveau und eine Senkung der Raumtemperatur um 1°C bis 1,5°C erzielt werden.
2
Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Tabelle 1: Übersicht über die mögliche Gasreduktion im Jahr 2027 sowie Sofort-Einsparungen in den Szenarien
„Stufe 1“ und „Stufe 2“
Jährliche Jährliche
Gasreduk-
Einsparun- Einsparun-
Strukturelle Einsparpotenziale tion 2027 Kurzfristige Einsparpotenziale
gen (TWh) gen (TWh)
(TWh)
Stufe 1 Stufe 2
Energiewirtschaft
Zubau von 39 GW Onshore Wind, 5,5 GW 50 Marktbasierte Reduktion 60 79
Offshore Windkraft, 84 GW Photovoltaik Gasverstromung
Solar- und Geothermie in der Fernwärme, 25 Ölfeuerung in Gas-KWK 10 24,5
Großwärmepumpen u. Elektrodenkessel
in Fernwärme, Abwärme in Fernwärme
Wasserstoff in der Fernwärme 2 Betriebsoptimierung Biomasse 1 2
und Onshore Wind
Energie Gesamt 77 71 105,5
Gebäude
Sanierung mit Fokus ineffiziente Gebäude 22 Raumtemperaturabsenkung 13,5 22,1
Beschleunigter Hochlauf Wärmepumpen 20 Warmwassereinsparung 5,2 9,8
Warmwassereinsparung 5 Hydraulischer Abgleich und 1,5 3,8
betriebliche Optimierung
Hydraulischer Abgleich und betriebliche 8 Maßnahmen zur verbesserten 3,0 5,0
Optimierung Gebäudedämmung
Effiziente Endgeräte und Beleuchtung 10 Verstärkte Nutzung von Holzöfen 11,2 11,2
(TWh Strom)* und Propangasheizungen
Kurzfristiger Einbau von 2,3 2,3
Wärmepumpen
Effiziente Endgeräte und 5,7 8,5
Beleuchtung (TWh Strom)*
Sonstiges 1,6 1,6
Gebäude Gesamt 55 38,3 55,9
Industrie
Allgemeine Effizienzsteigerungen 22 Brennstoffwechsel 22 44
Wärmepumpen 11 Abwärmenutzung 1 3
Elektrodenkessel 16 Erzeugungsrückgang Prozess- 10 30
wärme
Einsatz grüner Wasserstoff und Biomasse 20 Erzeugungsrückgang stoffliche 16 23
Nutzung
Industrie Gesamt 69 49 100
Gesamt über alle Sektoren 201** 158 261
Angenommener Ersatzbedarf 291 291
Differenz 133 30
* TWh Strom sind nur zur Information aufgeführt und sind nicht in der Berechnung enthalten.
** Interaktionseffekte zwischen sektoralen Einsparungen sind nicht im Detail modelliert.
Prognos (2022) und Agora Energiewende (2022)
3
Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Inhalt
1 Ausgangslage und Methodik 5
2 Kurzfristige Optionen für alternative Erdgasimporte 10
3 Maßnahmen zur Reduktion des Gasverbrauchs 13
3.1 Zusammenfassung 13
3.2 Energiewirtschaft 14
3.3 Gebäude 16
3.4 Industrie 18
3.5 Weitere Maßnahmen und ökonomische Implikationen 21
4 Schlussfolgerungen und politische Handlungsempfehlungen 23
3 Eckpunkte für kurzfristige Einsparungen 26
9 Eckpunkte für nachhaltige Energiesouveränität 27
5 Literaturverzeichnis 31
4
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1 Ausgangslage und Methodik Russland eine zentrale Marktstellung als Hauptliefe-
rant Deutschlands (Abbildung 1).
Der Angriff Putins auf die Ukraine am 24. Februar
2022 markiert eine globale Zäsur. Im Vordergrund Eine weitere Verschärfung der Auseinandersetzung,
steht dabei das unermessliche Leid der Bevölkerung beziehungsweise weiterreichende Sanktionen sei-
in der Ukraine und die Gefahr einer weiteren Eska- tens der Europäischen Union und ihrer Partner kön-
lation des Kriegs. Die jüngsten Entwicklungen wer- nen sehr kurzfristig zu einem Lieferrückgang bis hin
fen aber auch ein Schlaglicht auf die Abhängigkeit zu einem Komplettausfall führen. Vor diesem Hin-
Deutschlands und Europas von fossilen Energieim- tergrund hat die Reduktion fossiler Energieimporte
porten und die dominante Stellung Russlands als eine völlig neue Dringlichkeit erhalten.
Energielieferant.
Dabei ist klar: Energieeffizienz und Erneuerbare
Im Jahr 2020 wurden rund 70 Prozent des gesamten Energien sind die einzigen verfügbaren Alternati-
deutschen Energieverbrauches durch importierte, ven, die sowohl kostengünstig, schnell skalierbar als
überwiegend fossile Energieträger abgedeckt (Stein- auch langfristig nachhaltig sind, um strukturell die
kohle, Mineralöl, Erdgas und Uran). 1 Öl ist mit einem Abhängigkeit von fossilen Importen zu reduzieren.
Anteil von 28 Prozent am Endenergieverbrauch Dies unterstreicht ihre Bedeutung auch jenseits des
weiterhin der wichtigste fossile Primärenergieträ- Klimaschutzes: Erneuerbaren Energien und Energie-
ger, gefolgt von Erdgas (27 Prozent) und Steinkohle effizienz kommt nun unmittelbar eine strategische,
(4 Prozent). 2 Bei allen drei Energieträgern hat sicherheitspolitische Bedeutung zu. Im Umkehr-
schluss bedeutet dies, dass die Transformation zur
Abbildung 1: Primärenergieverbrauch in TWh (Hu) und Importabhängigkeit Deutschlands von
Exportländern bei Mineralöl, Erdgas und Steinkohle im Jahr 2020
BAFA (2022), BMWK (2022), BP (2021), DESTATIS (2022), Daten für 2020
Hinweis: Rundungsdifferenzen möglich
1 29 Prozent der Energie wurden in Deutschland erzeugt, 2 Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (2021)
wobei Erneuerbaren Energien mit 57 Prozent über die
Hälfte der inländisch gewonnenen Energie beisteuerten
(Umweltbundesamt 2022).
5
Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Klimaneutralität auch für die energiepolitische Sou- Erdgas ein breites Spektrum von Lösungen, je nach
veränität Europas entscheidend geworden ist. Sektor und Verwendungsform.
Eine so grundlegende Transformation benötigt aller-
dings Zeit. Zeit, die wir in der aktuellen Situation Überblick zu aktuellem Aufkommen und Einsatz
aber unter Umständen nicht haben. Daher nimmt von fossilem Erdgas
dieses Impulspapier zwei Zeithorizonte in den Blick:
Erstens, welche Handlungsoptionen gibt es kurzfris- Die deutsche Erdgasversorgung ist mit einer Import-
tig, das heißt für die nächsten zwei Winter bis quote von 89 Prozent fast komplett abhängig von
2023/24 für den Fall einer unvorhergesehenen Un- ausländischen Lieferungen und diese Lieferungen
terbrechung von Importen? Zweitens, welche Maß- erfolgen ausschließlich via Pipelines, vornehmlich
nahmen müssen unverzüglich ergriffen werden, um aus Russland, gefolgt von Norwegen und den
auch mittelfristig und strukturell die Abhängigkeit Niederlanden. 3
von fossilen Energien zu reduzieren?
Deutschland verfügt über keine nationalen Kapazi-
Die Analyse legt den Schwerpunkt auf fossiles Erd- täten für den Import von Flüssiggas (LNG) auf dem
gas. Zwar ist Deutschland auch von Öl- und Stein- Seeweg. Als Teil des engmaschig verbundenen Gas-
kohleimporten abhängig und auch hier ist Russland netzes in Nordwest-Europa kann es aber auf LNG-
der größte Handelspartner. Allerdings stellt die Um- Importkapazitäten und Pipelineanschlüsse in ande-
stellung beziehungsweise der Ersatz von fossilen ren europäischen Staaten zurückgreifen.
Erdgasimporten eine besondere Herausforderung
dar. Deutschland verfügt außerdem über die größten
Erdgasspeicher Europas. Diese können insgesamt
Die Erdgasimporte nach Deutschland erfolgen pipe- 23 bcm Gas einspeichern – dies entspricht rund ei-
linegebunden. Angebotsseitig kann Erdgas nur als nem Viertel der europäischen Speicherkapazitäten. 4
Flüssigerdgas (LNG) per Schiff flexibel international Allerdings sind diese Gasspeicher momentan nur
gehandelt werden. Es muss hierfür aufwendig bei wenig befüllt – die Füllstände liegen aktuell am un-
sehr tiefen Temperaturen verflüssigt und anschlie- teren Ende des ansonsten üblichen Bereichs (Abbil-
ßend in speziellen LNG-Terminals wieder in Gas dung 2), wobei vor allem die vom Gazprom-Tochter-
umgewandelt werden. Bei Kohle und Öl ist eine Er- unternehmen Astora betriebenen Speicher sehr
satzversorgung per Schiff beziehungsweise Schiene geringe Gasmengen aufweisen. 5
deutlich einfacher organisierbar.
In der Summe bedeutet dies: Kurzfristige Reduktio-
Nachfrageseitig wird fossiles Erdgas über verschie- nen der Erdgasliefermengen können angebotsseitig
denen Sektoren hinweg sehr unterschiedlich einge- kurzfristig nur schwer ausgeglichen werden.
setzt. Ein kurzfristiges Absenken der Nachfrage
muss daher viele Faktoren berücksichtigen. Mittel- Erdgas wird in Deutschland in verschiedenen Sekto-
und langfristig erfordert ein Ausstieg aus fossilem ren benötigt, vornehmlich wurden die
3 Prognos (2022) mit Daten von Eurostat (2022) 5 Bruegel (2022)
4 Initiative Energie Speichern (2022)
6Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
912 Terawattstunden Hu im Jahr 2021 jedoch für die Umständen kurzfristig erforderlicher Ersatzbedarf
Wärmeerzeugung in Gebäuden und der Industrie ge- abgeleitet.
nutzt. 6
Darauf aufbauend werden dann Maßnahmen für ei-
Auch in der Energiewirtschaft, das heißt im nen Verbrauchsrückgang quantitativ eingeschätzt.
Stromsystem, erfolgen ungefähr zwei Drittel der Er- Dies erfolgt für zwei Zeithorizonte. Für das Zieljahr
zeugung in Kraft-Wärme-Kopplung, also der kom- 2027 werden für die Sektoren Energiewirtschaft,
binierten Produktion von Strom und Wärme. Gebäude und Industrie nachhaltige Einsparpotenzi-
Schließlich wird ein geringerer Teil des Erdgases in ale für fossiles Gas ermittelt. Dies erfolgt auf Basis
Industrieprozessen stofflich verwendet (Abbildung bestehender Modellergebnisse aus der Studie Klima-
3). Der Erdgasanteil am Primärenergieverbrauch in neutrales Deutschland 2045 8 und Stromsystemmo-
Deutschland betrug im Jahr 2021 26,7 Prozent. 7 dellierungen, die die neuen Ziele der Bundesregie-
rung berücksichtigen (80 Prozent Erneuerbare
Energien und nahezu vollständig durch Erneuerbare
Analytischer Ansatz und Struktur des Papiers Energien gedeckter Strombedarf bis 2035).
Im nächsten Kapitel werden zunächst alternative In der Modellierung werden Interaktionseffekte
Optionen für die europäische Erdgasversorgung dis- zwischen den Sektoren nicht im Detail abgebildet.
kutiert und darauf aufbauend wird ein unter Die Summe der sektoralen Einsparpotenziale ist da-
her mit einer gewissen Unsicherheit behaftet.
Abbildung 2: Speicherfüllstände 2021/22 für fossiles Gas in Prozent zur Gesamtkapazität
in Deutschland im Vergleich zum Zeitraum 2016 bis 2020
Speicherfüllstand in [%]
100
Bereich der
85 86
Speicherfüllstände
2016 bis 2020 76
80 73
66
58 54 71
60 70
54 64
42 Speicherfüll- 60
55 stand 2021
36
40 46 46
29
28
33 37
33*
20 26 28
Speicherfüll- 19 17
stand 2022 * Daten bis 22.2.2022
0
Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez
Bloomberg (2022), Monatsdurchschnittswerte
6 Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz 7 AG Energiebilanzen (2022)
(2022)
8 Prognos et al. (2021)
7Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Der zweite Zeithorizont betrifft die kurzfristige Per- Gaskraftwerken und ein Umstieg von 15 Prozent al-
spektive, das heißt bis zum Winter 2023/24. Hier ler Industrieanlagen auf andere Brennstoffe für die
werden Maßnahmen in zwei Stufen betrachtet: Eine Prozesswärmeversorgung. Der Gaseinsatz in der
erste Stufe umfasst Maßnahmen zur Bedarfsreduk- Grundstoffchemie fällt auf 50 Prozent des Niveaus
tion, die moderate bis starke Verhaltenseinschrän- von 2021. In Gebäuden und Industrie werden schnell
kungen und Produktionsrückgänge erfordern. In ei- umsetzbare Effizienzmaßnahmen implementiert.
nem zweiten Schritt wurden auch sehr
weitreichende Maßnahmen wie die weitergehende Die Maßnahmen in Stufe 2 beinhalten unter ande-
Reduktion der Industrieproduktion sowie tieferge- rem: eine Absenkung der Raumtemperatur von 1 bis
hende kurzfristige Verhaltensänderungen, beispiels- 1,5 °C in allen Gebäuden, eine noch weitergehende
weise beim Heizverhalten, berücksichtigt. Verdrängung der Stromerzeugung von Gaskraftwer-
ken und ein Umstieg von einem Drittel aller Indust-
Die Maßnahmen wurden qualitativ auf Basis von rieanlagen auf andere Brennstoffe für die Prozess-
Machbarkeits- und Kostenüberlegungen ausgewählt wärmeversorgung. Der Gaseinsatz in der
und in ihrer Wirkung quantifiziert. Bei der prakti- Grundstoffchemie wird auf niedrigem Niveau
schen Umsetzung wären eine Vielzahl von Hürden (25 Prozent des Niveaus von 2021) aufrechterhalten,
zu überwinden, insbesondere weil bei einem sehr um Kaskadeneffekte in Lieferketten möglichst zu
kurzfristigen Importausfall neue Koordinierungs- vermeiden. In Gebäuden und Industrie werden
mechanismen notwendig werden könnten. schnell umsetzbare und auch aufwendige Effizienz-
maßnahmen implementiert.
In Stufe 1 werden unter anderem angenommen: eine
Absenkung der Raumtemperatur von 0,5 bis 1°C in Dieses Papier gibt damit zum einen eine quantitative
allen Gebäuden, eine marktgetriebene Verdrängung Abschätzung der Handlungsoptionen bei einem
der Strom- und Wärmeerzeugung von möglichen Ausfall von russischen Gasimporten auf
Abbildung 3: Erdgasverbrauch 2021 nach Sektoren in TWh (Hu)
300
250
stofflicher
4%
Verbrauch
200
energetischer
Verbrauch
150 31%
100 23%
18%
50 11%
6% 6%
0
Haushalte Industrie Stromerzeugung Gewerbe, Fernwärmeerzeugung sonstige*
Handel und
Dienstleistungen
Prognos (2022) basierend auf AGEB (2021), BDEW (2022) und UBA (2022);
*enthält sonstige Umwandlungssektoren wie Raffinerien, Gas- und Ölförderung und statistische Differenzen
8Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Deutschland. Zum anderen werden Vorschläge ent-
wickelt, wie diese aus energie- und klimapolitischer
Sicht bestmöglich abgefedert werden können, um
wirtschaftliche und soziale Verwerfungen zu ver-
meiden und eine Energieversorgung im Einklang mit
den Klimazielen zu gewährleisten. Das Papier befasst
sich nicht im Detail mit den globalen Auswirkungen
eines Lieferstopps. Annahmen zum möglichen Er-
satzbedarf beruhen auf Daten anderer Untersuchun-
gen (EU-Kommission und IEA, s.u.). Die Ergebnisse
dieser Analysen bilden die Grundlage für die politi-
schen Handlungsempfehlungen am Schluss dieses
Papiers.
9Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
2 Kurzfristige Optionen für alternative eine Erhöhung der Importflüsse aus Ländern wie
Erdgasimporte Norwegen, Aserbaidschan und Algerien zur Verfü-
gung gestellt werden können. 10 Weitere Erhöhungen
Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, aufkommens- jenseits dieses Wertes sind aufgrund technischer
seitig einen möglichen Ausfall von russischen Beschränkungen der Produktions- und Transport-
Gasimporten zu kompensieren. kapazitäten unwahrscheinlich.
Der Gasmarkt ist zwischen den Mitgliedsstaaten der Mit Blick auf LNG-Importe rechnet die Europäische
Europäischen Union weitgehend integriert, und die Kommission mit zusätzlichen Importen von rund
Gasinfrastruktur ist, insbesondere in Nordwesteu- 50 bcm im laufenden Jahr. 11 Die Internationale Ener-
ropa, engmaschig vernetzt. Aus diesen Gründen gieagentur (IEA) sieht ein technisches Potenzial von
werden die kurzfristigen Optionen für alternative 60 bcm für Importe. 12
Erdgasimporte auf europäischer Ebene betrachtet
(Abbildung 4). Das tatsächlich realisierbare Potenzial für zusätzli-
che LNG-Importe hängt dabei unter anderem von
Im Jahr 2021 betrug der europäische Gasjahresver- der Zahlungsbereitschaft europäischer Abnehmer
brauch insgesamt rund 412 bcm. Russland expor- sowie der Verfügbarkeit von Ausweichmöglichkei-
tierte (via Pipeline und als LNG) rund 155 bcm Erdgas ten für bestehende LNG-Konsumenten, insbeson-
an die 27 europäischen Mitgliedstaaten. 9 Maximal dere in Asien, ab. Für einen Rückgang im Umfang
diese Importmenge könnte aufgrund der aktuellen von einem Drittel der russischen Erdgasimporte geht
Situation also kurzfristig infrage stehen. Daher ba- die Internationale Energieagentur von einer zusätz-
siert die weitere Analyse auf einer Referenzreduk- lichen LNG-Menge von 20 bcm aus.
tion im Umfang von 155 bcm.
Da die vorliegende Analyse auf eine stärkere Reduk-
Auch wenn Russland grundsätzlich im laufenden tion abzielt, wird eine höhere Menge veranschlagt,
Kalenderjahr weiterhin Erdgas nach Europa expor- die eine größere Zahlungsbereitschaft in Europa un-
tiert hat und die Transportmengen in der vergange- terstellt. Allerdings wird diese etwas konservativer
nen Zeit sogar wieder angestiegen sind, wird zur als die von der EU verwendeten 50 bcm gewählt und
analytischen Einschätzung auch für die folgenden bei 40 bcm angesetzt.
Jahre bewusst die Gesamtimportmenge als Bezugs-
größe gewählt, um ein vollumfängliches Bild zu den Europa verfügt über Gasspeicher mit einem Gesamt-
eventuellen Konsequenzen eines Lieferstopps bieten speichervolumen von knapp 114 bcm. 13 Die Speicher
zu können. sind für die Deckung der Winternachfrage entschei-
dend – ihr Füllstand gegen Ende des Frühjahrs hängt
Im Einklang mit den Erwartungen der Europäischen daher stark von den Temperaturen in der Heizperi-
Kommission sowie der Internationalen Energie- ode davor ab und entsprechend hoch muss die Ein-
agentur ist davon auszugehen, dass kurzfristig jähr- speicherung im Sommer und Herbst ausfallen, um
lich rund 10 bcm zusätzliches Pipeline-Gas durch die Speicher wieder zu füllen. 2021 unterblieb die
9 Eurostat (2022) 11 Europäische Kommission (2022)
10 Europäische Kommission (2022), Internationale 12 Internationale Energieagentur (2022)
Energieagentur (2022)
13 AGSI (2022)
10Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Speicherauffüllung insbesondere in Deutschland bestimmter Mindestfüllstand zum 30.09. eines Jah-
(Abbildung 2), getrieben vor allem durch eine man- res führt lediglich dazu, dass Gaslieferungen – ins-
gelnde Einspeicherung in den Speichern des Ga- besondere die LNG-Zukäufe – entsprechend zeitlich
zprom-Tochterunternehmens Astora, was zu sehr eingetaktet werden müssten.
niedrigen Füllständen Anfang 2022 geführt hat.
Gleichzeitig fiel der Heizbedarf bisher europaweit Auf Basis der so getroffenen Annahmen entsteht für
eher gering aus, sodass die Speicher zum 11.03.22 dieses Jahr insgesamt ein Ersatzbedarf von rund
lediglich um knapp 8 bcm niedriger befüllt waren als 105 bcm in der Europäischen Union (Abbildung 4,
zum 11.03.21. Insgesamt waren zum 11.03.22 30 bcm Tabelle 2), sollten russischen Lieferungen im Umfang
in Speichern verfügbar. 14 eines ganzen Jahres ersetzt werden müssen.
Die vorliegende Analyse geht davon aus, dass im In einem nächsten Schritt muss nun der daraus re-
Falle einer Versorgungsunterbrechung stärker auf sultierende anteilige Ersatzbedarf für Deutschland
Speicher zurückgegriffen werden kann und eine abgeleitet werden, da die anschließende nachfrage-
jährliche Netto-Ausspeicherung von 8 bcm möglich seitige Analyse gezielt für Deutschland erfolgt, um
ist. Im Ergebnis führt dies dazu, dass Speicher weder bestehende, detaillierte Modelle des deutschen Ener-
zu einem höheren noch einem niedrigeren Ersatzbe- giesystems für die Berechnungen einsetzen zu kön-
darf beitragen. nen.
Eine verpflichtende Mindestbefüllung der Speicher Grundsätzlich sind zwei Aufteilungen des EU-wei-
zu einem bestimmten Stichtag hat für die Analyse ten Ersatzbedarfs möglich: Zum einen kann dieser
keinen Effekt, da ganze Jahre betrachtet werden. Ein anteilig nach dem Anteil der Mitgliedsstaaten am
Abbildung 4: Erdgasimporte (EU-27) aus Russland, kurzfristig verfügbare alternative Erdgasimporte
und resultierender Ersatzbedarf
Agora Energiewende (2022) mit Daten von Eurostat (2022), IEA (2022), Europäische Kommission (2022)
14 AGSI (2022)
11Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Gesamtgasverbrauch aufgeteilt werden. Dies ent- Wenn andere EU-Staaten einen größeren Anteil zu
spricht einem gesamteuropäisch einheitlichen Den- möglichen Verbrauchsreduktionen beitragen kön-
ken und Handeln und würde für Deutschland zu ei- nen und wollen, könnte der Ersatzbedarf für
nem Ersatzbedarf von 24,15 bcm (236 TWh Hu) Deutschland entsprechend geringer ausfallen.
führen.
Die größten Unsicherheiten bei dieser Abschätzung
Alternativ können die nationalen Ersatzbedarfe auf liegen in der Verfügbarkeit von LNG und in der Wit-
Basis der russischen Importanteile berechnet wer- terung der kommenden Heizperiode. Sollten lediglich
den. Diese Herangehensweise spiegelt die direkten 30 bcm statt 40 bcm LNG verfügbar sein, erhöht sich
Konsequenzen des möglichen Ausfalls dieser be- der deutsche Ersatzbedarf um knapp 3 bcm oder
stimmten Bezugsquelle besser wider. In diesem Fall 30 TWh. Bezüglich des Heizbedarfs war 2021 relativ
entstünde für Deutschland eine größerer Ersatzbe- hoch. Eine Reduktion des Ersatzbedarfs um 20 TWh
darf: 29,4 bcm (291 TWh Hu). ist für warme Jahre möglich (Temperaturen von
2020 gegenüber 2021). Umgekehrt könnte aber ein
Deutschland ist aus logistischen Gründen, insbeson- im Vergleich zu 2021 deutlich kälteres Jahr den Er-
dere infolge des hohen Anteils pipelinegebundener satzbedarf um 20 TWh erhöhen.
Importe aus Russland, mehr als viele andere europä-
ische Staaten auf russische Erdgasimporte angewie-
sen. Außerdem hat die deutsche Energiepolitik in
den vergangenen Jahren Schritte für eine bessere
Diversifizierung unterlassen, sodass sich die Im-
portabhängigkeit systematisch erhöht hat.
Um dieser Tatsache gerecht zu werden, betrachten
wir im Folgenden einen Ersatzbedarf, der bei einer
Verteilung nach Anteil am russischen Gasverbrauch
entsteht. Dies sind 291 TWh Hu.
Tabelle 2: Ableitung des deutschen Ersatzbedarfs auf Basis des Anteils an EU-Importen
Anteil DE an
TWh (Hu) EU 27 DE
EU
Gasverbrauch 2021 4.025 912 23 %
Import Russland (Pipeline+LNG) 1.514 430 28 %
Ersatzbedarf EU 27 1.026
Bedarf DE bei Ermittlung nach Gasverbrauch 232
Bedarf DE bei Ermittlung nach Importmengen aus Russland 291
Agora Energiewende (2022) auf Basis von Eurostat (2022), IEA (2022b), Europäische Kommission (2022)
12Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
3 Maßnahmen zur Reduktion des Treibhausgasemissionen einsparen. Obgleich diese
Gasverbrauchs Maßnahmen eine Vorlaufzeit von einigen Jahren ha-
ben, um ihre volle Wirkung zu entfalten, besteht
Maßnahmen zur Reduktion des Erdgasverbrauchs dringender Handlungsbedarf, ihre Umsetzung un-
müssen in den drei Sektoren ansetzen, in denen sich verzüglich auf den Weg zu bringen. Dies ist auch
der Verbrauch konzentriert: Gebäude, Industrie und deshalb erforderlich, weil kurzfristige Maßnahmen
Energiewirtschaft. Dabei kann man Handlungsopti- nicht beliebig lange aufrechterhalten werden
onen grundsätzlich in zwei Kategorien einteilen. können.
Erstens sind strukturelle Maßnahmen möglich, die
die Abhängigkeit von Gas langfristig abbauen. Zwei- Kurzfristige Maßnahmen erlauben eine sofortige
tens können kurzfristige Änderungen des Betriebs Reduktion des Gasverbrauchs, sind aber mit negati-
von Anlagen und Kraftwerken beziehungsweise Än- ven Effekten wie Komforteinbußen oder der Reduk-
derungen im Verhalten im Sinne einer Notfallreak- tion wirtschaftlicher Aktivität verbunden. Dabei
tion greifen. steigen die negativen Effekte mit zunehmender Ver-
brauchsreduktion. Daher werden kurzfristige Maß-
Strukturelle Maßnahmen haben den Vorteil, dass sie nahmen in zwei Stufen eingeteilt. Eine erste Stufe,
die langfristige Wettbewerbsfähigkeit steigern und die nur mit mäßigen bis starken Verhaltensein-
Komfortverbesserungen mit sich bringen. Darüber schränkungen beziehungsweise Produktionsrück-
hinaus haben strukturelle Maßnahmen den ent- gängen verbunden ist, und eine zweite Stufe, die
scheidenden Vorteil, dass sie gleichzeitig die Trans- weiterreichende Maßnahmen umfasst.
formation zur Klimaneutralität befördern und
Die Reduktionseffekte werden jeweils bezogen auf
den jährlichen Verbrauch angegeben und auf das
Abbildung 5: Gasreduktion im Jahr 2027 Basisjahr 2021 bezogen. Die Wirkung der kurzfristi-
durch strukturelle Einsparungen gen Maßnahmen ist auf eine Dauer von einem, ma-
ximal zwei Jahren bezogen. Der Effekt mittelfristiger
Maßnahmen wird mit einem Zeithorizont von fünf
Gasreduktion 2027 (TWh)
Jahren, das heißt bis 2027, abgeschätzt.
80
60
3.1 Zusammenfassung
40 77 Bis 2027 können strukturelle Maßnahmen im Be-
69
55 reich Energieeffizienz, dem Ausbau Erneuerbarer
20 Energien und der Elektrifizierung nachhaltige Ga-
seinsparungen erzielen. Zusammen mit mittelfristi-
0 gen Änderungen im Kraftwerkseinsatz können so in
der Energiewirtschaft 77 TWh Erdgaseinsatz gegen-
über dem Niveau von 2021 eingespart werden. Bei
den Gebäuden sind Einsparungen von 55 TWh und
in der Industrie von 69 TWh möglich (Abbildung 5,
Tabelle 2).
Prognos (2022) und Agora Energiewende (2022)
13Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
In Bezug auf kurzfristige Einsparoptionen wurden Laden von E-Pkw) und grünem Wasserstoff als sai-
eine Reihe von unmittelbar wirkenden Maßnahmen sonalem Speicher.
auf ihre Wirksamkeit hin geprüft. Mit einem ersten
Paket an Maßnahmen (Stufe 1) können 158 TWh Ein Zubau von 39 GW Onshore-Windkraftanlagen,
Erdgas innerhalb eines Jahres eingespart werden. 5,5 GW Offshore-Windkraftanlagen und 84 GW
Mit weiterreichenden Maßnahmen kann der Bedarf Photovoltaik kann bis 2027 – zusammen mit Ände-
um 261 TWh reduziert werden. Im Vergleich zu ei- rungen beim Kraftwerkseinsatz – strukturell
nem vollständigen Ausbleiben russischer Gasliefe- 50 TWh Gas einsparen.
rungen (vgl. Kapitel 2) bleibt je nach Szenario somit
eine Differenz von knapp 133 TWh (Stufe 1) und Im Bereich der Fernwärme kann eine Kombination
30 TWh (Stufe 2) (Abbildung 6). von Wärmepumpen, Elektrodenkesseln, Solar-
und Geothermie, Nutzung von Abwärme und grü-
Relevante Maßnahmen inklusive ihres möglichen nem Wasserstoff fossile Energien und damit auch
Einsparpotenzials werden im Folgenden aufgeführt. Erdgas vollständig ersetzen. Insgesamt können so bis
2027 etwa 27 TWh fossiles Gas strukturell einge-
spart werden.
3.2 Energiewirtschaft
Kurzfristige Einsparpotenziale
Strukturelle Einsparpotenziale
Kurzfristig kann Erdgas in der Energiewirtschaft auf
Der Ausbau von Wind- und Solarkraft ist der drei Wegen eingespart werden: erstens durch einen
Schlüssel für den vollständigen Ersatz von fossilen veränderten Kraftwerkseinsatz (Stromerzeugung aus
Brennstoffen in der Energiewirtschaft. Damit Er- Erdgas wird durch Erzeugung aus Kohlekraftwerken
neuerbare zu jedem Zeitpunkt die Stromnachfrage ersetzt), zweitens durch den weiteren Zubau von Er-
decken können, bedarf es ergänzend Maßnahmen neuerbaren Energien und drittens durch die Option,
zur Flexibilisierung des Stromsystems (Netzausbau, in einzelnen Gaskraftwerken mit bivalenter Feue-
Stromspeicher, Lastmanagement inklusive flexibles rung temporär Heizöl statt Erdgas einzusetzen.
Abbildung 6: Einsparungen durch kurzfristige Maßnahmen im Szenario „Stufe 1“ und im Szenario
„Stufe 2“ im Vergleich zum Ersatzbedarf
Prognos (2022) und Agora Energiewende (2022)
14Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Insgesamt können hierdurch 71 TWh (Stufe 1) bezie- Öleinsatz, wäre aber auch ein längerfristiger Betrieb
hungsweise 105,5 TWh Gas eingespart werden. Da- mit Heizöl in den Wintermonaten möglich.
von entfallen 60 TWh (Stufe 1) beziehungsweise
79 TWh (Stufe 2) auf einen veränderten Kraft- Durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien steigt
werkseinsatz und den Zubau von Erneuerbaren die installierte Leistung kontinuierlich an. Die er-
Energien. neuerbare Stromerzeugung wird damit in den
nächsten 12 Monaten höher liegen als im entspre-
Aufgrund von Preiseffekten werden Gaskraftwerke chenden Vorjahreszeitraum und voraussichtlich
aus dem Markt verdrängt und im Wesentlichen etwa 17 TWh Gas einsparen (bei jeweils hälftiger
durch eine höhere Kohleverstromung ersetzt. Die Verdrängung von Kohle- und Gasstromerzeugung).
Nettostromerzeugung aus Erdgas könnte bis auf
50 bis 55 TWh sinken (im Vergleich zu 92 TWh im Auch in bestehenden Wind- und Biomassekraft-
Jahr 2020). Im Wesentlichen würde die Kondensati- werken lassen sich kurzfristig Erzeugungssteige-
onsstromerzeugung zurückgehen (etwa 25 TWh). rungen realisieren. Hierzu zählt die Durchführung
Durch verstärkten Einsatz von Heizkesseln und von Software-Updates bei Windenergieanlagen zur
Kohle-KWK würde aber auch die Erzeugung aus Leistungssteigerung sowie befristete Ausnahmen
Gas-KWK sinken (etwa 15 TWh). von Abschaltvorgaben. Im Bereich der Biomasse
kann eine befristete Flexibilisierung der Betriebs-
10 TWh (Stufe 1) beziehungsweise 24,5 TWh (Stufe vorgaben ebenfalls die Erzeugung steigern. Die damit
2) Erdgas könnte durch den Einsatz von Heizöl in verbundenen Einsparungen werden konservativ auf
dafür vorgesehenen Gaskraftwerken eingespart 1 TWh (Stufe 1) bis 2 TWh (Stufe 2) geschätzt. Eine
werden. Der Wechsel zu Heizöl ist bisher nur für genauere Analyse der Potenziale ist in dieser Studie
Notfälle und zur Überbrückung von wenigen Tagen nicht möglich. Es ist aber auf Grundlage von Bran-
vorgesehen. Unter der Voraussetzung, dass die cheninformationen davon auszugehen, dass höhere
Brennstofflogistik sichergestellt werden kann sowie Einsparungen möglich sind. 15
regulatorischer Anpassungen zur Ermöglichung von
Tabelle 3: Übersicht über die mögliche Gasreduktion im Jahr 2027 sowie Sofort-Einsparungen in den
Szenarien „Stufe 1“ und „Stufe 2“
Sofort-Einsparungen Sofort-Einsparungen
TWh (Hu) Gasreduktion 2027
Stufe 1 Stufe 2
Energiewirtschaft 77 71 106
Gebäude 55 38,3 55,9
Industrie 69 49 100
Gesamt 201* 158 261
Prognos (2022) und Agora Energiewende (2022)
* Interaktionseffekte zwischen sektoralen Einsparungen nicht im Detail modelliert. Prognos (2022) und Agora Energiewende (2022)
15 Bundesverband Erneuerbare Energien (2022)
15Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Eine Laufzeitverschiebung der drei verbliebenen energetischer Sanierung und dem Ersatz von mit
Kernkraftwerke (Emsland, Neckarwestheim 2 und fossilen Brennstoffen betriebenen Heizungen über-
Isar 2) wurde im Rahmen einer detaillierten Strom- wiegend durch Wärmepumpen. Beide Maßnahmen-
marktanalyse betrachtet. Da neue Brennelemente gruppen sind auch für die Erreichung der Klimaziele
kurzfristig nicht einsetzbar sein dürften, wurde der von herausragender Bedeutung. Insgesamt können
Effekt einer Verschiebung der Restlaufzeit um drei so bis 2027 rund 55 TWh Erdgas eingespart werden.
Monate betrachtet, so dass im kommenden Winter
zusätzlicher Strom aus Kernkraftwerken genutzt Sanierungsmaßnahmen sind mittelfristig am effek-
werden könnte. In Summe spart diese Maßnahme tivsten, um den Endenergiebedarf zu reduzieren. Die
lediglich 3 TWh Erdgas ein. Dieser relativ kleine Bei- Erhöhung der Sanierungsrate und -tiefe hat sich in
trag dürfte die genehmigungsrechtlichen und si- der Vergangenheit jedoch als Herausforderung er-
cherheitstechnischen Probleme einer solchen Ver- wiesen. Insofern gilt es jetzt umso mehr, eine Sanie-
längerung nur schwerlich aufwiegen, sodass diese rungswelle auszulösen, angefangen bei Gebäuden der
Option nicht in die weiteren Berechnungen aufge- schlechtesten Effizienzklassen sowie öffentlichen
nommen wurde. Gebäuden. Durch serielle Sanierungskonzepte, den
Einsatz von Digitaltechnik und industrieller Pro-
Durch die hohe kurzfristige Substituierbarkeit zwi- duktion sowie einen Pakt für Zukunftshandwerk gilt
schen Erdgas und anderen Energieträgern (Erneuer- es, die Kapazitäten zu erhöhen, um den Zeit- und
bare Energien, Kohle, Heizöl) in der Energiewirt- Personaleinsatz sowie die Kosten deutlich zu redu-
schaft können die negativen gesamtwirtschaftlichen zieren. Auf dieser Grundlage ist es möglich, bis 2027
Effekte insgesamt eingedämmt werden. durch energetische Sanierungen von Bestandsge-
bäuden eine Reduktion des Erdgasverbrauchs von
22 TWh zusätzlich zu den kurzfristigen nied-
3.3 Gebäude rigschwelligen Effizienzinvestitionen zu erzielen.
Dies erfordert einen kontinuierlichen Anstieg der
Der Gebäudesektor umfasst Privathaushalte sowie Sanierungsrate von rund 1,2 Prozent im Jahr 2021
die Gebäude im Bereich von Gewerbe, Handel und auf über 1,6 Prozent im Jahr 2027 bei allen Gebäuden.
Dienstleistungen. Die Wärmebereitstellung im Ge-
bäudebereich ist mit 340 TWh der mit Abstand Der deutsche Markt für Wärmepumpen wächst mit
größte Einsatzbereich von fossilem Erdgas (46 Pro- hoher Geschwindigkeit. So hat sich der Absatz allein
zent) und damit ein zentrales Handlungsfeld für die 2021 um knapp 30 Prozent erhöht. 17 Durch einen In-
Verbrauchsreduktion. Dabei entfällt der größte Teil novationsschub und massive Steigerung der europä-
der Wärmenachfrage auf Raumwärme (82 Prozent) ischen Fertigungskapazität, kombiniert mit einer
und ein kleinerer Anteil auf die Warmwasserberei- Schulungs- und Fachkräfteoffensive kann bis 2027
tung (18 Prozent). 16 die Zahl der installierten Wärmepumpen von heute
gut 1,2 Millionen auf insgesamt 4,5 Millionen erhöht
werden. Dies ermöglicht eine weitere Reduktion des
Strukturelle Einsparpotenziale Erdgasverbrauchs um 20 TWh.
Die nachhaltige Vermeidung von fossilen Energien Darüber hinaus können durch Maßnahmen zur
im Gebäudebereich erfordert eine Kombination aus Warmwassereinsparung (5 TWh), durch die
16 Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz 17 Bundesverband Wärmepumpen e.V. (2022)
(2022)
16Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
betriebliche Optimierung der Heizungsanlage und eingespart werden. Der Einsatz wassersparender
die Durchführung des hydraulischen Abgleichs Armaturen kann kurzfristig 5 Prozent des Ver-
(8 TWh) weitere 13 TWh Erdgas eingespart werden. brauchs reduzieren. Hinzu kommen 5 Prozent (Stufe
1) beziehungsweise 15 Prozent Einsparungen durch
Nutzer:innenverhalten. Hierdurch sind Gaseinspa-
Kurzfristige Einsparpotenziale rungen zwischen 5,2 TWh (Stufe 1) und 9,8 TWh
(Stufe 2) möglich.
Kurzfristig können Verhaltensänderungen, verbes-
serte Betriebseinstellungen und klein-investive Hydraulischer Abgleich und betriebliche Optimie-
Maßnahmen den Erdgasverbrauch der Gebäude re- rung. Für den effizienten Betrieb einer Heizung
duzieren. Außerdem können auch kurzfristig neue muss die Vorlauftemperatur optimal auf das jewei-
Heizgeräte einen Einspareffekt bringen. lige Nutzungsverhalten als auch auf die übrigen
Komponenten der Heizung abgestimmt sein. Darüber
Die Absenkung der Raumtemperatur ist kurzfristig hinaus kann ein hydraulischer Abgleich, das heißt
die wirkungsvollste Maßnahme. Da dies bei zuneh- ein optimierter Wasserdurchfluss der Heizkörper,
mender Absenkung allerdings eine deutliche Kom- weitere Einsparungen ermöglichen. Diese Maßnah-
forteinbuße bedeutet, werden zwei Stufen der Ver- men können kurzfristig zwischen 1,5 TWh (Stufe 1)
brauchsabsenkung betrachtet. Auch für die anderen und 3,8 TWh (Stufe 2) einsparen.
Anpassungsmaßnahmen wird eine Bandbreite be-
rechnet, die einen unterschiedlichen Aufwand der Gebäudedämmung. Diese Maßnahmen umfassen
Maßnahmen widerspiegelt. In Summe lassen sich einfache und schnelle Dämmverfahren zum Beispiel
durch die folgenden Maßnahmen insgesamt zwi- an Heizungsrohren und -nischen sowie Fenstern.
schen 38,3 TWh (Stufe 1) und 55,9 TWh (Stufe 2) Diese können von Privatpersonen umgesetzt werden
einsparen. und benötigen keine Handwerker. Dadurch können
zwischen 3 TWh (Stufe 1) und 5 TWh (Stufe 2) einge-
Absenkung Raumtemperatur. Eine Reduktion der spart werden. Der hier ermittelte Effekt entfaltet zu-
Raumtemperatur um 1 °C senkt den Heizenergiebe- dem auch eine mittelfristige Wirkung, wenn die
darf um durchschnittlich 6 Prozent. 18 In der ersten Maßnahmen kontinuierlich erneuert werden.
Maßnahmenstufe wird angenommen, dass 50 Pro-
zent aller Gebäude eine Temperaturabsenkung von Verstärkte kurzfristige Nutzung von Holzöfen und
1 °C vornehmen und weitere 50 Prozent um 0,5 °C Propangasheizungen. Kurzfristig lassen sich beste-
absenken. In Stufe zwei erhöht sich die Absenkung hende sowie neue Holz-Zusatzheizungen für die
um weitere 0,5 °C, also jeweils hälftig 1,5 °C und 1 °C Raumwärmebereitstellung nutzen, ebenso können
Gesamtabsenkung. Dies führt zu Einsparungen zwi- Propangasheizungen in Privathaushalten und
schen 13,5 TWh (Stufe 1) und 22,1 TWh (Stufe 2) Erd- Werkstätten genutzt werden. Dies kann 11,2 TWh
gas. (Stufe 1 und 2) Erdgas einsparen.
Senkung des Warmwasserverbrauchs. Der Ver- Kurzfristiger Einbau von Wärmepumpen. Schon
brauch von Warmwasser in einem Zwei-Personen- jetzt werden jährlich 180.000 neue Wärmepumpen
haushalt beträgt durchschnittlich etwa 60 bis 90 Li-
ter pro Tag. 19 Durch Verhaltensänderungen und den
Einsatz von Spararmaturen kann kurzfristig Energie
18 Prognos (2022) 19 co2online (2020)
17Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
in Deutschland eingebaut. 20 Dabei hat sich der Markt Verbraucher:innen eine deutliche Komforteinbuße
für Wärmepumpen seit 2019 nahezu verdoppelt. hinnehmen.
Durch einen beschleunigten Einbau auch in Be-
standsgebäuden lassen sich 2,3 TWh (Stufe 1 und 2) Der kurzfristige Hochlauf gering-investiver Maß-
Erdgas einsparen. nahmen sowie des Einbaus effizienter oder erneuer-
barer Heizgeräte kann wesentlich zur Erdgasreduk-
Effiziente Endgeräte und Beleuchtung. Eine Re- tion im Gebäudesektor beitragen. Damit sich die
duktion des Strombedarfs unterstützt die Erdgas- diskutierten Maßnahmen kurzfristig umsetzen las-
vermeidung in der Energiewirtschaft. Außerdem sen, sollte ein politisches Maßnahmenpaket auch die
sind Verbrauchsreduktionen angesichts der aktuell kurzfristige Angebotsausweitung im Gebäudesektor
sehr hohen Strompreise angezeigt. Insgesamt lassen ins Auge fassen, welches insbesondere auch schon
sich hierdurch zwischen 5,7 TWh (Stufe 1) und heute Installationskapazitäten, Fachkräfte sowie
8,5 TWh (Stufe 2) einsparen. Diese Einsparungen passgenaue Umsetzungslösungen in den Blick
fallen im Stromsystem an und führen in diesem Sze- nimmt (siehe Kapitel 4).
nario zu keiner weiteren Gaseinsparung, wohl aber
zu deutlichen Emissionsminderrungen von circa
2,5 bis 4 Mio. t CO2. 3.4 Industrie
Sonstige Einsparpotenziale eröffnen sich unter Die Endverbrauchsindustrien haben im Jahr 2021
anderem durch die Umstellung von Kochgas auf insgesamt 245 TWh fossiles Erdgas eingesetzt. Da-
Strom und Propangas und den Ersatz von Gasaußen- von flossen 209 TWh in die Wärmebereitstellung
wandheizungen durch Monoblock-(Wand-) Klima- und 36 TWh in die stoffliche Nutzung für die Am-
anlagen. Dadurch lassen sich 1,6 TWh (Stufe 1 und 2) moniaksynthese, die Herstellung von Methanol und
einsparen. die Herstellung von Wasserstoff. Bei den Grund-
stoffindustrien sind die chemische Industrie, das Er-
Die Preiselastizitäten der Nachfrage nach Erdgas im nährungsgewerbe, die Metallerzeugung und die Pa-
Gebäudesektor sind kurzfristig gering, 21 weshalb die pierindustrie die größten Einzelverbraucher von
aktuellen starken Preisanstiege für Erdgas bereits Erdgas. Im Schnitt werden über 85 Prozent des Gases
eine merkliche Einkommensverringerung für Haus- zur Herstellung von Prozesswärme eingesetzt
halte zur Folge haben. Im Falle eines kurzfristigen (Abbildung 7). 22
Importstopps russischen Gases dürften die Erdgas-
preise weiter steigen. Durch die hier diskutierten Zusätzlich wurden in den Industrien des Umwand-
Kurzfristmaßnahmen kann der Erdgasverbrauch so- lungssektors (Raffinerien, Anlagen zur Gewinnung
wie der damit einhergehende negative Einkom- von Erdöl und Erdgas, Kokereien etc.), die in der Ab-
menseffekt reduziert werden, jedoch ist die wir- grenzung der Energiebilanz anders geführt werden,
kungsvollste Maßnahme – die Absenkung der weitere 36 TWh Erdgas eingesetzt.
Raumtemperatur – nur möglich, wenn
20 Bundesverband Wärmepumpen e.V. (2022) 22 Die Daten beruhen zwar auf dem Berichtsjahr 2020,
haben sich aber mutmaßlich im Jahr 2021 nicht
grundsätzlich geändert.
21 Auffhammer und Rubin (2018)
18Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Strukturelle Einsparpotenziale effizient, aber in Bezug auf die Investitionskosten
kostengünstiger. Ein beschleunigter Einsatz – auch
Mittelfristig erlaubt die Elektrifizierung (Wärme- zur Nutzung von Erzeugungsspitzen bei Erneuerba-
pumpen und Elektrodenkessel) sowie der Umstieg ren Energien – erlaubt einen Rückgang von 16 TWh.
auf grüne Gase den Ersatz von fossilem Erdgas im
Industriebereich im Zeitraum bis 2027 im Umfang Grüner Wasserstoff und grüne Gase. Wasserstoff,
von 69 TWh. Gerade im Falle einer Knappheit von welcher mithilfe von Erneuerbaren Energien herge-
Erdgas ist der fokussierte Einsatz von Wasserstoff stellt wurde, kann mittelfristig Erdgas in einigen in-
und Biomasse im Industriesektor wichtiger denn je. dustriellen Anwendungen ersetzen. Der Wasserstoff
muss überregional importiert werden. Hierfür sind
Steigerung der Energieeffizienz. Hohe Erdgaspreise europäische Initiativen geeignet, um die Entwick-
verbessern die Wirtschaftlichkeit von Effizienzin- lung von Projekten zum Beispiel in der Nord- und
vestitionen deutlich. Die Umsetzung von Maßnah- Ostsee sowie in Südeuropa zu beschleunigen. Bio-
men wird entsprechend beschleunigt und vorgezo- methan kann mittel- bis langfristig die stofflichen
gen. Auch teurere Maßnahmen rechnen sich nun. Eigenschaften von Erdgas aufgrund der stofflich
Damit können 22 TWh Erdgas eingespart werden. ähnlichen Eigenschaften vor allem in Bezug auf den
Methangehalt – zum Beispiel bei der Ammoniakher-
Wärmepumpen. Für Temperaturniveaus bis 200 °C stellung – ersetzen. Für Schmelzprozesse in der Se-
sind Wärmepumpen eine effiziente Alternative zur kundärroute der Nichteisenmetallindustrie werden
Nutzung von Erdgas. Durch hohe Gaspreise werden üblicherweise Erdgas oder Heizöl sowie elektrische
Wärmepumpen wirtschaftlich und Effizienzgewinne Energie eingesetzt. Primärenergieträger wie Erdgas
schlagen beschleunigt zu buche. Dies erlaubt Ein- können dabei auch durch Pyrolysegas – hergestellt
sparungen von 11 TWh. aus fester Biomasse oder biogenen Abfällen – ersetzt
werden. Insgesamt ergeben sich so Gaseinsparungen
Elektrodenkessel. Elektrodenkessel können zur von 20 TWh.
Heißwasser- oder Dampferzeugung mithilfe von
elektrischer Energie eingesetzt werden. Im Vergleich
zu Wärmepumpen sind Elektrodenkessel weniger
Abbildung 7: Anwendungsbilanz 2020 Naturgase (Erdgas, Erdölgas, Grubengas) in TWh/a
Fraunhofer ISI (2021)
19Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
Kurzfristige Einsparpotenziale Brennstoffwechsel. Der Erdgaseinsatz für die Er-
zeugung von Prozesswärme kann in einer Reihe von
Kurzfristig kann die industrielle Erdgasnachfrage Anlagen kurzfristig durch Heizöl, Kohle, Biomasse
auf drei Wegen reduziert werden: Umstellung der oder Ersatzbrennstoffe vermieden werden. Für Stufe
Produktionsverfahren auf andere Brennstoffe, be- 1 wird ein Ersatzanteil von 15 Prozent veranschlagt,
triebliche Optimierung der Abwärmenutzung und für Stufe 2 rechnen wir mit 33 Prozent. Einzelne An-
ein Absenken der Produktion. Reduktionsmaßnah- lagen in Deutschland können für die Herstellung von
men werden in zwei Stufen unterschieden, da diese Ammoniak auf alternative Brennstoffe setzen. Das
je nach Anlage mit unterschiedlichen praktischen Reduktionspotenzial dieser Maßnahmen bewegt
Umsetzungshürden beziehungsweise ökonomischen sich schätzungsweise zwischen 22 TWh (Stufe 1)
Auswirkungen verbunden sind. Die Abschätzung der und 44 TWh (Stufe 2). Für die Umsetzung dieser
Möglichkeiten, den Bedarf zu reduzieren, ist mit ei- Maßnahmen müssen Anpassungen sowohl an der
ner gewissen Unsicherheit verbunden, weil es der- Transportlogistik als auch in der Anlagentechnik
artige Preisentwicklungen auf dem Erdgasmarkt vorgenommen werden. Diese Aspekte müssen auch
historisch noch nicht gab und daher die Erfahrungen in den Genehmigungen für die Anlagen berücksich-
bezüglich der Elastizität der Nachfrage in der euro- tigt werden.
päischen Industrie begrenzt sind.
Abwärmenutzung. Die Restwärme, die bei industri-
Bei der kurzfristigen Reaktion der Industrie kommt ellen Kühl- und Gefrierprozessen oftmals abgeführt
Marktpreisen eine große Bedeutung zu. Viele In- wird, kann stattdessen zur Wärmeerzeugung wie-
dustrieanlagen können mit unterschiedlichen derverwendet werden, um den Energieverbrauch zu
Brennstoffen betrieben werden, beziehungsweise senken. Optionen hierfür sind unter anderem die In-
lassen sich mit geringem Aufwand auf alternative tegration von Wärmerückgewinnung und -erzeu-
Brennstoffe umrüsten. Diese marktgetriebene Reak- gung (zum Beispiel aus industriellen Kühl- und Ge-
tion setzt aber voraus, dass die relativen Preise für frierprozessen) in Prozesse sowie die Nutzung von
Brennstoffe auch die jeweilige Verfügbarkeit korrekt Kompressoren und Wärmepumpen zur weiteren
widerspiegeln. Dies gilt ebenso für die Vermeidung Temperaturerhöhung. Kurzfristig ermöglicht dies
von Brennstoffeinsatz durch Effizienzmaßnahmen, Einsparungen zwischen 1 TWh (Stufe 1) und 3 TWh
also auch für die Absenkung der Produktion be- (Stufe 2).
stimmter Grundstoffe.
Erzeugungsrückgang Prozesswärme. Anhaltend
Auch nachfrageseitig sind Preise als Koordinations- hohe Energiepreise und ein möglicher Importrück-
mechanismus von entscheidender Bedeutung: Ein gang haben erwartbar eine Auswirkung auf die Kon-
konjunkturbedingter Nachfragerückgang ist im junktur und damit auch auf die Nachfrage nach und
Sinne einer volkswirtschaftlich effizienten Alloka- die Produktion von Industriegütern. Dies senkt wie-
tion von Erdgas in einer Knappheitssituation sogar derum den Erdgasbedarf für die Dampf- und Indust-
wünschenswert. Allerdings ist in einer solchen Situ- riestromerzeugung. Dieser Rückgang wird mit
ation absolut entscheidend, dass einkommens- 10 TWh (Stufe 1) und 30 TWh (Stufe 2) veranschlagt.
schwache Haushalte wirksam, schnell und unbüro-
kratisch vor steigenden Kosten geschützt werden. Erzeugungsrückgang stoffliche Nutzung. Während
Zudem dürfen strategisch wichtige Industriezweige die energetische Verwendung von Erdgas als fossi-
keinen Schaden nehmen und müssen in der Krise lem Brennstoff teilweise durch Alternativbrenn-
entsprechend unterstützt werden, um Produktions- stoffe ersetzt werden kann (siehe oben), kann der
ausfälle überbrücken zu können. stoffliche Wert des Erdgases nicht ohne Weiteres
20Agora Energiewende | Energiesicherheit und Klimaschutz vereinen
durch alternative Energieträger ersetzt werden. Al- werden. Die tatsächlichen Kosten und gesamtwirt-
lerdings kann die stoffliche Erdgasnutzung preisbe- schaftlichen Auswirkungen werden daher auch von
dingt zurückgefahren werden. In diesem Fall wird der weiteren Preisentwicklung von Erdöl, Kohle, Bi-
dann statt Erdgas direkt ein Folgeprodukt importiert. omasse und anderen Ersatzbrennstoffen abhängen.
Eine Reduktion der stofflichen Nutzung von Erdgas
zur Herstellung von Ammoniak, Harnstoff oder Das politische Maßnahmenpaket sollte deshalb an-
Wasserstoff kann Einsparungen von 16 TWh (Stufe gemessene Ausgleichmaßnahmen für die Industrie
1, Rückgang um 50 Prozent) und 23 TWh (Stufe 2, beinhalten, um die Herstellung von strategisch
Rückgang um 75 Prozent) erzielen. Pressemitteilun- wichtigen Grundstoffen auch im Falle temporärer
gen aus der Industrie verdeutlichen, dass die Reduk- Produktionsrückgänge langfristig zu sichern.
tion der Produktion, ausgelöst durch die hohen
Preise, bereits im letzten Quartal 2021 begonnen
hat. 23 3.5 Weitere Maßnahmen und ökonomische
Implikationen
Die wirtschaftlichen Auswirkungen der hohen
Energiepreise sowie kurzfristigen Einsparmaßnah- Auch bei Implementierung der Maßnahmen in
men im Industriesektor sind mit großen Unsicher- Stufe 2, die weitreichende Kurzfristmaßnahmen
heiten behaftet und werden zwischen einzelnen vorsieht, verbleibt eine Restlücke zur Schließung des
Branchen stark variieren. Es ist zu erwarten, dass die deutschen Ersatzbedarfs von rund 30 TWh. Der tat-
Kosten für energieintensive Branchen mit hoher sächliche Ersatzbedarf kann bei einer niedrigeren
stofflicher Erdgasnutzung und geringen Substituti- LNG-Verfügbarkeit oder kälteren Temperaturen
onsmöglichkeiten tendenziell am höchsten ausfallen aber deutlich höher liegen. In diesem Fall würde ein
werden. kurzfristiger Importausfall zu weiteren, substanziel-
len wirtschaftlichen und sozialen Mehrkosten füh-
Dazu zählt neben der Ammoniakproduktion bei- ren.
spielsweise auch die Herstellung von Polysilizium.
Der in der Stufe 2 angenommene Rückgang der Für die Energiewirtschaft sind in Stufe 2 die Mög-
stofflichen Erdgasnutzung um 75 Prozent ist erheb- lichkeiten der kurzfristigen Substitution von Erdgas
lich, aber dürfte schätzungsweise den stofflichen mit Kohle, Öl und anderen Ersatzbrennstoffen zur
Erdgasbedarf sicherstellen, um die Produktion der Stromerzeugung bereits ausgeschöpft.
chemischen Verbundstandorte sowie anderer inte-
grierter Wertschöpfungsketten in Deutschland nicht Im Industriesektor wäre eine Reduktion des Erdgas-
gänzlich abbrechen zu lassen. Aufgrund der starken verbrauchs in Höhe der verbleibenden Restlücke
Verflechtungen dieser Branchen ist dies entschei- über einen Rückgang der energetischen Erdgasnut-
dend, um Kaskadeneffekte und damit zusammen- zung sowie einer Verringerung der stofflichen Erd-
hängende Kosten zu vermeiden. gasnutzung rechnerisch möglich. Die ökonomischen
Implikationen lassen sich schwer abschätzen, jedoch
Weniger starke Auswirkungen sind für die Reduk- würde die Reduktion des energetischen Gasver-
tion der energetischen Nutzung zu erwarten, denn in brauchs im Falle einer größeren Lücke (50 TWh) die
vielen Fällen kann die energetische Erdgasnutzung
mit alternativen Brennstoffen teilweise ersetzt
23 SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH (2022), Chemie
Technik (2022)
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