ENERGY BE EMPOWERED! TRENDRADAR #6 - Handelsblatt
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TRENDRADAR #6
ENERGY
BE EMPOWERED!
NACHHALTIGE ENERGIEERZEUGUNG UND ENERGIENUTZUNG
Was sind die Herausforde- Welche Technologien Wie können die Klimaziele
rungen der Energiewende? prägen die Zukunft? eingehalten werden?
2|3 INDEX
04
Die zunehmende Technologisierung unseres VORWORT
Lebens, eine wachsende Weltbevölkerung, die
Bedeutung einer nachhaltigen Versorgung – der
Energiesektor befindet sich in einer tiefgreifenden
Transformation.
06
THE TIME IS NOW
Die Folgen des Klimawandels werden immer
Die nachhaltige Energiegewinnung und -ver-
deutlicher sichtbar, der Handlungsdruck steigt.
sorgung war daher auch das Thema des sechsten
Alle Sektoren stehen vor großen Herausforderun-
Projektes der Initiative „The Mission“.
gen, um die Energiewende zu schaffen.
„The Mission“ ist eine Initiative für eine nachhaltige
Zukunft, in der Unternehmen unterschiedlicher
Branchen gemeinsam mit jungen Talenten an
neuen Produkten und Geschäftsmodellen arbeiten.
Ins Leben gerufen wurde die Initiative von Futury,
einem Spin-off der Werte-Stiftung, Deutsche Bank,
Bain & Company, PreZero und der Handelsblatt
Media Group. Die konkrete Idee hinter „The Mission“:
Studierende entwickeln in jeweils dreimonatigen
Projekten zu einem von 12 Themenfeldern Proto-
typen für nachhaltige Produkte oder Geschäfts-
16
SHAPING THE FUTURE
modelle. Dabei arbeiten sie Hand in Hand mit
Wie sieht die Energieerzeugung der Zukunft aus?
Unternehmenspaten aus dem jeweiligen Themen-
Wie wird die Energie verteilt und genutzt?
feld, um alle Lösungen praxistauglich zu gestalten
Welche Rolle spielen politische Rahmenbedingungen und
und in die konkrete Umsetzung zu überführen. Bei
gesellschaftliche Erwartungen?
„Energy – Be Empowered!“ sind dies Uniper,
Techem, Siemens, Vonovia, Kraftwerk, Wisag,
Ecolog, Liqui Moly und Schaeffler.
Auf die Teilnehmenden von Top-Universitäten aus
der ganzen Welt wartete ein straffes Programm:
Design Thinking, agile Arbeitsmethoden, Projekt-
organisation, Kommunikationsstrategien – die
Talente durchliefen ein strukturiertes Curriculum
vor Projektstart. Die fünf Teams arbeiteten im
Rahmen des Projektes an unterschiedlichen Seg-
menten der Energieversorgung – von dezentralen
54
Verteilmodellen bis zur effizienten Versorgung von
ZUKUNFTSSZENARIEN
Gebäuden.
Business as usual oder kraftvoller
Aufbruch in eine nachhaltige Zukunft?
INDEX
Wie entwickelt sich der Energiesektor
in den kommenden Jahren?
Besuchen Sie unsere Initiative
THE MISSION
auch online unter
Handelsblatt.com/themission
4|5
Klaus Dieter Maubach, Matthias Hartmann,
CEO, Uniper CEO, Techem
müssen dafür in allen Farben genutzt Die Trendwende im Kampf gegen den
werden. Parallel werden Anlagen im Klimawandel kann nur gemeinsam ge-
Bereich der Renewables konsequent meistert werden, so viel steht fest.
ausgebaut – hierfür brauchen wir Wer sich allerdings nur auf die CO2-
die richtigen Rahmenbedingungen. Vermeidung bei der Energieerzeu-
Sehr geehrte Damen und Herren, Marktwirtschaftliche Systeme wie das gung konzentriert und Energieeffizienz Fakt ist: Ohne Digitalisierung wird es
Europäische Emissionshandelssystem außen vor lässt, denkt zu kurz. Für den keine Energiewende geben. Das gilt
ich freue mich, Sie als Leserinnen sind dafür der richtige Anreiz. Der Klimaschutz muss beides Hand in Hand natürlich für alle Sektoren. Vor allem
und Leser des Trendradars begrüßen Wettbewerb wird uns auch hier weiter- gehen. Denn wir haben keine Zeit zu aber muss die Digitalisierung bei gleich-
zu dürfen. bringen. Nur so werden wir Fortschritte verlieren! zeitiger Technologieoffenheit in der
machen, ohne die sichere Energiever- Immobilienbranche vorangebracht wer-
Wir stehen aktuell vor der größten sorgung aufs Spiel zu setzen. Wenn es um Klimaschutz geht, ste- den. Der Gebäudesektor muss endlich
Herausforderung der vergangenen hen viel zu häufig die offensichtlichen, spürbar durch smarte und geringinves-
Jahrzehnte. Wir müssen sauber und Die Klimaneutralität ist für viele heute emotionalen Themen im Vordergrund. tive Technologien die Umwelt entlasten.
nachhaltig wirtschaften und gleichzei- noch ein schwer greifbares Ziel. Umso Der Gebäudesektor hingegen wird Die Urbanisierung und eine wachsende
tig das Industrieland Deutschland mit wichtiger ist es aber, dass die Energie- in der Debatte immer noch zu oft Erdbevölkerung fordern neue Konzep-
sicherer Energie versorgen. Vor allem wende nicht als Kostentsunami daher- vergessen. Dabei liegt hier ein sehr te und mehr städtische Wohnfläche.
müssen wir aber beides vereinbaren, kommt. Wenn die Energiekosten ins großes Einsparpotenzial. Sein Anteil Gleichzeitig führen Digitalisierung und
ohne die Menschen zu überfordern. Unermessliche steigen, verlieren wir am Energieverbrauch in Deutschland veränderte Mobilität zu neuen Formen
Wir alle sind der Schlüssel in der Trans- unsere Legitimation und damit unsere beträgt rund 35 Prozent. Zudem ist von Interaktionen und Vernetzung in
formation, hin zu einem klimaneutralen “Licence to operate”. Klimaschutz im Gebäude ein sehr kom- der On- und Offline-Welt. Dies geht
Energiesektor. Dabei tragen wir nicht plexes Thema. Wir müssen Emissionen aber nur in Zusammenarbeit und Kolla-
nur die Verantwortung für uns selbst, Lassen Sie uns gemeinsam antreten, vermeiden, indem wir auf erneuerbare boration in einem gemeinsamen, daten-
sondern auch für die folgenden Gene- die Menschen und unsere Wirtschaft Energien umsteigen. Gleichzeitig geht basierten Ökosystem, das auch andere
rationen. Dessen müssen wir uns be- mit nachhaltiger und bezahlbarer Ener- es darum, viele Möglichkeiten zur Ef- Marktteilnehmer und partnerschaftliche
wusst sein. Wir dürfen nicht stillstehen, gie zu versorgen und die Dekarboni- fizienzsteigerung zu nutzen. Denn mit Kooperationen mit einbezieht.
sondern müssen mutig voranschreiten. sierung vor die Gewinnmaximierung zu grünen Energieträgern können wir zwar
stellen. Mit der Innovationskraft meiner 50 bis 60 Prozent des CO2-Ausstoßes Daher suchen auch wir immer wieder
Umso beeindruckter bin ich von der Kolleginnen und Kollegen, den richti- vermeiden, es gibt aber nicht genü- aktiv den Zugang und die Nähe zu
Innovationsfreude, dem Entwicklergeist gen Rahmenbedingungen und Hand- gend Speicherinfrastrukturen oder aber Talenten mit disruptiven Ideen wie im
und der Kreativität, mit der meine Kol- lungsspielräumen für Unternehmen bin Flächen für Photovoltaik oder Wind- Rahmen von The Mission. Denn Klima-
leginnen und Kollegen aus der Energie- ich mehr als zuversichtlich, dass uns kraft in Deutschland, um den prognos- schutz hat Priorität, für uns Menschen
wirtschaft die Transformation voran- die Energiewende gelingen wird. tizierten Energiebedarf lückenlos aus und für unseren Planeten. Wir müssen
treiben. Selten habe ich eine solche regenerativen Energien sicherzustellen. jetzt die Weichen für morgen stellen.
Aufbruchstimmung in der Vergangen- Ich wünsche Ihnen nun einen Vielen Entscheider*innen ist das nicht Für uns, aber auch für die nachfolgen-
heit beobachten können. spannenden Blick in den Maschinen- klar. Wir brauchen also beides: deutlich den Generationen muss unser Umgang
raum der Energiewende. mehr klimafreundlich erzeugte Energie mit Energie schonender und nachhal-
Dieser Weg muss jetzt gegangen wer- und umfassende Lösungen, diese wirk- tiger sein.
den – und zwar mit dem nötigen Prag- Ihr Klaus Dieter Maubach lich effizient zu nutzen.
matismus. Evolution statt Revolution.
VOR WORT
Kohle muss durch Gas ersetzt werden.
Gas müssen wir Schritt für Schritt de-
karbonisieren. Gas und Wasserstoff
6|7
NOW 1,5° C
THE TIME IS
„Klima ist ein globales
Thema und deshalb ist auch die
Energiewende eine globale Heraus-
forderung. Es muss eine intensivere
globale Koordination geben.“
Andreas Schick,
Chief Operating Officer,
Schaeffler
Alarmstufe Rot für das Weltklima
Die menschengemachte Erderwärmung hat immer
extremere Folgen. Beispiele dafür sind Starknie-
derschläge, Hitzewellen, Dürren, Wirbelstürme Um das Pariser Klimaziel einzuhalten, dürften
sowie das Abschmelzen der Gletscher und Polkap- jedoch seit 2020 nur noch rund 400 Milliarden
pen. Der aktuelle Bericht des Weltklimarats (IPCC) Tonnen an CO2-Äquivalenten in die Atmosphäre
vom August 2021 beschreibt dies unmissverständ- gelangen. Da sich die globalen Treibhausgasemis-
lich. Demnach ist die globale Durchschnittstem- Folglich wird das Zeitfenster immer kleiner, um sionen derzeit auf mehr als 40 Milliarden Tonnen
peratur seit Mitte des 19. Jahrhunderts durch den den globalen Temperaturanstieg bis 2100 deutlich im Jahr belaufen, wäre dieses Budget ohne ein
Ausstoß von insgesamt 2,4 Billionen Tonnen CO2 unter zwei Grad Celsius gegenüber vorindustriel- schnelles und entschiedenes Einlenken bereits vor
bereits um etwa 1,1 Grad Celsius angestiegen. Ak- len Werten zu halten – und nach Möglichkeit auf dem Ende des Jahrzehnts verbraucht. Laut IPCC
tuell sei die CO2-Konzentration in der Atmosphäre 1,5 Grad zu begrenzen. Das ist die Zielsetzung des müssen die Treibhausgasemissionen ab sofort sin-
höher als zu irgendeinem anderen Zeitpunkt seit Pariser Klimaschutzabkommens, auf das sich die ken und spätestens im Jahr 2050 eine Netto-Null-
mindestens zwei Millionen Jahren. Für das Klima Weltgemeinschaft beim UNO-Gipfel 2015 geeinigt Bilanz erreichen. Zusätzlich zu den ambitionierten
bedeutet dies: „Alarmstufe Rot“. So fasste es UN- hat. Bei einer Erderwärmung um 1,5 Grad Celsius Emissionsminderungen sollte Kohlenstoffdioxid
Generalsekretär António Guterres nach der Ver- gelten die resultierenden Extremwetterlagen als spätestens ab der zweiten Hälfte des Jahrhunderts
öffentlichung des IPCC-Gutachtens zusammen. gerade noch beherrschbar. aktiv aus der Atmosphäre entfernt werden.
8|9 THE TIME IS NOW
Globale Investitionen* in die Energiewende,
in Mrd. US-Dollar
* Investitionen in Erneuerbare Energien, Elektrifizierung von Verkehr und
Startschuss für eine globale Energiewende? Insgesamt zeigt China in Bezug auf die Andererseits investiert China mehr als Wärme, Energiespeicherung, CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS)
sowie Wasserstoffwirtschaft
Der aktuell größte Treibhausgasemit- Energiewende ein äußerst zwiespälti- jedes andere Land in die Energiewen-
Quellen: BloombergNEF, IWF
tent ist China mit jährlich rund einem ges Bild. Einerseits setzt das Land wei- de. Dies ergibt eine aktuelle Erhebung
Viertel der weltweiten Gesamtmenge terhin stark auf die Kohleverstromung. von BloombergNEF. Demnach hat China
an CO2-Äquivalenten, gefolgt von den Rund 51 Prozent der weltweit installier- im Jahr 2020 rund 135 Milliarden US-
2004 33
USA mit etwa 18 Prozent. Auch die EU ten Kohlekraftwerkskapazität von fast Dollar für erneuerbare Energien, die
ist pro Jahr für 17 Prozent der Emissio- 2.100 Gigawatt befinden sich in China – Elektrifizierung des Verkehrs und der 2006 109
nen verantwortlich, wobei der Einzel- Tendenz steigend, da der Ausbau ent- Wärmeversorgung, Energiespeicher,
beitrag Deutschlands bei gut 2 Prozent gegen dem globalen Trend fortgesetzt CO2-Abscheidung und -Speicherung
liegt. Angesichts eines Anteils von rund wird. So hat China in der Zeit von 2000 (CSS) sowie Wasserstofftechnologien 2008 182
1,2 Prozent an der Weltbevölkerung ist bis Juli 2021 neue Kohlekraftwerke mit ausgegeben. Dies beinhaltet sowohl
der Pro-Kopf-Ausstoß von Kohlenstoff- einer Leistung von rund 983 Gigawatt private als auch öffentliche Investitio-
dioxid in Deutschland damit jedoch in Betrieb genommen. Zum Vergleich: nen. Deutschland liegt an dritter Stelle 2010 235
nach wie vor höher als in China. Die Kapazität aller in Betrieb befindli- dieses Rankings, hinter den USA. Im
chen Atomkraftwerke weltweit beträgt Vergleich zum Vorjahr sind die weltwei-
2012 263
etwa 392 Gigawatt. ten Investitionen in die Energiewende
im Jahr 2020 um rund neun Prozent auf
501 Milliarden US-Dollar angestiegen. 2014 297
Zehn Jahre zuvor betrugen sie noch
lediglich 235 Milliarden US-Dollar.
2016 378
Die USA sind im Kampf gegen die Erd-
erwärmung in den letzten Jahren einen
Schlingerkurs gefahren. Nachdem sein
2018 441
Vorgänger Donald Trump das Pariser
Klimaabkommen einseitig aufgekün- 2020 501
digt hatte, machte der aktuelle Prä-
sident Joe Biden nach seinem Amts-
eintritt diese Entscheidung wieder
rückgängig. Beim virtuellen Klimagipfel ES
im April 2021 sendete er das Signal, 13
dass die USA die Energiewende aktiv
983,2 China vorantreiben werden und dabei künftig China
(1 %)
eine Führungsrolle übernehmen wollen.
135
Dabei müssen jedoch besonders im
184,8 Indien (0,9 %) NL
eigenen Land große politische und ge-
sellschaftliche Widerstände überwun- 19
29,7 Indonesien den werden. Japan
27 (2,1 %)
DE
25,7 USA Mit dem „European Green Deal“ will (0,5 %)
die EU-Kommission das Pariser Klima-
29 Frank-
(0,8 %) reich
schutzabkommen in die Praxis umset-
25,6 Japan 20
zen und Europa bis 2050 zum ersten UK
klimaneutralen Kontinent machen.
26 (0,8 %)
24,8 Südkorea Der im Juli 2021 vorgelegte Fahrplan USA
„Fit for 55“ soll konkretisieren, wie die
(1 %)
85
Zubau neuer Kohlekraftwerke weltweit, (0,4 %) Investitionen 2020 in Mrd. US-Dollar
Leistung in GW, 2000 bis Juli 2021 und prozentualer Anteil des Bip 2020
Quelle: Global Coal Plant Tracker
10 | 11 THE TIME IS NOW
EU den Ausstoß von Treibhausgasen Insgesamt sind die Treibhausgasemis- So kündigt sich bereits an, dass der 20 Prozent des geforderten Ausbau-
bis 2030 um mindestens 55 Prozent sionen in Deutschland im Jahr 2020 um klimapolitische Erfolg des Vorjahres tempos. Die Gründe dafür sind vor
gegenüber dem Referenzjahr 1990 ver- fast neun Prozent auf rund 739 Millio- im laufenden Jahr nicht fortgesetzt allem Flächenrestriktionen, Akzeptanz-
ringern wird. Zuvor betrug das mittel- Treibhausgase sind nen Tonnen CO2-Äquivalente zurück- werden kann. Denn während 2020 probleme in der Bevölkerung und die
diejenigen gasförmigen
fristige Reduktionsziel der EU 40 Pro- gegangen. Dieser Wert liegt knapp die größte Reduktion von Treibhaus- Tatsache, dass Großprojekte wegen der
Bestandteile in der
zent. Das vorgelegte Maßnahmenpaket 41 Prozent unterhalb des Niveaus von gasemissionen seit der deutschen bürokratischen Hürden eine mehrjähri-
Atmosphäre, welche
ist detailliert, allerdings muss es noch thermische Infrarotstrah- 1990. Damit wurde die Gesamtvor- Wiedervereinigung verzeichnet wurde, ge Vorlaufzeit benötigen.
das Europaparlament und den Europäi- lung absorbieren und gabe der Bundesregierung von minus prognostiziert der Thinktank Agora
schen Rat passieren, bevor es in Kraft wieder ausstrahlen. Diese 40 Prozent erfüllt. Jedoch dürfte dies Energiewende mit einem Plus von Ein ähnliches Problem zeigt sich bei
treten kann. In diesen Verhandlungen Eigenschaft verursacht nur ein kurzfristiger Lichtblick für den 47 Millionen Tonnen CO2-Äquivalen- der Solarenergie, denn auch hier klaffen
wird es aufgrund der unterschiedlichen den Treibhauseffekt. Klimaschutz gewesen sein, der zum ten für 2021 den höchsten jährlichen Anspruch und Wirklichkeit auseinander.
Interessen voraussichtlich noch zu gro- Wasserdampf (H2O), Großteil auf die Coronapandemie Anstieg in diesem Betrachtungszeit- Während die installierten Photovoltaik-
ßen Veränderungen kommen. Kohlendioxid (CO2), zurückzuführen ist – insbesondere was raum. Dabei handele es sich nicht nur anlagen im Jahr 2020 eine Nennleistung
Lachgas (N2O), Methan
Energiewirtschaft, Industrie und Ver- um Nachholeffekte, sondern auch um von rund 53 Gigawatt aufgewiesen
(CH4) und Ozon (O3) sind
Eingefahrene Entwicklungspfade haben kehr betrifft. Denn der Rückgang der strukturelle Defizite bei der Umsetzung haben, soll diese Kapazität bis zum
die Haupttreibhausgase
starke Beharrungstendenzen – die nega- in der Erdatmosphäre. deutschen Wirtschaftsleistung betrug der Energiewende. Ende des Jahrzehnts laut Plänen der
tiven Reaktionen auf den Vorstoß der Außerdem gibt es eine 2020 aufgrund von Shutdowns und Bundesregierung auf 100 Gigawatt
EU-Kommission aus Wirtschaft und Vielzahl von ausschließ- Lieferengpässen etwa fünf Prozent Vor allem der Ausbau der erneuerbaren nahezu verdoppelt werden – obwohl
Gesellschaft sowie aus einzelnen EU- lich vom Menschen gegenüber dem Vorjahr. Ohne diese Energien bleibt seit Jahren hinter den sich die Zubaurate in den letzten Jah-
Mitgliedsländern haben dies einmal produzierten Treibhaus- Ausnahmesituation wäre das Redukti- Plänen zurück. Beispielsweise wurde ren deutlich abgeflacht hat. Forscher
mehr belegt. Ob der lautstarke Weck- gasen in der Atmosphäre, onsziel voraussichtlich verfehlt worden. seit 2017 hierzulande jährlich nur rund und Interessenverbände gehen davon
ruf des Weltklimarats die internationa- wie die Halogenkohlen- Und mit der konjunkturellen Erholung ein Gigawatt Onshore-Windenergie- aus, dass bis 2030 sogar deutlich mehr
wasserstoffe.
len Staats- und Regierungschefs auch der Volkswirtschaft dürften auch die kapazität netto neu installiert. Je nach Photovoltaik nötig sein wird, um die
tatsächlich wachrüttelt, werden die Quelle: IPCC, Umweltbundesamt CO2-Emissionen wieder zunehmen. Expertenschätzung sollte dieser Wert Klimaziele einzuhalten. Die Schätzun-
Ergebnisse des UN-Klimagipfels in jedoch zwischen 4,5 und 7 Gigawatt gen bewegen sich zwischen 150 und
Glasgow vom November 2021 zeigen. liegen. Also erreicht Deutschland der- über 200 Gigawatt.
Die Zeichen stehen noch nicht auf „Grün“. 114 5–9 Methan zeit im optimistischen Fall nur rund
Ambitionierte Ziele und strukturelle 120 Stickstoffmonoxid
Defizite in Deutschland
Die deutsche Bundesregierung hat Kohlenstoffdioxid
im März 2021 das Tempo ihrer Klima-
134
schutzpolitik deutlich hochgefahren.
FKW/HFWK
Grund war ein Urteil des Bundesver-
1.249
fassungsgerichts, das die fehlende
Generationengerechtigkeit des im Jahr Stick- 1.043 1.200
2019 beschlossenen Klimaschutzgeset- stofftri- 942
zes (KSG 2019) angemahnt hatte. Laut fluorid 1.000
739
novelliertem Klimaschutzgesetz (KSG 740 800
2021) soll Deutschland nun bereits bis
2045 faktisch klimaneutral sein – fünf 600
Jahre früher, als es ursprünglich ge-
400
plant war und als es das Pariser Ab-
kommen verlangt. Bis dahin sollen die 200
Treibhausgasemissionen gegenüber
dem Jahr 1990 um mindestens 95 Pro- Schwefel-Hexafluorid 0
zent verringert werden. 3.200
1990 2000 2010 2020
Verweildauer der Treibhausgase Treibhausgasemissionen in Deutschland,
in der Atmosphäre, in Jahren in Mio. Tonnen CO2-Äquivalenten
Quelle: Helmholtz Quelle: Umweltbundesamt
12 | 13 THE TIME IS NOW
Abfallwirtschaft
1,1
Transformation als gesamtwirtschaftliche Eine Studie von Prognos, dem Öko- industriellen Einsatz von Wasserstoff
Aufgabe Landwirt- Institut und dem Wuppertal Institut bis hin zu Wärmepumpen als Ersatz für
Der Energiesektor hatte im Jahr 2020 schaft vom Mai 2021 hält diesen neuen Emis- Öl- oder Gasheizungen. Deshalb wird
mit rund 30 Prozent den größten An- 8,9 Energie- sionspfad für realistisch. Denn das Ziel sich der Stromverbrauch in den kom-
teil am CO2-Ausstoß in Deutschland, Gebäude wirtschaft der Klimaneutralität bis 2045 könne menden Jahren unweigerlich erhöhen.
gefolgt vom verarbeitenden Gewer- 16,2 29,9 „innerhalb der üblichen Investitions- Das Bundeswirtschaftsministerium geht
be (24 Prozent), dem Verkehrssektor und Lebenszyklen sowie unter Wahrung für 2030 von einem Gesamtbedarf in
(20 Prozent), der Gebäudewirtschaft von Wirtschaftlichkeit und gesellschaft- Höhe von 645 bis 665 Terawattstunden
(16 Prozent) und der Landwirtschaft Treibhausgasemissionen in Deutschland nach Sektoren, licher Akzeptanz“ erreicht werden. Als aus. Das wäre eine Steigerung um rund
(9 Prozent). Somit stehen bei der Ener- 2020, Anteil in Prozent Schlüsselfaktoren dafür werden die 15 Prozent gegenüber den gegenwär-
giewende prinzipiell alle Wirtschaftsbe- erneuerbaren Energien, die Wasser- tigen Jahresdurchschnitten. Damit liegt
reiche in der Verantwortung. Aber nicht stoffwirtschaft, die Elektrifizierung des die Schätzung der Bundesregierung
nur der Zubau erneuerbarer Energien Verkehrs sowie die Gebäudesanierung jedoch tendenziell am unteren Rand
Verkehr
bleibt hinter den Erwartungen zurück, Industrie identifiziert. In diesen Bereichen müsse der Expertenprognosen. Und hinzu
denn auch die Emissionen der Industrie 19,8 das Engagement nun verstärkt werden. kommt die digitale Transformation,
24,1
und des Verkehrssektors haben in den die ebenfalls sehr energieintensiv ist.
letzten 10 Jahren annähernd stagniert. Bei der Energiewende hat die Elektri- Denn Rechenzentren, die das Rückgrat
Und die Gebäudewirtschaft war die ein- fizierung von Prozessen, die bislang der Industrie 4.0 bilden, verbrauchen
zige Branche, die im Coronajahr 2020 Quelle: Umweltbundesamt mit fossilen Energieträgern wie Kohle, viel Strom. Dieser Aspekt bleibt in den
trotz des allgemeinen Rückgangs der Treibhausgas- Öl und Erdgas befeuert wurden, einen bisherigen Schätzungen weitgehend
Treibhausgasemissionen ihre gesetzlich emissionen sinken 2020 um besonderen Stellenwert: Von batte- unberücksichtigt.
8,7%
vorgegebene Messlatte gerissen hat. rieelektrischen Fahrzeugen über den
Die Beschleunigung der Energiewende
im Rahmen des novellierten Klima-
schutzgesetzes (KSG 2021) stellt die
deutsche Wirtschaft vor neue Heraus-
forderungen. Insbesondere müssen be-
reits kurzfristig deutlichere Einschnitte „While the steps are clear,
vorgenommen werden im Vergleich zur what’s missing is a unified approach
ursprünglichen Gesetzesfassung (KSG
among policymakers and industry to
2019). Denn um das Ziel der Klimaneu-
move the world from lofty ambitions to real
tralität um fünf Jahre vorzuziehen, ist
schnelles und entschiedenes Handeln
climate action. Collaborating closely with
gefragt. Am stärksten betrifft dies laut stakeholders is but one of the transformations
den Plänen der Bundesregierung den required of executives at energy and natural
Energiesektor, der bis 2030 seine CO2- resources companies.“
Emissionen gegenüber 2020 mehr als
Thomas Arentsen,
halbieren muss. Aber auch auf Industrie
Partner, Bain & Company
(minus 34 Prozent), Verkehr (minus
42 Prozent) und Gebäudewirtschaft (mi-
nus 44 Prozent) kommen bis zum Ende
des Jahrzehnts große Aufgaben zu, um
ihren CO2-Abdruck zu reduzieren.
14 | 15 THE TIME IS NOW
Herausforderung „doppelte Energiewende“ Allerdings zeichnet sich bereits im bar ungünstige Konstellation, denn Die noch verbliebenen sechs deutschen
Im Jahr 2020 haben erneuerbare Ener- ersten Halbjahr 2021 ab, dass der Braunkohle hat die schlechteste Klima- Kernkraftwerke waren im Jahr 2020
gien zu rund 45 Prozent der Brutto- positive Kurs nicht gehalten werden bilanz von allen fossilen Kraftwerken. für etwa elf Prozent der Bruttostrom-
stromerzeugung in Deutschland bei- kann. Denn der Anteil der erneuerba- Die Wattstunde (Wh) ist erzeugung verantwortlich. Drei davon
getragen. Dies ist ein Rekordwert, nach ren Energien an der Nettostromerzeu- Deutschland will jedoch nicht nur bis eine Energiemaßeinheit, werden noch 2021 heruntergefahren,
40 Prozent 2019 und 35 Prozent 2018. gung ist bis einschließlich Juni deutlich 2045 klimaneutral werden und des- die für Strom und Wärme die letzten drei folgen im nächsten
In Bezug auf die Nettostromerzeugung, hinter dem Vorjahr zurückgeblieben. halb den Einsatz fossiler Energieträger verwendet wird. Jahr. Gegenwärtig ist jedoch noch
das heißt ohne den Eigenverbrauch der Laut Fraunhofer ISE haben Solar- und vermeiden. Auch der Ausstieg aus der Gebräuchlich sind folgende keine erneuerbare Energie in Sicht, um
Kraftwerke, war der Anteil noch höher. Windenergieanlagen rund 15 Prozent Atomenergie ist beschlossene Sache, Umrechnungsformen: diese Grundlast von etwa 62 Terawatt-
So berechnete das Fraunhofer-Insti- weniger Strom in das öffentliche Netz obwohl Kernkraftwerke nahezu kein Kilowattstunde (kWh) = stunden aufzufangen. Wahrscheinlich
eingespeist als im ersten Halbjahr 2020. Kohlendioxid emittieren. Aus rein klima- 1.000 Wh
tut für Solare Energiesysteme (ISE), werden kurzfristig vor allem Kohlekraft-
Megawattstunde (MWh) =
dass der Strommix, der tatsächlich Der Grund dafür ist die Witterungsab- politischer Perspektive könnten erneu- werke die entstehende Lücke schlie-
1.000 kWh
beim Endverbraucher angekommen hängigkeit der erneuerbaren Energien: erbare Energien einen deutlich größe- Gigawattstunde (GWh) = ßen. Aber auch diese sollen bis spätes-
ist, 2020 erstmals zu über 50 Prozent Da es im laufenden Jahr deutlich weni- ren Beitrag leisten, wenn sie anstelle 1.000 MWh tens 2038 vom Netz gehen.
aus erneuerbaren Energien stammte. ger Wind gab, ist die Windkraft sogar von bestehenden Atomkraftkapazitäten Terawattstunde (TWh) =
Nach Expertenschätzungen muss diese um fast 21 Prozent zurückgefallen. Auf- fossile Kraftwerke ersetzen würden. 1.000 GWh Angesichts eines ansteigenden Strom-
Einspeisungsquote bis 2030 auf min- gefangen wurde diese Minderprodukti- Allerdings ist das Problem der Lage- verbrauchs steht die deutsche Energie-
destens 65 Prozent ansteigen, damit on vor allem dadurch, dass Braun- und rung des anfallenden Atommülls nach wirtschaft vor der großen Herausforde-
die Klimaziele erreicht werden, wahr- Steinkohlekraftwerke hochgefahren wie vor ungeklärt. Und auch die Be- rung, diese „doppelte Energiewende“ –
scheinlich sogar auf über 70 Prozent. wurden. Mit Blick auf das Sektorenziel triebsrisiken sind hoch, wie die Reak- Dekarbonisierung bei gleichzeitigem
der Energiewirtschaft ist das eine denk- torkatastrophen von Tschernobyl und Ausstieg aus der Atomenergie – zu be-
Fukushima eindrücklich gezeigt haben. wältigen. Denn die Zeit drängt.
„Nach dem Ausstieg
aus der Atomkraft und dem
sicherlich richtigen Ausstieg aus der
Kohleverstromung, dürfen wir in Bezug
auf regenerative Energieerzeugung nicht
vergessen: Wir brauchen eine Grundlastver-
sorgung sowie eine Spitzenlastversorgung
in unserem Netz – auch zu Zeitpunkten, zu
Gesamt: 567 TWh
denen keine Sonne scheint. Idealismus
trifft auf Realismus.“
4
Martin Pentenrieder,
8
Co-Founder, Kraftwerk
11
45
Erneuerbare Energien
Braunkohle 16
Erdgas
Atomenergie
Steinkohle 16
Andere
Strommix in Deutschland 2020,
Anteil einzelner Energieträger an der
Bruttostromerzeugung, in Prozent
Quelle: Destatis
16 | 17
SHAPING
TRENDS UND TECHNOLOGIEN: 1990
1.251
Auf dem Weg zur Klimaneutralität
Anhebung der Klimaschutzziele
2000 Die Verschärfung der Gesetzgebung ist
1.045 noch keine Garantie für das Gelingen
FUTURE
der Energiewende. Hierzu sind bereits
Historische Reduktion
THE
kurzfristig große Anstrengungen in
pro Jahr:
17 Mio. t CO2-Äq allen Sektoren nötig. Denn angesichts
2010 der derzeitigen Entwicklungspfade
942 wird es schwer, Klimaneutralität bis
2045 zu erreichen und dabei zugleich
Energiesicherheit und Wirtschaftlich-
keit zu wahren. Diese Zielsetzungen
2020 bilden das „magische Dreieck“ des
739 deutschen Klimaschutzgesetzes.
Bis 2030 sollen die Treibhausgasemis-
sionen in Deutschland um 65 Prozent
„Much of the 2025 und bis 2040 um 88 Prozent gegenüber
discussion on reducing 649 1990 gesenkt werden. Nach der Berech-
emissions focuses on abatement nung von Prognos, dem Öko-Institut
curves and net-zero scenarios. While So funktioniert das Klimaschutzgesetz
und dem Wuppertal Institut vom Mai
Wenn Ziele verfehlt werden, muss künftig schnell
these help countries and industry players nachgesteuert werden 2021 müssen dazu jährlich rund 30 Milli-
2030
think about where they have to go, get- 438
onen Tonnen CO2-Äquivalente an Treib-
ting there has more to do with encouraging hausgasemissionen eingespart werden.
15. März
sustainable capital creation and rebalancing Historisch betrug die durchschnittliche
Umweltbundesamt berechnet die Emissionsdaten
jährliche Reduktion zwischen 1990 und
entrepreneurial risk vs. financial market ex- des Vorjahres
> Übersendung an Expertenrat für Klimafragen 2035 2020 jedoch nur 17 Millionen Tonnen.
pectation, while respecting industry strong
social mandate.“ 209
Das Bundesklimaschutzgesetz enthält
Alessandro Cadei, 1 Monats-Frist Notwendige zukünftige detaillierte Zielvorgaben für die einzel-
Partner, Expertenrat für Klimafragen prüft Emissionsdaten Reduktion pro Jahr: nen Sektoren. Verfehlt eine Branche ihr
Bain & Company > Weiterleitung an Bundesregierung 2040 30 Mio. t CO2-Äq Soll, muss das zuständige Bundesmi-
(innerhalb eines Monats) 124 nisterium innerhalb von drei Monaten
ein Sofortprogramm vorlegen, das die
geforderte Emissionsminderung sicher-
Fall 1: Maximale Jahresemissionsmengen eingehalten stellt. Dieses wird vor dem endgültigen
Fall 2: Jahresemissionsmengen in einem 2045 Beschluss der Bundesregierung von
oder mehreren Sektoren überschritten -2 einem Expertenrat hinsichtlich der ge-
(= Nachsteuerungsbedarf)
troffenen Annahmen überprüft.
Erforderliche Entwicklung der Treibhausgasemissionen
3-Monats-Frist in Deutschland bis 2045, in Mio Tonnen CO2-Äquivalenten
Bei Nachsteuerungsbedarf müssen zuständige
Quellen: Prognos, Öko-Institut, Wuppertal Institut
Ministerien ein Sofortprogramm vorlegen, mit
dem so nachgesteuert wird, dass die Sektorziele
im Folgejahr wieder erreicht werden
> Vorlage an Klimakabinett
(innerhalb von 3 Monaten)
Klimakabinett beschließt Sofortmaßnahmen
> Übermittlung an Bundestag
Quelle: BMU
TREND
18 | 19
RADAR
ZENTRALE TRENDS IM ÜBERBLICK
NG ENER
Z E UGU GIEV
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DACCS
Synthetische
Synthetische
Kraftstoffe
Kraftstoffe
CCS Smart
Fusionsreaktor Grüner Virtuelle
Grids
Wasserstoff Kraftwerke
Virtuelle Grüner
Kraftwerke Wasserstoff
Grüne
Geothermie Kohleausstieg Energie-
importe
Ausbau der Ausbau der
FT
Erdgaswirtschaft Wärmenetze Emissionsfreier
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Kraft-Wärme- Virtuelle Flugverkehr
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L SC
kopplung Kraftwerke
RGI
SEL
Ausbau der
Solarenergie Ausbau der
ENU
D GE
Verhaltens- Stromnetze Energetische
änderungen Ausbau der Smart Meters
Gebäude-
TZ U N
K UN
Windenergie sanierung
Emissionshandel und
Sektoren-
G
CO2-Bepreisung
POLITI
kopplung
Atom- Batterie- Verkehrswende
Recycling Neue Batterie- Synthetische
Natürliche ausstieg technologien Kraftstoffe
CO2-Senken Gesellschaftliche
Akzeptanz
Klimaschutz- Lithium- Wärmepumpen
Bürokratieabbau Grüner
ziele Ionen-Batterien Wasserstoff
BEOBACHTEN UNTERSUCHEN HANDELN
(LANGFRISTIG) (MITTELFRISTIG) (KURZFRISTIG)Sektorenkopplung
20 | 21 TRENDS UND TECHNOLOGIEN
Müllheiz- Quellen: Eigene Darstellung
kraftwerk
Erweiterte Sektorenkopplung Kläranlage Im Zuge der digitalen Transformation von Wirt- Gesellschaftliche Akzeptanz
KWK-
Der Großteil der Energie in Deutsch- Anlage schaft und Gesellschaft sollte auch die Informa- Es sind nicht nur ökonomische Anreizprobleme oder
land wird im verarbeitenden Gewerbe, tions- und Kommunikationstechnologiebranche bürokratische Hürden, die den notwendigen Umbau
in der Gebäudewirtschaft und im Ver- systematisch in die Sektorenkopplung einbezogen der Energiewirtschaft behindern. Denn speziell der
kehrswesen verbraucht. Deshalb gehört werden. Denn sie leistet nicht nur einen großen Ausbau der Onshore-Windkraft sowie des Strom-
zur Energiewende mehr als nur das Beitrag zur Energiewende durch intelligente übertragungsnetzes stoßen derzeit in Deutschland
Photovol-
Stromsystem umzubauen und fossile Power-to- taikanlage
Netze, Predictive Analytics oder die Optimierung auf großen öffentlichen Widerstand. Zwar gibt es
Kraftwerke durch erneuerbare Energien Gas-Anlage des Energieverbrauchs mithilfe von Smart-Home- einerseits in der Bevölkerung ein Bewusstsein dafür,
zu ersetzen. Anwendungen, sondern sie ist auch für einen dass Klimaschutz ein gesellschaftlich wichtiges Ziel
zunehmenden Anteil am Stromverbrauch ver- ist, aber andererseits möchte man persönlich weder
Die Sektorenkopplung soll Synergien antwortlich. Beispielsweise gelten aktuelle Trends einen Windpark noch eine Stromtrasse in der unmit-
zwischen der Energiewirtschaft und wie der Ausbau des Mobilfunkstandards 5G oder telbaren Nachbarschaft haben.
den angrenzenden Branchen offen- Haushalte die Nutzung der Blockchain-Technologie als be-
Klima-
legen und nutzen, damit der Energie- sonders energieintensiv. Rechenzentren bilden Hinzu kommen steigende finanzielle Belastungen.
verbrauch und der allgemeine Ausstoß
Gaskraft- schutz das Rückgrat der Digitalisierung und werden ihre Denn solange weiterhin fossile Energieträger im
werk
von Treibhausgasen reduziert werden. installierte Kapazität in den nächsten Jahren stark Einsatz sind und die Transformation der einzelnen
Ziel dieses holistischen Ansatzes ist es, erhöhen – oftmals in örtlicher Nähe zu den jeweili- Sektoren nicht mit den ambitionierten Emissions-
die Stromerzeugung mit den Sektoren Industrie
gen Anwendungen, um die Latenz zu minimieren. vorgaben Schritt hält, wird die Energiewende
Industrie, Wärme und Mobilität so zu durch die Bepreisung von CO2 immer kostspieli-
verknüpfen, dass ein räumlich, zeitlich Jedoch gibt es auch zahlreiche Chancen, die Digital- ger. Die Gelbwestenproteste in Frankreich gehen
und wirtschaftlich optimiertes Gesamt- wirtschaft durch die Sektorenkopplung in den Wan- auf eine Benzinpreisdebatte zurück. Und auch in
system entsteht. del der Energiewirtschaft einzubinden. Beispiele sind der Schweiz hat sich im Juni 2021 eine Mehrheit
Windrad die Verwertung der Abwärme aus Rechenzentren per Volksentscheid gegen eine Verstärkung des
Beispielsweise werden durch Kraft- ÖPNV oder der Einsatz ausgemusterter Elektroauto-Batte- gesetzlichen Klimaschutzes ausgesprochen – vor
Wärme-Kopplung (KWK) in einem rien als Standby-Stromquellen, die mit erneuerbaren allem, weil Flug- und Pkw-Verkehr damit teurer ge-
Kraftwerk zugleich elektrische und Energien direkt am Datacenter-Standort aufgeladen worden wären.
thermische Energie erzeugt. So kann werden können.
Strom
die bei der Stromerzeugung entstehen- Dies illustriert: In Demokratien muss nicht zuletzt
Wärme
de Wärme zum Beheizen von Gebäu- die Gesellschaft mitgenommen werden, um große
Biogas- Gas
den oder für die Warmwasserbereitung anlagen Anteil derer, die (sehr) Anteil derer, die Wandlungsprozesse anzustoßen. Bürgerproteste,
genutzt werden. Damit wird der einge- große Bedenken mit den Windkraft- langwierige Verwaltungsgerichtsverfahren oder
setzte Brennstoff effizienter verwendet. Elektro- hätten, falls vor Ort anlangen vor Ort eine fehlende Zahlungsbereitschaft für klimaneu-
Auch kann der überschüssige grüne auto mit Windkraftanlangen nicht einverstan- tral erzeugte Produkte und Energie können die
Ladesäule gebaut werden sollten den sind
Strom an sonnen- oder windreichen Marktentwicklung erheblich verzögern sowie die
Tagen zur Erzeugung von Wasserstoff Projektkosten in die Höhe treiben. Bei der Gewin-
54
durch Elektrolyse oder zum Aufladen nung gesellschaftlicher Akzeptanz helfen mög-
von Batterien für die Elektromobilität licherweise wirtschaftliche Anreize. So sind bereits
eingesetzt werden. Dies ist der Alter- Bei der Wasserelektro- heute Kommunen oder Bürgergesellschaften an
native, die Solar- oder Windkraftwerke lyse wird Wasser unter t atsächlicher vielen Windparks beteiligt. Und ihre Betreiber ma-
abzuregeln, deutlich überlegen. Um- Einsatz von Strom in
40 chen mit dieser Strategie gute Erfahrungen. Denn
Anteil
gekehrt können die an das Stromnetz seine Bestandteile Was- geschätzter wer am Umsatz partizipiert, nimmt oftmals auch
angeschlossenen Elektroautos auch serstoff und Sauerstoff Anteil Einschränkungen in Kauf.
Energie zum Ausgleich von Last- zerlegt. Die eingesetzte
schwankungen einspeisen, solange sie elektrische Energie wird 26
in chemische Energie
ohnehin nicht im Fahrbetrieb sind.
umgewandelt und im
Wasserstoff gespeichert.
Stammt der zur Elektro- 16
lyse benötigte Strom aus Deutlich besser als gedacht: tatsächliches und
erneuerbaren Quellen, vor Ort wahrgenommenes Meinungsbild, in %
wird sogenannter grüner
Wasserstoff erzeugt. Quellen:
Forsa, Fachagentur
Windenergie an LandRaenergy
22 | 23 TRENDS UND TECHNOLOGIEN
Emissionshandel und CO2-Bepreisung Die europaweite CO2-Bepreisung gilt Der Trend: Projekte zum Ausbau der er- Das Ergebnis: Die Suchmaschinen- und
Die Europäische Union hat mit ihrem bislang nur für die Bereiche Energie neuerbaren Energien sind sehr komplex. Plattformlösung für die Crowdlending-
Emission Trading System (ETS) einen und Industrie sowie für Flüge, die Für Immobilien- und Grundstücksbesit- Finanzierung von Projekten erneuerbarer
Mechanismus geschaffen, um die von Flughäfen in der EU starten oder zer bringen sie einen enormen adminis- Energien setzt vor allem auf Regionali-
Wirtschaft zur Einsparung von CO2 zu dort landen. Allerdings sollen nach trativen und vor allem auch finanziellen sierung und Transparenz für die Nutzer.
bewegen: den Handel mit Emissions- den aktuellen Kommissionsplänen ab Aufwand mit sich. Umgekehrt sind Men- Projekte in der unmittelbaren Umgebung
zertifikaten. Diese Maßnahme wurde 2026 auch Verkehr und Wärme in den schen ohne eigenen Haus- oder Grund- können lokalisiert und gefördert werden.
bereits im Jahr 2003 von den EU-Mit- Zertifikathandel einbezogen werden. stücksbesitz kaum in der Lage, konkrete Für die Geldgeber und Investoren wird
gliedsstaaten im Rahmen des Europäi- Deutschland hat diesbezüglich schon Projekte zur Nutzung erneuerbarer Ener- nicht nur der Projektfortschritt visuali-
schen Programms für den Klimaschutz vorgelegt und mit dem Klimaschutz- gien umzusetzen, obwohl sie sowohl ein siert, auch nach der Fertigstellung der
(ECCP) verabschiedet. Ab 2005 be- gesetz seit Januar 2021 ein nationales ausgeprägtes Interesse als auch finan- Projekte können in Echtzeit Daten über
gann die Ausgabe der Zertifikate. Das Emissionshandelssystem für diese zielle Möglichkeiten hierzu haben. die Energiemenge und die Menge des
ETS betrifft den CO2-Ausstoß von rund beiden Sektoren eingeführt. Dabei eingesparten CO2 abgerufen werden.
11.000 Kraftwerken und Industriean- handelt es sich um ein Festpreissystem. Die Idee: In eine digitale Plattform kön- Der globale Crowdfunding-Markt für
lagen. Damit deckt es rund 45 Pro- Unternehmen, die Heizöl, Erdgas, Ben- nen Immobilienbesitzer ihre geplanten erneuerbare Energien wird auf etwa
zent der gesamten CO2-Emissionen in zin und Diesel auf den Markt bringen, Projekte z. B. zur Installation von PV- 4,62 Milliarden US-Dollar geschätzt. Die
Europa ab. bezahlen einen vorab fixierten Preis Anlagen einstellen. Interessenten können Raenergy-Lösung finanziert sich durch
für jede Tonne CO2, die diese Stoffe im sich dann Projekte in ihrer Region aus- eine Art Vermittlungsgebühr, die bei
Handelbare CO2-Emissionszertifikate Verbrauch emittieren. Der Startpreis suchen, die sie im Zuge von Crowdlen- den Projekterstellern und den Investo-
stellen jedes Unternehmen vor die Ent- von 25 Euro soll sich bis 2025 schritt- ding fördern können und deren Fort- ren anfällt. Bis Dezember 2021 will das
scheidung, ob es seinen CO2-Ausstoß weise auf 55 Euro erhöhen. schritt sie ebenfalls über die Plattformlö- Team ein Minimum Viable Product (MVP)
reduzieren oder Zertifikate zukaufen sung von Raenergy verfolgen können. finalisiert haben, sodass der Markteintritt
soll, deren Preis sich auf dem Zertifi- im Frühjahr des kommenden Jahres ins
katmarkt bildet. Da der Marktpreis der Auge gefasst werden kann.
Emissionsrechte für alle Unternehmen
gleich ist, ergibt sich Kosteneffizienz in 70
Bezug auf das vorgegebene Emissions-
ziel: Jedes Unternehmen vergleicht den
Zertifikatpreis mit seinen individuellen 60
Vermeidungskosten und kauft nur so
lange Zertifikate hinzu, wie dies billiger
ist als der Verzicht auf einen zusätzli- 50
chen CO2-Ausstoß. Durch Verknappung
der Zertifikatmenge steigen die Preise
im Zeitablauf an, wie dies seit 2015 40
auch beim ETS zu beobachten ist. Nach
Maßgabe des „Fit for 55“-Programms
30
der EU-Kommission soll dieser Prozess
künftig beschleunigt werden. Womög-
lich gibt es sogar einen anfänglichen
20
deutlichen Schnitt. Dies dürfte entspre-
chend die Anreize verstärken, Emis-
sionen in den betroffenen Sektoren zu 10
vermeiden.
0
2010 2012 2014 2016 2018 2020
Preisentwicklung der EU-Emissionszertifikate,
in Euro je Tonne CO2
Quelle: Bloomberg24 | 25 TRENDS UND TECHNOLOGIEN
Grundsätzlich gilt: Je mehr Länder in Weltweite Nutzung von Kohle als Energieträger, Insbesondere China, auf dessen Konto
den Emissionshandel einbezogen sind, Anteile in % aktuell mehr als die Hälfte des globa-
desto geringer ist die Gefahr der Unter- len Kohleverbrauchs geht, baut seine
Quelle: IEA
nehmensverlagerung, um CO2-Kosten zu Kohlekraftwerke weiter aus. Das Land
sparen. Dieses Phänomen ist als Carbon 2020 installiert Jahr für Jahr mehr Kraft-
Leakage bekannt. Um internationale werkskapazität, als es vom Netz nimmt.
Wettbewerbsnachteile zu vermeiden, Und seit 1965 ist der Kohlekonsum dort
will die EU-Kommission einen Grenzaus- um mehr als das Sechzehnfache an-
gleich einführen, eine Art Schutzzoll für gestiegen.
europäische Unternehmen gegen Impor- 19
te aus Ländern mit geringeren Emissi- Die Nutzung von Kohle als Energieträ-
onsstandards. Ob dies mit den Vorgaben ger ist besonders klimaschädlich. Sie
der Welthandelsorganisation im Einklang
28 56 gilt als die größte Einzelquelle für die
ist oder die EU in Handelskonflikte hin- globalen CO2-Emissionen. Deshalb pro-
einmanövriert, bleibt abzuwarten. 2000 29 gnostizieren die internationalen Wis-
4
senschaftler des Climate Action Tracker,
dass die Kohleverstromung in entwi-
Transformation der Stromerzeugung 6 ckelten Volkswirtschaften bis 2030 voll-
ständig auslaufen muss, um die Pariser
Kohleausstieg Klimaziele noch einzuhalten. Und auch
Kohle trägt derzeit zu über einem 6 die Entwicklungs- und Schwellenländer
12
Drittel der weltweiten Stromerzeugung 5 1 sollten bis spätestens 2040 nachziehen.
bei und spielt in energieintensiven Zur Erreichung von Klimaneutralität bis
Industrien wie beispielsweise der Stahl- 23 2045 in Deutschland rechnen auch die
produktion nach wie vor eine wichtige Analysten von Prognos, dem Öko-In-
Rolle. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts
11 stitut und dem Wuppertal Institut mit
Bei Kohleausstieg bis 2038
und Fortschritt des Ausbaus
ist noch mehr als ein Drittel des welt- einem vollständigen Verzicht auf Kohle-
erneuerbarer Energien wie bisher
weiten Kohleverbrauchs auf die Ver- energie bis 2030. Jedoch werden die
einigten Staaten und die Europäische letzten deutschen Kohlekraftwerke laut
Union entfallen – und damit in etwa so China Beschluss der Bundesregierung mög-
viel wie auf China und Indien zusam- Indien licherweise erst im Jahr 2038 vom Netz
men. Zwei Jahrzehnte später zeichnen Südostasien gehen. Diese Planung richtet sich nach
die aufstrebenden Volkswirtschaften USA dem Abschlussbericht der nationalen
EU
China und Indien bereits für etwa zwei Kohlekommission vom Januar 2019.
Rest der Welt
Drittel des weltweiten Kohleverbrauchs Demzufolge soll die installierte Leis-
verantwortlich. Demgegenüber haben tung der Kraftwerke bis 2030 auf rund 4,4 Gt CO2* 45 %
die Europäische Union und die Ver- neun Gigawatt für Braunkohle (derzeit:
einigten Staaten zusammen nur noch mehr als 20 Gigawatt) und auf acht
einen Anteil von zehn Prozent. Südost- Gigawatt für Steinkohle (derzeit: rund
asien übertrifft mittlerweile die Euro- 24 Gigawatt) sinken. Laut einer Studie
päische Union und wird voraussichtlich des Analyseinstituts Energy Brainpool
auch bald die Vereinigten Staaten über- würden sich die zusätzlichen CO2-
holen. Folglich wird die Kohleverstro- Emissionen auf rund zwei Milliarden
Wie viel CO2 Deutschland für das
mung aktuell vor allem von asiatischen Tonnen addieren, wenn Deutschland 1,5-Grad-Ziel noch ausstoßen dürfte
Staaten vorangetrieben. wie geplant erst 2038 aus der Kohle- und wie viel davon durch die Kohle-
verstromung aussteigt. verstromung verbraucht wird
* Gigatonnen = Mrd. Tonnen
Quelle: Energy Brainpool26 | 27 TRENDS UND TECHNOLOGIEN
Atomausstieg Einige Länder haben sich aufgrund Dies entspricht jedoch nicht dem glo-
Die Kernenergie ist laut Angaben der von Sicherheitsbedenken und den balen Entwicklungstrend. Denn welt-
Internationalen Energieagentur IEA in Problemen bei der Endlagerung des weit planen nach Angaben der Inter-
der Vergangenheit einer der wichtigs- Atommülls aus der Kernenergie zurück- nationalen Atomenergie-Organisation
ten Lieferanten von kohlenstoffarmem gezogen. Dazu gehört neben Italien IAEO rund ein Dutzend Staaten, bis
Strom gewesen. Derzeit sei sie nach und der Schweiz auch Deutschland. Bis 2030 in die Kernenergie einzusteigen.
der Wasserkraft die zweitwichtigste 2022 sollen die letzten aktiven Atom- Brokdorf So wollen beispielsweise Bangladesch,
Quelle der CO2-Vermeidung bei der meiler in Brokdorf, Emsland, Grohnde, Ende 2021 Weißrussland, Ägypten und die Türkei
Stromerzeugung und habe auch weiter- Gundremmingen, Isar und Neckarwest- erstmals Atomkraftwerke in Betrieb
hin ein großes Potenzial, die Dekarbo- heim vom Netz gehen. Damit vollzieht nehmen. Und auch Polen sieht bis 2040
nisierung des Energiesektors voran- Deutschland die „doppelte Energie- den Bau von sechs Reaktoren an zwei
zubringen. Gemäß dieser Schätzung wende“: Nicht nur der Einsatz fossiler Standorten vor, um seine Klimaziele zu
sind die CO2-Emissionen in den letzten Energieträger soll reduziert werden, erreichen. Denn derzeit kommen rund
50 Jahren durch die Nutzung von Kern- um die Klimaziele zu erreichen, son- 70 Prozent der Energie des Landes aus
kraft um rund 55 Gigatonnen reduziert dern auch die kohlenstoffarmen Kern- Kohlekraftwerken.
Emsland
worden, was ungefähr dem weltweiten kraftwerke werden abgeschaltet.
Gesamtausstoß des Energiesektors von
Ende 2022 Die deutsche Atomwirtschaft ist wei-
zwei Jahren entspreche. Grohnde terhin an der Erforschung des Fusions-
Ende 2021 reaktors im Rahmen des „International
Thermonuclear Experimental Reactor“-
Projekts (ITER) beteiligt. Neben der
4.418 Wasserkraft EU nehmen daran die USA, China,
Russland, Japan, Indien, Südkorea und
die Schweiz teil. Fernziel ist der Be-
2.553 Kernkraft weis, dass eine Kernfusion kontrolliert
herbeigeführt und zur Energiegewin-
nung eingesetzt werden kann. Mit der
1.592 Windkraft kommerziellen Nutzung wird allerdings
frühestens ab Mitte des Jahrhunderts
gerechnet.
821 Solarenergie
812 Sonstige Erneuerbare Energien
Kohlenstoffarme Energiegewinnung weltweit (2020), Abschaltung der noch betriebenen
in TWh Reaktoren gemäß Atomgesetz (AtG)
Neckarwestheim 2
Quellen: IEA, World Nuclear Association Quelle: BMU Ende 2022 Isar 2
Ende 2022
Grundremmingen
Ende 202128 | 29 TRENDS UND TECHNOLOGIEN
Ausbau der Windenergie Windenergie ist entscheidend für das Nach Angaben des Bundesverbands 2021 geleistet wurde. Zum Vergleich:
Für den Zeitraum von 2023 bis 2025 Gelingen der Energiewende in Deutsch- Windenergie (BWE) beträgt die Ge- In den letzten zehn Jahren betrug das
erwartet die Internationale Energie- land. Nach Angaben der Arbeitsgruppe samtleistung der insgesamt 29.715 durchschnittliche jährliche Kapazitäts-
agentur (IEA) ein europaweites Wachs- Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE- Windenergieanlagen, die bis zum wachstum netto rund 2,9 Gigawatt,
tum der Onshore-Windenergiekapazität Stat) hat im Jahr 2020 die Onshore- ersten Halbjahr 2021 an Land installiert ist aber seit 2017 auf 1,4 Gigawatt
um jährlich rund 14 Gigawatt. Dieses Windenergie rund 41,3 Prozent zur gewesen sind, rund 56 Gigawatt. Zur zurückgefallen. Zudem ist in der neuen
werde insbesondere durch Frankreich, deutschen Bruttostromerzeugung aus Erreichung des von der Bundesregie- Legislaturperiode mit einer Erhöhung
Deutschland und Spanien vorangetrie- erneuerbaren Energien beigetragen. rung festgelegten Ausbauziels für das der Zielvorgaben zu rechnen, denn die
ben. Für Offshore-Windenergie wird ein Weitere 10,9 Prozent steuerte die Jahr 2022 wäre somit noch ein Netto- aktuelle Gesetzeslage berücksichtigt
durchschnittlicher Jahreszuwachs von Offshore-Windenergie bei. Damit ist zubau von gut 1,2 Gigawatt erforder- noch nicht die mittlerweile erwartete
fünf Gigawatt prognostiziert, wobei Windkraft hierzulande die mit Abstand lich – mehr als das 1,4-Fache dessen, Erhöhung des Strombedarfs um rund
auch hier Deutschland neben dem Ver- wichtigste erneuerbare Energiequelle. was bereits in der ersten Jahreshälfte 15 Prozent bis 2030.
einigten Königreich, den Niederlanden Allerdings ist beim Zubau seit einigen
und Frankreich in einer Führungsrolle Jahren eine Abflachung des Wachs-
gesehen wird. tumspfads zu erkennen.
„Wir sollten technologieoffen
denken, weil wir alle Möglichkeiten
ausschöpfen müssen, um unsere
Ziele zu erreichen.“
Renate Krammer,
Head of Innovation / Radar,
Ideation & Portfolio Management,
Uniper
5.334
4.625
3.731
2.528 2.402
1.250 1.245 1.431
941 1.078 1.223 971
219 0
2015 2016 2017 2018 2019 2020 1. Hj. 2021
Leistung der neu installierten Windenergieanlagen
Onshore Offshore in Deutschland, in Megawatt
Quelle: Deutsche WindGuard30 | 31 TRENDS UND TECHNOLOGIEN
Neben einem höheren Auslastungsgrad Ausbau der Solarenergie
hat die Offshore-Windkraft den Vor- Photovoltaikanlagen wandeln mithilfe
teil, dass ihre Turbinen leistungsstärker von Solarzellen Lichtenergie in elektri-
sind. Dennoch sind die Stromgeste- sche Energie um. In Deutschland nimmt
hungskosten tendenziell höher als bei die installierte Leistung von Photovolta-
der Windenergienutzung an Land, da In die Stromgestehungs- ikanlagen zu, wenn auch tendenziell mit
die Errichtung, die Netzanbindung und kosten fließen alle Inves- abnehmenden Wachstumsraten. Nach
„Die meisten Anwohner
der Betrieb der Anlagen höhere Kosten titions- und Betriebs- einer Berechnung der AGEE-Stat haben
verursachen. Dies gilt insbesondere mit kosten über die gesamte sie 2020 rund 20,2 Prozent zur Brut-
sind im Normalfall nicht zuhause,
zunehmender Entfernung von der Küs- Nutzungsdauer sowie die tostromerzeugung aus erneuerbaren wenn die Sonne scheint. Das heißt, wenn
te und zunehmender Wassertiefe. Kosten der Finanzierung Energien beigesteuert. Damit sind sie das Dach Strom produziert, können sie diesen
der jeweiligen Erzeu- hierzulande die zweitwichtigste Quelle gar nicht selbst verbrauchen. Deshalb benötigt man
gungsanlagen ein, geteilt
Der Ausbau der Offshore-Windener- für erneuerbaren Strom. Die Kapazi- eigentlich neben dem Solarpanel auch noch eine große
durch die Stromerträge.
giekapazität in Deutschland ist 2020 tät sämtlicher ans Stromnetz ange- Batterie, die den Strom aufnimmt. Oder man verkauft den
um etwa 80 Prozent gegenüber dem schlossenen Solaranlagen beträgt rund überschüssigen Strom. Aber das rechnet sich noch nicht.
Vorjahr eingebrochen. Insgesamt waren 54 Gigawatt. Dabei liegen die großen Wer das macht, muss also wirklich aus Überzeugung handeln.
Ende 2020 rund 1.500 Windenergie- Flächenländer vorn: Bayern mit deutli-
Wenn man nach 15 Jahren einen Break-Even erreicht, kann
anlagen in Nord- und Ostsee mit einer chem Abstand vor Baden-Württemberg
man schon froh sein. Die Idee von der dezentralen Strom-
Gesamtleistung von etwa 7,7 Gigawatt und Nordrhein-Westfalen.
am Netz. Im Hinblick auf die aktuelle erzeugung ist schwierig umzusetzen, denn es ist viel
Marktentwicklung macht das Branchen- Auch global ist Solarenergie auf dem lohnender, ein einzelnes Großprojekt zu realisieren als
portal Offshore-Windindustrie auf eine Vormarsch. Knapp ein Drittel der welt- viele kleine.“
Ausbaulücke aufmerksam: Denn für €-Cent/kWh weit installierten Gesamtkapazität
Karla Klasen,
das Jahr 2021 befinde sich kein ein- befindet sich – Stand 2020 – in China,
30 Gas Associate,
ziger Windpark mehr im Bau. Man- Tendenz steigend. Es folgen mit deut- Osborne Clarke
gels fehlender Projekte seien deshalb 28 lichem Abstand die USA, Japan und
mittelfristig auch keine nennenswerten Deutschland. Besonders auf dem afri-
26
Zuwächse bei der installierten Kapazi- kanischen Kontinent bestehen aufgrund
tät zu erwarten. 24 der hohen Sonneneinstrahlung große
22 Stein- Chancen für einen weiteren Ausbau der
Die Forscher von Prognos, dem Öko- kohle Photovoltaik. Diese bleiben jedoch bis-
Institut und dem Wuppertal Institut er- 20 lang weitgehend ungenutzt.
warten, dass bis 2030 eine Steigerung 18
der Onshore-Windkraftkapazität auf Braun- Auf dem Weg zur Klimaneutralität bis
80 Gigawatt nötig ist, um die Klimaneu- 16 kohle 2045 müsste Deutschland laut Prognos,
tralität bis 2045 zu erreichen. Dies ent- 14 Wind dem Öko-Institut und dem Wuppertal
PV Offshore
spricht einer Erhöhung der installierten Institut die installierte Leistung der Pho-
12 Dach
Leistung um rund 43 Prozent gegen- tovoltaik bis 2030 auf rund 150 Giga-
groß
über 2020. Noch ehrgeiziger ist die 10 Wind watt steigern. Dies entspricht knapp
Prognose für die Offshore-Windkraft, Onshore einer Verdreifachung der aktuellen
8
denn hier wäre annähernd eine Verdrei- Kapazität. Verglichen mit den letzten
fachung der Kapazität vonnöten, um 6 zehn Jahren müsste sich folglich der
im Jahr 2030 rund 25 Gigawatt zu errei- durchschnittliche jährliche Zubau mehr
4
chen. Damit müsste das Zubautempo als verdoppeln. Entscheidend für den
der letzten zehn Jahre um das Zwei- 2 wirtschaftlichen Erfolg der Solarener-
einhalbfache zulegen. Wirtschaftliche 0 Stromgestehungskosten für erneuerbare Energien gie ist, dass die dezentral verteilten
Voraussetzung dafür sind nicht zuletzt und konventionelle Kraftwerke an Standorten in Anlagen adäquat in das Stromnetz ein-
leistungsfähige Stromtrassen. Deutschland im Jahr 2021 gebunden werden.
Quelle: Fraunhofer ISESie können auch lesen
