Prognosen und Szenarien zur globalen Energieversorgung - ENERGIE FÜR DEUTSCHLAND 2021
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Prognosen und Szenarien zur globalen Energieversorgung ENERGIE FÜR DEUTSCHLAND 2021 Sonderveröffentlichung
Impressum
Prognosen und Szenarien zur globalen Energieversorgung
Redaktionsschluss: Mai 2021
Herausgeber:
Weltenergierat – Deutschland e.V.
Gertraudenstraße 20 | 10178 Berlin
Deutschland
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F (+49) 30 2028 2462
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www.weltenergierat.de
WEC_Deutschland
Redaktion:
Nicole Kaim-Albers, Maira Kusch
Verantwortlich im Sinne des Presserechts (V. i. S. d. P.): Dr. Carsten Rolle
Autoren:
Dr. Hans-Wilhelm Schiffer (Mitglied im Studies Committee des WEC | Lehrbeauftragter an der RWTH Aachen)
Burkhard von Kienitz (Mitglied im Studies Committee des WEC | Lehrbeauftragter an der TU München | E.ON SE)
Druck:
DCM Druck Center Meckenheim GmbH
www.druckcenter.de
Titelbild:
© vchalup – stock.adobe.com
Autoren:
Dr. Hans-Wilhelm Schiffer Burkhard von Kienitz
(Mitglied im Studies Committee (Mitglied im Studies Committee
des WEC | Lehrbeauftragter an der des WEC | Lehrbeauftragter an der
RWTH Aachen) TU München | E.ON SE)
Dr. Hans-Wilhelm Schiffer ist verheiratet und hat zwei Burkhard von Kienitz ist verheiratet und hat drei Kinder.
Kinder. Er ist als Berater zu Themen der nationalen und Seit über 25 Jahren hat er unterschiedliche Aufgaben in
internationalen Energiepolitik tätig sowie Autor des Bu- Vertrieb und Netz im E.ON Konzern im In- und Ausland
ches Energiemarkt Deutschland. Etappen seines Werde- verantwortet. Derzeit arbeitet er in der Konzernzentrale.
gangs: Wiss. Assistent am EWI, Köln, Referent in der Neben einigen internationalen Mandaten engagiert er
Abteilung Energiepolitik des Bundesministeriums für sich dafür, dass die Energieversorgung auch außerhalb
Wirtschaft einschließlich einer sechsmonatigen Stage im des Konzerns nachhaltiger wird. Dafür unterstützt er im
britischen Department of Energy, Referatsleiter Produkt- World Energy Council vor allem die Entwicklung globaler
bezogener Umweltschutz im Bundesumweltministerium, Studien und hält Vorlesungen am Center for Energy
Leiter Energiewirtschaft/Wissenschaft im RWE-Konzern. Management der TU München.
2
Prognosen und Szenarien zur globalen Energieversorgung
Es gibt viele Studien und Veröffentlichungen über künftige Entwicklungen der Energiemärkte. Da die meisten Leser
schnell den Überblick verlieren können, möchte diese Synopse eine Hilfestellung geben und unterschiedliche Studien
einordnen, sie vergleichen und einen wahrscheinlichen Korridor künftiger Entwicklungen aufzeigen.
Wenn man diesen Korridor daran spiegelt, was für die Einhaltung der Pariser Klimaziele notwendig wäre, erkennt man die
Lücke von Anspruch und Wirklichkeit. Dies kann in Diskussionen und im politischen Entscheidungsprozess hilfreich sein.
Verschiedene Institutionen veröffentlichen regelmäßig DNV, BloombergNEF und McKinsey & Company sowie
Studien zu den Perspektiven der weltweiten Energiever- Energiekonzerne, wie BP und Equinor. Um diese mitei
sorgung. Dazu gehören internationale Organisationen, nander vergleichen zu können und Gemeinsamkeiten
wie die Internationale Energieagentur (IEA), die Interna und Unterschiede herauszustellen, sind die jeweils zu-
tional Renewable Energy Agency (IRENA) und der World grunde gelegten methodischen Ansätze und die vorgege-
Energy Council (WEC), Beratungsunternehmen, wie benen Annahmen von besonderer Relevanz.
Abbildung 1: Szenarien und Projektionen verschiedener Institutionen zur Entwicklung der globalen
Energieversorgung
Organisation/Studie Exploratorische Projektionen Normative Szenarien
(Plausible) Szenarien
WEC (2019) World Energy • Modern Jazz (MJ)
Scenarios 2019 (to 2060) • Unfinished
Symphony (US)
• Hard Rock (HR)
Equinor (2020) Energy Perspectives • Reform (Rf) • Rebalance (Rb)
2020 • Rivalry (Rv)
IEA (2020) World Energy Outlook • Stated policies • Sustainable
2020 bzw. Scenario (STEPS) Development
IEA (2021) Net Zero by 2050 • Delayed Recovery Scenario (SDS)
Scenario (DRS) • Net Zero by 2050
(NZE)
BP (2020) Energy Outlook 2020 • Business-as-usual • Rapid
edition • Net Zero
Bloomberg NEF (2020) • The Economic • NEO Climate
New Energy Outlook 2020 Transition Scenario Scenario (NCS)
(ETS)
DNV GL (2020) Energy • A single forecast of
Transition Outlook to 2050 the energy future
McKinsey (2021) Global • Delayed Transition • Reference Case 2021 • 1.5 °C Pathway
Energy Perspective 2021 • Accelerated
Transition
IRENA 2021 World Energy • Planned Energy • 1.5 °C Scenario
Transitions Outlook Scenario (PES) (1.5-S)
3
Grundsätzlich kann zwischen exploratorischen Szenari- en, Projektionen und normativen Szenarien unterschie- den werden: • In exploratorischen Szenarien wird aufgezeigt, wohin unterstellte Entwicklungen, unter Berücksichtigung der gesetzten Grundannahmen, führen würden. Es handelt sich nicht um Vorhersagen. Eintrittswahr- scheinlichkeiten sind exploratorischen Szenarien nicht zugeordnet. Im Vordergrund steht ein Narrativ, das modellgestützt quantitativ unterlegt ist. • Bei Projektionen gibt es unterschiedliche Ausprägun- gen. So wird in Prognosen versucht, die künftige Ent- wicklung auf Basis von als wahrscheinlich angenom- menen Parametern, u. a. zur Entwicklung der Demo- grafie, der Wirtschaftsleistung, zu technologischen In- novationen, zu Weltmarktpreisen für Energie und er- warteter politischer Rahmensetzung, darzulegen. Prognosen zielen also darauf ab, die für wahrschein- lich gehaltene Entwicklung abzubilden. Davon zu un- terscheiden sind Projektionen, die aufzeigen, was vo raussichtlich passiert, wenn bspw. die bestehenden gesetzlichen Grundlagen künftig unverändert bleiben oder wenn – alternativ zu diesem Ansatz – auch sämt- liche Maßnahmen umgesetzt werden, die von den Regierungen angekündigt sind, ohne, dass sie bereits in Kraft gesetzt wurden. • Einen ganz anderen Charakter haben normative Sze- narien. Sie geben Ziele vor und zeigen auf, was pas- sieren müsste, damit die für einen künftigen Zeitpunkt definierten Vorgaben erreicht werden. Die vorliegende Synopse konzentriert sich auf Studien zu den Perspektiven der Energieversorgung, die sowohl konventionelle als auch erneuerbare Energien (EE) ein- beziehen und – mit Ausnahme der vom WEC im Septem- ber 2019 publizierten Szenarien – nach Beginn der COVID-19-Pandemie erstellt wurden. Die an dieser Stelle berücksichtigten Szenarien und Pro- jektionen fügen sich unterschiedlich in die skizzierten Kategorien ein. 4
1. Exploratorische Szenarien
Dem Cluster exploratorische Szenarien können die drei • Unfinished Symphony folgt einem durch Regierungen
Szenarien vom WEC sowie zwei der drei von Equinor und getriebenen Ansatz, gekennzeichnet durch umfassen-
zwei der vier von McKinsey vorgelegten Szenarien zuge- de politische Steuerung zur Umgestaltung der Ener-
ordnet werden. gieversorgung. Weitere Kennzeichen sind eine ausge-
prägte globale Kooperation, vor allem beim Schutz des
Der WEC hatte zum World Energy Congress im Septem- Klimas. Auch aufgrund der angesetzten höchsten Be-
ber 2019 in Abu Dhabi die Ergebnisse von drei plausib- preisung von CO2 kommt es im Vergleich der Szenari-
len alternativen Pfaden für eine Transformation der welt- en zu dem günstigsten Verlauf der Treibhausgasemis-
weiten Energieversorgung bis 2060 vorgelegt. Bei der sionen.
Benennung der berücksichtigten Szenarien hat man sich
zur Veranschaulichung mit Modern Jazz, Unfinished • Hard Rock ist durch ein Patchwork aus Markt und
Symphony und Hard Rock verschiedener Musik-Rich- Staat sowie durch eine fragmentierte Welt mit geringer
tungen bedient. Diese drei Szenarien können wie folgt internationaler Kooperation gekennzeichnet. Die Ver-
charakterisiert werden. folgung nationaler Interessen steht im Vordergrund.
Dem Gesichtspunkt der Sicherheit der Versorgung un-
• Modern Jazz ist als marktgetriebener Ansatz zu verste- ter möglichst weitgehender Nutzung heimischer Ener-
hen, gekennzeichnet durch eine starke Umsetzung giequellen wird der größte Stellenwert beigemessen.
technologischer Innovationen. Unternehmen bestim- Den Nachhaltigkeitszielen wird dieses Szenario am
men mittels individuell getroffener Entscheidungen wenigsten gerecht. Nachdem dieses Szenario ur-
die Dynamik. Das Szenario führt infolge der Realisie- sprünglich als etwas theoretischer worst case gedacht
rung der wirtschaftlichsten Lösungen zu dem höchs- war, gab es in den letzten Jahren viele Signale, die
ten Wirtschaftswachstum und der stärksten Verbesse- dies genauso wahrscheinlich wie die anderen erschei-
rung des Zugangs aller Menschen zu bezahlbarer nen lässt.
Energie.
Abbildung 2: Primärenergieverbrauch weltweit – Synopse der exploratorischen Szenarien von Equinor und
WEC bis 2050 in Mtoe
20.000
17.215 17.880
16.297
15.603 15.116
14.406 21 % 19 %
15.000
24 %
14 % 27 % 5% 7%
30 %
5% 7%
7% 23 % 25 %
10.000 23 % 12 %
25 % 34 % Erneuerbare
30 % Kernenergie
32 % 32 % 30 %
5.000 Gas
25 %
24 %
19 % Öl
26 % 16 % 21 % 18 %
11 % 7% Kohle
0
IEA Reform Rivalry Modern Unfinished Hard
Jazz Symphony Rock
Equinor World Energy Council
2019 2040
Quellen: IEA, World Energy Outlook 2020; Equinor, Energy Perspectives 2020; World Energy Council, World Energy Scenarios 2019
5
Im Vordergrund dieser exploratorischen Szenarien ste-
hen qualitative Storylines, die plausible alternative Zu-
kunftspfade beschreiben und mittels einer durch das
Welche Auswirkungen die
COVID-19-Pandemie hat,
Paul Scherrer Institute (PSI) vorgenommenen Modellie- untersucht vor allem der WEC.
rung quantitativ unterstützt sind. Interessante Aussagen finden
Während der COVID-19-Pandemie hat der WEC mehr-
sich aber auch z. B. bei DNV oder
fach in allen Regionen der Welt mögliche Auswirkungen McKinsey.
der Pandemie auf Investitionen, Geschäftsmodelle und
das operative Geschäft untersucht. Aus den Ergebnissen Nach der Erstellung der vier Post-COVID-Szenarien, hat
wurden vier eigene Richtungen erarbeitet, die unter- der WEC ein Radarsystem entwickelt. Dieser Transition
schiedliche Wege aus der Krise beschreiben. Erneut wur- Radar soll dabei unterstützen, aktuelle Tendenzen in
den diese mit Begriffen aus der Musik beschrieben: Pau- Wirtschaft, Gesellschaft und Politik zu identifizieren und
se, Rewind, Fast-Forward und Re-Record. 1.) Pause: kontinuierlich entsprechende Signale wahrnehmen und
Beschreibt die Rückkehr zur Normalität, mit dem Fokus verarbeiten.
auf internationale Zusammenarbeit; 2.) Rewind: Erwartet
die Rückkehr zur Normalität, mit dem Fokus auf den Equinor hat drei Zukunftspfade untersucht, wovon zwei
Nationalstaat; 3.) Fast-forward: Stellt einen transformato- der Kategorie exploratorische Szenarien zuzuordnen
rischen Pfad dar, mit dem Fokus auf internationaler Zu- sind.
sammenarbeit; 4.) Re-record: Beschreibt einen transfor-
matorischer Pfad, mit dem Fokus auf Mensch und • Reform setzt auf den Trends auf, die gegenwärtig bei
Nachhaltigkeit. Marktverhältnissen, Technologien und Politik zu er-
kennen sind. Es zeichnet sich nur eine begrenzte
Durchdringung mit Dekarbonisierungstechnologien
und sauberen Energien, wie die Abscheidung und
Nutzung bzw. Speicherung von CO2 (Carbon Capture
and Storage, CCUS) und Wasserstoff, ab. Die ange-
nommenen CO2-Preise reichen nicht aus, diese und
Abbildung 3: Vier Post-COVID-Szenarien des World Energy Council
Verschiedene bottom-up Zusammenarbeit schafft
Experimente, mit dem Möglichkeiten zur
Ziel, die Energiewende Transformation
auf den Menschen zu
zentrieren
FAST-
RE-RECORD FORWARD
REWIND PAUSE
eine Abkehr von der Zusammenarbeit mit dem
Globalisierung, um die Ziel, zur Normalität
lokale Wirtschaft zu zurückzukehren
reparieren
Quelle: World Energy Council
6
Abbildung 4: Treibstoffmix in Pkw* global – Drei Szenarien von Equinor in Mtoe
1.384
1.400 1.348
1.214 1.236 Elektrizität
1.200 1.123 Bio-Treibstoffe
Gas
1.000
880
800
600
451 Öl
400
200
0
Ref Reb Riv Ref Reb Riv
2018 2030 2050
* light duty vehicles Quelle: Equinor Energy Perspectives 2020, Workbook
vergleichbare andere neue Technologien zur Marktrei- McKinsey hat mit den Szenarien Delayed Transition und
fe zu führen. Die Globalisierung setzt sich nach Über- Accelerated Transition alternative Pfade zu seinem Refe-
windung der COVID-19-Pandemie fort und die Volks- rence Case 2021 aufgezeigt, mit denen die Spannweite
wirtschaften vernetzen sich zunehmend. Dieses Sze- der absehbar möglichen Entwicklung reflektiert wird. Die
nario führt im Vergleich der drei untersuchten Zu- Verfasser sind der Ansicht, dass die Rückkehr zum Vor-
kunftspfade zu dem stärksten Wirtschaftswachstum COVID-Niveau ein bis vier Jahre dauern wird. So spürbar
bis 2050. die Auswirkungen der Pandemie aber auch sind, die da-
mit verbundenen Verhaltensänderungen (mehr Homeof-
• In Rivalry wird dem globalen Klimaschutz keine Priori- fice, weniger Flugreisen) werden als eher kurzfristig an-
tät eingeräumt. Die Transformation der Energieversor- gesehen. Langfristige Trends, wie Elektrifizierung,
gung wird ausgebremst. Handelskriege prägen das Kostendegression und wachsende Bedeutung regenera-
wirtschaftliche Umfeld. Soziale und politische Unru- tiver Energien, wirken sich viel stärker aus.
hen sowie regionale Konflikte haben das Potenzial,
weiter zu eskalieren. Protektionismus, geringe globale Den Investmentmix im Energiesektor sieht McKinsey
Kooperation und verhaltene technologische Entwick- trotz des rapiden Ausbaus erneuerbarer und des gleich-
lungen bewirken ein schwaches Wirtschaftswachs- zeitigen Rückgangs fossiler Energien als stabil voraus.
tum. Dieses Equinor-Szenario ist das am wenigsten Die Veränderungen bei den Mengen werden durch weite-
nachhaltige. re Kostendegressionen bei Wind, Solar und Batterien und
zunehmend teurere Exploration bei Öl und Gas ausgegli-
Die unterschiedlichen Annahmen in den beiden Szenari- chen. Dabei werden bis 2030 neue Erneuerbare, wie
en wirken sich entsprechend differenziert auf die lang- Wind und Solar, in den meisten Märkten (wie auch in
fristige Perspektive im Treibstoffmix in Pkw bis 2050 aus: Deutschland) wettbewerbsfähig gegenüber der beste-
In dem weniger von Klimaschutz, Kooperation und Inno- henden fossilen Erzeugung.
vation geprägten Rivalry-Szenario bleibt der Ölverbrauch
in Pkw weltweit auf nahezu heutigem Stand.
7
Abbildung 5: Auswirkungen der COVID-19-Pandemie auf die weltweite Nachfrage nach Strom, Öl, Erdgas
und Kohle
Strom und Gas erholen sich schneller als die Ölnachfrage; Kohle erholt sich nicht
Stromverbrauch, Tausend Terawattstunden (TWh) Ölbedarf, Millionen Terajoule (TJ)
30 200
15 120
2010 ‘21 ‘23 2030 2010 ‘22 ‘24 2030
Nachfrage nach Erdgas, Millionen Terajoule (TJ) Kohlenachfrage, Millionen TJ
150 170
Kohle hat ihren
Höhepunkt bereits
2014
110 130
2010 ‘21 ‘23 2030 2010 2030
2019 Niveau Rückkehr zu Vor-COVID-19 Niveau Virus eingedämmt verhaltener Aufschwung
Quelle: McKinsey Energy Insights Global Energy Perspective 2021, December 2020, Übersetzung v. Kienitz
8
2. Projektionen
Der Kategorie Projektionen sind die Studie von DNV, das tiert. Das verwendete Marktmodell erstreckt sich auf
zentrale Szenario von McKinsey (Reference Case 2021), die gesamte Energie-Wertschöpfungskette, umfasst
jeweils ein Szenario von BP und BloombergNEF sowie 30 Sektoren, 55 Energiearten und bezieht 146 Staaten
zwei Szenarien der IEA zuzuordnen. in die Analyse ein. Die Erneuerbaren bestreiten bereits
2035 die Hälfte der globalen Stromerzeugung. 2050
• Das Economic Transition Scenario von BloombergNEF wird sechsmal so viel EE-Strom – die Wasserkraft ein-
ist das zentrale, ökonomisch getriebene Szenario die- geschlossen – erzeugt wie heute. Bis zur Mitte des
ses Beratungsunternehmens. Es ist als Kombination Jahrhunderts nimmt der Anteil der Erneuerbaren an
aus kurzfristiger Marktanalyse und einer auf die kos- der weltweiten Stromerzeugung damit auf 76 % zu.
tengünstigste Konfiguration des Energiesystems ge-
stützte Modellierung zu verstehen – und dies unter • Business-as-usual (BAU), eines der drei BP-Szenari-
Berücksichtigung der bestehenden Verbraucherpräfe- en, geht – ebenso wie der Reference Case der U.S.
renzen und der kommerziell verfügbaren Technologi- Energy Information Administration (EIA) – davon aus,
en. In den 2030er Jahren beschleunigt sich die Ent- dass sich die Trends der Vergangenheit fortsetzen und
wicklung zu elektrisch angetriebenen Fahrzeugen. die gegenwärtig bestehenden politischen Rahmenbe-
2050 werden 73 % aller Neuzulassungen Elektro-Pkw dingungen unverändert bleiben. Im Business-as-usu-
sein. Sie machen dann 54 % der globalen Flotte von al-Szenario erreichen die globalen energiebedingten
insgesamt 1,5 Mrd. Pkw aus. In Europa, den USA und CO2-Emissionen Mitte der 2020er Jahre den höchsten
China erreichen Elektrofahrzeuge 2050 sogar Anteile Stand und vermindern sich in der Folge bis 2050 auf
zwischen 56 und 80 %. ein Niveau, das weniger als 10 % unter dem Level des
Jahres 2018 liegt. Mit einem solchen Entwicklungs-
• Mit dem Reference Case 2021, dem zentralen Szena- pfad würden die ambitionierten Ziele des Pariser Kli-
rio von McKinsey, hat das Beratungsunternehmen sei- maabkommens deutlich verfehlt.
ne Sicht auf die Entwicklung der globalen Energiever-
sorgung in den kommenden drei Jahrzehnten präsen-
Abbildung 6: Primärenergieverbrauch weltweit – Synopse der Projektionen von DNV, BloombergNEF, BP,
IEA und McKinsey in Mtoe
20.000
17.085 17.400 16.296
14.400 15.430
14.406
15.000 22 % 24 % > 26 % 13.680
14 % 31 %
5% 29 %
5% 4%
Abbildung 7: Primärenergieverbrauch fossile Energien im Reference Case 2021 von McKinsey
Millionen TJ
600
2027 Fossil- Reference
fuel peak Case 2020
500
l
2037
Gas peak
400
2029
Oil peak
l
300 Gas
200
l
2014
Coal peak Öl
100
Kohle
0
1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050
Quelle: McKinsey Energy Insights Global Energy Perspective 2021, December 2020
• DNV hat eine einzige Prognose, den Energy Transition • Das Stated Policy Scenario (STEPS) der IEA geht von
Outlook, erstellt. Von Varianten und Alternativen sieht der Annahme aus, dass COVID-19 im Jahr 2021 weit-
man hier ab, damit Vergleiche zwischen Sektoren und gehend unter Kontrolle gebracht wird und die globalen
Energieformen leichter möglich sind. DNV weist in Volkswirtschaften auf das Vorkrisenniveau zurückfin-
seiner Veröffentlichung auf eine wichtige Erkenntnis den. Dieses Szenario reflektiert alle aktuell angekün-
hin: Die dramatischen Auswirkungen der COVID- digten politischen Regelwerke und Ziele, soweit sie
19-Pandemie auf Menschen, Weltwirtschaft und durch konkrete Maßnahmen unterlegt sind. Das De-
Energiemärkte haben ungefähr den Rückgang an layed Recovery Scenario (DRS) der IEA ist auf diesel-
Emissionen zur Folge gehabt, der für die kommenden ben Politik-Annahmen wie das STEPS ausgerichtet,
20 Jahre jährlich als Rückgang realisiert werden unterstellt aber eine länger andauernde Pandemie mit
müsste, um die Klimaziele zu erreichen. Dies zeigt ih- fortwährenden Beeinträchtigungen der ökonomischen
rer Ansicht nach nicht die Machbarkeit, sondern die Perspektiven. Die Weltwirtschaft findet im DRS erst
gewaltigen Anstrengungen und enormen sozialen Fol- 2023 auf das Vorkrisenniveau zurück. Die Pandemie
gen, die der Kampf gegen den Klimawandel bedeutet leitet eine Dekade mit der niedrigsten Rate des globa-
und die mitbedacht werden müssen. len Wachstums im Energieverbrauch seit den 1930er
Jahren ein.
10
3. Normative Szenarien
Normative Szenarien, auch Zielszenarien genannt, sind dingten CO2-Emissionen bis 2050 um 70 % gegen-
2020 von der IEA sowie von BP, Equinor und Bloomberg über dem heutigen Niveau zurückgehen. Damit würde
NEF veröffentlicht worden. Außerdem hat die IRENA im der weltweite Temperaturanstieg bis 2100 unter 2 °C
März 2021 einen 1.5 °C Pathway für den Zeitraum bis gegenüber dem vorindustriellen Niveau begrenzt blei-
2050 vorgelegt. ben. Das Net Zero Scenario (Net Zero) geht von zu-
sätzlichen politischen Maßnahmen, einem signifikan-
• Im Sustainable Development Scenario (SDS) der IEA ten Wandel im Verhalten der Gesellschaft und von
wird eine Welle von energiepolitischen Maßnahmen deren Präferenzen sowie von im Vergleich zu Rapid
und Investitionen ausgelöst, mit denen die Nachhal- höheren CO2-Preisen aus. Die globalen energiebe-
tigkeitsziele erreicht werden. Dies schließt die Einhal- dingten CO2-Emissionen sinken in diesem Szenario
tung des Pariser Klimaabkommens, den Zugang aller bis 2050 um 95 %. Dies stünde in Einklang mit dem
Menschen zu kommerzieller Energie sowie auch alle Ziel einer Begrenzung des Temperaturanstiegs auf
anderen Umwelt- und Qualitätsziele ein, die dem 1,5 °C.
Nachhaltigkeitsanspruch gerecht werden. Mit Net Ze-
ro Emissions by 2050 (NZE2050-Pfad) wird die SDS- • Das Rebalance Scenario von Equinor unterstellt die
Analyse erweitert. Eine steigende Zahl von Ländern Einhaltung der Pariser Klimavorgaben und der ande-
und Unternehmen zielt auf Netto-Null-Treibhausgas- ren Nachhaltigkeitsziele – und dies ohne signifikante
emissionen ab – und dies bis Mitte dieses Jahrhun- Konsequenzen für das Wirtschaftswachstum und die
derts. Die IEA hat in diesem Szenario modelliert, was globale Einkommensverteilung. Es wird ein Rückgang
in den nächsten zehn Jahren geschehen müsste, um der CO2-Emissionen um jährlich 4 % als notwendige
die globalen CO2-Emissionen bis 2050 auf Net Zero zu Voraussetzung in Ansatz gebracht, um den Anstieg
bringen. der globalen Temperatur unter 2 °C zu halten. Die
Nutzung fossiler Energien wird zu weiten Teilen been-
• Das Rapid Transition Scenario (Rapid) von BP unter- det. Das Szenario setzt auf grünes Wachstum in allen
stellt einen signifikanten Anstieg der CO2-Preise und Weltregionen.
die Implementierung zielgerichteter sektorspezifischer
Maßnahmen, die dazu führen, dass die energiebe-
Abbildung 8: Primärenergieverbrauch weltweit – Synopse der Zielszenarien von IEA, BP, Equinor
und BloombergNEF in Mtoe
15.000 15.000
15.000 14.018 13.776
13.020 12.776 12.967
16 % 12.032
5%
35 % 54 %
10.000 53 % 69 %
23 % 55 % 42 %
67 %
9% Erneuerbare
10 % 5% 7% Kernenergie
30 % 23 %
5.000 10 %
22 % 20 % 21 % Gas
14 % 11 % 9%
23 % 11 % 13 % Öl
26 % 15 % 18 % 20 % 14 %
10 % 8% 7%
0 6% 3% 8% 2% 4% 2% Kohle
IEA SDS NZE NZE Rebalance NCS Rapid Net Zero
IEA IEA IEA Equinor Bloomberg BP BP
2020 2040 2050
Quellen: IEA, World Energy Outlook 2020 und Net Zero by 2050 (2021); BP, Energy Outlook 2020; Equinor, Energy Perspectives 2020; Bloomberg NEF,
New Energy Outlook 2020
11
Abbildung 9: Globale Stromerzeugung 2020 bis 2050 in TWh
Ergebnisse ausgewählter Zielszenarien
78.698
71.164
65.532
60.565 32 % Sonne
56.553 35 %
32 %
48.446 48.609 32 %
32 %
38.774 30 % 25 % Wind
34 %
Biomasse*
25 % 35 %
32 % 43 % Wasserkraft
26.778 3% 33 %
6% 22 % 30 % 38 %
>16 % 3% 6%
11 % Kernenergie
8% 9% 7% 8%
10 %
17 % 14 % 13 % Gas
23 % 13 % 14 % 12 % 13 % 13 %
3% 11 % 9% Öl
35 % 9% 11 % 7%
4. Zentrale und gemeinsame Botschaften der analysierten Studien
Trotz aller Unterschiede zwischen den betrachteten Stu- Wandel im Energiemix
dien lassen sich Gemeinsamkeiten in den zentralen Aus-
sagen erkennen. Abweichungen in Bezug auf konkrete Die vergangenen Jahrzehnte waren durch eine Domi-
quantitativ unterlegte Ergebnisse erklären sich vielfach nanz der fossilen Energieträger gekennzeichnet. 80 %
durch Unterschiede im Charakter der dargelegten Zu- des weltweiten Zuwachses im Primärenergieverbrauch
kunftspfade sowie durch die getroffenen Grundannah- zwischen 1990 und 2019 sind durch fossile Energieträ-
men. ger gedeckt worden. Alle fossilen Energieträger haben in
absoluten Größen steigende Beiträge zur Deckung des
Bedarfs geleistet. Der prozentuale Anteil von Kohle am
Zur Entwicklung des gesamten Primärenergieverbrauch blieb weitgehend stabil. Damit
Primärenergieverbrauchs blieb Kohle zweitwichtigster Energieträger hinter Öl und
vor Erdgas bis 2019. Der Rückgang im Anteil von Öl wur-
In den vergangenen drei Jahrzehnten hat sich der welt- de durch das überproportional starke Wachstum von Erd-
weite Primärenergieverbrauch um fast zwei Drittel er- gas kompensiert. Damit war der Anteil der fossilen Ener-
höht. Entscheidende Treiber waren der Anstieg der Welt- gien am weltweiten Primärenergieverbrauch mit 81 % im
bevölkerung von 5,3 Mrd. im Jahr 1990 um 45 % auf Jahr 2019 genauso hoch wie 1990.
7,7 Mrd. im Jahr 2019 sowie die in diesem Zeitraum
mehr als verdoppelte globale Wirtschaftsleistung – ge- Die Bedeutung der Kernenergie hatte sich bis 1999 kon-
messen in konstanten USD, also inflationsbereinigten tinuierlich erhöht. Seitdem ist der Primärenergiever-
Größen. brauch an Kernenergie – abgesehen von kleineren jährli-
chen Schwankungen – weitgehend stabil. 2019 und
Für die unmittelbar bevorstehenden Jahrzehnte ist zwar 2020 betrug der Anteil der Kernenergie am globalen Pri-
gemäß den exploratorischen Szenarien und den meisten märenergieverbrauch 5 % – im Vergleich zu 6 % im Jahr
in die Analyse einbezogenen Projektionen noch eine 1990.
Fortsetzung des Wachstums des Primärenergiever-
brauchs zu erwarten, allerdings mit einer deutlich gerin- Die regenerativen Energien haben, vor allem seit 2000,
geren Intensität. So errechnen sich für den Zeitraum am stärksten zugelegt: 2019 war ihr Verbrauch fast dop-
2019 bis 2050 Steigerungsraten zwischen 5 und 25 %, pelt so hoch wie 1990. Ihr Anteil an der Deckung des
die deutlich hinter dem Zuwachs der vergangenen 30 gesamten Primärenergieverbrauchs war 2019 aber trotz-
Jahre zurückbleiben. DNV erwartet den Peak Demand im dem noch begrenzt – 14 % gegenüber 13 % 1990.
Jahr 2032 und prognostiziert für 2050 sogar einen um
5 % niedrigeren globalen Primärenergieverbrauch als Die Zukunft wird deutlich anders eingeschätzt. Wichtigs-
2019. te Merkmale sind: Soweit noch ein Zuwachs im Primär-
energieverbrauch zu erwarten ist, wird dieser überwie-
gend durch steigende EE-Beiträge gedeckt. Der Anteil
Nach einer Erhöhung des welt
weiten Primärenergieverbrauchs
fossiler Energien vermindert sich deutlich, gemäß DNV
von 81 % in 2019 auf 65 % im Jahr 2040 und 53 % in
2050. Die gleiche Tendenz zeigen die Szenarien und
in den letzten drei Jahrzehnten Prognosen der anderen Institutionen auf, auch wenn in
um fast zwei Drittel, flacht sich die den exploratorischen Szenarien und in den anderen Pro-
Nachfragekurve künftig deutlich ab jektionen noch höhere Anteilswerte für die fossilen Ener-
gieträger ausgewiesen werden als bei DNV.
bzw. wird sogar rückläufig.
Innerhalb der Gruppe der fossilen Energien geht die Ent-
In den Zielszenarien der IEA sowie von Equinor und wicklung am stärksten zulasten der Kohle, während Erd-
Bloomberg ist für 2040/2050 durchgängig ein niedrigerer gas sich in den bevorstehenden Jahrzehnten noch weit-
globaler Primärenergieverbrauch in Ansatz gebracht, als gehend behaupten kann. Es ist davon auszugehen, dass
2019 realisiert wurde. Nur bei BP wird in den zwei nor- die Verbrauchskurve bei Kohle den Höhepunkt bereits
mativen Szenarien für 2050 noch ein etwas höherer Pri- überschritten hat und sich die seit 2013/2014 abzeich-
märenergieverbrauch ausgewiesen. nende Abschwächung des globalen Kohleverbrauchs ab
2020 verschärft fortsetzen wird. Der Peak Demand für Öl
könnte auch bereits erreicht worden sein – und zwar im
Jahr 2019. Dies weist zumindest die Prognose von DNV
13
aus. Die exploratorischen Szenarien und die anderen Pathway der IRENA verringert sich der globale Primär-
Projektionen sehen dies noch nicht. Allerdings wird auch energieverbrauch an Fossilen bis 2050 um 77 % im
darin damit gerechnet, dass der Höhepunkt der Ölnach- Vergleich zum Stand des Jahres 2019. In dem Szenario
frage innerhalb des in dieser Synopse betrachteten Zeit- Net Zero by 2050, das die IEA im Mai 2021 veröffentlicht
horizonts absehbar ist. So wird bspw. in den Szenarien hat, verringert sich der Anteil fossiler Energien am Pri-
Unfinished Symphony und Modern Jazz des WEC der märenergieverbrauch bis 2050 auf 22 %.
Peak Demand für Öl zwischen 2025 und 2030 ausgewie-
sen. McKinsey rechnet im Reference Case 2021 für das Die sinkenden Beiträge fossiler Energien werden durch
Jahr 2029 mit dem Peak Oil Demand. Anders im Szena- wachsende Anteile regenerativer Energien kompensiert.
rio Hard Rock des WEC – darin wird noch bis 2040 ein Dies zeigen praktisch alle Projektionen und exploratori-
Anstieg des Ölverbrauchs gesehen, der danach in eine schen Szenarien. Die IEA kommt im Stated Policy Scena-
Plateauphase übergeht. Bei Erdgas wird von einem län- rio zu dem Ergebnis, dass sich der Primärenergiever-
geren Ansteigen der Verbrauchskurve ausgegangen als brauch der Erneuerbaren bis 2040 im Vergleich zum
für Öl. McKinsey erwartet im Reference Case 2021 den Stand von 2019 um 83 % erhöht, während der Ver-
Peak Gas Demand für das Jahr 2037. In den exploratori- brauch an Kohle im gleichen Zeitraum um 12 % zurück-
schen Szenarien des WEC setzt sich der steigende Ver- geht und die zusätzliche Nachfrage nach Öl nur noch
brauchstrend für Erdgas noch bis 2050 fort. halb so hoch ausfallen wird wie im Zeitraum 2000 bis
2019. Für Erdgas wird für 2019 bis 2040 von der IEA ein
In den Zielszenarien wird der künftige Anteil fossiler Verbrauchszuwachs in gleicher absoluter Größenord-
Energieträger allerdings deutlich geringer eingeschätzt nung wie im Zeitraum 2000 bis 2019 ausgewiesen.
als in den Projektionen und den exploratorischen Szena- McKinsey erwartet im Reference Case 2021 folgende
rien. So kommen Equinor (Rebalance) und die IEA (Sus- Reduktionen im Verbrauch fossiler Energien bis 2050 im
tainable Development) bereits für 2040 nur noch auf Vergleich zu 2019: –6 % für Öl, –7 % für Erdgas und
Anteile für die fossilen Energien zwischen 56 und 60 %. –39 % für Kohle.
Der Anteil der Kernenergie am Primärenergieverbrauch
erhöht sich allerdings in diesen Szenarien von 5 % im
Jahr 2019 auf 9 % im Jahr 2040. Gemäß dem 1.5 °C
Abbildung 10: Wie schreitet die Innovation voran in Modern Jazz?
Brennstoffzellen-
Innovation Landscape antriebe zu gleichen
Digitalisierung eröffnet Batteriepreise fallen Kosten wie
neue Wachstumsmöglichkeiten auf 95 USD/kWh (2016) Verbrennungsmotor
KI getriebene Neue soziale Normen – Basis Energie-
Fin-Tech Innovationen Energie- wiederverwenden, recycling, versorgung
ermöglichen anwendungen teilen fortgeschritten,
Wachstum von gute
Clean Energy Batterieantriebe Versorgung
Blockchain
Start-Ups zu gleichen Wachsender globaler nur vereinzelt
und
Kosten wie Power-to-X Markt
peer-to-peer
Verbrennungs-
Anwendungen
motor
gewinnen
an Dynamik
CO2-Emissionen Ölnachfrage Stromanteil erreicht
Höhepunkt Höhepunkt 28 % an der gesamten
Energienachfrage
Auf dem Pfad zu
Kohlenachfrage
2.5 Grad Celsius
Höhepunkt
Temperaturanstieg
Erneuerbare (Wind und Solar) Erdgasnachfrage steigt
erreichen 14 % Anteile im Stromsektor kontinuierlich nach 2040
Energy Implications
Quelle: World Energy Council
14
Abbildung 11: Weltweites Wachstum des Primärenergieverbrauchs nach Energieträgern
(im Stated Policies Scenario)
Kohle (Mtce) Öl (mb/d) Gas (bcm) Erneuerbare (Mtoe)
2.100 2.000 2.000
20
15 1.500 1.500
1.400
10 1.000 1.000
700
5 50 500
0 0 0 0
–700
2000– 2019– 2000– 2019– 2000– 2019– 2000– 2019–
2019 40 2019 40 2019 40 2019 40
Quelle: IEA, World Energy Outlook 2020
Wir befinden uns am Wendepunkt
vom fossilen Energiezeitalter zu
Erdöl und Erdgas und vor allem die Kohle weit hinter sich.
Der Kernenergie wird zwar in den normativen Szenarien
eine wachsende Bedeutung eingeräumt. Als Game Chan-
einer durch erneuerbare Energien ger wird diese CO2-arme Energiequelle jedoch nicht gese-
geprägten Welt. hen.
In den normativen Szenarien – welche feststellen, was zur Entwicklung des globalen Stromverbrauchs und
Erreichung von Zielen erforderlich wäre, wird den Erneu- Erzeugungsmixes
erbaren eine noch wichtigere Rolle zugeschrieben. Sie
werden bereits in den 2030er Jahren zur mengenmäßig Strom gilt in allen Veröffentlichungen als Schlüsselenergie
wichtigsten Energiequelle und erreichen 2040 Anteilswer- zur Dekarbonisierung der globalen Energieversorgung.
te am globalen Primärenergieverbrauch von bspw. 35 % Dies wird mit der Erwartung verknüpft, dass der Stromver-
laut dem Sustainable Development Scenario der IEA. Ge- brauch immer stärker in anderen Sektoren zur Anwen-
mäß dem IEA-Szenario Net Zero by 2050 sind es sogar dung kommt und innerhalb des Energiemixes fossile
55 %. In den 2040er Jahren setzt sich diese Entwicklung Energien verdrängt. So wird bspw. im Stated Policy Scena-
fort und mündet 2050 in Anteilswerten für die erneuerba- rio der IEA bis 2040 mit einer Erhöhung des globalen
ren Energien zwischen 42 % (Rebalance von Equinor), Stromverbrauchs um 49 % gegenüber 2019 gerechnet.
53 % (NCS von BloombergNEF) bzw. 54 % (Rapid von
BP). In den Net Zero-Szenarien der IEA sowie von BP wird McKinsey weist im Reference Case 2021 eine Verdoppe-
für die erneuerbaren Energien sogar ein Beitrag von mehr lung des globalen Stromverbrauchs bis 2050 gegenüber
als zwei Drittel ausgewiesen. Zum Erreichen des McKin- dem Stand von 2019 aus.
sey 1.5 °C Pathway ist ein – im Vergleich zum Reference
Case 2021 – deutlich verstärkter Wandel nötig, verbunden Der erwartete Stromverbrauchszuwachs wird ganz über-
mit Rückgängen im Verbrauch fossiler Energien um 77 % wiegend durch den Ausbau von Anlagen auf EE-Basis
bei Öl, 73 % bei Erdgas und 93 % bei Kohle – jeweils bis gedeckt. Laut dem Stated Policy Scenario der IEA werden
2050 im Vergleich zu 2019, und dies bei gleichzeitig wei- 88 % der bis 2040 erwarteten Zunahme der Stromerzeu-
ter verstärktem EE-Ausbau. Strom müsste dazu eine noch gung durch vermehrte Nutzung von Wind, Sonne, Was-
deutlich größere Rolle spielen als in den anderen drei serkraft und Biomasse abgedeckt. Erneuerbare wären
Szenarien von McKinsey. Die Erneuerbaren lassen damit dann mit einem Anteil von 47 % fast zur Hälfte an der
15
Abbildung 12: Entwicklung des weltweiten kraft auch künftig zu den Großen Drei unter den Erneuer-
Stromverbrauchs im Reference Case 2021 von baren zur Stromversorgung.
McKinsey nach Sektoren
TWh
45.000
Gebäude
Industrie
49.100
Der sich abzeichnende
Paradigmenwechsel
Transport
19,9
katapultiert die erneuerbaren
40.000
32.500
Energien auf Rang 1 der
35.000
Stromerzeugungstechnologien.
30.000
25.000 23.400 15,5 In den normativen Szenarien decken die regenerativen
Energien bereits bis 2040 nicht nur den erwarteten
20.000 19,8 Stromverbrauchszuwachs ab; vielmehr erfolgt zusätzlich
11,0
eine signifikante Substitution von fossilen durch erneuer-
15.000
bare Energien – vor allem zulasten der Kohle. So halten
10.000 14,9 bspw. im Sustainable Development Scenario der IEA die
11,9 fossilen Energien im Jahr 2040 nur noch einen Anteil von
5.000 9,5 zusammen 17 % an der globalen Stromerzeugung. Für
0,5 2,2 Kernenergie kommen die Modellrechnungen in diesem
0
2019 2035 2050 Zielszenario für 2040 auf einen Anteil von 11 % und für
Quelle: McKinsey die Erneuerbaren von 72 %. Bis 2050 steigt der EE-Anteil
an der Deckung des bis dahin weltweit verdreifachten
Stromverbrauchs gemäß dem Net Zero-Szenario der IEA
gesamten weltweiten Stromerzeugung beteiligt. McKin- und dem 1.5 °C Pathway der IRENA sogar auf einen
sey erwartet dies sogar bereits für 2035 und rechnet für Anteil von 90 %. Die verbleibenden 10 % würden auf
2050 mit einem Beitrag der Erneuerbaren zur globalen Kernenergie, Kohle und Erdgas basieren.
Stromerzeugung von 76 %. Sechsmal so viel Strom wie
heute wird dann gemäß dem Reference Case 2021 auf Die Verbrauchsschwerpunkte verlagern sich: Künftige
EE-Basis – Wasserkraft eingerechnet – produziert. Zuwächse im Verbrauch werden insbesondere in den
asiatischen Entwicklungs- und Schwellenländern, im
Besonders deutlich wird der Paradigmenwechsel anhand Mittleren Osten, in Afrika und auch in Südamerika erwar-
der Ergebnisse der exploratorischen Szenarien des WEC für tet. Dagegen ist für Nordamerika, für Europa und für Ja-
den Zeitraum 2015 bis 2060 im Vergleich zu den dieser pan mit einer nachgebenden Nachfrage nach Energie
Zeitspanne vorangehenden 45 Jahren. So war der Anteil und einer weniger stark steigenden Stromnachfrage als
regenerativer Energien an der globalen Stromerzeugung in den genannten Nicht-OECD-Staaten zu rechnen.
2015 mit 23 % exakt genauso hoch wie im Jahr 1970. Im
Unterschied dazu wird bis 2060 vom WEC ein Anstieg des
EE-Anteils an der globalen Stromerzeugung – je nach Sze-
nario – auf Werte zwischen 41 und 60 % geschätzt. VKünftig findet eine starke
erlagerung des Energie
Unter den Erneuerbaren erfolgt der stärkste Ausbau bei
verbrauchs in Richtung Asien statt.
Solar- und Windanlagen. Diese Tendenz zeigen alle Ana-
lysen. Bis 2060 wird sich gemäß der Studie des WEC die Besonders drastische Verbrauchseinbußen zeigen sich
Stromerzeugung auf Basis von Solarenergie im Szenario für Kohle. Dies gilt für Nordamerika, Europa und Japan.
Hard Rock verfünfzehnfachen, in Modern Jazz mehr als Demgegenüber wird ein Wachstum im Kohleverbrauch
verdreißigfachen und in Unfinished Symphony sogar im Wesentlichen auf Staaten Südostasiens, vor allem In-
mehr als verfünfzigfachen – jeweils im Vergleich zum dien, begrenzt bleiben. In China ist nach einer seit 2000
Stand des Jahres 2015. Je nach Szenario, lösen Sonne verzeichneten massiven Erhöhung des Kohleverbrauchs
bzw. Wind in den nächsten Jahrzehnten die Wasserkraft künftig mit einem Rückgang zu rechnen. Trotzdem bleibt
als global bisher wichtigste erneuerbare Energiequelle die Kohle in China – insbesondere in der Stromerzeu-
zur Stromerzeugung ab. Gleichwohl gehört die Wasser- gung – auch in den bevorstehenden Jahrzehnten noch
16
Abbildung 13: Verschiebung der Verbrauchsschwerpunkte nach Weltregionen
Zuwachs im Primärenergieverbrauch nach Weltregionen 2019 bis 2040 (im Stated Policy Scenario der IEA)
in Mtoe
96 Eurasien
Europa
Nordamerika –265
–133 China Japan
584 –62
Mittlerer 369
Osten
Indien
644
423
778
Mittel- und 245
Südamerika Afrika
Andere asiatische
Staaten und
Australien/Neuseeland
Quelle: IEA, World Energy Outlook 2020
eine tragende Säule der Energieversorgung. China und wird nicht nur wegen der Erweiterungsinvestitionen zur
Indien werden wegen starken Kohleanteils oder dessen Integration regenerativer Energien und wegen der stei-
Ausbau immer zentraler für die globalen CO2-Emissio- genden Stromnachfrage erheblich größer sondern, getra-
nen. gen von künstlicher Intelligenz und Datenplattformen,
auch effizienter.
Veränderung im Energieverbrauch nach
Sektoren sowie Rolle der Digitalisierung
Die Versorgungsstrukturen in den verschiedenen volks-
und
Digitalisierung, Dezentralisierung
Dekarbonisierung durch
wirtschaftlichen Sektoren, wie Industrie, Gebäude und
Elektrifizierung kennzeichnen die
Verkehr, werden sich künftig stärker ändern als in der neue Energiewelt.
Vergangenheit. Es steht eine digitale Transformation des
Energiesystems mit immer mehr Akteuren bevor. Aggre- Digitale Informations- und Kommunikationstechnologien
gatoren und Prosumer gewinnen an Bedeutung. Es ver- werden die Vernetzung zwischen den Wertschöpfungs-
ändern sich Geschäfts- und Wertschöpfungsmodelle. In- stufen in horizontaler (Sektorenkopplung) und in vertika-
telligente Technologien verändern nicht nur die Art und ler Richtung verstärken. Durch die Erweiterung digitaler
Weise der Stromproduktion, sondern beeinflussen auch Plattformen wird die Transparenz der Märkte für alle Be-
Abrechnungsprozesse, vor allem aber Stromübertragung teiligten verbessert:
und Verteilung sowie die Integration von Strom aus Anla-
gen der Verbraucher. • In der industriellen Produktion begünstigt die fortge-
setzte Automatisierung effizientere Prozesse und ver-
Die Stromnetze werden massiv verstärkt und erweitert, mindert Energieverbrauch und Abfall.
um den künftigen Anforderungen gerecht zu werden.
DNV beziffert die weltweiten Stromnetzausgaben im Jahr • Im Gebäudebereich führen Steuerungstechnologien
2050 auf über 900 Mrd. USD. Das ist mehr als das Dop- zur Effizienzverbesserung. Mittels zusätzlicher Spei-
pelte gegenüber den vergleichbaren Ausgaben im Jahr chermöglichkeiten in Gebäuden sind auch Rückfüh-
2019, die 400 Mrd. USD betrugen. Das künftige Netz rungen von Energie in die Netze möglich.
17
• Im Individualverkehr spielen Veränderungen der An- derer Weise in normativen Szenarien. So steigt die weltwei-
triebsart und neue Mobilitätskonzepte eine wachsen- te Erzeugung von Wasserstoff im NEO Climate Scenario
de Rolle. Neue Geschäftsmodelle bieten den Fahr- (NCS) von BloombergNEF bis 2050 auf rund 800 Mio. t.
zeugbesitzern Anreize, die Batterien ihrer Elektrofahr- an. Um grünen Wasserstoff in dieser Menge produzieren
zeuge als temporäre Komponenten für Flexibilität zur zu können, sind mehr als 36.000 TWh zusätzliche Strom-
Verfügung zu stellen. erzeugung nötig – das sind 38 % mehr Strom als heute
weltweit jährlich erzeugt wird. Das würde, infolge einer Er-
In allen drei Sektoren wird die Digitalisierung zu einer gänzung der Elektrifizierung, laut NCS zu einer auf rund
verbesserten Koordination zwischen Komponenten füh- 100.000 TWh vergrößerten Stromerzeugung im Jahr 2050
ren und damit das Gesamtsystem optimieren. Dies führt führen – viermal so viel wie 2019 weltweit produziert wurde.
zu einem deutlichen Anstieg des Strombedarfs. Mit dem
zunehmenden EE-Anteil ist damit eine erhebliche Dekar-
bonisierung verbunden. Eine verstärkte Nutzung von Einhaltung der Klimaziele
Strom in allen Sektoren wird entsprechend als Schlüssel-
element für die Dekarbonisierung gesehen. In allen einbezogenen exploratorischen Szenarien und
Projektionen wird das ambitionierte Ziel des Pariser
Übereinkommens verfehlt. Dies gilt selbst für das Unfini-
Rolle von Wasserstoff und synthetischen shed Symphony Scenario des WEC – trotz der in diesem
Brennstoffen Szenario unterstellten hohen internationalen Kooperati-
on, verbunden mit der Annahme, dass sich weltweit ein
Wasserstoff wird künftig eine zentrale Rolle bei der Trans- einheitlicher CO2-Preis von mehr als 100 USD bis zum
formation der Energieversorgung eingeräumt. In den Be- Jahr 2060 (ausgedrückt in 2010 USD) einstellt.
reichen, in denen erneuerbarer Strom nicht direkt einge-
setzt werden kann, eröffnen Wasserstoff und seine
Folgeprodukte (Power-to-X), die auf EE-Basis mittels
Elektrolyse hergestellt werden, zusätzliche Dekarbonisie-
rungspfade. Heute fossil erzeugter Wasserstoff, der in
Initiativen
Verstärkte politische
zur CO -Vermeidung, 2
chemischen und industriellen Prozessen, etwa zur Her-
internationale Kooperation sowie
stellung von Ammoniak, genutzt wird, kann durch erneu- CO2-Bepreisung sind zur Erreichung
erbar erzeugten Wasserstoff ersetzt werden. Für die treib- der Klimaziele notwendig.
hausgasneutrale Erzeugung von Primärstahl ist der
Einsatz von Wasserstoff als Ersatz für Steinkohlenkoks
etwa technologisch vielversprechend. In keinem der untersuchten Szenarien wird das Ziel des
Pariser Klimaabkommens, den Anstieg der Temperatur
Im Verkehrssektor kann Wasserstoff in Brennstoffzellen auf 2 °C, möglichst sogar auf 1,5 °C, zu begrenzen, er-
die CO2-freie Mobilität befördern oder als Basis für synthe- reicht – mit Ausnahme der normativen; dort aber per
tische Kraftstoffe dienen. Im Luft- und Seeverkehr sind für Definition. Die Realisierung des 1.5 °C Pathway von
die Dekarbonisierung klimaneutrale synthetische Brenn- McKinsey und der IRENA erfordert nach deren Modell-
stoffe erforderlich. Außerdem kann durch die Einführung rechnungen u. a. eine Verdreifachung des weltweiten
von Brennstoffzellenfahrzeugen, u. a. im öffentlichen Per- Stromverbrauchs bis 2050 im Vergleich zum Stand von
sonennahverkehr (Busse, Züge), in Teilen des Straßen- 2019. Das Gleiche gilt für das Szenario Net Zero der IEA.
schwerlastverkehrs oder in der Logistik, die batterieelekt- Erneuerbare wären noch stärker auszubauen. Weiterhin
rische Mobilität ergänzt werden. Auch im Gebäudesektor müssten die Potenziale von Wasserstoff genutzt und die
sind synthetische Brennstoffe einsetzbar. Die vorhandene Energieeffizienz massiv gesteigert werden. Ferner ist
Gasinfrastruktur kann hierfür effizient genutzt werden. auch eine breite Umsetzung der Abscheidung und Nut-
zung bzw. Speicherung von CO2 unverzichtbar. Ergän-
Erneuerbar erzeugter Strom kann angebotsorientiert und zend dazu werden auch Strategien zur Erzeugung nega-
flexibel in Wasserstoff umgewandelt werden; die damit tiver Emissionen als erforderlich angesehen. Zu den
verbundene auch langfristige Speichermöglichkeit bietet negativen Emissionstechnologien gehören u. a. die Auf-
sich für Strom bisher nicht. forstung, Biomasse-Verstromung mit CCS, Direct Air CCS
sowie die Förderung von Kohlenstoffbindung im Boden
Die globale Produktion von Wasserstoff spielt in allen Sze- durch Biomassewachstum.
narien und Projektionen eine wachsende Rolle – in beson-
18
Abbildung 14: Globale CO2-Emissionen gemäß den Szenarien des World Energy Council in Mrd. t
40
Paris pledges
35 Hard Rock
30
25
Modern Jazz
20
15 Erwarteter Temperaturanstieg*
Unfinished
10 Modern Jazz: etwa 2,5 °C Symphony
Unfinished Symphony: 2–2,3 °C
5 Hard Rock: > 3 °C
0 1,5 °C Pfad
1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060
*bis
* bis2100
2100 Quelle: World Energy Council/Paul Scherrer Institute/Accenture Strategy, World Energy Scenarios 2019
Fazit für die Industrie und den Transportsektor. Trotzdem wer-
den auch künftig weltweit Öl sowie Erdgas und Kohle
Der weltweite Primärenergieverbrauch steigt auch künftig noch in erheblichem Umfang genutzt werden. Deswegen
an – getrieben durch die erwartete weitere Bevölkerungs- ist eine breite Umsetzung der Technologie der Abschei-
zunahme und den wachsenden Wohlstand der Schwel- dung und Nutzung bzw. Speicherung von CO2 unver-
lenländer. Allerdings unterscheidet sich die für die Zu- zichtbar. Eine fortgesetzte Verbesserung der Energieeffi-
kunft sich abzeichnende Entwicklung deutlich von den zienz bleibt in allen Verbrauchssektoren ein wirkungsvoller
Trends der Vergangenheit sowie auch von Einschätzun- Hebel zur Senkung der Treibhausgasemissionen.
gen, die in früheren Jahren gemacht wurden.
Die Begrenzung der Klimaerwärmung auf 1.5–2 °C stellt
In allen Szenarien zeichnet sich eine Transformation vom die größte Herausforderung in naher Zukunft dar: Eine
fossilen Zeitalter in künftig von erneuerbaren Energien aktuelle Untersuchung der IEA zeigt, dass der Rückgang
geprägte Versorgungsstrukturen ab. Das Tempo des der Treibhausgasemissionen durch den dramatischen
Übergangs unterscheidet sich dabei in Abhängigkeit von Einbruch der Weltwirtschaft aufgrund der COVID-
dem jeweiligen Szenario-Ansatz und den zugrunde ge- 19-Pandemie ununterbrochen bis 2050 anhalten müss-
legten Annahmen. Für Öl und Erdgas wird der Höhe- te, um die Ziele des Pariser Abkommens noch zu errei-
punkt der weltweiten Nachfrage innerhalb der nächsten chen. Ob durch die Pandemie der Höhepunkt des
Jahrzehnte erreicht werden. Bei Kohle könnte der Peak Wachstums für fossile Energieträger und Treibhausgas-
Demand bereits 2013/2014 eingetreten sein. Der Beitrag emissionen erreicht oder zumindest zeitlich vorgezogen
der Kernenergie dürfte in etwa auf dem gegenwärtigen wurde, bleibt noch unklar. Perspektivisch wird entschei-
Niveau stabil bleiben – ebenfalls mit unterschiedlichen dend sein, wie sich große Treibhausgasemittenten klima-
Ausprägungen bei den verschiedenen Szenarien. Erneu- politisch aufstellen. Besondere Aufmerksamkeit verdient
erbare legen in einem zuvor nie dagewesenen Tempo zu. die Frage, ob bzw. wann die vor COVID-19 erwartete
Das gilt insbesondere für die normativen Szenarien, die Entwicklung in Bezug auf fossile Energien und Treibh-
auf eine Einhaltung des Ziels gerichtet sind, den globalen ausgasemissionen wieder erreicht wird oder ob als Folge
Temperaturanstieg unter 2 °C zu begrenzen. der Pandemie bereits weitere Peaks erreicht wurden,
wie dies für die Kohle ohnehin bereits der Fall ist. Jüngs-
Eine gesteigerte Elektrifizierung in praktisch allen Ver- te Zahlen legen den Schluss nahe, dass die globalen
brauchssektoren ist von essenzieller Bedeutung für die Treibhausgasemissionen bis Mitte der 2020er Jahre zu-
angestrebte Dekarbonisierung der Energieversorgung. Öl nächst in etwa wieder auf das Niveau des Jahres 2019
kann langfristig zu Teilen durch Wasserstoff und syntheti- ansteigen und erst danach mit einer echten Wende ge-
sche Brennstoffe ersetzt werden. Dies gilt insbesondere rechnet werden kann.
19WORLD ENERGY COUNCIL Algeria Hong Kong, China Nigeria Argentina Hungary Norway Armenia Iceland Pakistan Austria India Panama Bahrain Indonesia Paraguay Belgium Iran (Islamic Rep.) Poland Bolivia Ireland Portugal Bosnia and Herzegovina Israel Romania Botswana Italy Russian Federation Bulgaria Japan Saudi Arabia Cameroon Jordan Senegal Chad Kazakhstan Serbia Chile Kenya Singapore China Korea (Rep.) Slovakia Colombia Kuweit Slovenia Congo (Dem. Rep.) Latvia South Africa Côte d’Ivoire Lebanon Spain Croatia Libya Sri Lanka Cyprus Lithuania Sweden Dominican Republic Malta Switzerland Ecuador Mexico Tanzania Egypt (Arab Rep.) Monaco Thailand Estonia Mongolia Trinidad and Tobago Eswatini (Kingdom of) Morocco Tunisia Ethiopia Namibia Turkey Finland Nepal Ukraine France Netherlands United Arab Emirates Germany New Zealand United States of America Greece Niger Uruguay Weltenergierat – Deutschland e.V. Gertraudenstraße 20 | 10178 Berlin Deutschland T (+49) 30 2061 6750 E info@weltenergierat.de www.weltenergierat.de WEC_Deutschland
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