Treibhausgasneutrales Deutschland 2050

Windr?der und Photovoltaik-Anlagezum Vergr??ern anklicken
Auch Industriel?nder wie Deutschland k?nnen es schaffen, klimavertr?glich zu werden.
Quelle: ikonoklast_hh / Fotolia.com

Ein (nahezu) treibhausgasneutrales Deutschland im Jahr 2050 ist machbar - und das mit technischen M?glichkeiten zur Treibhausgasreduktion in allen Sektoren, die bereits heute verfügbar sind. Wie das gelingen kann, zeigt die UBA-Studie ?Treibhausgasneutrales Deutschland 2050“, die 2014 abgeschlossen und ver?ffentlicht wurde.

Inhaltsverzeichnis

 

Die Studie

Unsere Szenarioanalyse für Deutschland im Jahr 2050 zeigt, dass eine Minderung der ⁠Treibhausgas⁠ (THG)-Emissionen um rund 95 Prozent gegenüber 1990 technisch m?glich ist, sodass der j?hrliche Pro-Kopf-Aussto? bei knapp einer Tonne Kohlendioxid?quivalente (CO2?q) liegen würde. Eine Schlüsselstellung nimmt hierbei der Umstieg des Energiesystems auf 100 Prozent erneuerbare Energien ein. In den Sektoren Landwirtschaft, ⁠Landnutzung⁠, Landnutzungs?nderungen und Forstwirtschaft (⁠LULUCF⁠) sowie Industrie sind Minderungen nur begrenzt m?glich, so dass Sockelemissionen von insgesamt 60 Millionen Tonnen Kohlendioxid?quivalente (CO2?q) auch in diesem ambitionierten ⁠Szenario⁠ verbleiben.

Unsere Studie basiert aus Nachhaltigkeitserw?gungen auf folgenden Pr?missen:

  • keine fossilen und nuklearen Energietr?ger
  • keine Anbaubiomasse für energetische Zwecke
  • keine Verpressung von Kohlendioxid im Untergrund (Carbon Capture and Storage - ⁠CCS⁠)
  • keine Schiefergasf?rderung durch Fracking

In der Studie wurde ein Zielszenario entwickelt. Transformationspfade zu diesem Ziel und die damit verbundenen Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und die Auswahl geeigneter politischer Instrumente waren nicht Gegenstand der Untersuchung, sondern werden in Folgestudien thematisiert. Unsere Studie bezieht alle Quellen für Treibhausgasemissionen in Deutschland ein, die im j?hrlich erstellten Nationalen Inventarbericht (NIR) zum Treibhausgasinventar beschrieben werden. Nicht betrachtet wird aufgrund des gesetzten Untersuchungsrahmens die für importierte Güter im Ausland anfallende Emissionsmenge. Umgekehrt werden auch Emissionen für exportierte Güter nicht herausgerechnet.

In den folgenden Textabschnitten finden Sie eine Zusammenfassung für die einzelnen Sektoren.

S?ulendiagramm. 1990 betrugen die Emissionen gut 1.200 Millionen Tonnen CO2-?quivalente. Im Jahr 2010 gut 1.000 und im UBA-Szenario 2050 nur noch etwa 60. Hauptemittent ist stets der Berich "Energie (ohne Verkehr)".
Treibhausgasemissionen 1990, 2010 und im UBA-Szenario "Treibhausgasneutrales Deutschland 2050"
Quelle: Umweltbundesamt
 

Energie

Durch den vollst?ndigen Umstieg auf erneuerbare Energien und die Aussch?pfung der Effizienzpotenziale (Halbierung des Endenergieverbrauches 2050 gegenüber 2010) sinken die THG-Emissionen aus dem Energiesektor (Strom, W?rme, Verkehr) auf null. Zentraler Baustein einer vollst?ndig regenerativen Energieversorgung ist die Erzeugung von Wasserstoff durch Wasserelektrolyse mit Hilfe von erneuerbarem Strom. Aus Wasserstoff k?nnen durch weitere katalytische Prozesse Methan und weitere Kohlenwasserstoffe erzeugt werden (Power to Gas, ⁠PtG⁠ und Power to Liquid, ⁠PtL⁠), sodass Kraftstoffe für den Verkehr, ⁠Prozessw?rme⁠ für die Industrie und Rohstoffe für die chemische Industrie bereitgestellt werden k?nnen. Nachteilig gegenüber dem konventionellen Energiesystem sind die h?heren Umwandlungsverluste, dennoch kann die Nettostromerzeugung im Vergleich zum heutigen Prim?renergiebedarf gesenkt werden.

Die technischen Potenziale, um den gesamten Strombedarf (rund 3.000 Terawattstunden pro Jahr) national überwiegend aus Wind- und Photovoltaik-Anlagen zu erzeugen, sind vorhanden. Wir gehen aber davon aus, dass ein gro?er Teil des für PtG und PtL in Deutschland ben?tigten Stroms an günstig erschlie?baren Standorten im Ausland produziert wird. PtG und PtL k?nnten dann ebenfalls am Ort der Stromerzeugung erfolgen und die Brenn- und Kraftstoffe danach importiert werden. Eine dem heutigen Stand vergleichbare Importquote erscheint realistisch.

Flussdiagramm: Regenerativer Strom wird direkt genutzt, durch die Herstellung von Methan aus Wasserstoff zwischengespeichert oder zur Herstellung von Kraftstoffen aus Wasserstoff verwendet. Bei allen Schritten treten Verluste auf.
Qualitative Darstellung des Energieflusses im UBA-Szenario "Treibhausgasneutrales Deutschland 2050"
Quelle: Umweltbundesamt
 

Industrie

Im ⁠Szenario⁠ ist der Industriesektor mit der aktuellen Branchenstruktur vergleichbar. Trotz erwarteter Produktionssteigerungen in vielen Bereichen wird der ⁠Endenergieverbrauch⁠ im Vergleich zu 2010 halbiert und die Hauptenergietr?ger sind Methan und Strom, beides auf regenerativer Basis. Hierzu werden die Herstellungsprozesse in vielen Branchen umgestellt. Beispielsweise wird die Elektrostahlerzeugung mittels Schrott und Schwammeisen (DRI) massiv ausgebaut. Auch die erd?lbasierte Rohstoffversorgung der chemischen Industrie wird auf regenerativ erzeugte Kohlenwasserstoffe umgestellt. So k?nnen die prozessbedingten THG-Emissionen um rund 75 Prozent im Vergleich zu 2010 reduziert werden und belaufen sich im Jahr 2050 auf rund 14 Millionen Tonnen CO2?q. Der gr??te Emittent ist die Zement- und Kalkindustrie.

 

Verkehr

Der Endenergiebedarf wird trotz des prognostizierten Verkehrsanstiegs auf 624 Terawattstunden (inklusive Seeschifffahrt) gesenkt. Hierzu tragen Ma?nahmen zur Verkehrsvermeidung und -verlagerung sowie Effizienzsteigerungen bei. Im dargestellten ⁠Szenario⁠ wird nur etwa 20 Prozent des Stromes direkt eingesetzt, w?hrend der Anteil der stromgenerierten Kraftstoffe über 80 Prozent betr?gt. Bei den Pkw wird 57 Prozent der ⁠Fahrleistung⁠ elektrisch erbracht. Der gesamte Strombedarf (Nettostromerzeugung) des treibhausgasneutralen Verkehrssektors liegt aufgrund der Umwandlungsverluste deutlich h?her. Vorteilhaft ist, dass strombasierte Kraftstoffe in nicht für die Elektrifizierung geeigneten Bereichen des Verkehrssektors eingesetzt werden k?nnen.

 

Landwirtschaft

Für den Landwirtschaftssektor wurden zwei Szenarien betrachtet mit unterschiedlichen Fl?chenanteilen für den ?kologischen Landbau und unterschiedlicher Produktions- und Versorgungsleistung. In beiden Szenarien werden die THG-Emissionen um fast die H?lfte auf 35 Millionen Tonnen CO2?q gesenkt. Die Landwirtschaft ist damit im Jahr 2050 der Hauptemittent für Treibhausgase. Wichtige Ma?nahmen sind, die Stickstoff(N)-Ausnutzung zu steigern, den anfallenden Wirtschaftsdünger (Gülle und anderes) in Biogasanlagen mit gasdichter Lagerung der G?rreste einzusetzen, den Tierbestand vor allem der Wiederk?uer zur verringern, die Umwandlung von Grünland in Ackerland einzustellen und den gr??ten Teil der landwirtschaftlich genutzten Moorfl?chen aus der Bewirtschaftung zu nehmen und wiederzuvern?ssen. Weiterhin haben wir angenommen, dass sich der Fleischkonsum in Deutschland bis 2050 auf das Niveau reduziert, dass einer gesunden Ern?hrung entspricht und dass sich die Menge der Lebensmittelabf?lle um die H?lfte verringert.

 

Landnutzung, Landnutzungs?nderung und Forstwirtschaft (LULUCF)

Der ⁠LULUCF⁠-Sektor nimmt mit seiner potenziellen Senkenfunktion (⁠Biomasse⁠ und B?den als Kohlenstoffspeicher) eine Sonderstellung unter den Sektoren ein. Wichtige Minderungsma?nahmen sind –? neben der bereits im Landwirtschaftssektor beschriebenen Wiedervern?ssung von Moorfl?chen – eine nachhaltige Waldnutzung, die Einstellung des Torfabbaus und eine Verminderung der Fl?cheninanspruchnahme für die Erweiterung von Siedlungs- und Verkehrsfl?chen auf den Zielwert Null im Jahr 2050. Unter diesen Annahmen ergeben sich für das Jahr 2050 THG-Emissionen von 8 Millionen Tonnen CO2?q.

 

Abfall und Abwasser

Die THG-Emissionen im Sektor Abfall und Abwasser sind bereits erheblich zurückgegangen und werden bis 2050 weiter auf rund 3 Millionen Tonnen CO2?q sinken. Dafür sind folgende Ma?nahmen bedeutsam: getrennte Sammlung von Bioabf?llen und Wertstoffen, thermische oder mechanisch-biologische Behandlung von Abf?llen vor der Ablagerung, Fassung von Deponiegas, Deponierückbau und aerobe Stabilisierungsverfahren, Rückgang der Produkte auf Erd?lbasis, erh?hter Anschlussgrad an die zentrale Abwasserbehandlung und fleisch?rmere Ern?hrung.

 

Internationale Konferenz ?Elements of a greenhouse gas neutral society“ 2013

Die Studie wurde am 10. und 11. Oktober 2013 auf der internationalen Konferenz ?Elements of a greenhouse gas neutral society“ in Berlin vorgestellt. Mit internationalen Teilnehmerinnen aus Wissenschaft, Politik, Wirtschaft, der Zivilgesellschaft und den Medien wurden L?sungsans?tze für alle Sektoren, wie Energieversorgung, Verkehr und Industrie, diskutiert. Die Vortr?ge finden Sie unten zum Herunterladen.

Pr?sentationen