Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU
Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU
Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
ler/nicht fossiler Anteil des Energieeinsatzes möglichst<br />
identisch beibehalten. Da aus Wasserstoff und<br />
Elektrizität jederzeit effizient Wärme bereitgestellt<br />
werden kann und nur die umgekehrte Umwandlung<br />
verlustreicher ist, genügt hierzu der Nachweis, dass<br />
<strong>im</strong> exemplarischen Pfad zu jeder Zeit mindestens<br />
soviel Elektrizität und Wasserstoff wie <strong>im</strong> A1T-450-<br />
Szenario bereitgestellt werden kann. Dieser Nachweis<br />
ist nicht trivial und wurde <strong>im</strong> Rahmen detaillierter<br />
Rechnungen erbracht, die hier allerdings nicht<br />
<strong>im</strong> Einzelnen ausgeführt werden sollen.<br />
Generell ist anzumerken, dass die A1T-Szenarien<br />
1997 starten. Die Werte für das Jahr 2000 sind also <strong>im</strong><br />
A1T-450-Szenario bereits Projektionen. Im exemplarischen<br />
Pfad werden dagegen für 2000 die beobachteten<br />
Werte verwendet.<br />
Methode <strong>zur</strong> Bilanzierung der<br />
Pr<strong>im</strong>ärenergie<br />
Die gemeinsame Darstellung verschiedener Energieformen<br />
und -quellen in einem globalen Mengengerüst<br />
stellt ein prinzipielles Problem dar, weil über<br />
einige Konversionspfade direkt hochwertige Endenergie<br />
bereitgestellt wird (z. B. Strom oder Wasserstoff<br />
aus Sonnenenergie), während andere Konversionspfade<br />
entsprechende Endenergieformen über<br />
einen Wärmezwischenschritt generieren (z. B. fossile<br />
Kraftwerke). Im Folgenden wird in Anlehnung an<br />
die <strong>Welt</strong> der SRES-Szenarien bei der Darstellung des<br />
Energiegerüsts die „direkte äquivalente Methode“<br />
verwendet: Für Kernenergie und alle erneuerbaren<br />
Energien, die direkt Elektrizität oder Wasserstoff als<br />
Endenergie liefern (Wind, Wasserkraft, Photovoltaik,<br />
andere erneuerbare Energieträger), entsprechen<br />
die angegebenen Werte der hochwertigen Endenergie.<br />
Für Energieformen, die erst über den<br />
Umweg der Wärmeerzeugung in Strom oder Wasserstoff<br />
als Energieträger veredelt werden können (z. B.<br />
fossile Brennstoffe, Biomasse, Geothermie), entspricht<br />
die angegebene Energiemenge dem thermischen<br />
Pr<strong>im</strong>ärenergieäquivalent. In der Darstellung<br />
der Szenarien werden die beiden Energiebewertungen<br />
ohne Korrektur addiert.<br />
Erneuerbare Energien und Kernenergie<br />
Folgende Modifikationen bezüglich der erneuerbaren<br />
Energien und der Kernenergie wurden vom<br />
<strong>WBGU</strong> am A1T-450-Szenario vorgenommen:<br />
• Kernenergie: Die aus Kernenergie bereit gestellte<br />
Energiemenge für das Jahr 2000 basiert <strong>im</strong> exemplarischen<br />
Pfad auf realen Zahlen der IEA. Für<br />
das Jahr 2010 wurde der A1T-450-Wert übernommen.<br />
In Abwandlung des A1T-450 läuft die Nutzung<br />
der Kernenergie jedoch <strong>im</strong> exemplarischen<br />
Pfad bis zum Jahr 2050 aus. Ersatz für Strom oder<br />
Wasserstoff aus Kernenergie wird über erneuer-<br />
Exemplarischer Transformationspfad für die <strong>Energiewende</strong> 4.4<br />
bare Energieträger und zeitlich begrenzt auch<br />
durch Erdgas geschaffen.<br />
• Wasserkraft: Der Einstiegswert für 2000 wurde<br />
von der IEA übernommen. Danach wird die<br />
Kapazität moderat ausgebaut, wobei schließlich<br />
15 EJ pro Jahr (<strong>im</strong> Vergleich zu 35 EJ pro Jahr <strong>im</strong><br />
A1T-450) erreicht werden.<br />
• Biomasse: Der Einstiegswert für das Jahr 2000<br />
beruht auf Schätzungen (Kaltschmitt et al., 2002).<br />
Dieser Wert ist mit nennenswerten Unsicherheiten<br />
behaftet, liegt aber dicht bei den Schätzungen<br />
des A1T-450. Die Aufteilung zu etwa gleichen Teilen<br />
in moderne/traditionelle Nutzung wird in<br />
Anlehnung an das A1T-450-Szenario übernommen.<br />
Langfristig wird die traditionelle Biomassenutzung<br />
in ähnlicher Weise <strong>zur</strong>ückgefahren wie <strong>im</strong><br />
A1T-450; dabei bleibt ab 2050 eine Restenergieerzeugung<br />
von 5 EJ pro Jahr dauerhaft bestehen<br />
(gegenüber 0 in A1T-450). Da davon auszugehen<br />
ist, dass diese Energiemenge dann auch ohne<br />
Luftverschmutzung in Häusern genutzt werden<br />
kann, ist diese Modifikation mit der Leitplanke<br />
„Gesundheit“ kompatibel. Die moderne Biomassenutzung<br />
wird ähnlich zu A1T-450 hochgefahren,<br />
langfristig aber weniger stark ausgebaut<br />
und schließlich auf 100 EJ pro Jahr begrenzt (<strong>im</strong><br />
Vergleich zu 260 EJ pro Jahr in A1T-450).<br />
• Windenergie: Der Einstiegswert der Windenergie<br />
wurde aus realen Daten <strong>zur</strong> weltweit installierten<br />
Kapazität abgeleitet (BTM Consult, 2001). Bis<br />
2020 wird ein jährliches Wachstum von 26% angesetzt<br />
(Verzehnfachung pro Dekade), das dann<br />
abflacht. Insgesamt wird die Windkraft erheblich<br />
stärker ausgebaut als <strong>im</strong> A1T-450. Der Endausbau<br />
auf 135 EJ pro Jahr liegt aber dennoch deutlich<br />
unter dem in Kapitel 3 abgeleiteten technischen<br />
Potenzial der Windenergie.<br />
• Solarstrom: Dem Startwert der solaren Stromerzeugung<br />
für das Jahr 2000 liegen reale Daten<br />
zugrunde. Danach wird angenommen, dass sich<br />
die Stromerzeugung aus den solaren Quellen (verteilte<br />
Photovoltaik, photovoltaische und solarthermische<br />
Kraftwerke) bis 2040 jeweils pro<br />
Dekade verzehnfacht. Die aggregierte Wachstumskurve<br />
solarer Stromerzeugung schneidet sich<br />
kurz vor dem Jahr 2050 mit den Werten des A1T-<br />
450, die nach Ansicht des Beirats in den davor liegenden<br />
Jahren auf einem unrealistisch hohen<br />
Niveau liegen. Gegen 2100 gleicht sich der exemplarische<br />
Pfad dann langsam wieder dem A1T-450<br />
an. Potenzialobergrenzen (Kap. 3) werden bis<br />
2100 bei weitem nicht erreicht.<br />
• Solarwärme: Im exemplarischen Pfad wird die<br />
thermische Nutzung der Solarenergie („Solarwärme“)<br />
ähnlich der A1T-450-Daten erhöht. Der<br />
A1T-450-Wert für das Jahr 2000 ist schwer zu bele-<br />
135