Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU

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