Szenarienstudien in Deutschland

In diesem Kapitel werden Studien mit Verkehrsszenarien bis 2050 analysiert. In den untersuchten Studien wurden zunächst bestimmte Ziele definiert. Ausgehend von diesen Vorgaben, werden mög-lichst konsistente Pfade der Zielerfüllung gesucht (normative Zielszenarien). Das Wesen der Szenari-en ist, „WSzenari-enn-Dann-AussagSzenari-en“ aufzustellSzenari-en. Damit sind die Ergebnisse im ZusammSzenari-enhang mit der untersuchten Fragestellung und den gewählten Randbedingungen zu interpretieren. Ein Vergleich der Ergebnisse muss dies berücksichtigen und macht eine direkte vergleichende Analyse schwierig.

Ausgewählt für die Untersuchung sind Studien mit Szenariohorizont 2050 und Bezugsraum Deutsch-land. Diese sind:

▸ das „Modell Deutschland“ (Modell D) vom WWF [Öko-Institut/ Prognos, 2009],

▸ die „Energieszenarien zum Energiekonzept der Bundesregierung“ (Energieszenarien) [EWI et al. 2010],

68

▸ die „Leitstudie 2011“ des BMU [DLR et al., 2012] und

▸ die verkehrsspezifische Studie „Treibhausgasneutraler Verkehr“ [Öko-Institut, 2013b] bzw.

die darauf aufbauende sektorübergreifende Studie „Treibhausgasneutrales Deutschland im Jahr 2050“ (THGND) des UBA [UBA, 2014a].

Tabelle 11: Studien mit sektorübergreifenden Zielen in Deutschland

Modell D Energieszenarien Leitstudie 2011 THGND

Keine Energiekonzept der

Bundesregierung

69 Wesentliche Unterschiede in der Abgrenzung ergeben sich dabei insbesondere bei den internationa-len Verkehren:

In THGND sind sowohl der internationale Luft- als auch der Seeverkehr enthalten. Der internationale Luftverkehr wird dabei nach dem Standortprinzip bilanziert. Beim internationalen Seeverkehr wer-den die Verkehrsleistung und die Emissionen anteilsmäßig nach dem deutschen Anteil an der globa-len Wirtschaftsleistung Deutschland zugerechnet.

In den Studien Modell D, Energieszenarien und Leitstudie 2011 entspricht der Energieverbrauch des Luftverkehrs dem Verbrauch der Energiebilanz¹⁰, der dem Verkehr nach dem Standortprinzip zuge-ordnet wird. Die Werte zur heutigen und auch zur prognostizierten Verkehrsleistung entsprechen jedoch der Inlandsverkehrsleistung¹¹. Dabei werden beim internationalen Luftverkehr deutliche ab-weichende Entwicklungen in der Verkehrsleistung nach Inlands- oder Standortprinzip erwartet, wie in Tabelle 12 am Beispiel der „Verkehrsprognose 2025“ dargestellt.

Tabelle 12: Nach Abgrenzungsprinzip differenzierte Entwicklung der Verkehrsleistung im Luft-verkehr zwischen 2004 und 2025

Personenverkehr Mrd. Pkm

2004 Zunahme bis

2025

Luftfracht Mrd. tkm

2004 Zunahme bis 2025

Inlandsprinzip 9,3 + 56 % 0,03 + 12 %

Standortprinzip 158,4 + 122 % 6,48 + 159 %

Quelle: [BMVBS, 2007]

Der internationale Seeverkehr wird in Modell D, Energieszenarien und in der Leitstudie 2011 nicht berücksichtigt.

Die zu Grunde gelegten Ziele und damit erreichten Emissionsminderungen in den Szenarien nach den beschriebenen Abgrenzungen sind in Tabelle 13 zusammengefasst.

10 Dies ist für Energieszenarien und Leitstudie 2011 nicht dokumentiert, leitet sich aber beim Vergleich der Werte des Basisjahres mit der Statistik der AG Energiebilanz ab.

11 Dies ist für Modell D, Energieszenarien und Leitstudie 2011 nicht dokumentiert, leitet sich aber beim Vergleich der Werte des Basisjahres mit der Statistik von Verkehr in Zahlen ab.

70 Tabelle 13: Vergleich der Reduktion der Emissionen in den Szenarien

Studie

Energie-szenarien

Modell D THGND Leitstudie 2011

Leitstudie 2011 Szenariobezeichnung Ziel Innovation

(ohne CCS)

*Die relativen Minderungen beziehen sich auf 1990

Allen Szenarien ist gemein, dass Maßnahmen in den Bereichen Vermeidung, Verlagerung und Effi-zienzsteigerung einen flankierenden Beitrag zur Erreichung der Emissionsminderung im Verkehr leisten, Schlüsselelement jedoch der Wechsel auf CO²-arme Energieträger ist. Die in den Szenarien verwendeten Mengen sind in Tabelle 14 zusammengefasst.

Tabelle 14: Endenergieverbrauch und Einsatz erneuerbarer Energieträger im Verkehr in den Szenarien [PJ]

Studie

Energie-szenarien Modell D THGND Leitstudie

2011 Leitstudie 2011 Szenariobezeichnung Ziel Innovation

(ohne CCS)

Die verwendeten Energieträger spiegeln dabei die zentralen Unterschiede in den Szenarien wieder.

Diese werden von den folgenden Randbedingungen bestimmt:

71 Verfügbarkeit von Biomasse für den Verkehr

Die Studien Modell D, Energieszenarien und Leitstudie 2011 leiten sektorübergreifend die eingesetz-te Biomasse von den verfügbaren Biomassepoeingesetz-tenzialen ab. Alle knüpfen die Produktion von Biomas-se an nicht näher definierte Nachhaltigkeitskriterien. Das Gesamtpotenzial ergibt sich durch das in-ländische Potenzial und durch Importe. Von diesem Gesamtpotenzial müssen die Verbräuche der anderen Sektoren abgezogen werden, um das für den Verkehr zur Verfügung stehende Potenzial zu erhalten. Die Zuordnung der Biomasse zu den Sektoren ist dabei szenarienabhängig und wird

▸ von der Einsetzbarkeit des aus der Biomasse erzeugen Energieträgers,

▸ von der spezifischen THG-Minderung gegenüber dem substituierten fossilen Energieträger,

▸ den spezifischen THG-Minderungskosten des Einsatzes der Biomasse und

▸ von der Verfügbarkeit und Kosten alternativer Minderungsoptionen bestimmt.

Tabelle 15: Biomassepotenziale in den Szenarien

Modell D Innovation Energieszenarien Leitstudie 2011 Inländisch verfügbares

Primärenergiepotenzial 1200 PJ/a 1700 PJ/a 1550 PJ/a

Import 500 PJ/a 500 PJ/a -

Gesamt 1700 PJ/a 2200 PJ/a 1550 PJ/a

Anteil Verkehr ~81 % ~53 % ~29 %

Aufbauend auf [DLR et al., 2012], S.83, S.140; 1: Annahme: spezifischer kumulierter Energieaufwand zur Biok-raftstofferzeugung in 2050 ist ca. 1,5 MJPrimärenergieaufwand/MJEndenergieaufwand

Aufgrund des ambitionierten THG-Minderungsziels und der aktuellen Diskussion über die Treib-hausgasbewertung von Biokraftstoffen verwendet THGND keine Biokraftstoffe im Hauptszenario [UBA, 2014a].

Verfügbarkeit von strombasierten EE-Kraftstoffen

Die verfügbaren Mengen von auf EE-Strom basierenden Kraftstoffen sind zunächst analog zur Bio-masse aus dem verfügbaren EE-Strompotenzial, dem Import und dem (Strom-) Bedarf der anderen Sektoren abzuleiten.

Zudem werden die verfügbaren Mengen strombasierter Kraftstoffe von der Menge des direkt verwen-deten Stroms und den unterschiedlichen Wirkungsgraden in der Bereitstellung der Kraftstoffe beein-flusst. Dabei werden in den Studien folgende Kraftstoffoptionen berücksichtigt:

▸ Im Modell D und in den Energieszenarien wird Wasserstoff betrachtet,

▸ in der Leitstudie werden die Kraftstoffoptionen Wasserstoff und Methan in jeweils getrennten Szenarien untersucht und

▸ in THGND werden strombasierte Flüssigkraftstoffe eingesetzt.

In der Leitstudie 2011 sind die dem Verkehr zur Verfügung stehenden EE-Strompotenziale nicht di-rekt angegeben. In dem Szenario THG95, welches der Beschreibung nach eine „sehr ehrgeizige Ziel-vorgabe“ [DLR et al., 2012], S. 149, für den EE-Zubau anstrebt, werden für den Verkehr im Jahr 2050 etwa 670 PJ Strom verwendet, davon ca. 320 PJ zur Kraftstoffherstellung. Die Importquote für EE-Strom beträgt dabei 3 %, strombasierte Kraftstoffe werden nicht importiert.

Im Gegensatz dazu wird im THGND ein Großteil der strombasierten Kraftstoffe importiert. Dazu ist angemerkt: „Die technischen Potenziale den gesamten Strombedarf (rund 3.000 TWh/Jahr) national

72 zu erzeugen, sind zwar vorhanden, da aber zum Beispiel aus ökologischen oder ökonomischen Gründen nur ein Teil dieser Potenziale sinnvoll genutzt werden kann, gehen wir davon aus, dass ein größerer Teil des in Deutschland benötigten Stroms im Ausland erzeugt werden würde.“ [UBA, 2014a], S.12. Für die Herstellung der EE-Kraftstoffe ist dabei eine EE-Strommenge von etwa 4.000 PJ bereitzustellen.

Neben der Verfügbarkeit von strombasierten EE-Kraftstoffen beeinflusst auch der in den Szenarien ermittelte Bedarf an Kraftstoffen die eingesetzte Menge. In den Energieszenarien und Modell D ist dabei nur ein geringer Bedarf an strombasierten Kraftstoffen vorhanden, da große Mengen Biokraft-stoffe verfügbar sind und diese bevorzugt eingesetzt werden.