Kostenoptimale Transformation des deutschen Energiesystems bis 2045 – Weichenstellungen für ein zuverlässiges, resilientes und klimaneutrales Energiesystem 24/7

Begleitstudie zur SmarterE Sonderschau Renewables 24/7

Autoren

Dr. Charlotte Senkpiel, Dr. Christoph Kost, Fraunhofer ISE 

 

Auftraggeber

Solar Promotion GmbH und FWTM GmbH & Co. KG

 

Herausgeber

Fraunhofer ISE |  Juni 2026

 

Die Transformation zu einem klimaneutralen Energiesystem ist gesetzlich im Bundes-Klimaschutzgesetz verankert. Kann Versorgungssicherheit zu jeder Zeit gewährleistet werden? Mit welchen Kosten ist die Transformation verbunden? Wie wirkt sich die Transformation auf die Resilienz des Energiesystems aus? Diese Fragen beantwortet die Begleitstudie zur SmarterE Sonderschau Renewables 24/7. 

Die Transformation des Energiesystems von heute bis zur Erreichung von Klimaneutralität im Jahr 2045 geht mit grundlegenden Veränderungen einher. Der kostengünstigste Weg beschreibt eine Entwicklung, die stark durch Elektrifizierung geprägt ist. Die Strombereitstellung steigt von 443 TWh im Jahr 2025 auf 1607 TWh im Jahr 2045, wovon die direkte Stromnutzung im Endverbrauch auf 955 TWh ansteigt. Diese Entwicklung erfordert eine umfassende Transformation der Stromnetze auf allen Ebenen. Über den reinen Netzausbau hinaus steht dabei die grundlegende Modernisierung im Fokus. 
 

Studienergebnisse / Key Takeaways

  • Um die Versorgungssicherheit auch in Zeiten geringer erneuerbarer Einspeisung zu garantieren, setzt das System auf verschiedene Flexibilitätsoptionen: Dazu gehören die Speicherung von Überschussstrom in Batterien oder als Wasserstoff, die Nutzung klimaneutraler Gase sowie der europäische Netzverbund. Zudem leisten der flexible Betrieb von Power-to-Gas-Anlagen und Wärmepumpen in Verbindung mit Wärmespeichern einen entscheidenden Beitrag.
  • Die Mehrkosten für die Transformation, also ohne Berücksichtigung von Ersatzinvestitionen, im Vergleich zum Fortschreiben des heutigen Systems belaufen sich im Mittel über die nächsten 25 Jahre auf rund 54 Mrd. EUR pro Jahr bzw. kumuliert 1,3 Billionen EUR. Langfristig bis zum Jahr 2050 ist die Transformation des Energiesystems jedoch kostenneutral. Die CO2-Vermeidungskosten sind niedriger als die Klimafolgenkosten, sodass sich durch die Transformation zu einem klimaneutralen Energiesystem volkswirtschaftliche Kostenvorteile ergeben.
  • Bereits im Jahr 2025 war jede dritte ausgeschriebene Stelle im Bereich Green Economy verortet. In den Bereichen Umweltschutz und Emissionsminderung, Verkehrswende, erneuerbare Energien und Energieeffizienz wurden im Jahr 2025 insgesamt 1,9 Millionen Stellen online ausgeschrieben.
  • Die Transformation des Energiesystems kann Importabhängigkeiten von fossilen Brennstoffen um etwa 80 % reduzieren und dadurch die Versorgungssicherheit sowie Resilienz signifikant erhöhen.


Ausblick

Die Studie zeigt, dass die Transformation zu einem klimaneutralen Energiesystem nicht nur die Möglichkeit bietet, eine zuverlässige und resiliente Energieversorgung sicherzustellen, sondern gleichzeitig kosteneffizient gestaltet werden kann und einen positiven Beitrag zur gesamtwirtschaftlichen Wohlstandsentwicklung leistet. Die vorliegenden Analysen zeigen, dass entsprechende Lösungsräume in unterschiedlichen Ausprägungen existieren und konkret aufgezeigt werden können. Entscheidend für deren Realisierung sind jedoch die richtigen politischen Weichenstellungen sowie ein breiter gesellschaftlicher Konsens und der kollektive Wille zur Umsetzung der notwendigen Maßnahmen. Die Erreichung der Klimaziele ist somit weniger eine Frage technischer oder wirtschaftlicher Machbarkeit, sondern vielmehr eine Frage des politischen Gestaltungswillens und der gesellschaftlichen Bereitschaft zum Wandel.

 

Weitere Informationen zu diesem Thema

 

Fraunhofer ISE Energy-Charts

Aktuelle Daten zum Energiesystem

 

Studie

Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem – Bundesländer im Transformationsprozess

 

Forschungsthema

Energiesystemanalyse