Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem

Ziel der Studie

Nach dem Bundestags-Beschluss zum Klimaschutzgesetz (KSG) vom Juni 2021, mit dem verschärften Ziel der Treibhausgasneutralität Deutschlands im Jahr 2045, analysiert das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in seinen Studien »Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem« mit seinem Energiesystemmodell REMod die Transformationspfade. Die vorliegende Studie untersucht verschiedene Wege zum Erreichen der Klimaneutralität in Deutschland bis zum Jahr 2045. Dabei werden gesellschaftliche und geopolitische Entwicklungen in vier Szenarien abgebildet und die Transformation des Energiesystems auf Bundeslandebene betrachtet.

Systemstudien wie diese ermöglichen eine umfassende Analyse des Energiesystems. Diese Studie umfasst die Entwicklungen in den Sektoren Energiewirtschaft, Industrie, Gebäude und Verkehr sowie die Berücksichtigung von technischen CO2-Senken, im nachfolgenden als Negativemissionstechnologien bezeichnet. Durch die Nutzung des Energiesystemmodells REMod, welches Deutschland auf Bundeslandebene abbildet, können verschiedene strukturelle Faktoren der Bundesländer und die Rolle des Föderalismus in der Bundesrepublik berücksichtigt werden. Zudem ist es möglich, den Energieaustausch innerhalb Deutschlands für Strom und Wasserstoff aus der Gesamt-systemperspektive zu analysieren.

Neben technischen Faktoren sind die gesellschaftliche und geopolitische Entwicklung zentrale Faktoren, die das Gelingen der Energiewende bestimmen und Einfluss auf mögliche Wege zur Klimaneutralität haben.

Szenarienansatz

In dieser Studie werden vier mögliche zukünftige Welten modelliert. Das Szenario „Technologieoffen“ beschreibt eine kostenoptimale Transformation des Energiesystems. Im Szenario „Effizienz“ werden Genehmigungsverfahren beschleunigt und Energie effizienter genutzt, wodurch zusätzlich CO2-Emissionen eingespart werden können. Das Szenario „Beharrung“ zeichnet sich durch Investitionen in Verbrennungstechnologien und eine verzögerte Transformation aus, während im Szenario „Robust“ das Energiesystem verschiedenen geopolitischen Krisen und Schocks ausgesetzt ist.

Das Institut arbeitet mit vier Szenarien, um die Auswirkungen gesellschaftlicher Trends auf das Erreichen der Klimaziele zu analysieren. In allen Szenarien sind die Reduktionsziele bis 2045 noch erreichbar, jedoch auf unterschiedlichen Pfaden und zu unterschiedlichen Kosten.

Für die Simulation und Optimierung der Szenarien wurde das am Fraunhofer ISE entwickelte Energiesystemmodell REMod eingesetzt.

Auf der Datenplattform energy-charts.info werden die Ergebnisse der Studie visualiert.