Barometer der Energiewende 2020

Das »Fraunhofer-Barometer der Energiewende« bewertet jährlich den Stand der deutschen Energiewende. Grundlage dafür ist ein abgestimmtes Szenario aus den aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen der Energiesystemforschung. Dazu haben in diesem Jahr die im Fraunhofer-Cluster of Excellence »Integrated Energy Systems« CINES vereinigten Fraunhofer-Institute ISE, ISI, IEE und IEG ein gemeinsames Leitszenario entwickelt und abgestimmt.

Fraunhofer-Leitszenario  

Das Leitszenario wurde auf Basis der Optimierungsmodelle ENERTILE des Fraunhofer ISI, REMod des Fraunhofer ISE und SCOPE des Fraunhofer IEE berechnet. Rahmenbedingung für die Optimierung ist eine CO2-Reduktion gegenüber 1990 um 95 Prozent bis 2050. Dabei wurden die Importe und Exporte in die europäischen Nachbarländer berücksichtigt. Das Leitszenario gewährleistet die Deckung des Strombedarfs zu jedem Zeitpunkt und in jedem Land.

Daraus ergeben sich der

• Endenergiebedarf für Deutschland 2050 und die
  
• Primärenergiebilanz 2010 – 2030 – 2050 sowie der
• Stromverbrauch 2010 – 2030 – 2050.

Ausbaupfade und Status  

Auf der Basis der Zielwerte des Leitszenarios leitet das Fraunhofer IEE in dem von ihm entwickelten Format »Barometer der Energiewende« darüber hinaus Ausbaupfade für die verschiedenen technischen und wirtschaftlichen Dimensionen ab und stellt dem die Ist-Werte des Vorjahres gegenüber.

Hinweise zur Erstellung des Barometers der Energiewende

Das Szenario wurde auf Basis der Optimierungsmodelle SCOPE, ENERTILE und REMod der Fraunhofer-Institute IEE, ISI und ISE berechnet. Dabei wurden die Importe und Exporte in die europäischen Nachbarländer berücksichtigt und garantiert, dass die Stromversorgung zu jedem Zeitpunkt und in jedem Land gewährleistet ist. 

Rahmenbedingung für die Optimierung ist eine CO2-Reduktion gegenüber 1990 um 95 Prozent bis 2050.

Dieser nationale Strombedarf beträgt 900 TWh. Es wird zusätzlich angenommen, dass weitere 900 TWh an elektrischer Energie an sonnen- und windreichen Standorten außerhalb Deutschlands für die Herstellung flüssiger Treibstoffe regenerativ erzeugt werden. 

Quellenhinweise

Anbei finden Sie die Liste der verwendeten Quellen und als PDF zum download.

[1] CINES; Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI; Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: Institutsübergreifende Abstimmung und Szenarioberechnung anhand der historischer Werte für die Jahre 2030 und 2050 (2020). Kassel.

[2] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit BMU; Öko-Institut e.V.; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI: Klimaschutzszenario 2050. Zusammenfassung des 2. Endberichts. Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Berlin 2015.

[3] Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE: Analyse eines europäischen -95%-Klimaszenarios über mehrere Wetterjahre. Teilbericht. Kassel 2017.

[4] Europäische Kommission: European Green Deal. Brüssel 2019.

[5] Norddeutscher Rundfunk: Klimaschutz der EU. Was sich der "Green Deal" vornimmt. URL: https://www.tagesschau.de/ausland/eu-klima-greendeal-101.html. Abrufdatum 05.05.2020.

[6] Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung (DIW); Deutscher Braunkohlen-Industrie-Verein e.V. (DEBRIV): Auswertungstabellen zur Energiebilanz Deutschland. Daten für die Jahre von 1990 bis 2018. Münster 2020.

[7] Prognos AG; Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM; IREES GmbH; BHkW-Consult: Potential- und Kosten-Nutzen-Analyse zu den Einsatzmöglichkeiten von Kraft-Wärme-Kopplung (Umsetzung der EU-Energieeffizienzrichtlinie) sowie Evaluierung des KWKG im Jahr 2014. Endbericht.

[8] BVU Beratergruppe; Interplan Consult; Ingenieurgruppe IVV, P. C.: Verkehrsverpflechtungsprognose 2030. Los 3: Erstellung der Prognose der deutschlandweiten Verkehrsverpflechtungen unter Berücksichtigung des Luftverkehrs, Schlussbericht 2014.

[9] Trost, T.: Erneuerbare Mobilität im motorisierten Individualverkehr: Modellgestützte Szenarioanalyse der Marktdiffusion alternativer Fahrzeugantriebe und deren Auswirkungen auf das Energieversorgungssystem, Dissertation 2017.

[10] Prognos AG; EWI; GWS: Energieszenarien für ein Energiekonzept der Bundesregierung. Basel/ Köln/ Osnabrück 2010.

[11] Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE: Mittel- und langfristige Potenziale von PtL- und H2-Importen aus internationalen EE-Vorzugsregionen. Teilbericht im Rahmen des Projekts: Klimawirksamkeit Elektromobilität 2017.

[12] Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V.: Bilanzen 1990-2017. URL: https://ag-energiebilanzen.de/7-0-Bilanzen-1990-2016.htmlx. Abrufdatum 05.08.2019.

[13] Bundesnetzagentur BNetzA; 50Hertz Transmission GmbH; Amprion GmbH; TenneT TSO GmbH; TransnetBW GmbH: Netz­ent­wick­lungs­plan 2030 (2019). Bonn 2019.

[14] Verlag Der Tagesspiegel GmbH (Werner Van Bebber): Wenn Bürger gegen Windräder klagen. Wie der Streit über Windräder die Energiewende bremst. URL: https://www.tagesspiegel.de/themen/reportage/wenn-buerger-gegen-windraeder-klagen-wie-der-streit-ueber-windraeder-die-energiewende-bremst/25622614.html. Abrufdatum 11.05.2020.

[15] Bundesministerium für Wirtschaft und Energie: Zeitreihen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland 1990 - 2019. URL: https://www.erneuerbare-energien.de/EE/Redaktion/DE/Downloads/zeitreihen-zur-entwicklung-der-erneuerbaren-energien-in-deutschland-1990-2019-excel.html. Abrufdatum 14.04.2020.

[16] Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien. Freiburg 2013.

[17] Bundesnetzagentur BNetzA: Kraftwerksliste 2019. URL: https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/Versorgungssicherheit/Erzeugungskapazitaeten/Kraftwerksliste/kraftwerksliste-node.html. Abrufdatum 28.03.2020.

[18] Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE (Norman Gerhardt): Laufendes Projekt DeVKopSys (2020). Kassel. URL: https://www.iee.fraunhofer.de/de/projekte/suche/laufende/DeVKopSys.html. Abrufdatum 04.05.2020.

[19] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit BMU: Atomkraftwerke in Deutschland - Abschaltung der noch betriebenen Reaktoren gemäß Atomgesetz (AtG). URL: https://www.bmu.de/media/atomkraftwerke-in-deutschland-abschaltung-der-noch-betriebenen-reaktoren-gemaess-atomgesetz-atg/. Abrufdatum 11.05.2020.

[20] Deutsche Energie-Agentur GmbH: Projektkarte. URL: https://www.powertogas.info/projektkarte/. Abrufdatum 16.04.2020.

[21] Energy Storage Exchange: DOE Global Energy Storage Database: Office of Electricity. URL: https://energystorageexchange.org/api/project-results.html/p4?title=&ratedPower%5Bmin%5D=&ratedPower%5Bmax%5D=&duration%5Bmin%5D=&duration%5Bmax%5D=&owner=&energyStorageTechnologyProvider=&powerElectronicsProvider=&oMContractor=&developer=&integratorCompany=&isoRto=&state=&country=Germany. Abrufdatum 21.01.2020.

[22] pv magazine group GmbH & Co. KG: BVES. Wachstum des deutschen Speichermarktes setzt sich fort. URL: https://www.pv-magazine.de/2020/03/12/bves-wachstum-des-deutschen-speichermarktes-setzt-sich-fort/. Abrufdatum 27.04.2020.

[23] Kraftfahrtbundesamt KBA: Pressemitteilung Nr. 6/2020. Der Fahrzeugbestand am 1. Januar 2020. URL: https://www.kba.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2020/pm_06_19_bestand_01_20_pdf.pdf?__blob=publicationFile&v=3. Abrufdatum 14.04.2020.

[24] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit BMU: Fahrzeugkonzepte für Elektroautos. URL: https://www.bmu.de/themen/luft-laerm-verkehr/verkehr/elektromobilitaet/allgemeine-informationen/fahrzeugkonzepte-fuer-elektroautos/. Abrufdatum 31.07.2019.

[25] pv magazine group GmbH & Co. KG: Energy Storage Europe. Gigawatt-Marke bei Speichern bis Ende 2019 in Deutschland greifbar. URL: https://www.pv-magazine.de/2019/03/12/energy-storage-europe-gigawatt-marke-bei-speichern-bis-ende-2019-in-deutschland-greifbar/. Abrufdatum 27.04.2020.

[26] Kraftfahrtbundesamt KBA: Personenkraftwagen am 1. Januar 2020 nach ausgewählten Merkmalen. Bestandsbarometer. URL: https://www.kba.de/DE/Statistik/Fahrzeuge/Bestand/Jahresbilanz/2020_b_barometer.html?nn=2084378. Abrufdatum 14.04.2020.

[27] Kraftfahrtbundesamt KBA: Neuzulassungen von Personenkraftwagen nach Marken und Modellreihen. Dezember 2019. URL: https://www.kba.de/SharedDocs/Publikationen/DE/Statistik/Fahrzeuge/FZ/2019_monatlich/FZ10/fz10_2019_12_xlsx.xlsx?__blob=publicationFile&v=5. Abrufdatum 16.04.2020.

[28] Presse- und Informationsamt der Bundesregierung: Verkehr. URL: https://www.bundesregierung.de/breg-de/themen/klimaschutz/verkehr-1672896. Abrufdatum 11.05.2020.

[29] Europäische Kommission: Emissionshandelssystem (EU-EHS). URL: https://ec.europa.eu/clima/policies/ets_de. Abrufdatum 05.08.2019.

[30] Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA): CO2-Regulierung bei Pkw und leichten Nutzfahrzeugen. URL: https://www.vda.de/de/themen/umwelt-und-klima/co2-regulierung-bei-pkw-und-leichten-nfz/co2-regulierung-bei-pkw-und-leichten-nutzfahrzeugen.html. Abrufdatum 28.04.2020.

[31] Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V.: München wird neue Hauptstadt der Ladepunkte. Bundesweit rund 24.000 Ladepunkte – Zuwachs von 50 Prozent innerhalb eines Jahres. URL: https://www.bdew.de/presse/presseinformationen/muenchen-wird-neue-hauptstadt-der-ladepunkte/. Abrufdatum 14.04.2020.

[32] Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle: Amtliche Mineralöldaten für die Bundesrepublik Deutschland. Monat: November 2019. URL: https://www.bafa.de/SharedDocs/Downloads/DE/Energie/Mineraloel/moel_amtliche_daten_2019_november.xlsx?__blob=publicationFile&v=3. Abrufdatum 14.04.2020.

[33] Bundesverband Wärmepumpe e.V.: Marktzahlen Wärmepumpen 2019 (2020). Berlin.

[34] Wärmepumpenabsatz 2019. Leichtes Wachstum bei schwungvollem Start und zunehmender Zurückhaltung. Berlin 2020.

[35] Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE: Entwicklung der Gebäudewärme und Rückkopplung mit dem Energiesystem in -95% THG-Klimazielszenarien. Teilbericht im Rahmen des Projektes: Transformationspfade im Wärmesektor - Betriebs- und volkswirtschaftliche Betrachtung der Sektorkopplung mit dem Fokus Fernwärme mit hohen Anteilen konventioneller KWK-Erzeugung und Rückkopplung zum Gesamtenergieversorgungssystem. Kassel 2019.

[36] Bundesministerium für Wirtschaft und Energie: Wärmenetze bringen Wärmewende in Schwung. URL: https://www.deutschland-machts-effizient.de/KAENEF/Redaktion/DE/Standardartikel/Dossier/waermenetze-bringen-waermewende-in-schwung.html. Abrufdatum 28.04.2020.

[37] Institut für Energie und Umweltforschung IFEU; adelphi consult GmbH; PricewaterhouseCoopers GmbH; Ecofys Germany GmbH; Agentur für Erneuerbare Energien e. V.: Wärmenetzsysteme 4.0. Endbericht - Kurzstudie zur Umsetzung der Maßnahme "Modellvorhaben erneuerbare Energien in hocheffizienten Niedertemperaturwärmenetzen". Köln 2017.

[38] Deutsche Automobil Treuhand GmbH: DAT-Report 2020. URL: https://report.dat.de/. Abrufdatum 14.04.2020.

[39] Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE (Michael von Bonin): Informationen zu Traktionsbatterien (2020). Kassel.

[40] Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE; Institut für Energie und Umweltforschung IFEU; Consideo; SSG: Transformationsprozess zum treibhausgasneutralen und ressourcenschonenden Deutschland im Auftrag des Umweltbundesamts. Kassel 2019.

[41] Institut für Energie und Umweltforschung IFEU; Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE; Consentec: Der Wert der Energieeffizienz im Gebäudesektor in Zeiten der Sektorkopplung. Endbericht, im Auftrag von: Agora Energiewende (noch nicht veröffentlicht).

[42] United Nations: United Nations Framework Convention on Climate Change UNFCCC. Time Series - Annex I. URL: https://di.unfccc.int/time_series. Abrufdatum 05.05.2020.

[43] World Bank: Total greenhouse gas emissions (kt of CO2 equivalent). URL: https://data.worldbank.org/indicator/EN.ATM.GHGT.KT.CE. Abrufdatum 05.05.2020.

[44] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit BMU: Klimaschutz in Zahlen: Klimaschutzziele Deutschland und EU. Berlin.