Barometer der Energiewende 2019

Mit dem »Barometer der Energiewende« bewertet das Fraunhofer IEE jährlich den Stand der deutschen Energiewende. Die hierfür ausgewählten Indikatoren beschreiben das Energiesystem in seinen verschiedenen technischen Dimensionen. Auf Basis der Ist-Werte vom Dezember des Vorjahres werden mit Hilfe von Szenario-Modellierungen Zielwerte für 2050 berechnet und Zielpfade aufgezeigt, die eine Transformation des Energiesystems hin zu einer 100 Prozent regenerativen Energieversorgung ermöglichen.

Das Barometer ist in folgende Kapitel gegliedert:

  • Endenergiebedarf: Prognosen über den zukünftigen Endenergiebedarf geben Aufschluss über die Energiemengen, die auf der Landesfläche Deutschlands, aber teilweise auch im Ausland aus Erneuerbaren Energiequellen erzeugt werden müssen.
  • Primärenergie und Strombedarf 2010-2030-2050: Strom wird der zukünftige Primärenergieträger und die direkte Stromnutzung bringt hohe Effizienzgewinne.
  • Windenergie: Die Windenergie ist eine der beiden wichtigsten volatilen, erneuerbaren Erzeugungstechnologien in unserem zukünftigen Versorgungssystem.
  • Photovoltaik: Sie ist die zweite wichtigste volatile Erzeugungstechnologie in unserem regenerativen Energiesystem der Zukunft.
  • Ausgleichskraftwerke: Sie sichern eine durchgängige Leistungsdeckung und gleichen Defizite in der Erzeugung aus. 
  • Power-to-X: Durch die Wandlung von elektrischem Strom in ein energiereiches Gas (Wasserstoff, Methan) lassen sich überschüssige Strommengen speichern und bei Bedarf wieder rückverstromen. Dies ermöglicht den Ausgleich von Leistungs- und Energieschwankungen auch über längere Zeiträume.
  • Batteriespeicher: Kurzfristige Schwankungen der Residual­leistung können durch Batterien ausgeglichen werden. 
  • Wärmesektor und -netze: Die zukünftig notwendige Entwicklung der installierten Leistung von Wärmepumpen wird als Indikator zur Bewertung der Sektorenkopplung von Wärme und Strom herangezogen. Neben dezentralen Wärmepumpen sind Wärmenetze ein Schlüsselelement für eine Dekarbonisierung der Gebäudewärme.
  • Mobilitätssektor: Elektroautos kommen als neue elektrische Verbraucher hinzu und bilden ein Bindeglied zwischen dem Mobilitäts- und Stromsektor.
  • Treibhausgas-Emissionen: Da die Emissionen von Treibhausgasen zum menschenverursachten Klimawandel führen, gilt es auch deren Entwicklung zu analysieren.
  • Investitionstätigkeit: Die Bewertung der Investitionstätigkeit unterscheidet sich von den technischen Dimensionen darin, dass sie in einer monetären Maßeinheit in Euro pro Jahr dargestellt wird. 
  • Akzeptanz: Die Akzeptanz der Energiewende stellt eine bedeute Prämisse dar, um die Systemtransformation erfolgreich umzusetzen.

Die Szenarien wurden mit dem Simulationsmodell SCOPE des Fraunhofer IEE berechnet. SCOPE berücksichtigt die Importe und Exporte in die europäischen Nachbarländer 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. Außerdem wurde für den Strom eine ausgeglichene Netto-Importbilanz gewählt, wodurch sichergestellt wird, dass in Summe über ein Jahr der deutsche Strombedarf bilanziell in Deutschland erzeugt wird. Dieser Bedarf beträgt 1.000 TWh. Es wird zusätzlich angenommen, dass weitere 1.100 TWh an elektrischer Energie an sonnen- und windreichen Standorten außerhalb Deutschlands für die Herstellung flüssiger Treibstoffe regenerativ erzeugt werden. Dem Szenario liegen Wetterdaten aus dem Jahr 2011 zugrunde.

 

Barometer

Endenergiebedarf 2050

Barometer

Primärenergie und Strombedarf 2010-2030-2050

Barometer

Windenergie

Barometer

Photovoltaik

Barometer

Ausgleichskraftwerke

Barometer

Power-to-X

Barometer

Batteriespeicher

Barometer

Wärmesektor und -netze

Barometer

Mobilitätssektor

Barometer

Treibhausgas-Emissionen

Barometer

Investitionstätigkeit

Barometer

Akzeptanz