Wie könnte die Energiewende gelingen? Mit dieser Frage hat sich ein deutsches Forscherteam beschäftigt. Sie zeigen mehrere Zukunftsszenarien auf, die zur Erreichung der Energie- und Klimaziele beitragen könnten.
Deutschland hat in Sachen Energiewende ein klares Ziel vor Augen. Denn bis zum Jahr 2045 soll die Bundesrepublik klimaneutral sein. In den kommenden fünf Jahren müsste sich der Anteil Erneuerbarer Energien im Vergleich zu 2021 dafür jedoch nahezu verdoppeln.
Doch kann die Energiewende tatsächlich so funktionieren und das Energiesystem in Deutschland nachhaltig umkrempeln? Mit dieser Frage haben sich Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und des Forschungszentrums Jülich (FZJ) in einer Studie beschäftigt.
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Zukunftsszenarien für die Energiewende
In möglichen Zukunftsszenarien skizzieren die Wissenschaftler der drei Forschungseinrichtungen der Helmholtz-Gemeinschaft, wie die Energiewende tatsächlich umgesetzt werden könnte. Dabei haben sie jedoch nicht nur die Faktoren für die Energieversorgung mit einbezogen. Denn auch ökologische, ökonomische, institutionelle, organisatorische und soziale Aspekte finden in der Untersuchung Berücksichtigung.
„Kern unserer Analysen sind soziotechnische Energieszenarien und eine Abschätzung ihrer jeweiligen Auswirkungen hinsichtlich Nachhaltigkeit“, erklärt Jürgen Kopfmüller vom KIT-Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse. „Wir möchten der Politik damit gute Entscheidungsgrundlagen anbieten, um unser Energiesystem bis 2045 nachhaltig und klimaneutral umzubauen.“
Ihr integrativer Ansatz für die Überlegungen zur Energiewende, der die verschiedenen Bereiche und Auswirkungen auf diese einbezieht, werde der Komplexität besser gerecht als viele derzeit diskutierte Szenarien.
So stark könnte der Energiebedarf ansteigen
Es bringe beispielsweise nichts, sich für künftige Energieszenarien nur auf die Entwicklung von Wirtschaft und Bevölkerung zu konzentrieren. Diese seien schlichtweg zu schwer vorhersehbar.
Außerdem würden globale Vorkommnisse oder Konflikte die Entwicklungen in der EU stark beeinflussen. Neben Auswirkungen auf die Bevölkerungsentwicklung, beispielsweise durch Zuwanderung, seien das auch Einflüsse, die der Weltmarkt auf die deutsche Wirtschaft hat. Je nach Szenario unterscheide sich der Energiebedarf deshalb erheblich.
Die Forscher sehen dennoch die Elektrifizierung von Produktions- und Transportprozessen als Kern künftiger Strategien. Dadurch könne sich jedoch der Strombedarf bis 2045 von derzeit rund 600 Terawattstunden auf 1.100 bis 1.300 Terawattstunden jährlich erhöhen. Aus diesem Grund müsse der Ausbau erneuerbarer Quellen für die Stromerzeugung in Deutschland viel schneller vorankommen, erklärt Professor Patrick Jochem vom DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme.
„In unseren Szenarien sehen wir einen notwendigen Anstieg der installierten Leistung bis 2045 bei Photovoltaik auf 370 bis 435 Gigawatt, bei Windkraft an Land auf 210 bis 220 Gigawatt und bei Windkraft auf See auf 53 bis 70 Gigawatt“, so die Berechnungen laut Jochem. „Das ist mehr als das Dreifache der heute installierten Leistungen. Durch Aufstockung der bestehenden Anlagen käme das aber nicht einer Vervierfachung der Anlagenbestände gleich.“
Entscheidend für die von den Forschenden entworfenen Zukunftsszenarien sei es außerdem, die Nebenwirkungen und Belastungen mitzudenken. So müsse der Ausbau im Energiesektor beispielsweise durch eine Infrastruktur für ein effektives Kohlendioxid-Management begleitet werden. Treibhausgasemissionen, die unter anderem in Landwirtschaft und Industrie nicht vollständig vermeidbar seien, könnten so gespeichert oder aufbereitet werden.
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