Kategorie Deep Dive

Fossil Phase-out

Für ein Erreichen der Klimaneutralität in Deutschland ist ein nahezu kompletter Ausstieg aus fossilen Energieträgern (“Dekarbonisierung”) wie Kohle, Gas und Öl erforderlich, da die Möglichkeiten zur Entnahme und Speicherung von CO₂ in Deutschland stark begrenzt sind.

Hier sind alle Sektoren gefragt: In der Energiewirtschaft bedeutet dies eine schnelle und umfassende Reduktion der Stromerzeugung aus Kohle-, Öl- und Gaskraftwerken, im Transportsektor den Umstieg auf Elektrofahrzeuge und einen höheren Anteil von ÖPNV und Bahnverkehr. Im Gebäudesektor führt eine bessere Dämmung zu einem verminderten Energieverbrauch und es steht außerdem ein Austausch von Öl- und Gasheizungen an. Im Industriesektor muss der Verbrauch von fossilen Energieträgern reduziert werden, auch als fossile Rohstoffe in der Grundstoffchemie.

Dabei muss der Ausstieg aus den fossilen Energieträgern Hand in Hand mit der Elektrifizierung in den Sektoren gehen - gespeist aus Strom aus erneuerbaren Quellen.

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Rückschritt
zu langsam
erfolgreich

Jährlicher Primärenergiebedarf von Erdgas

543% erfolgreich im Vergleich zum Szenario Technologiemix
Sondereffekt
Energiekrise

Jährlicher Bedarf an Erdgas als Primärenergieträger in Deutschland, vor allem zur Stromerzeugung und zur Bereitstellung von Wärme, aber auch zur direkten Nutzung in industriellen Prozessen.

Im Gegensatz zu anderen konventionellen Primärenergieträgern, insbesondere Kohle und Mineralöl, ist der Bedarf an Erdgas von 2015 bis 2021 nicht rückläufig, sondern steigend. Während der Ausstieg aus der Kohlenutzung schrittweise bis spätestens 2038 gesetzlich geregelt ist, ist Erdgas noch der bevorzugte Energieträger zum Heizen und wird in großem Maße zur Erzeugung von Wärme in der Industrie eingesetzt. Auch gilt Erdgas als “Brücke” hin zu CO₂-neutralen, auf grünem Wasserstoff basierenden Verfahren. Nichtsdestotrotz ist die Klimaneutralität nur mit einem Ausstieg auch aus der Erdgasnutzung zu erreichen.

Zentrale Punkte

  1. Klimaneutralität erfordert auch den Ausstieg aus der Nutzung von Erdgas.
  2. Erstmals in der Energiekrise im Jahr 2022 war ein Rückgang des Erdgasbedarfs zu beobachten - die Nachhaltigkeit dieses Effekts ist abzuwarten.
  3. Zur Zielerreichung müssen vor allem Gasheizungen durch klimafreundlichere Heizsysteme, wie z.B. die Wärmepumpe, ersetzt und die industrielle Nutzung für Prozesswärme reduziert werden.

Jährlicher Primärenergiebedarf von Braun- und Steinkohle

91% zu langsam im Vergleich zum Szenario Technologiemix

Jährlicher Primärenergiebedarf der Energieträger Braun- und Steinkohle in Deutschland, z.B. als Rohstoff in der Industrie oder zur Stromerzeugung in Kraftwerken.

Braunkohle wird in Deutschland fast ausschließlich zur Stromerzeugung eingesetzt, bei der Steinkohle lag der Anteil im Jahr 2018 bei etwa 60%. Die restliche Steinkohle wird zum größten Teil in der Stahlproduktion verwendet.

Zentrale Punkte

  1. Der Einsatz von Kohle zur Stromerzeugung ist seit Jahren rückläufig.
  2. Mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung und dem weitergehenden Ausstieg aus der Kohleverstromung dürfte sich diese Entwicklung fortsetzen.
  3. Mittel- bis langfristig muss zusätzlich die Stahlherstellung von koks- bzw. kohlebasierten Prozessen auf wasserstoffbasierte Direktreduktionsverfahren umgestellt werden.

Jährlicher Primärenergiebedarf von Mineralöl

223% erfolgreich im Vergleich zum Szenario Technologiemix

Jährlicher Primärenergiebedarf an Mineralöl, insbesondere zur Herstellung von Kraftstoffen, zur Nutzung als Heizöl und in der Petrochemie.

Gemessen am Verbrauch in 2018 sind die wichtigsten Mineralölprodukte in Deutschland die im Verkehr genutzten Diesel- und Ottokraftstoffe, gefolgt von Rohbenzin in der Petrochemie, leichtem Heizöl für die Wärmeerzeugung, Kerosin als Flugzeugkraftstoff und industriell eingesetztem schweren Heizöl.

Zentrale Punkte

  1. Nach einem Rückgang des Mineralölbedarfs in den 1990er Jahren durch den Ersatz von Öl- durch Gasheizungen, stagniert der Verbrauch in den letzten Jahren.
  2. Laut Ariadne-Zielpfaden muss der Mineralölbedarf spätestens ab 2025 deutlich sinken, was in erster Linie durch den schnellen Hochlauf der Elektromobilität im Verkehr erreicht werden muss.

Jährlicher Primärenergiebedarf von fossilen Energieträgern

173% erfolgreich im Vergleich zum Szenario Technologiemix
Sondereffekt
Energiekrise

Jährlicher Bedarf an fossilen Energieträgern in Deutschland, also Erdgas, Braun-, Steinkohle und Mineralöl.

Zum Erreichen der Klimaneutralität in 2045, muss bereits einige Jahre vorher die Emission von CO₂ fast vollständig gestoppt werden, da Möglichkeiten zur Entnahme und Speicherung von CO₂ in Deutschland stark begrenzt sind. Das ist aufgrund der CO₂-Emissionen, die insbesondere bei der Umwandlung fossiler Energie in Strom, Wärme und Kraftstoffe entstehen, gleichbedeutend mit einem nahezu vollständigen Ausstieg aus den Fossilen.

Zentrale Punkte

  1. Das Erreichen der Klimaneutralität erfordert einen weitgehenden Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger.
  2. Seit 1990 sinkt der Einsatz Fossiler in Deutschland, basierend auf den Ariadne-Szenarien muss sich der Trend bis 2030 verstärkt fortsetzen.
  3. Der Ausbau der Elektromobilität und der Hochlauf der Wärmepumpe sind dazu in den kommenden Jahren die Mittel der Wahl.

Jährliche Netto-Stromerzeugung aus Kohle-, Gas- und Ölkraftwerken

160% erfolgreich im Vergleich zum Szenario Technologiemix

Jährliche Netto-Stromerzeugung (abzüglich des Eigenverbrauchs der Kraftwerke) aus Braunkohle-, Steinkohle-, Gas- und Ölkraftwerken.

Die CO₂-Emissionen aus der Energiewirtschaft sind maßgeblich durch die Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen - Stein- und Braunkohle, Erdgas und Öl - bestimmt. Parallel zum Ausbau der Erneuerbaren muss daher auch der Ausstieg aus der fossilen Stromerzeugung schnell vorangetrieben werden.

Zentrale Punkte

  1. Die CO₂-Emissionen der Energiewirtschaft sind maßgeblich durch die Verstromung fossiler Energieträger bestimmt.
  2. Der seit 2017 zu beobachtende Rückgang, insbesondere der Kohleverstromung, muss sich daher parallel mit dem beschleunigten Ausbau der Erneuerbaren fortsetzen.
  3. Wesentliches Politikinstrument dazu ist die Bepreisung von CO₂-Emissionen im EU ETS.

Anteil von Pkw mit Verbrennungsmotor an Neuzulassungen pro Jahr

55% zu langsam im Vergleich zum Szenario Technologiemix

Der Indikator zeigt den Anteil der Neuzulassungen von Pkw mit Verbrennungsmotor pro Jahr. Diese Kategorie umfasst die Kraftstoffarten Benzin und Diesel samt Hybriden, aber auch Flüssig- und Erdgas.

Trotz der zunehmenden Relevanz von vollelektrischen Pkw besitzen die meisten in Deutschland neu zugelassenen Pkw noch einen Verbrennungsmotor. Jeder neu zugelassene Verbrenner verweilt viele Jahre im deutschen Pkw-Bestand: Zum 1. Januar 2023 waren über 23% der Pkw in Deutschland 15 oder mehr Jahre alt. Aufgrund dieser Langlebigkeit von Pkw im deutschen Bestand muss der Anteil von neu zugelassenen Verbrennern in den kommenden Jahren schnell sinken, damit der Verbrauch fossiler Kraftstoffe gesenkt werden kann.

Zentrale Punkte

  1. Der Großteil der neu zugelassenen Pkw in Deutschland weist heute noch einen Verbrennungsmotor auf, diese Pkw verweilen viele Jahre im deutschen Pkw-Bestand.
  2. EU-Regulierung sieht ein Ende der Neuzulassungen dieser Fahrzeuge ab dem Jahr 2035 vor; wie schnell deren Neuzulassungsanteile bis zum Jahr 2035 sinken, ist unklar.
  3. Je größer der Anteil von Pkw mit Verbrennungsmotor an den Neuzulassungen in den kommenden Jahren, desto größer wird der Endenergiebedarf des Pkw-Verkehrs an voraussichtlich knappen CO₂-neutralen Kraftstoffen sein.

Jährlicher Bedarf an Benzin- und Dieselkraftstoff im Verkehrssektor

90% zu langsam im Vergleich zum Szenario Technologiemix
Sondereffekt
Pandemie

Der Indikator zeigt den jährlichen Bedarf an Benzin- und Dieselkraftstoff im Verkehrssektor. Diese Kraftstoffe werden insbesondere im Straßenverkehr verbraucht, in kleinen Mengen jedoch auch im Schienen- und Binnenschiffsverkehr.

Der Verkehrssektor ist seit jeher stark abhängig von Benzin- und Dieselkraftstoff, insbesondere Pkw, Lkw und Busse werden heute fast ausschließlich durch diese Kraftstoffe angetrieben. Geringe Mengen Dieselkraftstoff werden daneben auch im noch nicht elektrifizierten Schienenverkehr und im Binnenschiffsverkehr verbraucht. Mit dem Ziel der schnellen Reduktion der THG-Emissionen geht einher, dass Benzin und Diesel sukzessive durch Strom und erneuerbare Energien ersetzt werden.

Zentrale Punkte

  1. Mit dem Ziel der schnellen Reduktion der THG-Emissionen im Verkehr geht einher, dass Benzin und Diesel sukzessive durch Strom und erneuerbare Energien ersetzt werden.
  2. Wie schnell die Abhängigkeit von Benzin- und Dieselkraftstoff reduziert werden kann, hängt davon ab, wie schnell sich vollelektrische Antriebe durchsetzen, wie effizient die Verbrenner betrieben werden und wie viel Fahrleistung auf die Schiene verlagert oder vermieden werden kann.
  3. Fahrleistungen, die bis 2045 nicht direkt elektrifiziert werden, müssen durch die Bereitstellung von Wasserstoff und CO₂-neutralen Flüssigkraftstoffen erbracht werden.

Absatz von Öl- und Gasheizungen pro Jahr

−117% Rückschritt im Vergleich zum Szenario Technologiemix

Dieser Indikator beschreibt die jährlichen Neuinstallationen von Öl- und Gasheizungen zur Bereitstellung von Raumwärme und Warmwasser im Gebäudesektor.

Der Absatz von Öl- und Gasheizungen ist in den letzten Jahren deutlich angestiegen, wobei vor allem mehr Gasheizungen verkauft werden. Für eine Transformation des Gebäudesektors ist dagegen vielmehr ein rascher Umstieg von fossil betriebenen Heizungen auf Wärmepumpen und Fernwärme nötig.

Zentrale Punkte

  1. Entgegen der notwendigen Entwicklung nimmt der Absatz fossil betriebener Heizungen weiter zu, insbesondere wegen des weiterhin hohen Anteils von Gaskesseln in Neubauten.
  2. Für eine gelingende Transformation muss der Anteil an Wärmepumpen und Fernwärmeanschlüssen an den neu installierten Heizsystemen zügig ansteigen.

Jährlicher Öl-, Kohle- und Erdgasbedarf im Gebäudesektor

78% zu langsam im Vergleich zum Szenario Technologiemix
Sondereffekt
Energiekrise

Zum jährlichen Bedarf an den fossilen Energieträgern Erdgas, Öl und Kohle im Gebäudesektor zählt nur die direkte Nutzung im Gebäude. Werden Gas, Öl und Kohle zur Erzeugung von Strom oder Fernwärme eingesetzt, wird das in der Energiewirtschaft bilanziert.

Der absolute Bedarf an den fossilen Energieträgern Erdgas, Öl und Kohle ist über die vergangenen Jahre konstant geblieben, obwohl er für eine gelingende Transformation rasch reduziert werden müsste: In den Ariadne-Szenarien wird der Bedarf an fossilen Energieträgern schon bis 2030 auf ca. 50% im Vergleich zu 2021 gesenkt.

Zentrale Punkte

  1. Der Bedarf an Erdgas, Öl und Kohle im Gebäudesektor stagniert, obwohl er entsprechend der Ariadne-Zielpfade rasch reduziert werden müsste.
  2. Für eine schnellere Reduktion muss der Endenergiebedarf insgesamt gesenkt werden, indem Gebäude energetisch saniert werden und der Trend einer steigenden Pro-Kopf Wohnfläche umgekehrt wird.
  3. Außerdem muss der Bedarf an fossilen Energieträgern durch einen konsequenten Energieträgerwechsel von Erdgas und Öl zu Strom und Fernwärme gesenkt werden.

Anteil von Öl, Kohle und Gas am Endenergiebedarf der Gebäude

91% zu langsam im Vergleich zum Szenario Technologiemix

Neben der direkten Nutzung fossiler Energieträger im Gebäudesektor zählt hierzu auch der fossil erzeugte Anteil von Strom und Fernwärme, die im Gebäude genutzt werden. Umweltwärme für Wärmepumpen wird hier nicht im Endenergieverbrauch bilanziert.

Um die CO₂-Emissionen im Gebäudesektor zu senken, muss zum einen der Endenergieverbrauch insgesamt sinken und zum anderen muss der verbleibende Energiebedarf mit erneuerbaren statt fossilen Energieträgern gedeckt werden (Ariadne, 2021). Dieser Indikator ist ein Maß für die zweite Strategie, die vor allem einen Energieträgerwechsel von Gas und Öl hin zu erneuerbarem Strom und erneuerbarer Fernwärme darstellt.

Zentrale Punkte

  1. Der Bedarf an fossilen Energieträgern muss schnell reduziert werden, um Emissionen zu verringern und unabhängig von fossilen Importen zu werden.
  2. Der beschleunigte Umstieg von Gas- und Ölkesseln auf Wärmepumpen und Fernwärme ist zentraler Bestandteil der Transformation des Gebäudesektors in allen Szenarien.
  3. Vor allem die Verfügbarkeit von Fachkräften im Handwerk stellt derzeit ein Hindernis für den Ersatz der Heizsysteme dar.

Jährlicher Öl- Kohle- und Erdgasbedarf in der Industrie

118% erfolgreich im Vergleich zum Szenario Technologiemix
Sondereffekt
Energiekrise

Dieser Indikator beschreibt den jährlichen Bedarf der wichtigsten fossilen Energieträger in der Industrie. Berücksichtigt ist nur die energetische Nutzung, nicht die stoffliche Nutzung in der Chemie.

Die drei wichtigsten fossilen Energieträger Öl, Kohlen (Braun- und Steinkohle) und Erdgas bedienen den Großteil des industriellen Energiebedarfs in 2020. Erdgas ist mit 220 TWh der am meisten (und breitesten) genutzte fossile Energieträger. Kohlen (88 TWh) werden weit überwiegend (~⅔) in der Stahlerzeugung eingesetzt. Öle (28 TWh) werden geringfügig aber über alle Subsektoren verteilt genutzt, mit Schwerpunkt in der Chemieindustrie.

Zentrale Punkte

  1. Die fossilen Energieträger Öl, Kohle und insbesondere Erdgas sind in 2020 das Rückgrat der Energieversorgung der Industrie.
  2. Für eine erfolgreiche Transformation ist ein nahezu vollständiger Ersatz notwendig: verbleibende fossile Nutzung ist mit einem erfolgreich transformierten Energiesystem nur unter sehr engen Voraussetzungen kompatibel.
  3. In der Vergangenheit wurde die Nutzung bereits stark reduziert, dies muss aber deutlich beschleunigt werden.