Szenario 1: GreenEe

GreenEe steht für “Germany – resource efficient and greenhouse gas neutral – Energy efficiency” und ist der Titel für eines der fünf Szenarien im Projekt “Ressourcenschonendes und treibhausgasneutrales Deutschland”. Dieses Szenario geht von einer möglichst effizienten Energieerzeugung und -nutzung aus. Ziel ist es, bis zum Jahr 2050 die Treibhausgasemissionen um 95 Prozent zu verringern.

Inhaltsverzeichnis

 

Zentrale Annahmen

Auf Basis der Annahmen im Projekt “Treibhausgasneutrales Deutschland 2050”  wird die Entwicklung der THG-Emissionen bis 2050 und der damit einhergehende Rohstoffbedarf (Biomasse, Metallerze, nicht-metallische Mineralien, fossile Energieträger) modelliert. Deutschland wird im Jahr 2050 weiterhin ein produzierender Industriestandort sein. Energie- und große Teile der Ressourceneffizienzpotenziale werden in allen Sektoren erschlossen.

Die Energieversorgung beruht im Jahr 2050 vollständig auf erneuerbaren Energien. Sektorkopplungstechniken ermöglichen die direkte oder indirekte Verwendung von Strom aus erneuerbaren Energien in allen Anwendungsbereichen.

In den Gebäuden erfolgt zunehmend eine emissionsfreie und effiziente Wärmeversorgung mit Wärmepumpen und Wärmenetzen. Dabei werden die Gebäude  zunehmend auf Passivhaus-Niveau mit einer energetischen Sanierungsrate von durchschnittlich 2,6 Prozent pro Jahr saniert. Wohngebäude werden mit passiven Maßnahmen kühl gehalten. Insgesamt liegt der Raumwärmebedarf für den allergrößten Teil der Gebäude bei unter 50 kWh/m2.

Im Personen- und Güterverkehr vollzieht sich gleichfalls eine Energiewende, das heißt die schrittweise vollständige Umstellung auf Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien, flankiert durch eine Verkehrswende mit Verkehrsvermeidung, -verlagerung auf umweltfreundliche Verkehrsmittel und verbesserter Energieeffizienz. Verbrennungsmotoren werden aus Effizienzgründen soweit wie möglich durch elektrische Antriebe ersetzt.

Im Industriesektor erfolgt die Umstellung auf treibhausgasneutrale Energieträger für die Strom- und Wärmeerzeugung sowie die Integration von PtX-Techniken. Energieeffizienzpotenziale werden weitgehend erschlossen. Treibhausgasemissionen werden weiter verringert, indem Prozesse der Nichteisenmetallindustrie, der chemischen sowie der Zement- und Kalkindustrie umgestellt werden.

In der Landwirtschaft lässt sich nur ein Teil der Treibhausgasemissionen durch technische Maßnahmen wie reduzierten Mineraldüngereinsatz und Wirtschaftsdüngermanagement vermeiden. Letztlich müssen sich für eine weitergehende Emissionsminderung die Ernährungsgewohnheiten ändern, so dass die Tierbestände reduziert werden können. Ab 2020 werden 5 Prozent der landwirtschaftlich genutzten Fläche auf trockengelegten Mooren renaturiert und der Torfabbau bis 2050 vollständig gestoppt. Deutschlands Wälder bleiben weiterhin als Netto-Kohlenstoffsenke entsprechend dem „Naturschutzpräferenzszenario“ des Modells für Waldentwicklung und Holzaufkommen (WEHAM) des Thünen-Institut erhalten. Die Flächenneuinanspruchnahme für Siedlung und Verkehr sinkt bis 2050 netto auf 0 Hektar.

 

Modellierungsergebnisse: Rohstoffverbrauch

Die Wirkungen der oben beschriebenen Transformationsprozesse auf die Rohstoffinanspruchnahme sind vielfältig. Aktuell wird die Primärrohstoffinanspruchnahme in Deutschland dominiert durch nicht-metallische Mineralien und fossile Rohstoffe.

Mit den Änderungen in der Energieversorgung wird der Bedarf an fossilen Rohstoffen weitgehend reduziert. Neben der Umstellung auf erneuerbare Energieträger tragen auch Energieeinsparungen, der verstärkte Einsatz von Sekundärrohstoffen und optimierte Verarbeitungsprozesse dazu bei, die Rohstoffinanspruchnahme zu reduzieren.

Die Analysen haben auch gezeigt, dass während des Umbaus der Energieversorgung der Bedarf für einzelne Rohstoffe, z.B. Kupfer, vorübergehend weltweit deutlich steigen ansteigen kann. Langfristig stabilisiert sich jedoch die Nachfrage auf geringem Niveau.

Der Einsparung von fossilen Rohstoffen steht also ein temporärer Mehrbedarf von anderen Rohstoffen gegenüber, die dann im anthropogenen Lager gebunden sind. In welchem Umfang und in welcher Zusammensetzung das anthropogene Lager aufgebaut wird und in welcher Größenordnung Primärrohstoffe eingespart werden können, ist dabei maßgeblich auch von der Wahl der Techniken abhängig.

 

Fazit

Im Szenario gelingt es, bis zum Jahr 2050 die Treibhausgasemissionen um 95 Prozent gegenüber 1990 und gleichzeitig die Primär-Rohstoffinanspruchnahme um 60 Prozent gegenüber gegenüber 2010  zu senken. Für eine solche Entwicklung sind die folgenden, in die Annahmen eingeflossenen zentralen Leitplanken erforderlich:

  • weltweite Bemühungen, den Klima- und Ressourcenschutz zu fördern, und ambitionierte Ziele im Klima- und im Ressourcenschutz,
  • die Nutzung fossiler Energieträger zügig beenden,
  • erneuerbare Energien stetig auf ambitioniertem Niveau ausbauen, Sektorkopplung energieeffizient gestalten und frühzeitig in die Energieversorgung integrieren,
  • frühzeitig langfristig gebundenen Kohlenstoff durch treibhausgasneutral erzeugte Kohlenwasserstoffe substituieren, z.B. bei der Produktion von Kunststoffen,
  • über alle Anwendungsbereiche Energie- und Rohstoffeffizienzpotenziale erschließen.

Das Szenario bestätigt damit, dass Maßnahmen zum Klimaschutz auch die Ressourcenschonung unterstützen, und umgekehrt. Einen besonders starken Effekt hat der Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger. Nicht nur hinsichtlich der THG-Minderung, sondern auch hinsichtlich des Rohstoffbedarfs ist eine Erhöhung der Ausbauziele für die erneuerbaren Energien sinnvoll. Mit Blick auf den Ressourcenschutz sollte der Ausbau möglichst stetig erfolgen.

Die Ergebnisse des GreenEe-Szenarios wurden im Oktober 2017 auf einer Fachtagung präsentiert. Die Szenarienergebnisse werden voraussichtlich im September 2019 auf einer internationalen Konferenz  in Berlin vorgestellt.