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Statkrafts Low Emissions Scenario 2021: Erkenntnisse im Detail

Unser jährlicher Bericht zeigt optimistisch, aber realistisch, wie die Energiewelt im Jahr 2050 aussehen kann, wenn sich die rasante Entwicklung der erneuerbaren Technologien und die aktuellen globalen Energietrends fortsetzen. Die globalen und regionalen Analysen basieren auf internen Modellen des strategischen Statkraft-Analyseteams und auf eingehenden Untersuchungen externer Quellen.

Erneuerbare Energien wachsen weiter rasant

Die Kapazität im globalen Stromsektor wird sich bis 2050 verdreifachen. Der gesamte Anstieg (und mehr) wird durch erneuerbare Energien gedeckt werden. Getrieben wird diese Entwicklung vor allem durch sinkende Kosten bei Solar- und Windenergie bis 2050. Viele klimafreundliche Technologien werden einen Wendepunkt erleben, an dem die Kosten so stark sinken, dass die Dynamik der Märkte den Trend maßgeblich vorantreiben. Die Rolle der Politik darin besteht, vorhersehbare Rahmenbedingungen zu schaffen.

Die Energiewende erfordert große Investitionen in die Erzeugung, Speicherung und Verteilung erneuerbarer Energien sowie neue Wege für eine effizientere Energienutzung. Wenn die im Pariser Klimaabkommen festgelegte globale Energiewende realisiert wird, wird sich die Zahl der Arbeitsplätze im Bereich der erneuerbaren Energien bis 2050 vervierfachen – rund 60 Prozent davon voraussichtlich in Asien.

Solar- & Windenergieentwicklung in Zahlen

Die Solarstromkapazität wird bis 2050 um den Faktor 21, die Windkraftkapazität um den Faktor 7 wachsen. Solar- und Windenergie werden werden etwa zwei Drittel der globalen Stromerzeugung ausmachen.

  • Solarenergie wird ab etwa 2035 die größte Energiequelle sein.
  • Bis 2050 steigt weltweit die Solarstromkapazität im Durchschnitt um 10 Prozent pro Jahr auf fast 13.000 GW, während Windkraft an Land um über 5 Prozent pro Jahr auf 3.500 GW und Offshore-Windenergie um 13 Prozent pro Jahr auf 1.400 GW steigt.
  • Schwimmende Offshore-Windanlagen werden einen wesentlichen Beitrag zu den Energiesystemen in Japan, Südkorea und Teilen der Vereinigten Staaten leisten.

Wasserkraftentwicklung in Zahlen

  • Wasserkraft ist heute mit 1.300 GW installierter Leistung die größte erneuerbare Energiequelle weltweit. Bis 2050 wird weiteres Wachstum im Bereich der Wasserkraft erwartet, jedoch mit einer geringeren Rate als bei Solar- und Windenergie, die durchschnittlich rund 1,5 Prozent pro Jahr beträgt.
  • Stromerzeugung aus Wasserkraft wird die Stromerzeugung sowohl aus Kohle-, als auch aus Gaskraft etwa im Jahr 2040 herum übersteigen.

Elektrifizierung durch erneuerbare Energien leistet den größten Beitrag zur Senkung
von CO2-Emissionen

  • Energiebedingte Treibhausgasemissionen machen rund drei Viertel der globalen Treibhausgasemissionen aus.[1] Die weltweit energiebedingten CO2-Emissionen werden bis 2050 um fast 60 Prozent sinken.
  • Elektrifizierung trägt den größten Teil zur Senkung der CO2-Emissionen bei. Der Anteil des Stroms am Endenergiebedarf wird sich bis 2050 mehr als verdoppeln. Erneuerbare Energien werden dann fast 80 Prozent der gesamten Stromerzeugung ausmachen, rund zwei Drittel werden aus Solar- und Windkraft erzeugt werden.

Elektrifizierung und Energieeffizienz im Gebäudesektor

  • Die Emissionen des Gebäudesektors machen etwa zehn Prozent der globalen energiebedingten CO2-Emissionen aus – den größten Anteil haben hierbei Heizen und Kochen.  
  • Der Stromverbrauch im Gebäudesektor nimmt zu, während der Einsatz fossiler Brennstoffe und von Biomasse rückläufig ist. 50 Prozent des Wärmebedarfs werden im Jahr 2050 weltweit durch Wärmepumpen gedeckt werden. Je klimafreundlicher der Strom ist, den eine Wärmepumpe verbraucht, desto geringer sind die CO2-Emissionen. Wärmepumpen können aufgrund ihrer hohen Effizienz selbst dann Emissionen senken, wenn der Strom aus fossilen Quellen stammt.

Emissionsminderungen im Verkehr durch Strom und Wasserstoff

  • Der Verkehrssektor ist für fast 25 Prozent der heutigen energiebedingten CO2-Emissionen verantwortlich, 75 Prozent davon entfallen auf den Straßenverkehr.
  • Der Energiebedarf im Verkehr wird zwischen 2030 und 2050 trotz wachsendem Verkehrsaufkommen um rund 30 Prozent sinken. Im Jahr 2050 werden die verkehrsbedingten Emissionen 70 Prozent niedriger ausfallen als heute.
  • Schätzungsweise 40 Prozent der im Jahr 2030 verkauften Neu-PKW werden elektrisch sein. LKW und Busse, die kürzere Strecken zurücklegen, können elektrifiziert werden. Insgesamt schätzen wir, dass rund die Hälfte der verkauften LKW-Neuwagen im Jahr 2050 emissionsfrei sein wird (batterieelektrisch und Wasserstoff).
  • Nachhaltige Biokraftstoffe und wasserstoffbasierte Kraftstoffe werden sich ergänzen, um jene Verkehrssektoren zu dekarbonisieren, die schwer zu elektrifizieren sind. Dazu gehören große Lastkraftwagen und die Langstrecken- und Schwerlastschifffahrt. (Auto-)Fähren und Boote, die kurze küstennahe Strecken bedienen, können bereits per Batterie betrieben werden. Über längere Strecken wird Ammoniak, das aus grünem Wasserstoff hergestellt wird, einen CO2-freien Transport auf See ermöglichen. Bis 2050 werden schätzungsweise fünf Prozent des weltweiten Energieverbrauchs im maritimen Sektor aus Strom und rund 12 Prozent aus emissionsfreiem Ammoniak stammen.

Mehr erneuerbare Energien in der Industrie

  • Die energiebedingten CO2-Emissionen der Industrie machen 19 Prozent aller Emissionen im Energiebereich aus.
  • Aufgrund höherer Energieeffizienz (ökonomischerer Materialeinsatz, hoher Recyclinganteil) stagniert der Energieverbrauch im wachsenden Industriesektor. Energieeffizienz, Elektrifizierung, die Verwendung von klimafreundlichem Wasserstoff sowie CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) reduzieren die derzeitigen energiebedingten CO2-Emissionen bis 2050 um 51 Prozent.
  • Teile des Industriesektors stellen eine Herausforderung für die Elektrifizierung dar – insbesondere thermische Prozesse, die Temperaturen von über 500°C erfordern.  Klimafreundlicher Wasserstoff, Bioenergie oder CCS bieten emissionsfreie Alternativen zu solchen Verfahren. Die Elektrifizierung der Industrie wird voraussichtlich mehr Zeit in Anspruch nehmen und schrittweise bis 2050 erfolgen.
  • Bis 2050 werden 40 Prozent des weltweiten Energiebedarfs in der Industrie durch Strom gedeckt werden. Die Industrieunternehmen in der EU werden mit einem Elektrifizierungsanteil von rund 60 Prozent die größte Entwicklung erzielen. Wasserstoff, Bioenergie und einige fossile Brennstoffe (verbunden mit CCS) werden den restlichen Energiebedarf decken.

Der Umbau der Energiesysteme muss deutlich schneller erfolgen, um die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen

  • Eine starke Dynamik zwischen politischen Rahmenbedingungen, sinkenden Technologiekosten und effektiven Marktlösungen wird Emissionen derart senken, dass ein 2-Grad-Pfad in Reichweite ist.  Es müssen jedoch drastische Maßnahmen ergriffen werden, um die Erwärmung auf 1,5-Grad zu begrenzen. Der Weltklimarat (IPCC) stellt fest, dass das verbleibende Kohlenstoffbudget dazu nahezu gedrittelt werden muss.[2]
  • Im Corona-Jahr 2020 gingen die CO2-Emissionen um sechs Prozent zurück. Genau um diesen Betrag müssen die Emissionen bis 2050 jährlich sinken, um das Ziel des Pariser Klimaabkommens von 1,5 Grad Erderwärmung zu erreichen.
  • Das Ziel von Netto-Null-Emissionen im Jahr 2050 allein reicht nicht aus. Was vor und nach 2050 passiert, ist ebenfalls für die Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5 Grad entscheidend. Je länger die Senkung der CO2-Emissionen dauert, desto mehr Emissionen müssen der Atmosphäre entzogen und gespeichert werden (negative Emissionen).

Wasserstoff ist für die Dekarbonisierung von Industrie und Verkehr erforderlich

  • Die wachsenden Klimaschutzambitionen lenken den Blick auf Bereiche, in denen eine Elektrifizierung nicht realisierbar ist. Die Bedeutung von klimafreundlichem Wasserstoff im Energiesystem wird dadurch steigen. Wasserstoff ist bereits in einigen industriellen Prozessen die Energiequelle der Wahl und ist emissionsfrei, wenn er aus erneuerbarem Strom hergestellt wird (grüner Wasserstoff) sowie nahezu emissionsfrei, wenn fossiles Gas mit Kohlenstoffabscheidung und -Speicherung verwendet wird (blauer Wasserstoff).
  • Die Kosten für Elektrolyseure sind in den zurückliegenden fünf Jahren um rund 60 % gesunken und werden erwartungsgemäß aufgrund zunehmender Standardisierung, Automatisierung und technologischer Verbesserungen weiter sinken. Die Investment-Kosten für die Produktion von grünem Wasserstoff könnten bis 2050 um weitere 60 % fallen. Zusammen mit geringeren Kosten für erneuerbare Energien wird grüner Wasserstoff für die wirtschaftliche Nutzung immer attraktiver.
  • Der Anteil des klimafreundlichen Wasserstoffs am Gesamtenergiebedarf muss von null auf mindestens fünf Prozent steigen, um dem 1,5-Grad-Ziel näher zu kommen.
  • Die derzeitige fossile Wasserstoffproduktion für Rohstoffe in der Industrie wird bis 2050 fast vollständig durch grünen und blauen Wasserstoff ersetzt werden.

Klimafreundlicher Wasserstoff im Transportsektor

  • Straßenverkehr ist derzeit für rund drei Viertel der verkehrsbedingten CO2-Emissionen verantwortlich. CO2-neutraler Wasserstoff kann im Schwerlastverkehr eine Rolle spielen, da Volumen- und Gewichtsbeschränkungen von Batterien und lange Ladezeiten eine Herausforderung sein werden.
  • Batterie- und wasserstoffbetriebene LKW werden bis 2030 gegenüber Diesel-LKW wettbewerbsfähig (Gesamtbetriebskosten inkl. Kohlenstoffsteuer). Die Wahl zwischen batterie- oder wasserstoffbetriebenen LKW hängt vor allem von Fahrzeit, Belastung und Flexibilitätsanforderungen ab.
  • Für Stadtfahrten und lokalen Güterverkehr mit relativ regelmäßigen Fahrmustern werden batteriebetriebene LKW voraussichtlich die bevorzugte Option sein.
  • CO2-neutraler Wasserstoff wird auch für die Dekarbonisierung der Seetransporte entscheidend sein. Auf kurzen Strecken werden Batterien oder komprimierter Wasserstoff Fähren und Flussschiffe abtreiben können. Schnellboote und Küstenschiffe mit mittlerer Reichweite werden mit komprimiertem Wasserstoff betrieben werden. Ammoniak-betriebene Schiffe entwickeln sich zu einer klimafreundlichen Alternative für lange Seestrecken, da CO2-freierAmmoniak eine höhere Energiedichte aufweist als komprimierter oder flüssiger Wasserstoff.

Klimafreundlicher Wasserstoff im Industrieeinsatz

  • Der Industriesektor ist für 24 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich. Etwa 60 Prozent davon stammen aus dem Energieverbrauch, 40 Prozent sind prozessbedingte Emissionen.
  • Wasserstoff hat ein großes Potenzial bei der Dekarbonisierung großer Teile des Industriesektors. Wasserstoff ist geeignet, um Hochtemperaturwärme in der Industrie zu erzeugen, während Strom in Form von Wärmepumpen und Kesseln am nützlichsten für Nieder- und Mitteltemperaturwärme unter 500 Grad ist.
  • CO2-neutraler Wasserstoff wird im Jahr 2050 sieben Prozent des weltweiten Endenergiebedarfs in der Industrie decken. Dieser Anteil wird im Rahmen eines 1,5-Grad-Ziels zunehmen.

Klimafreundlicher Wasserstoff im Gebäudesektor

  • Heute sind Gebäudeheizungen, die fossile Brennstoffe nutzen, für rund sechs Prozent der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich.
  • Im Gebäudesektor wird die Dekarbonisierung von Gebäuden vor allem durch direkte Elektrifizierung in Form von Elektrokesseln, Elektroheizungen und Wärmepumpen erzielt. Diese Heizlösungen sind kostengünstiger als der Einsatz von CO2-neutralem Wasserstoff.
  • Klimafreundlicher Wasserstoff wird 2050 schätzungsweise bis zu 2 Prozent des globalen Endenergiebedarfs in Gebäuden decken.

[1] IEA (2021). Net zero by 2050 (Quelle 56)
[2] IPCC (2021). AR6 Climate Change 2021: The Physical Science Basis