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Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Die Enquête-Kommission„Nachhaltige Energieversorgung unter den Bedingungen der Globalisierung und der
Liberalisierung“
Jürgen-Friedrich Hake
Leiter der Programmgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Systemforschung und technologische Entwicklung (STE)
Operationalisierung Nachhaltiger Entwicklung!
Unser Beitrag: Methoden, Indikatoren, Ziele
Wasser Energie Information
Gesellschaft
Wirtschaft
Umwelt
Sichere, effiziente und ressourcenschonende Infrastrukturen
Grundwasser-ressourcen
Energie-versorgung
Infrastruktur Internet
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
„Wenn der Bundestag etwas ganz genau wissen will...“
Bundestag debattiert den Abschlußbericht
Enquete-Kommission
parlamentarische Mitglieder
sachverständige Mitglieder
setzt Enquete-Kommission ein
Sekretariat der Enquete-
Kommission
externer Sachverstand
Abschlußbericht mit Empfehlungen an den
Bundestag (umfasst auch Sondervoten)
Zuarbeit Aufträge
Deutschland – Enquête-Kommission
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
global
regional
national
Nachhaltige Energieversorgung
• Rahmenbedingungen• Ziele und Indikatoren• Instrumente• Maßnahmen• Verifikation
Wirtschaft Umwelt Soziales
Aufgaben der Energiepolitik
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
1. Bevölkerung• global anhaltendes Bevölkerungswachstum• Ballungsgebiete als Brennpunkte• alternde Industriegesellschaften
Herausforderungen
2. Wirtschaft• Globalisierung von Märkten und Strukturwandel• steigende Nachfrage nach Energiedienstleistungen• zunehmende Energieeffizienz
3. Umwelt• anthropogener Treibhauseffekt• Übernutzung von Böden und Gewässern
• abnehmende Artenvielfalt.......
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
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noch offe n
Ge o- / oze a nische Ene rg ie
So la re ne rg ie
Ne ue Bioma sse
Winde ne rg ie
Ke rnkra ft
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Erdg a s
Erdö l
Kohle
Tra d. Bioma sse
Exajoules
Erneuerbare Energie
exa = 1018 1 Exajoule = 34,12 Mio t SKE
- Szenario: nachhaltiges Wachstum -
Quelle: Deutsche Shell AG
Entwicklung des globalen Energiebedarfs
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Entwicklung des deutschen Energiebedarfs
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2017
2020
PJ
Sonstige
Wasser- und Windkraft
Kernenergie
Naturgas
Braunkohle
Steinkohle
Mineralöl
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Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
• UN-Summit in Rio de Janeiro --> Agenda 21• UN-“Rio plus 5“ in New York• UN-“Rio plus 10“ in Johannesburg• Weltbank
• nationale Nachhaltigkeitsstrategie
„Perspektiven für Deutschland“ • Gesetze zur Nutzung Erneuerbarer Energien• Änderungen bestehender Gesetze (z.B. EnWG)
global
regional
national
• Unterzeichnung der Agenda 21• Erarbeitung einer EU-Nachhaltigkeitsstrategie• Europäische Energie-Charta• EU-Richtlinien
Instrumente der Energiepolitik
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Auftrag:
Verständigung über Nachhaltigkeitsziele und -regeln für den Energiebereich
Globale, europäische und nationale Situationsanalyse und Perspektiven
Analyse der verschiedenen Optionen und Potenziale der künftigen Energieversorgung und -nutzung im Hinblick auf Nachhaltigkeit
Analyse von Instrumenten und Handlungsmöglichkeiten für eine nachhaltige Energieversorgung
Szenarien für eine nachhaltige Energieversorgung Deutschlands im europäischen und globalen Kontext
Handlungsempfehlungen für die Umsetzung von Strategien für eine nachhaltige Energieversorgung
Enquête-Kommission „Nachhaltige Energieversorgung“ (I)
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Ergebnisse:
Nachhaltigkeitsziele und -regeln für den Energiebereich
Globale, europäische und nationale Situationsanalyse und Perspektiven
Analyse der verschiedenen Optionen und Potenziale der künftigen Energieversorgung und -nutzung im Hinblick auf Nachhaltigkeit
Analyse von Instrumenten und Handlungsmöglichkeiten für eine nachhaltige Energieversorgung
Szenarien für eine nachhaltige Energieversorgung Deutschlands im europäischen und globalen Kontext
Handlungsempfehlungen für die Umsetzung von Strategien für eine nachhaltige Energieversorgung
Enquête-Kommission „Nachhaltige Energieversorgung“ (II)
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Zwischen Konsens und Dissens:
anthropogener Treibhauseffekt
Ressourcen
Globalisierung
Bewertung von einzelnen Techniken
Ziele und Instrumente
Energieforschung
aber welche?
Enquête-Kommission „Nachhaltige Energieversorgung“ (III)
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
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Mio
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2001
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USA
Deutschland
Japan
Ausgaben für Energieforschung
Quelle: Energie Daten 2002.
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
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Mio
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1995
)
Privatwirtschaft
Bund
Ausgaben für Energieforschung in Deutschland
Quelle: Energie Daten 2002.
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Ökologische Indikatoren
Schlüsselindikatoren Zustandsindikatoren
Jahresemissionen für direkte Treibhausgase
Jahresemissionen für indirekte Treibhausgase
Jahresemissionen für Luftschadstoffe
Überschreitung des critical loads für die Versauerung
Verkehrs- und Siedlungsfläche
Flächeninanspruchnahme durch das Energiesystem
Bestand an unzerschnittenen verkehrsarmen Räumen
Jahresmenge von nicht-toxischen und nicht radioaktiven Abfällen
Jahresmenge von toxisch nicht-radioaktiven Abfällen in der Energieerzeugung
Jahresmenge von toxisch nicht-radioaktiven Abfällen aus der Herstellung der Anlagen und Geräte des Energiesystems
Jahresmenge von toxisch nicht-radioaktiven Abfällen aus der Entsorgung von Anlagen und Geräten des Energiesystems
kumulierte Menge radioaktiver Abfälle mit hoher Wärmeentwicklung aus der Energieerzeugung und Aufbereitung
Kernbrennstoff-Inventar der Erzeugungs- und Aufbereitungsanlagen
kumulierte Menge von radioaktiven Abfällen mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung aus dem Anlagebetrieb
Fläche bestimmter Ökosysteme
geschützte Flächen
Index wichtiger Arten
jährliche Erosion durch Biomasseanbau zur energetischen Nutzung
jährliche Erosion durch Wasserkraftnutzung
jährliche Devastierung durch Bergbau und Stauseen
Einstufung der Unterläufe von Kraftwerken mit Kühlwassernutzung sowie von Bergbauanlagen nach Gewässergüteklassen
Einstufung der Gewässer im Bereich von Wasserkraftwerken nach Gewässerstrukturgüteklassen
Einstufung der Gewässer
Indikatoren der Enquête-Kommission (I)
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J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Schlüsselindikatoren Zustandsindikatoren
Soziale Indikatoren
Arbeitsplatzeffekte einer Veränderung des Energiesystems
direkte Beschäftigte in der Energieversorgung
Aufwendungen der privaten Haushalte für Energie
keine
Indikatoren der Enquête-Kommission (II)
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Schlüsselindikatoren Zustandsindikatoren
Wirtschaftliche Indikatoren
jährlicher Primärenergieverbrauch
Anteil am gesamten Primärenergieverbrauch erneuerbarer Energien
Anteil am gesamten Primärenergieverbrauch fossiler Energieträger
Anteil am gesamten Primärenergieverbrauch nuklearer Energieträger
jährlicher Materialeinsatz für das Energiesystem an biotischen Stoffen
jährlicher Materialeinsatz für das Energiesystem an mineralischen Stoffen
jährlicher Materialeinsatz für das Energiesystem an metallischen Stoffen
jährlicher Einsatz für das Energiesystem an anderen abiotischen Stoffen
spezifischer Materialeinsatz je Energieeinheit für verschiedene Energiebereitstellungsketten
Primärenergieverbrauch je Einheit BIP
Endenergieverbrauch des Verkehrs je Verkehrsleistung
Endenergieverbrauch der privaten Haushalte je Wohnfläche
spezifischer Einsatz fossiler oder erneuerbarer Brennstoffe für die Stromerzeugung in Wärmekraftwerken
spezifischer Energieeinsatz je Produkteinheit
statistische Reichweite für Kohle / Erdöl / Erdgas / Kernbrennstoffe / Biomasse
Nutzungsquote von Biomasse
absolute Kosten des Energiesystems
jährliche externe Kosten des Energiesystems (spezifisch und absolut)
jährliche soziale Kosten des Energiesystems (spezifisch und absolut)
Aufwendungen der Wirtschaft für Energie
Nettoimporte an Energieträgern
technische Stromsicherheit
jährliche Verkehrsleistung des Personenverkehrs für PKW
jährliche Verkehrsleistung des Personenverkehrs für Busse
jährliche Verkehrsleistung des Personenverkehrs für Bahnen
jährliche Verkehrsleistung des Personenverkehrs für Schiffe
jährliche Verkehrsleistung des Personenverkehrs für Flugzeuge
jährliche Verkehrsleistung des Personenverkehrs (nicht-motorisiert)
jährliche Verkehrsleistung des Güterverkehrs für LKW
jährliche Verkehrsleistung des Güterverkehrs für Bahnen
jährliche Verkehrsleistung des Güterverkehrs für Schiffe
jährliche Verkehrsleistung des Güterverkehrs für Flugzeuge
Wohnflächenausstattung der Bevölkerung
Indikatoren der Enquête-Kommission (III)
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Innovationsindikatoren
Schlüsselindikatoren Zustandsindikatoren
keine
F+E-Mittel für Energieerzeugung und Energieanwendung bei fossiler Erzeugung
F+E-Mittel für Energieerzeugung und Energieanwendung bei nuklearer Erzeugung
F+E-Mittel für Energieerzeugung und Energieanwendung bei erneuerbarer Erzeugung
F+E-Mittel für Energieerzeugung und Energieanwendung bei rationeller Energieanwendung
jährliches Transfervolumen von energierelevanten Projekten der technischen Zusammenarbeit mit Entwicklungsländern
Indikatoren der Enquête-Kommission (IV)
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Referenz-Szenario
Umwandlungs-effizienz
REG/REN-OffensiveFossil-nuklearer
Energiemix
Energiepolitik als business-as-usual
Höhere Energieeffizienz bei Bereitstellung und Nutzung
fossiler Energieträger
Steigerung der Energieeffizienz in
allen Bereichen
Zubau von Kernkraftwerken nach 2010 möglich
Keine Ausweitung der Ökosteuer nach 2003
Ambitioniertere Energiepolitik
Mindestanteil erneuerbarer Energien am Primär-
energieverbrauch von 50 % im Jahre 2050
Umsetzung einer moderaten Energieeffizienzpolitik
Energiesteuern bleiben real unverändert
kontinuierliche Anhebung der Energiesteuern
kontinuierliche Anhebung der Energiesteuern
Möglichkeit der CO2 -
Abscheidung/-Deponierung
Keine CO2 -Abscheidung/-
Deponierung
Möglichkeit der CO2-
Abscheidung/-Deponierung
Zubau möglich
Drei Optionen
1. Alternativer Datensatz
2. 100% Solar
3. Kurzfristiger Kernenergieausstieg
Additional options
Option: Alternativer
Basisdatensatz
Option: Alternative
Basisdatensatz
Option: Alternativer
Basisdatensatz
Auslaufen der Kernenergienutzung gemäß Vereinbarung vom 14.06.2000
Charakteristika der Kommissions-Szenarien
Quelle: Abschlußbericht Enquete-Kommission „Nachhaltige Energieversorgung“. Berlin 2002.
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
2000 2020 2050 00/20 20/50 00/50
Demographisch-ökonomische Entwicklung
Einwohner in Mio. 82,2 80,8 67,8 -0,1 -0,6 -0,4
BIP (Mrd. Euro) 2023 2882 3989 1,8 1,1 1,4
BIP pro Kopf (Euro) 24611 35668 58835 1,9 1,7 1,8
Energieträgerpreise (Euro/GJ)
Erdöl 2,81 4,31 6,57 2,2 1,4 1,7
Erdgas 2,15 3,52 5,57 2,5 1,5 1,9
Steinkohle 1,36 1,59 2,09 0,8 0,9 0,9
Ein-/Zweifamilienhäuser 1880 2425 2356 29 -3 25
MF-Häuser (inkl. NWG) 1428 1717 1616 20 -6 13
Summe 3308 4142 3972 25 -4 20
Wohnfläche pro Kopf (m²) 40,2 51,3 58,6 27 14 46
Personenverkehr, Mrd Pkm 968,1 1138,2 1026,9 18 -10 6
Güterverkehr, Mrd tkm 483,1 732,4 964,4 52 32 100
Pkm je Einwohner 11,8 14,1 15,1 20 8 29
tkm je 1000 Euro BIP 238,8 254,1 241,8 6 -5 1
Veränderungen in %/a
Veränderungen in %Wohnflächen (Mio. m2)
Verkehrsleistung
Basisannahmen für die Szenarien
Quelle: Abschlußbericht Enquete-Kommission „Nachhaltige Energieversorgung“. Berlin 2002.
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
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Em
issi
onen
in M
io. t
CO2 Emissionen
Reduktionsziele CO2
Treibhausgasemissionen
Reduktionsziele THG
Referenzszenario und Emissionsziele
Quelle: Abschlußbericht Enquete-Kommission „Nachhaltige Energieversorgung“. Berlin 2002.
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
5,5 4,9 5,1 4,6 4,03,2
4,33,5 3,4
4,43,5 2,9
4,3 4,6
6,4
3,0
2,5 2,42,5
2,5
2,3
2,5
2,41,8
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2,5 2,5
2,0
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1,6 1,61,5
1,5
1,4
1,5
1,5
1,2
1,5
1,5
1,1
1,5 1,5
1,3
2,4
2,7 2,82,8
2,9
2,2
2,8
2,7
1,7
2,8
2,7
1,7
2,8 2,71,8
2,42,6 2,7 2,8
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2,6
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2,8 2,7 2,1
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Ene
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verb
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Exa
joul
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Energiesektor/Verluste Industrie GHD Haushalte Verkehr
Vergangenheit Referenz Umwandlungs-effizienz
REG-/REN-Offensive
Fossil-nuklearerEnergiemix
Energieverbrauch nach Sektoren
Quelle: Abschlußbericht Enquete-Kommission „Nachhaltige Energieversorgung“. Berlin 2002.
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
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Pri
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Steinkohle Braunkohle MineralöleNaturgase Kernenergie Importsaldo StromWasserkraft Windenergie Biomasse, MuellSolar, Umgebung
Primärenergieverbrauch
Quelle: Abschlußbericht Enquete-Kommission „Nachhaltige Energieversorgung“. Berlin 2002.
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Was haben wir von den Szenarien gelernt?
Es gibt keinen marktendogenen Weg zur Erreichung der klimaschutzpolitischen Ziele
Es gibt aber ausreichende technische und andere Optionen zur Zielerfüllung
Um die gegebenen Potenziale ausschöpfen zu können, ist ein fundamentaler Wandel der Energie- und Umweltpolitik unabdingbar
Geeignete Politiken und Maßnahmen sind notwendig, aber auch verfügbar
Zunächst brauchen wir aber eine gemeinsame Verständigung über die zu lösenden Probleme, zu verfolgenden Ziele und über die zu ergreifenden Politiken
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Schritte zu einer nachhaltigen Energieversorgung
Steigerung der Energieeffizienz in allen Bereichen auf der Angebots- und Nachfrageseite
Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien Vorbereitung einer langfristigen Einführung
von Wasserstoff Entwicklung von Strategien zugunsten
eines an Suffizienzüberlegungen orientierten Verbraucherverhaltens
Forschungszentrum Jülichin der Helmholtz-Gemeinschaft
J.-Fr. HakeProgrammgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung (STE)
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!