Die Große Transformation der Energieversorgung

Seit dem Jahr 2000 hat sich der weltweite Energieverbrauch um 43 % erhöht. Entscheidende Treiber waren der Anstieg der Weltbevölkerung um ein Viertel und die Verdoppelung der globalen Wirtschaftsleistung. Der Anteil der fossilen Energien, also von Erdöl, Erdgas und Kohle an der Deckung des Energieverbrauchs belief sich 2018 auf 81 %. Im Jahr 2000 waren es 80 %. Der Beitrag der erneuerbaren Energien ist von 13 % im Jahr 2000 auf 14 % im Jahr 2018 gestiegen. Kernenergie hat mangels weiteren Ausbaus zwei Prozentpunkte eingebüßt und kam 2018 auf 5 %. Die globalen energiebedingten CO₂-Emissionen haben 2018 mit einem neuen Rekordwert von 33,2 Milliarden Tonnen 2018 den Stand des Jahres 2000 um 44 % übertroffen. Eine einschneidende Transformation der Energieversorgung lassen diese Zahlen noch nicht erkennen.

Anders die Situation in Deutschland. Dort war der Energieverbrauch 2018 um 9 % niedriger als im Jahr 2000, obwohl das Bruttoinlandsprodukt seitdem um 26 % zugenommen hat. Der Anteil erneuerbarer Energien ist von 3 % auf 14 % gestiegen. Der Beitrag der Kernenergie hat sich im Zuge des 2011 beschlossenen Ausstiegs aus dieser Technologie von 13 % auf 6 % halbiert. Fossile Energien machen noch 80 % aus  – gegenüber 84 % im Jahr 2000. Die CO₂-Emissionen konnten seit 2000 um 16 % und im Vergleich zum Jahr 1990 sogar um 28 % gesenkt werden. Die Emissionen aller Treibhausgase werden 2019 sogar um mindestens ein Drittel niedriger sein als 1990. Für Deutschland gibt es somit eindeutige Signale, dass die Energiewende bereits Realität geworden ist.

Anteil der erneuerbaren Energien in Deutschland seit 2000 verfünffacht

Dies wird noch klarer, wenn man sich die Entwicklung bei Strom vor Augen führt. So hat sich der Anteil der erneuerbaren Energien an der gesamten Stromerzeugung von knapp 7 % im Jahr 2000 auf 35 % im Jahr 2018 verfünffacht. Gemessen am inländischen Stromverbrauch waren es sogar 38 %,  2019 werden es über 40 % sein. Deutschland hat seit dem Jahr 2000 das weltweit höchste Tempo beim Ausbau erneuerbarer Energien zur Stromerzeugung vorgelegt. Im Kreis der G20 rangierte Deutschland im Jahr 2000 beim Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung noch auf Platz 15. Bis 2018 konnte Deutschland auf Rang 4 vorrücken. Unter den G20-Staaten hatten  nur Brasilien, Kanada und Italien im Jahr 2018 größere Anteile erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung vorzuweisen. In den genannten drei Staaten ist die Wasserkraft die wichtigste erneuerbare Energiequelle, in Deutschland sind es Wind- und Solarenergie sowie Biomasse.

Auslöser des massiven Ausbaus der Wind- und Solarenergie war das im Jahr 2000 in Kraft gesetzte und in der Folge mehrfach novellierte Erneuerbare-Energien-Gesetz. Dies hat den Boom bei Wind und Solar beschert, der von den Stromverbrauchern bis einschließlich 2019 mit rund 220 Milliarden € über die EEG-Umlage finanziert wurde. Dies hat zu einer Einkommensumverteilung in einer sozial eigentlich unerwünschten Richtung sowie zu einer weltweiten Spitzenstellung bei den Strompreisen geführt.

Positive Konsequenz war eine starke Kostenreduzierung bei Solarmodulen und auch für Windanlagen. Dadurch wurde es auch für andere Länder zunehmend attraktiver, in diese „neuen“ erneuerbaren Energien zu investieren. Inzwischen ist China Marktführer bei der Herstellung von Solarmodulen, aber auch Spitzenreiter im Ausbau von Wind- und Solarkapazitäten im eigenen Land –  gefolgt von USA, Deutschland, Japan und Indien. Aktuell ist die größte Dynamik beim Ausbau erneuerbarer Energien zur Stromerzeugung in Mittel- und Südost-Asien zu verzeichnen.

Dies gilt ebenfalls für die gesamtwirtschaftliche Entwicklung. Und genau aus diesem Grund wird in Ländern, wie China und Indien, aber auch in anderen Staaten Südost-Asiens die Kohle noch ein starkes Gewicht behalten. In Indien wird bis 2040 mit einer Verdoppelung der Kohleförderung und des Kohleverbrauchs im Vergleich zum Stand des Jahres 2018 gerechnet. Das Land wird zum weltweit größten Kohlenimporteur aufsteigen. Aber auch die Kernenergie, die bisher in China erst mit 4 % und in Indien mit 2 % zur Stromerzeugung beiträgt, wird dort weiter ausgebaut.

Während Deutschland beim Ausbau erneuerbarer Energien wichtige Impulse für die Welt gesetzt hat, bleibt Deutschland mit den Beschlüssen zum gleichzeitigen Ausstieg aus der Kernenergie und der Kohle allein auf weiter Flur. Vorbild auf diesem Feld – Fehlanzeige. Zwar verfolgen einige europäische Länder ebenfalls Kohleausstiegspläne. Dies betrifft aber vor allem Staaten, die  – anders als Deutschland mit der Braunkohle – weder über wettbewerbsfähig gewinnbare Kohlevorkommen verfügen noch einen maßgeblichen Kohleanteil an der Stromerzeugung aufweisen.

Perspektiven der Energieversorgung weltweit

Wie stellen sich vor diesem Hintergrund die weltweiten Perspektiven der Energieversorgung dar? Der World Energy Council (WEC) gibt hierzu Antworten. Dies geschieht in Form von Szenarien. Mit Hilfe dieses Instruments hat der WEC anhand von drei plausiblen Zukunftspfaden untersucht, wo sich die weltweite Energieversorgung und die CO₂-Emissionen bis 2060 hinbewegen könnten. Zur Veranschaulichung der Ausrichtung der gewählten Szenarien standen bei deren Namensgebung mit Modern Jazz, Unfinished Symphony und Hard Rock verschiedene Musikrichtungen Pate.

• Modern Jazz ist als marktgetriebener Ansatz zu verstehen, gekennzeichnet durch eine starke Umsetzung technologischer Innovationen.
• Unfinished Symphony ist durch umfassende politische Steuerung zur Umgestaltung der Energieversorgung und weit reichende globale Kooperation vor allem beim Schutz des Klimas geprägt.
• Hard Rock repräsentiert eine fragmentierte Welt mit geringer internationaler Kooperation und weit verbreitetem Protektionismus.

Eintrittswahrscheinlichkeiten werden den drei Szenarien nicht zugeordnet. Relevant sind vielmehr alle drei Szenarien, wobei die tatsächliche Entwicklung in einzelnen Staaten und Weltregionen unterschiedlichen Szenarien folgen kann. Auch ist denkbar, dass besondere Merkmale der verschiedenen Zukunftsstränge auf der Zeitachse verstärkt oder abgeschwächt durchschlagen. Tatsächlich hat sich in den letzten Jahren eine Veränderung in der Wahrnehmung des Szenarios Hard Rock eingestellt, das inzwischen nicht mehr als Außenseiter-Szenario gesehen wird. Dies kommt in dem Vordringen von politischen Strömungen zum Ausdruck, die primär nationale Interessen bedienen und sich globaler Verantwortung entziehen.

Zu den zentralen Ergebnissen gehören: Der Primärenergieverbrauch steigt zwar in Zukunft noch weiter an, allerdings wesentlich verhaltener als in den vergangenen Dekaden. Pro Kopf der Weltbevölkerung wird der Höhepunkt im Energieverbrauch noch vor dem Jahr 2030 erwartet. Die Energieintensität – also der Energieverbrauch pro Einheit Bruttoinlandsprodukt – halbiert sich in den Szenarien Modern Jazz und Unfinished Symphony bis 2040 und in Hard Rock bis 2060 im Vergleich zu 2015.

Auch der Energiemix verändert sich stärker als in der Vergangenheit – und zwar zugunsten der erneuerbaren Energien. Trotzdem werden die fossilen Energien, also Kohle, Öl und Erdgas – auch 2060 noch zwischen 50 % (Unfinished Symphony) und 70 % (Hard Rock) des weltweiten Energieverbrauchs decken. Am stärksten sind die Einbußen bei Kohle, während Erdgas zunächst noch Zuwächse verbuchen kann. Der Peak in der globalen Ölnachfrage wird in Modern Jazz und in Unfinished Symphony zwischen 2025 und 2030 erwartet, in Hard Rock dagegen erst um 2040. Die Kernenergie, deren Ausbau sich nur auf Staaten konzentriert, in denen eine starke staatliche Flankierung dieser Technologie erfolgt, gewinnt in China, Indien, Russland, im Mittleren Osten und einigen europäischen Ländern an Bedeutung. Die Rolle eines Game Changers bleibt allerdings den erneuerbaren Energien vorbehalten.

Strom gewinnt in allen Verbrauchssektoren an Bedeutung

Eine starke Elektrifizierung aller Verbrauchssektoren ist ein herausragendes Kennzeichen der absehbaren Transformation der Energieversorgung, wobei primär die erneuerbaren Energien die dazu nötigen Wachstumsbeiträge leisten. Wind und Solarenergie dominieren beim Zubau regenerativer Anlagen. In Unfinished Symphony steigt die weltweite Stromerzeugung aus Windanlagen bis 2060 auf mehr als das Zehnfache und bei Solarenergie sogar auf mehr als das Vierzigfache – jeweils im Vergleich zum Stand des Jahres 2015. War der Anteil der erneuerbaren Energien an der globalen Stromerzeugung von 1970 bis 2015 mit 23 % konstant geblieben, wird bis 2060 mit einem Anstieg auf 41 % (Hard Rock) bis 60 % (Unfinished Symphony) gerechnet. In Modern Jazz sind es 50 %.

Strom gewinnt in allen Verbrauchssektoren an Bedeutung – auch im Transport. Die absehbare Revolution in der Mobilität ist geprägt durch Faktoren, wie den zunehmenden Einsatz von Elektrofahrzeugen, Car Sharing, das Vordringen autonomer Fahrzeuge und auch neue Arten des Transports. Es wird davon ausgegangen, dass durch Innovation und Klimaschutzvorgaben die Kostenparität von Autos mit Verbrennungsmotor und elektrisch betriebenen Fahrzeugen bis 2030 erreicht werden kann. Als Konsequenz könnte der Bestand an individuell genutzten elektrisch betriebenen Fahrzeugen weltweit im Jahr 2060 zwischen 2,0 (Modern Jazz) und 2,2 Milliarden (Unfinished Symphony) erreichen. Dann würden in diesen beiden Szenarien  im Jahr 2060 etwa drei Viertel des Pkw-Bestandes elektrisch betrieben. Nur in Hard Rock wird die Entwicklung mit gut 0,3 Milliarden Fahrzeugen mit Elektroantrieb wesentlich verhaltener gesehen.

Öl büßt seine dominierende Rolle im Verkehrssektor in den bevorstehenden Jahrzehnten ein. Im kommerziellen Transport zu Wasser, zu Land und in der Luft gewinnen Bio-Kraftstoffe und Wasserstoff zunehmend an Bedeutung. Power-to-X, also die Umwandlung von erneuerbar erzeugtem „Überschuss“-Strom in gasförmige und flüssige Brenn- und Kraftstoffe, ersetzen zunehmend die klassischen Mineralölprodukte. In Unfinished Symphony halbiert sich der Anteil von Öl am gesamten Energieverbrauch des Verkehrssektors bis 2060 auf 45 %. Auf Gas (fossil) entfallen dann auf 4 %, auf Strom 24 %, auf Wasserstoff 11 % und auf Bio-Kraftstoffe16 %. Die Verwirklichung neuer CO₂-neutraler Technologie-Pfade beschleunigt sich in den kommenden Jahrzehnten. Wesentliche Elemente sind die Nutzung von regenerativ erzeugtem Wasserstoff sowie die Realisierung der Technologie der Abscheidung und Nutzung bzw. Speicherung von CO₂ in der Stromerzeugung und bei Industrieprozessen.

Trotzdem steht keines der drei Szenarien für einen Zukunftspfad, der das Erreichen der Ziele des Pariser Klima-Abkommens gewährleistet. Selbst im Szenario Unfinished Symphony, das weltweit eine hohe CO₂-Bepreisung unterstellt, wäre noch mit einem globalen Temperaturanstieg von etwas mehr als 2 Grad Celsius zu rechnen.

Zu einem vergleichbaren Ergebnis kommt auch die International Energy Agency (IEA) im World Energy Outlook 2019. Die IEA legt in diesem Bericht, veröffentlicht im November 2019, eine Einschätzung vor, wie sich die weltweite Energieversorgung bei Zugrundelegung der heute gültigen politischen Rahmenbedingungen unter Einbeziehung der belastbaren Ankündigungen der Regierungen entwickeln könnte.

Nach diesem mit Stated Policies benannten Szenario steigt der weltweite Energieverbrauch bis 2040 noch mit jahresdurchschnittlichen Raten von 1,0 % an. Entscheidend sind der Anstieg der Weltbevölkerung von 7.602 Millionen im Jahr 2018 auf 9.172 Millionen im Jahr 2040 sowie die weiter zunehmende Wirtschaftsleistung. Die Hälfte des absehbaren Anstiegs der Weltbevölkerung wird der Entwicklung in Afrika zugeschrieben. Die Zahl der dort lebenden Menschen nimmt in dem genannten Zeitraum von 1.287 Millionen auf 2.095 Millionen zu. Der in den kommenden zwei Jahrzehnten erwartete Zuwachs im Energieverbrauch ist so groß wie der heutige Verbrauch von Nordamerika und Russland zusammen. Die Hälfte des Anstiegs wird durch erneuerbare Energien gedeckt. Dadurch erhöht sich deren Anteil von 14 % im Jahr 2018 auf 21 % im Jahr 2040. Der Kohleverbrauch bleibt konstant, da Rückgänge in Nordamerika und in Europa durch wachsende Nachfrage in Mittel- und Südost-Asien kompensiert werden. Anders als in der Vergangenheit büßen die fossilen Energien, insbesondere die Kohle,  Marktanteile ein.

Die weltweite Stromnachfrage nimmt bis 2040 mit 2,0 % pro Jahr doppelt so stark zu wie der gesamte Energieverbrauch. Drei Viertel des im Zeitraum 2018 bis 2040 erwarteten Zuwachses im Verbrauch an Elektrizität wird durch erneuerbare Energien gedeckt. Dadurch steigt deren Anteil – anders als in der Vergangenheit – deutlich an. Die verstärkte Nachfrage nach Strom geht zu fast 90 % von den Entwicklungs- und Schwellenländern aus, zu zwei Drittel in Asien. Die bis 2040 errechnete Zunahme im globalen Stromverbrauch hat eine Dimension, die der Summe des heutigen Stromverbrauchs der USA, der EU-28 und Chinas entspricht.

Die globalen energiebedingten CO₂-Emissionen nehmen im Stated Policy Scenario bis 2040 noch mit jahresdurchschnittlichen Raten von 0,3 % zu. Sie übertreffen dann mit 35,6 Milliarden Tonnen den Stand des Jahres 2018 (33,2 Milliarden Tonnen) um 7 %. Zwar flacht sich der Emissionsanstieg im Vergleich zur Vergangenheit deutlich ab. Allerdings würde das Ziel, den Temperaturanstieg auf weniger als 2 Grad Celsius zu begrenzen, deutlich verfehlt.

Vor diesem Hintergrund hat die IEA zusätzlich ein normatives Szenario mit dem Namen Sustainable Development modelliert. Dies ist – ebenso wie Stated Policy – nicht als Prognose zu verstehen. Vielmehr wird darin aufgezeigt, was passieren müsste, damit die energiebezogenen Aspekte der UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung erreicht werden. Ein wesentlicher Faktor ist die Halbierung der CO₂-Emissionen bis 2040 im Vergleich zu 2018, um den Anstieg der globalen Temperatur auf weniger als 2 Grad Celsius im Vergleich zum vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Dazu müsste die Politik die Weichenstellung zugunsten der erneuerbarer Energien, der Verbesserung der Energieeffizienz, zum Bau neuer Kernkraftwerke sowie zur breiten Anwendung der Technologie der Abscheidung und Nutzung beziehungsweise Speicherung von CO₂ (carbon capture and usage/storage – CC(U)S) verschärfen. Und es bedürfte einer vermehrten internationalen Zusammenarbeit unter Verständigung auf eine breit abgestimmte möglichst hohe CO₂-Bepreisung.

Im Sustainable Policy Scenario ist der weltweite Verbrauch an fossilen Energien zwar rund ein Drittel niedriger als 2018, aber immer noch so hoch wie im Jahr 2000. Eine Dämonisierung von Kohle, Öl und Erdgas führt deshalb nicht zum Erfolg. Vielmehr müssen Lösungen umgesetzt werden, die eine weitreichende Dekarbonisierung der fossilen Energien ermöglichen. Hierfür gibt es ausgereifte Technologien, eben CC(U)S, die in der Kohleverstromung mit PetraNova in den USA und Boundary Dam in Kanada ihre Praxistauglichkeit bewiesen haben. Erforderlich sind staatliche Flankierung nach dem Vorbild der erneuerbaren Energien, was eine vergleichbare Kostensenkung verspricht und die Förderung der Akzeptanz. Ohne CC(U)S sind die Ziele des Pariser Klima-Abkommens unerreichbar, so Fatih Birol, der Executive Director der IEA. Deutschland mit seiner Gesetzgebung, die dieser Technologie praktisch einen Riegel vorgeschoben hat, taugt auch insoweit nicht als Vorbild.

Unterschiedliche Wahrnehmung der „deutschen Energiewende“ im Ausland

Der Weltenergierat – Deutschland, eines der insgesamt 95 Mitglieder des weltweit vernetzten World Energy Council, hat im November 2019 – gemeinsam mit dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie – eine international angelegte Expertenumfrage zur Beurteilung der deutschen Energiewende durchgeführt. Eingegangen sind 119 Antworten aus 62 Ländern. Hier nur das Ergebnis zu drei der insgesamt 17 gestellten Fragen: Auf die Frage, wie die aktuelle deutsche Energiepolitik in dem jeweiligen Land wahrgenommen wird, reichte das Spektrum von 28 % praktisch nicht bemerkt, über 52 % bemerkt und von Entscheidungsträgern beobachtet bis hin zu 20 % war Auslöser einer nationalen Debatte über Energie.

Die weitergehende Frage, ob die aktuelle deutsche Energiepolitik als Blaupause für die Welt tauge, antworteten 23 % mit nein, 44 % mit teilweise und 33 % mit ja. Interessant ist hier, dass auf diese Frage von 50 % der Teilnehmer aus den EU-Staaten mit einem klaren Nein reagiert wurde, während nur 11 % der Teilnehmer aus Nicht-EU-Staaten eine vollständige Ablehnung zum Ausdruck brachten.

Und schließlich noch die Frage, inwieweit eine Übernahme des deutschen energiepolitischen Ansatzes vorstellbar sei. Hierzu war mit 80 % eine breite Mehrheit der Auffassung, dass Teile übernommen werden könnten. Nichts kann übernommen werden, kreuzten 14 % aller Teilnehmer an. Und nur 6 % hielten eine vollständige Übernahme für denkbar. Auch bei dieser Frage war erneut eine deutliche Diskrepanz in der Einstellung der Teilnehmer aus EU- und aus Nicht-EU-Staaten festzustellen. Entgegen dem, was man intuitiv erwarten könnte, erklärten mit 28 % der Teilnehmer aus EU-Staaten, dass nichts übernehmbar sei, während diese deutliche Ablehnung nur von 7 % der Experten aus Nicht-EU-Staaten artikuliert wurde. Die Skepsis gegenüber der deutschen Energiewende ist offenbar bei den Nachbarn größer, als in entfernteren Weltregionen außerhalb Europas.