Themenschwerpunkt

Integrierte Energiewende

Ein intelligentes Energiesystem, das übergreifend sämtliche Sektoren und Infrastrukturen berücksichtigt – das ist das Ziel der intergierten Energiewende. Wie das funktionieren kann, hat die dena im Jahr 2018 erstmals mit einer Leitstudie untersucht.

Dieser integrierte Ansatz ist heute Konsens und Grundlage für die Erreichung der Klimaneutralität.

Impuls zur aktuellen klimapolitischen Debatte

Studienvergleich Energiewende 2050

Essenz der drei Grundsatzstudien zur Machbarkeit der Energiewende bis 2050 in Deutschland

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Essenz der drei Grundsatzstudien von dena, BDI und ESYS zur Machbarkeit der Energiewende bis 2050 in Deutschland. Auf der Veranstaltung im Auditorium in Berlin werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede der drei Studien sowie Handlungsempfehlungen für eine langfristige Energie- und Klimapolitik vorgestellt und zusammen diskutiert.
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Drei Grundsatzstudien zur Energiewende im Vergleich

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Essenz der drei Grundsatzstudien zur Machbarkeit der Energiewende bis 2050 in Deutschland

Was bedeutet Integrierte Energiewende?

Integrierte Energiewende bedeutet, dass die verschiedenen technischen Anlagen, Infrastrukturen und Märkte aus den unterschiedlichen Sektoren Energie, Industrie, Gebäude und Verkehr aufeinander abgestimmt und in ein optimiertes und intelligentes Energiesystem überführt werden. Diese Integration findet in Balance zwischen lokaler, regionaler und überregionaler Ebene statt.

Zudem müssen Märkte und Infrastrukturen gemeinsam betrachtet und aufeinander abgestimmt werden.
Die dena-Leitstudie verfolgt unter diesem Leitbegriff eine ganzheitliche Betrachtung des Energiesystems und einen gesellschaftlich breiten Dialog über realistische Transformationspfade.

dena-Leitstudie

Pressemitteilung, Berlin

dena-Leitstudie Integrierte Energiewende: Deutschland braucht klares Klimaziel 2050

Zielkorridor von 80 bis 95 Prozent weniger CO2-Emissionen ist mit verschiedenen Szenarien erreichbar / Starke Steigerung bei Energieeffizienz und erneuerbaren Energien nötig / Synthetische Kraft- und Brennstoffe ergänzen Elektrifizierung / Kuhlmann: „Integrierte Energiewende braucht integrierte Politikkonzepte. Es gibt gute Gründe, die Gestaltung der Energie- und Klimaschutzpolitik neu zu betrachten.“

Elf Fragen zur Energiewende – die zentralen Erkenntnisse der dena-Leitstudie

Welche Rahmenbedingungen und Investitionen benötigt eine integrierte Energiewende?

Komplexität und Tragweite der Energiewende zeigen sich auch beim gegenwärtigen Regelwerk und den dort formulierten Rahmenbedingungen. Es enthält eine Vielzahl von Einzelmaßnahmen, die kontinuierlich nachgebessert und verfeinert werden. Diese Praxis fortwährender Detail-Korrekturen, gibt jedoch keine hinreichenden Impulse, um die Energie- und Klimaschutzziele der Bundesregierung zu erreichen. Dazu braucht es eine umfassendere, tragfähige politische Strategie. Unsere Handlungsempfehlungen:

  • Rahmen für CO2-Vermeidung sichern
  • Abgaben- und Umlagensystematik neugestalten
  • Marktversagen verhindern
  • Schutz vor Carbon Leakage stärken
  • Finanzielle Beteiligung für Bürgerinnen und Bürger ermöglichen

Wie und wann unterscheiden sich die Transformationspfade untereinander sowie mit Blick auf das 80- und 95-Prozent-Klimaziel?

Die in der dena-Leitstudie modellierten Transformationspfade weisen bereits im Jahr 2030 deutliche Unterschiede auf. Die Pfade unterscheiden sich nicht nur danach, ob ein Szenario auf Technologiemix oder Elektrifizierung setzt. In den Folgejahren ist besonders ausschlaggebend, ob eine CO2-Reduzierung um 80 oder 95 Prozent angestrebt wird. Gleichwohl erfordern beide Ziele ein sofortiges Aktiv-werden. Deshalb sollte noch in dieser Legislaturperiode entschieden werden, welches Ziel bei der Treibhausgasminderung verfolgt werden soll. Unsere Handlungsempfehlungen:

  • Entscheidung zum Zielkorridor treffen
  • Klimaschutztechnologien erforschen und entwickeln
  • Reduzierung der Treibhausgasemissionen kontrollieren

Welche Bedeutung hat die Energieeffizienz für die Erreichbarkeit der Klimaziele?

Eine ambitionierte Energieeffizienzstrategie und eine Senkung des Endenergieverbrauchs in Deutschland sind zwingend erforderlich, um die Energiewendeziele zu erreichen und gleichzeitig die Abhängigkeit von Importen und Energiepreisen zu reduzieren. Unsere Handlungsempfehlungen:

  • Energieeffizienzstrategie kontrollieren und justieren
  • Forschung für Energieeffizienz verstärken
  • Aus- und Weiterbildung verbessern
  • Informationsangebote für Anwender schaffen
  • Ambitionierte EU-Standards unterstützen und schneller umsetzen

Was kann und muss der Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland leisten?

Erneuerbare Energien sind der zweite entscheidende Baustein zum Erreichen der Klimaziele. Neben der direkten Nutzung von erneuerbaren Energien im Bereich der Wärme, beispielsweise mittels Solarthermie, muss hierfür bis 2050 insbesondere die Stromerzeugung in allen Szenarien weitestgehend mit erneuerbaren Energien erfolgen. Der Strombedarf steigt trotz Effizienzbemühungen in allen Bereichen, weil unterschiedliche Prozesse zunehmend elektrifiziert werden. Unsere Handlungsempfehlungen:

  • Ausbaukorridore erweitern
  • Räumliche Koordination verbessern
  • Ausreichende Flächen in den Ländern bereitstellen
  • Ausbau Offshore Wind vorbereiten

Welche Bedeutung haben erneuerbare synthetische Energieträger und Grundstoffe?

Energieeffizienz, erneuerbare Energien und Elektrifizierung leisten in allen untersuchten Szenarien einen entscheidenden Beitrag zur Energiewende. Ein weiterer maßgeblicher Treiber für die Erreichung ambitionierter Klimaziele sind klimafreundlich erzeugte synthetische Kraft- und Brennstoffe (sogenannte Green PowerFuels). Unsere Handlungsempfehlungen:

  • Internationale Märkte aufbauen
  • Markthochlauf-Strategie für synthetische Energieträger entwickeln
  • Infrastrukturen für gasförmige und flüssige Energieträger weiterentwickeln   

Wie gewährleisten wir Versorgungssicherheit und die Deckung der Nachfrage auch bei Dunkelflaute?

Durch Wirtschaftswachstum und stetige Elektrifizierung steigen trotz Energieeffizienz die Stromnachfrage und die Jahreshöchstlast deutlich, je nach Szenario auf bis zu 840 TWh/a bei einer Jahreshöchstlast von 100 GW im Technologiemixszenario und bis zu 1.160 TWh/a bei Höchstlast von 160 GW im Elektrifizierungsszenario. Unsere Handlungsempfehlungen:

  • Stakeholderprozess zur Versorgungssicherheit einrichten
  • Monitoringsysteme weiterentwickeln
  • Reservemechanismen überprüfen

Wie wird sich die Energieinfrastruktur verändern?

Im Energiesystem der Zukunft kommen weiterhin unterschiedliche Energieträger wie Strom, verschiedene flüssige und gasförmige Energieträger sowie Nah- und Fernwärme zum Einsatz. Die bestehenden Infrastrukturen für den Transport und die Verteilung werden also auch künftig benötigt. Für eine kostenoptimierte Ausgestaltung der Energiewende ist es notwendig, diese Infrastrukturen bestmöglich auszulasten und weiterzuentwickeln. Bei steigendem Bedarf sollten sie gegebenenfalls ausgebaut werden. Unsere Handlungsempfehlungen:

  • Verständnis für Stromnetzausbau fördern, Verfahren beschleunigen
  • Automatisierung und intelligente Netzbetriebsmittel voranbringen
  • Planung der Strom- und Gasnetze verschränken
  • Netzregulierung weiterentwickeln

Welche Stellschrauben beeinflussen die Energiewende im Verkehr?

Wenn der Verkehr bis 2030 seinen Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen leisten soll, müssen umgehend Maßnahmen in den Bereichen nachhaltige Mobilität, erneuerbare Kraftstoffe und alternative Antriebe eingeleitet werden. Unsere Handlungsempfehlungen:

  • Konsistente Strategie verfolgen
  • Markt für effiziente Antriebe voranbringen
  • Anreize für Dienstwagen schaffen
  • Steuersätze vereinheitlichen und auf CO2-Ausstoß ausrichten
  • Ambitionierte Quote für erneuerbare Kraftstoffe einführen
  • Emissionsarme Lkw bei Maut entlasten
  • Standards für systemdienliches Laden setzen, Abrechnung vereinfachen
  • Europaweites Potenzial von Oberleitungshybrid-Lkw analysieren

Wie können Gebäude energieeffizienter und klimafreundlicher werden?

Vor allem der Gebäudebestand bietet große technische Potenziale für mehr Energieeffizienz und den Einsatz erneuerbarer Energien. Aber die Sanierungsrate bei der Gebäudehülle muss deutlich erhöht werden. Unsere Handlungsempfehlungen:

  • Pfade zur Zielerreichung technologieoffen halten
  • Regulatorischen Rahmen einfach und effizient gestalten
  • Fördermaßnahmen ausbauen
  • Information und unterstützende Marktinstrumente verstärken
  • Qualifizierung verbessern
  • Energieeffizienten Betrieb installierter Gebäudetechnik sicherstellen
  • Energieeffizienz von Nichtwohngebäuden erhöhen
  • Datenbasis verbessern
dena-Gebäudestudie

Welche Veränderungen sind im Industriesektor zu erwarten?

Mit den heute verfügbaren Technologien kann Deutschland bis 2050 über alle Sektoren hinweg allenfalls eine Treibhausgasreduktion von 62 Prozent erreichen – trotz der im Referenzszenario bereits angenommenen ambitionierten Entwicklungen bei der Energieeffizienz und der Nutzung alternativer Technologien in der Industrie. Für das Klimaziel von 80 Prozent bedarf es stärkerer Anstrengungen bei der Einführung neuer Produktionsverfahren und der Steigerung der Energieeffizienz. Zur Erreichung der 95-Prozent-Ziele müssten darüber hinaus grundsätzlich neue Technologien und Produktionsverfahren schnellstmöglich entwickelt und sukzessive eingesetzt werden. Unsere Handlungsempfehlungen:

  • Forschung und Entwicklung forcieren
  • Umgang mit verbleibenden CO2-Mengen klären
  • Wasserstoffanwendungen einführen
  • Folgen der Energiewende für die Industrie untersuchen
  • Unternehmensnetzwerke ausbauen

Wie muss die Entwicklung in Deutschland in die internationale Energiewende eingebettet werden?

Deutschland trägt mit seinen Klimazielen bis 2050 seinen Teil dazu bei, die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen. Vor diesem Hintergrund ist es wichtig, dass die deutschen Ambitionen im Rahmen europäischer und globaler Anstrengungen gedacht werden und Deutschland notwendige Abstimmungen auf europäischer und internationaler Ebene aktiv mitgestaltet. So entstehen Exportchancen für deutsche Unternehmen und zukunftsfähige Arbeitsplätze können gesichert werden. Unseren Handlungsempfehlungen:

  • Internationale Vereinbarungen konkretisieren
  • Fortschritte analysieren, Zielkonflikte erkennen
  • Globale Trends beobachten
  • Nachteile für deutsche Wirtschaft verhindern

Unser Ziel war es, mit der dena-Leitstudie Integrierte Energiewende die systemischen Zusammenhänge besser zu verstehen, die bestmöglichen Transformationspfade zur Erreichung der Klimaziele zu identifizieren sowie Handlungsempfehlungen zu geben.

Die Abschlusskonferenz auf Twitter

Die dena-Leitstudie in den Medien

Brauchen wir einen Neustart in der Energie- und Klimapolitik, Prof. Löschel?
Die dena fordert als ein Ergebnis aus der Leitstudie Integrierte Energiewende einen Neustart in der Energie- und Klimaschutzpolitik. Was hält Prof. Dr. Andreas Löschel, Vorsitzender der Expertenkommission zum Monitoringprozess Energie der Zukunft der Bundesregierung davon? Wir haben ihn auf der Abschlusskonferenz zur dena-Leitstudie gefragt.

Die Module der dena-Leitstudie Integrierte Energiewende

Die dena-Leitstudie Integrierte Energiewende untersucht den Einfluss der Sektoren Energieerzeugung- und -verteilung, Gebäude, Mobilität und Industrie und ihre gegenseitigen Wechselwirkungen und Abhängigkeiten im Hinblick auf die Gestaltung eines integrierten, klimafreundlichen Energiesystems im Jahr 2050.

Dafür arbeitet die dena mit über 60 Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft zusammen, um die erfolgversprechendsten Transformationspfade für den Umbau des Energiesystems zu identifizieren. Die vier Module der Studie sind:

dena-Leitstudie Integrierte Energiewende

Modul Mobilität

Wie sieht der Zeitplan für den Ausstieg aus den fossilen Brennstoffen im Verkehrssektor aus? Welche Technologien werden neben der Elektromobilität in Zukunft noch eine Rolle im Verkehrssektor spielen? Ab wann ist die Entwicklung einer Infrastruktur für Oberleitung-Hybrid-Lkw notwendig?

dena-Leitstudie Integrierte Energiewende

Modul Industrie

Welche Technologien braucht es, um in energieintensiven Industriezweigen, wie zum Beispiel der Aluminium- und Stahlherstellung, die Emissionen zu senken? Welche Rolle kann das Demand Side Management, also die netzdienliche Steuerung flexibler Lasten, in der Industrie spielen?

dena-Leitstudie Integrierte Energiewende

Modul Gebäude

Wie sieht die Entwicklung des Energiemixes im Gebäudebereich aus? Welche Maßnahmen müssen im Neubau und im Gebäudebestand eingeführt werden, um die Ziele der Wärmewende zu erreichen? Welche Sanierungsraten sind dafür in Zukunft notwendig?

dena-Leitstudie Integrierte Energiewende

Modul Energieerzeugung und -verteilung

Was sind realistische Transformationspfade hin zu einem integrierten Energiesystem? Welcher regionale, überregionale und internationale Infrastrukturbedarf für Strom, Gas und Wärme ist zu erwarten? Welche Anpassungen wären bei einer zunehmenden Elektrifizierung notwendig? Welche Funktion übernimmt der europäische Binnenmarkt?

Partner der Leitstudie Integrierte Energiewende

Was ist Ihr wichtigstes Fazit aus der dena-Leitstudie?

Leitstudie Integrierte Energiewende – warum jetzt?

Warum ist der Dialog bei dem Thema so wichtig?

Beirat der Leitstudie Integrierte Energiewende

Um die Ausgewogenheit der dena-Leitstudie Integrierte Energiewende zu sichern und Studienergebnisse frühzeitig diskutieren zu können, hat die dena einen Beirat ausgewählter Persönlichkeiten aus den drei Akteursfeldern Wissenschaft, Zivilgesellschaft und Politik eingerichtet.

Integrierte Energiewende: Was bewegt Sie am meisten?

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Vorstudie zur dena-Leitstudie Integrierte Energiewende

Vorstudie zur dena-Leitstudie Integrierte Energiewende

Im Dezember 2016 wurde von der Forschungsstelle Energienetze und Energiespeicher (FENES) an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH) im Auftrag der dena eine Metastudie zur Dekarbonisierung des deutschen Energiesystems erstellt.

Mehr zum Thema

Unsere Experten

dena-Projekte zum Thema Integrierte Energiewende

Mitarbeit im European Energy Network EnR

EnR ist ein freiwilliges Netzwerk von derzeit 25 europäischen Energieagenturen. Ziel ist der aktive und organisierte Austausch zur europäischen Energiewende.

Überblick

  • Netzwerk europäischer Energieagenturen
  • dena-Präsidentschaft in 2016 und 2023
  • Unterstützt bei Umsetzung von EU-Richtlinien
  • Berät zu praxisnaher Regulierung

 

REDi4HEAT

Im Rahmen des EU-Projektes REDI4Heat (RED Implementation For Heating and Cooling) entwickelt die dena Maßnahmen zur Umsetzung von EU-Zielvorgaben im Bereich der erneuerbaren Wärme und Kälte. Die Zusammenarbeit erfolgt mit 11 weiteren europäischen Partnerinstitutionen.

Überblick

  • Teil des EU-Förderprogramms für Umweltschutz „LIFE“
  • Kooperation der Partnerländer Griechenland, Portugal, Polen, Kroatien, Belgien, Frankreich, Niederlande und Deutschland
  • Laufzeit: Oktober 2022 bis September 2025
  • Projektziel: Umsetzung der novellierten RED II mit Schwerpunkt auf erneuerbare Wärme und Kälte

Roadmap für den Gebäude- und Bausektor in China

Gemeinsam mit regionalen Stakeholdern arbeitet die dena an der Entwicklung einer Roadmap für die Dekarbonisierung des Gebäude- und Bausektors in Chinas Guangdong-Hong Kong-Macao "Greater Bay Area" Region. Die Roadmap wird innerhalb des von der Global Alliance for Buildings and Construction (GlobalABC) gesetzten Rahmens erstellt.

Überblick

  • Projektlaufzeit: 01.10.2021 – 31.12.2023
  • Ziel: Dekarbonisierung des Gebäude- und Bausektors in Chinas Greater Bay Area
  • Auftraggeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
  • Projektpartner: Global Alliance for Buildings and Construction (GlobalABC) hosted by United Nations Environment Programme (UNEP), ICLEI East Asia, China Academy of Building Research (CABR)

Systemtransformation Ukraine

Ziel des Projekts war es, Möglichkeiten zur Integration erneuerbarer Energien in das Stromsystem der Ukraine aufzuzeigen. Dazu wurden Erfahrungen und Erkenntnisse aus der Energiewende in Deutschland mit dem ukrainischen Partner geteilt, um eine schnellere Transformation des ukrainischen Energiesystems zu ermöglichen.

Überblick

  • Projektlaufzeit: 2019-2020
  • Projektziel: Optimierte Integration erneuerbarer Energien in der Ukraine.
  • Projektpartner: Ukrenergo National Power Company

Transferprojekt Reallabore der Energiewende

Die dena unterstützt die Transferforschung zu den Reallaboren der Energiewende mit dem Schwerpunkt Wasserstoff durch vielfältige Vernetzungs- und Kommunikationsangebote.

Überblick

  • Projektstart: 2021
  • Projektende: 2026
  • Mehr als 10 Partner aus Forschung & Wissenschaft
  • Auftraggeber: BMWK