Der Beitrag Erneuerbarer Energien zur Bekmpfung des Klimawandels
Der Beitrag Erneuerbarer Energien zur Bekämpfung des Klimawandels Hartmut Behrend Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit - Mali Projektleiter für Klimaprojekte in Mali Page 1
Übersicht Ø Herausforderung des Klimawandels Ø Auswirkungen auf die Grundbedürfnisse Ø Klimawandel als Sicherheitsrisiko Ø Verminderung des Klimawandels Ø Optionen zur Verminderung im Energiebereich Ø Beitrag Erneuerbarer Energien Page 2
Kapitel 1 Ø Herausforderung des Klimawandels Ø Auswirkungen auf die Grundbedürfnisse Ø Klimawandel als Sicherheitsrisiko Ø Verminderung des Klimawandels Ø Optionen zur Verminderung im Energiebereich Ø Beitrag Erneuerbarer Energien Page 3
Herausforderung des Klimawandels Ø Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur § 1. 0°C seit 1850, ansteigend Ø Erwärmung bis 2100: ca. 4° C Ø 2015 wärmstes Jahr in der Klimageschichte Ø Ziele von EU und UNFCCC: § Ø Begrenzung der globalen Erwärmung auf 2°C Wie kann dieses Ziel erreicht werden: § § Verminderung: § Umkehr des Trends des Anstiegs der globalen THG-Emissionen vor 2020, § -50% im Jahre 2050, § Nahe NULL im Jahre 2100 Anpassung: Unumgänglich, da Verminderung sich frühestens in 30 Jahren auf die Temperatur niederschlägt Page 4
Globale Durchschnittstemperatur Quelle: National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA), USA Page 5
Projektionen der Temperatur (global) Referenzjahr 2000 (T ist bereits jetzt 1°C über dem vorindustriellen Wert) Hohes Szenario (RCP 8. 5) Niedriges Szenario (RCP 2. 6) 1. 7°C) 3. 7°C (2. 6 – 4. 8°C) Quelle: IPCC 2013: AR 5 1. 0°C (0. 3°– Page 6
Projektionen der Temperatur 1990 – 2090 Szenario RCP 8. 5 Page 7
Projektionen der Niederschlagsmenge 1990 – 2090 Szenario RCP 8. 5 Quelle: IPCC 2013: AR 5 Page 8
Weitere Projektionen bis 2100 Meeresspiegel: Anstieg um 100 cm (± 50) Ozeane: Versauerung (Reduktion des p. H-Wertes um 0. 2– 0. 3) Seeeis: Rapider Rückgang – Arktis in naher Zukunft Eisfrei im Sommer Gletscher: schmelzen - Auswirkung 1948 2006 Flüsse, die vom Schmelzwasser des Himalayas und der Anden gespeist werden - ca. 20% der Weltbevölkerung betroffen Page 9
Kapitel 2 Ø Herausforderung des Klimawandels Ø Auswirkungen auf die Grundbedürfnisse Ø Klimawandel als Sicherheitsrisiko Ø Verminderung des Klimawandels Ø Optionen zur Verminderung im Energiebereich Ø Beitrag Erneuerbarer Energien Page 10
Auswirkungen des Klimawandels auf die Grundbedürfnisse Ø Auswirkungen in vielen tropischen und subtropischen Ländern • Ø Abnahme der Wasser- und Landressourcen und der Produktivität landwirtschaftlicher Nutzpflanzen Aber – Bedarf an Nahrungsmitteln und Wasser steigt • Anstieg der Weltbevölkerung • Anstieg der Lebensstandards Page 11
Wasserverfügbarkeit Regionen mit Wasserknappheit Quelle: Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen, Hauptgutachten 2007 Page 12
Landverlust (1) Auswirkungen des Klimawandels auf Überflutungen Ø Anstieg des Meeresspiegels Ø Küstenerosion Ø Anstieg der Intensität tropischer Stürme Page 13
Landverlust (2) Anstieg der Sturm- und Flutkatastrophen Quelle: Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen, Hauptgutachten 2007 Page 14
Auswirkungen auf die Nahrungsmittelsicherheit Projektionen der Getreideproduktivität 2000 – 2050 als Folge des Klimawandels Source: Potsdam Institute for Climate Impact Research, 2009 Page 15
Landdegradation als Umweltfaktor, der ebenso die Grundbedürfnisse beeinträchtigt Ursachen • Übernutzung durch die Brennholznutzung (besonders nahe dem Wüstenrand) • Überweidung (in den Trockengebieten, meist durch Nomaden) • Übernutzung durch permanente Landwirtschaft (in feuchteren Regionen) Ausmaß (Anteil der globalen landwirtschaftlichen Nutzfläche) • 1/4 gefährdet durch Landdegradation • 1/10 gefährdet durch Desertifikation • 0. 1 % pro Jahr fällt der Wüste zum Opfer Auswirkungen: Reduktion der landwirtschaftlichen Produktivität und Produktion Page 16
Vulnerabilität für Desertifikation Page 17
Kapitel 3 Ø Herausforderung des Klimawandels Ø Auswirkungen auf die Grundbedürfnisse Ø Klimawandel als Sicherheitsrisiko Ø Verminderung des Klimawandels Ø Optionen zur Verminderung im Energiebereich Ø Beitrag Erneuerbarer Energien Page 18
Konfliktkonstellationen Ø Konflikte um Wasser o Meistens durch mehr Kooperation gelöst Ø Konflikte um Land o Potentielles Land für landwirtschaftliche Bewirtschaftung schrumpft o Herausforderung von „land grab“ steigt Ø Konflikte um Nahrungsmittel o 2008: Unruhen in mindestens 33 Länder verursacht durch hohe Lebensmittelpreise o Viele Länder verboten den Export von Nahrungsmitteln o Arabische Revolution startete, als die Nahrungsmittelpreise explodierten o Syrischer Bürgerkrieg brach nach 5 Jahren Dürre aus Page 19
Umweltdegradation als Verstärker der Sicherheitsbedrohung (1) Ø Auswirkungen der verringerten Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln und Wasser, welche die Existenzgrundlage gefährden o Anpassung - für die Reichsten o Migration - für diejenigen, die es sich leisten können o Gefangen – die ärmsten Bevölkerungsgruppen (die sich Migration nicht leisten können) Migration o In Industriestaaten – nur die reichsten 5 -10% - keine Sicherheitsrisiken, Rücküberweisungen verbessern Lebensbedingungen o In Städte (besonders Megastädte entlang der Küsten) – überwiegende Mehrheit – Sicherheitsrisiken groß, wenn Menschen in Überschwemmungsgebieten siedeln o in Regionen mit verwundbaren Bevölkerungsschichten – Sicherheitsrisiko hoch Page 20
Umweltdegradation als Verstärker der Sicherheitsbedrohung (2) Ø Aushöhlung der governance von schwachen und fragilen Staaten verursacht durch Überbeanspruchung von Noth o Nothilfe für Migranten o Gefangene Bevölkerungsschichten, die dringend Wasser und Nahrungsmittel benötigen Ø Konfliktpotential besonders hoch in o Fragilen Staaten o Megacities Page 21
Land-grab als Konfliktverstärker in armen Staaten Ø Land-grab § Reiche Länder kaufen/mieten landwirtschaftliche Nutzfläche in armen Ländern § Die Hype begann 2006 § Ursachen: Zugang zu Nahrungsmitteln, Wasser und Biokraftstoffen § Ausmaß: 2 - 3 % der globalen landwirtschaftlichen Nutzfläche, dass meiste in Sub-Sahara Afrika § Anbau zur Herstellung von Biokraftstoffen – die bereits auf mehr als 3 % der globalen Äcker geerntet werden - steigend Page 22
Hotspots sicherheitspolitische Auswirkungen Page 23
Politische Agenda CCIS (1) (=Climate Change and International Security) April 2007 Erste Debatte des UN Sicherheitsrates Juni 2007 WBGU-Bericht über CCIS auf G 8 -Gipfel März 2008 EU-Bericht und Arbeitsprogramm CCIS Juni 2009 Resolution der UN Generalversammlung A/63/281 drückt tiefe Besorgnis vor möglichen Sicherheitsgefahren, die vom Klimawandel herrühren, aus Page 24
Politische Agenda CCIS (2) Mai 2010 EEAS Strategie für Sicherheit und Entwicklung in der Sahelzone Juli 2011 Zweite Debatte des UN Sicherheitsrates Juli 2011 EU Rat verabschiedet EU Klimadiplomatie 3 Säulen: Verminderung, Anpassung, CCIS April 2015 Regionales Aktionsprogramm der EU Sahelzone 2015 – 2020 Page 25
Politische Handlungsoptionen Ø Neues Klimaabkommen (COP 21, Paris) Ø Grüne Energierevolution – 100 % Erneuerbare ansteigend und immer mehr Ländern Ø Anpassungsstrategien für Entwicklungsländer • Nachhaltige Landwirtschaft (Agroforstwirtschaft) • Bodenrestauration • Effektive Herde • Ländliche Elektrifizierung Ø Stabilisierung fragiler Staaten nachhaltige Strategien in Diskussion / Vorbereitung Page 26
Kapitel 4 Ø Herausforderung des Klimawandels Ø Auswirkungen auf die Grundbedürfnisse Ø Klimawandel als Sicherheitsrisiko Ø Verminderung des Klimawandels Ø Optionen zur Verminderung im Energiebereich Ø Beitrag Erneuerbarer Energien Page 27
Emissionstrends global Ø THG-Emissionen 2010: 50 Gt CO 2 -äquivalent Ø Trend des Anstiegs seit 1750: • Die Hälfte der THG-Emissionen seit 1970 • 1970 – 2000: 1, 0 % pro Jahr • 2000 – 2010: 2, 25 % pro Jahr • 2013 – 2014: Anstieg gestoppt • Menschheit hat bereits 2/3 ihres THG-Budgets aufgebraucht • Das Budget wird ohne Maßnahmen 2040 aufgebraucht sein Ø Anteil der energiebedingten Emissionen am Anstieg • 1970 – 2010: 80% • 2000 – 2010: 90% Page 28
Anteil verschiedener Bereiche an den THG-Emissionen 2010 Energie 6 14 35 21 Land- und Forstwirtschaft Industrie Transport 24 Gebäude Page 29
Erreichung 2°C-Ziel Ø Umkehr des Trends der THG-Emissionen Ø Reduktionen der weltweiten Emissionen um 50% bis 2050 Ø ZERO-Emissionen 2100 Page 30
Kapitel 5 Ø Herausforderung des Klimawandels Ø Auswirkungen auf die Grundbedürfnisse Ø Klimawandel als Sicherheitsrisiko Ø Verminderung des Klimawandels Ø Optionen zur Verminderung im Energiebereich Ø Beitrag Erneuerbarer Energien Page 31
Maßnahmen zur THG-Verminderung Ø Ausbau Erneuerbarer Energien Ø Verbesserung der Energieeffizienz Ø Kernenergie? ? Ø Kraft-Wärme Kopplung Ø CO 2 -Abscheidung und –Speicherung Page 32
Ausbau Erneuerbarer Energien (1) Ø Rasante Entwicklung von Forschung, Entwicklung und Ausbreitung seit mehr als 10 Jahren Ø Einführung in einer zunehmenden Anzahl von Ländern Ø Jährlicher Anstieg der installierten Leistung 2010 – 2014: • Photvoltaik: 50% • Solarkraftwerke: 46% • Windenergie: 18% • Solare Warmwasseraufbereitung: 17% Page
Ausbau Erneuerbarer Energien (2) Erneuerbare Energien in Zahlen: Ø 19, 1 % des Endenergieverbrauchs 2013, zusammengesetzt aus • 9 % traditionelle Biomasse • 4, 1 % Wärmesektor (Biomasse, Geothermie – v. a. Wärmepumpen, Solar) • 3, 9 % Wasserkraft • 1, 3 % Stromproduktion aus Windkraft, Photovoltaik, Biomasse und Geothermie • 0, 8 % Biokraftstoffe IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 34
Ausbau Erneuerbarer Energien (3) Ø 2014 neu installierten Stromproduktionskapazitäten: 58, 5 % aus Erneuerbaren Energien Ø Seit 2011: Stromproduktionskapazitäten aus Erneuerbaren Energien größer als die aus fossilen Ø Energiegewinnung aus Erneuerbaren Energien 2014: • 27, 7 % der Stromproduktion • 8 % der Wärmeproduktion • gering im Verkehrssektor Ø Rasche Entwicklung und Installation von Energiespeichersystemen IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 35
Ausbau Erneuerbarer Energien (4) Begünstigende Faktoren Ø Rückgang der Kosten durch Forschung, Entwicklung und Verbreitung Ø Subventionierung durch Erneuerbare Energien Gesetz Ø Einführung von Erneuerbaren Energien Gesetzen nach dem Muster des deutschen in etwa 70 Ländern Hindernisse Ø Subventionierung fossiler Energien in vielen Entwicklungsländern • Billige Energieversorgung der Stadtbevölkerung als potenzielle Wähler und / oder Unruhestifter • Subventionen auf fossilen Energien sind (noch immer) 5 mal höher als diejenigen auf Erneuerbare Energien IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 36
Bedeutung Erneuerbarer Energien in armen Entwicklungsländern Hintergrund (ländliche Gebiete armer Entwicklungsländer) Ø 1 Mrd. Menschen haben keinen Stromanschluß Ø 2, 9 Mrd. Menschen kochen mit traditioneller Biomasse Folge: Ø Brennholz einzige Energiequelle Ø Massive Landdegradation und Entwaldung durch Brennholznutzung Ø CO 2 -Emissionen aus Verbrennung und degradierenden Böden Ø Rückgang der Bodenfruchtbarkeit Ø Verschärfung der Ernährungsprobleme Lösung: Erneuerbare zunächst als off-grid Lösungen und in Mini-grids IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 37
Erhöhung der Energieeffizienz Ø Erhöhung Energieeffizienz ist für die Minderung von THG-Emissionen genauso wichtig wie Erneuerbare (Twin-Lösung!) Ø Ziel der Gemeinsame EU Klima- und Energiepolitik: 2020: Erhöhung Energieeffizienz um 20% (entspricht Steigerung von 0, 8 auf 2% pro Jahr) Ø Effizienzpotenziale viel höher in Ländern mit geringerer Energieeffizienz: Entwicklungsländer, Mittel- und osteuropäische Transformationsländer IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 38
Kernenergie? Ø Betrieb ohne THG-Emissionen Ø Anteil an Stromerzeugung global: 20% Ø Kosten decken Rückbau nicht ab (s. aktuelle Diskussion in Deutschland) Ø Sicherheitsrisiken sind unkalkulierbar Ø Endlagerung radioaktiven Mülls nicht gelöst Ø Havarien können unvorhersehbare Katastrophen über Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte verursachen (s. Fukushima) Folge: Kernenergie ist keine Option in den seriösen Energieszenarien IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 39
CO 2 Abscheidung- und Speicherung? Ø Politisch gewollt und per EU-Direktive geregelt Ø Übergangstechnologie, da weiterhin THGEmissionen Ø Abscheidungsrate: 80 – 95% Ø Brennstoffverbrauch: Anstieg um mindestens 20% (Effizienz sinkt erheblich) Ø Technische Einführung kommt kaum voran IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 40
Kapitel 6 Ø Herausforderung des Klimawandels Ø Auswirkungen auf die Grundbedürfnisse Ø Klimawandel als Sicherheitsrisiko Ø Verminderung des Klimawandels Ø Optionen zur Verminderung im Energiebereich Ø Beitrag Erneuerbarer Energien Page 41
Basis Szenario Energy (R)Evolution von Greenpeace Ø Szenario strebt 100 % Erneuerbare bis 2050 an Ø Szenario erreicht 100 % Erneuerbare aber auch nur mit großer Erhöhung der Energieeffizienz (Twins!) Ø Szenario ist erstes überzeugendes Szenario, wie 100 % Erneuerbare und Atomausstieg gleichzeitig bewerkstelligt werden können Ø Szenario ist unablässig um 2°C-Ziel zu erreichen Ø Greenpeace-Szenarien haben sich auch in der Vergangenheit als die realistischsten erwiesen IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 42
Szenario Grundannahmen bis 2050: Ø Anstieg Bevölkerung auf 9, 5 Mio. (UNProjektionen) Ø Wirtschaftswachstum: 3, 5 %/Jahr (2012) – 3, 1%/ Jahr (2050) (Projektionen IEA) Ø Ölpreis: etwa konstant (Projektionen 450 ppm. Szenario IEA) Ø Emissionshandel wird nicht mehr berücksichtigt IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 43
Maßnahmen (1) Ausbau der Erneuerbaren Energien Ø Stromproduktion: bis 2020 v. a. Wind- und Solarenergie, danach zunehmend Solarkraftwerke, Geothermie und Wellenenergie Ø Wärmeproduktion: bis 2030 überwiegend Biomasse, danach zunehmend solare Wärmegewinnung, Geothermie (v. a. Wärmepumpen) und Wasserstoff aus Erneuerbaren Energien. Ø Substitution der Nutzung traditioneller Biomasse Ø Transportsektor: rasche Elektrifizierung (2050: 52%) - 20% des Stromverbrauchs 2050 für Elektroautos - 12, 5 % des Stromverbrauchs 2050 für Wasserstoff - 9% des Stromverbrauchs 2050 für Synthetische Kraftstoffe IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 44
Maßnahmen (2) Ø Steigerung der Energieeffizienz: Verdoppelung der Energieintensität gegenüber Referenzszenario Ø Bedeutendste Maßnahmen im Wärmebereich • Niedrigenergie- und Passivhäuser (Anstieg der Nutzung von Wärmepumpen) • Anstieg der Energieeffizienz von Klimaanlagen Ø Bedeutendste Maßnahmen im Bereich der Industrie: • Starke Effizienzgewinne • Warmwasserbereitstellung durch Solarenergie und Wärmepumpen • Starke Elektrifizierung • Strom aus Wasserstoff und Erneuerbaren Energien IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 45
Maßnahmen (3) Ø Bedeutendste Maßnahmen im Verkehrsbereich • Modal Shift: Abnahme von Individualverkehr zu Gunsten von öffentlichem Verkehr, angefangen in den Megacities • Elektromobilität • Kleine Auto • Neue Antriebskonzepte • Hybride Antriebstechniken Ø Problembereich im Verkehr • Flugverkehr: wird im Szenario mit Biokraftstoffen versorgt IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 46
Side Management Wichtig, da 2050 etwa 55 % des Stroms aus variablen Quellen kommt: Ø Smart grids Ø Demand-side management Ø Ausbau der Energiespeicher Ziele: Ø Netzintegration Ø Lastengausgleich im Netz Ø Sicherung der Bereitstellung von Strom Page
Kosten Ø Stromgestehungskosten • Fossilen Energien: Stagnieren • Erneuerbare Energien: Rückgang Ø Stromgestehungskosten für Erneuerbare fallen unter die für fossile Energien: • 2020 bereits in vielen Weltregionen • 2030 in allen Weltregionen Ø Geringere Betriebskosten der Erneuerbaren überkompensieren die höheren Investitionen Ø Insgesamt 7% geringere Gesamtkosten (Investitionen + Kraftstoffverbrauch) gegenüber Basisszenario wegen fehlenden Brennstoffkosten IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 48
Co-Benefits Ø Anstieg der Arbeitsplätze im Energiebereich • Im Bereich Erneuerbarer Energien entstehen mehr Arbeitsplätze als bei fossilen wegfallen • 80 Mio. Beschäftigten im Energiebereich: Fast doppelt so viele wie im Basisszenario Ø Die Hälfte der Stromerzeugungskapazitäten müssen in den nächsten Jahrzehnten sowieso erneuert werden IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 49
Verlauf Strom- und Energieverbrauch Ø Energieverbrauch steigt bis 2020, bleibt bis 2030 konstant, fällt vor 2040 unter jetziges (2012) Niveau und ist 2050 12% niedriger als 2012 Ø Stromverbrauch steigt um mehr als das doppelte wegen: • Wachsender individueller Wohlstand (Wirtschaftswachstum) • Substitution der Kraftstoffe im Transportsektor durch Strom o 20% für Elektromobilität o 12, 5% für Brennstoffzellen o 9% für synthetische Kraftstoffe IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 50
Risiken Ø Niedriger Strompreis Ø Fracking IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 51
Problembereich Biokraftstoffe Ø 8, 4 % Anstieg allein 2014 Ø Wichtigste Quelle erneuerbarer Energien im Transportsektor Ø Wird von Autoindustrie bevorzugt, da sie Investitionen in neue Technologien minimiert Ø Keine Treibhausgaseinsparungen – indirekte Landnutzungsänderungen Ø Effizienz von Elektroautos etwa dreimal höher Ø Verdrängt zunehmend landwirtschaftliche Nutzfläche in armen Entwicklungsländern Ø Etwa die Hälfte des land-grab wegen Anbau Biokraftstoffe Ø 3% der landwirtschaftlichen Nutzfläche bereits für Biokraftstoffe Ø Mindestens 60% der EU Biokraftstoffe werden auf Äckern außerhalb der EU angebaut IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 52
Exkurs 1 Bedeutung der Enquete Kommission Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre des 11. Deutschen Bundestages für Klimaschutz und Erneuerbare Energien Ø Projektionen der Enquete-Kommission 1990 • Anstieg globale Durchschnittstemperatur bis 2100: 3 +/- 1, 5°C Ø Empfehlungen der Enquete-Kommission 1990 • Reduktion CO 2 -Em. Deutschland 1990 – 2005: 25% • Reduktion energiebed. THG-Em. 1990 – 2050: 80% • Wichtigste Maßnahmen zur Reduktion der energiebedingten Emissionen • Einführung erneuerbarer Energien • Erhöhung der Energieeffizienz • Zusammenarbeit mit EU und UN zur Initiierung der EU -Klimapolitik, des IPCC und der UNFCCC IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 53
Exkurs 2: Derzeitige Probleme der Stromwirtschaft Ø Energieriesen wie e-on und RWE geraten ins Straucheln, da sie fossilen Strom nicht mehr kostendeckend verkaufen können Ø Gewinne gehen stark zurück, viel schreiben Verluste und fürchten ums Überleben Ø Neuausrichtung zum Verkauf von Energiedienstleistungen Ø Versuch, unrentable Geschäftsbereiche dem Steuerzahler aufzubürden IKI Anpassungsländer – Fachaustausch, Bonn, Page 54
Kapitel 8 Ø Herausforderung des Klimawandels Ø Sicherheitspolitisch relevante Auswirkungen Ø Landdegradation Ø Umweltdegradation als Sicherheitsrisiko Ø Verminderung des Klimawandels Ø Optionen zur Verminderung im Energiebereich Ø Beitrag Erneuerbarer Energien Ø Ausblick Page 55
Ausblick Ø Neues Klimaabkommen (COP 21, Paris) Ø Szenario Energy (R)Evolution wird realisiert Ø Anpassungsstrategien in Entwicklungsländern führen zu besseren Lebensbedingungen und Verminderung von Konflikten Ø Stabilisierung fragiler Staaten nachhaltige Strategien in Diskussion / Vorbereitung Page 56
Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Für weitere Informationen: Hartmut Behrend Tel. : 00223 94 96 06 03 Mail: Hartmut. Behrend@giz. de Page 57
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