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Grundsatzstudie Energieeffizienz

 

Grundsatzfragen der Energieeffizienz und wissenschaftliche Begleitung der Umsetzung des NAPE unter besonderer Berücksichtigung von Stromverbrauchsentwicklung und -maßnahmen

Laufzeit

Juli 2015 – Dezember 2017

Auftraggeber

Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle

Partner

Fraunhofer ISI

Prognos AG

Dr. Marc Ringel GbR

Projektbeschreibung

Die Grundsatzstudie Energieeffizienz soll das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie bei der mittel- bis langfristigen Weiterentwicklung der Energieeffizienzpolitik unterstützen. Dafür haben die beteiligten Wissenschaftler technische und wirtschaftliche Effizienzpotenziale bewertet, Wirkungen der Energieeffizienz auf das Energieversorgungssystem analysiert und aktuelle und mögliche Entwicklungspfade des Stromverbrauchs bis 2050 aufgezeigt. Die Bundesstelle für Energieeffizienz hat ein Konsortium, bestehend aus der Prognos AG, dem Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung ISI, dem ifeu sowie Prof. Dr. Marc Ringel, mit der wissenschaftlichen Begleitung beauftragt.

Bewertung von technischen und wirtschaftlichen Effizienzpotenzialen

Potenziale wurden für die Sektoren Gebäude, Private Haushalte, Gewerbe/Handel/Dienstleistungen, Industrie und Verkehr ermittelt. Einsparoptionen für Gebäude umfassen Heizungssystemwechsel und Brennstoffwechsel im Rahmen der normalen Austauschzyklen sowie energetische Sanierung im Rahmen der normalen Sanierungszyklen. Der überwiegende Teil der Endenergie in privaten Haushalten geht auf die Erzeugung von Raumwärme und Warmwasser zurück.

Im energieintensiven Industriesektor sind im Bereich Prozess- und Querschnitttechnologien verschiedene spezifische Effizienzpotenziale auszumachen. Zum einen stellt  für bestehende Systeme der Einsatz von bester verfügbarer Technologie (BVT) eine wesentliche Effizienzoption dar. Daneben können bestehende Systeme durch eine optimierte Betriebsführung in ihrer Energieeffizienz gesteigert werden. Die Abwärmerückgewinnung ist ein weiteres Feld der Energieeffizienzoptionen.

Ähnlich wie im privaten Bereich entfällt ein Großteil des Energieverbrauchs bei Gewerbe, Handel und Dienstleistungen auf den Gebäudebereich. Der Anteil der sonstigen Anwendungen ist jedoch mit 45 % etwa dreimal größer als in den privaten Haushalten. Ein weiterer Unterschied zu privaten Haushalten ist, dass Energie nicht nahezu ausschließlich für elektrische Anwendungen benötigt wird, sondern für mechanische Energie und Prozesswärme, wo fossile Brennstoffe eine wesentliche Rolle spielen.

Für den Verkehr wurde die Elektrifizierung und der Einsatz von Erdgas bei Pkw, das Potenzial von Car-Sharing, die Verlagerung von Pkw-Fahrleistung auf elektrische Zweiräder und weitere verhaltensorientierte Maßnahmen betrachtet.

Wissenschaftliche Begleitung des Nationalen Aktionsplans Energieeffizienz (NAPE) und Weiterentwicklung der Effizienzpolitik

Aufbauend auf einer Skizzierung der bestehenden Governance-Strukturen der Energieeffizienzpolitik in Deutschland wirft das erarbeitete Hintergrundpapier eine Reihe von Leitfragen auf, auf deren Grundlage  eine Diskussion geführt werden soll, wie die aktuellen Strukturen gestärkt und ausgebaut werden können. Darüber hinaus wurden die Sektorkopplung, Instrumentenwelten und Kosten / Nutzen der Zuschussförderung betrachtet. Gesamtwirtschaftlich können die im NAPE und im Aktionsprogramm Klimaschutz 2020 beschlossenen Instrumente zur Steigerung der Energieeffizienz zusätzliche positive gesamtwirtschaftliche Auswirkungen auf den Endenergieverbrauch haben.

Analyse der Wirkungen der Energieeffizienz auf das Energieversorgungssystem

Für die zukünftige Entwicklung der Energieversorgung stellt sich die Frage, welche Effekte durch eine verstärkte Energieeffizienz erwartet werden können. Neben der direkten Wirkung auf den Energieverbrauch und auf die damit verbundenen CO2-Emissionen ist von besonderem Interesse, welche Wirkung auf die notwendige Infrastruktur der Energieversorgung zu erwarten ist. Ziel der durchgeführten Analysen ist es, die zeitliche Struktur der Stromnachfrage in den verschiedenen Anwendungen zu erfassen, um eine Abschätzung der Wirkung von Energieeffizienz in diesen Anwendungen auf das zukünftige Stromsystem zu ermöglichen.

Aktuelle und mögliche Entwicklungspfade des Stromverbrauchs bis 2050

Zentrale Leitvariablen für den Energieverbrauch sind die Bevölkerung, die Zahl der Haushalte, das Bruttoinlandsprodukt, die Bruttowertschöpfung, die Zahl der Erwerbstätigen und die Energiepreise.

In den privaten Haushalten verringert sich der Stromverbrauch im Referenzszenario bis 2050. Bei Gewerbe, Handel und Dienstleitungen entfällt aktuell etwas mehr als ein Drittel des Stromverbrauchs auf die Beleuchtung und rund ein Viertel auf mechanische Energie. Raumwärme, Warmwasser, Prozesswärme sowie Klima, Lüftung und Haustechnik sind von untergeordneter Bedeutung. Längerfristig steigt der Verbrauch beim letztgenannten Anwendungsbereich jedoch deutlich an. Im Industriesektor steigt der Stromverbrauch im Referenzszenario bis 2050 um 11 %. Der Verbrauchsanstieg im Straßenverkehr ist eng mit der zunehmenden Elektrifizierung des privaten Personenverkehrs verbunden.

Alle Tätigkeiten und Ergebnisse der Studie Grundsatzfragen Energieeffizienz sind im Endbericht dokumentiert.

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