Dynamik der Energiewende: Wie lassen sich Maßnahmen zur Reduktion von Treibhausgasemissionen quantifizieren?

Vortrag auf der IEWT Wien am 15.2.2017

Vorgetragen am 15.02.2017

Motivation und zentrale Fragestellung

Unter Dynamik der Energiewende werden Maßnahmen zur Reduktion von Treibhausgasemissionen (THG-Vermeidungsmaßnahmen) in den Kategorien „Erneuerbare Energien“, „Energieeffizienz“ und „Bedarfsreduktion“ verstanden. Um diese quantifizieren zu können, muss ein geeigneter Indikator definiert werden. Aktuell werden historische Daten der energiebedingten Treibhausgasemissionen (THG) in Deutschland als solcher Indikator ausgewiesen (vgl. [1]). Der Verlauf historischer THG hängt von einer Vielzahl an Einflussfaktoren ab. Neben den Parametern, welche durch THG-Vermeidungsmaßnahmen beeinflusst werden können, existiert eine Vielzahl an Einflussfaktoren, welche nicht direkt gesteuert werden können bzw. eine hohe Varianz aufweisen. Vor diesem Hintergrund soll ein geeigneter Indikator zur Quantifizierung von THG Vermeidungsmaßnahmen definiert werden.

Methodische Vorgangsweise

Grundsätzlich kann die Quantifizierung von Einsparmaßnahmen maßnahmenscharf (direkt) oder anhand von historischen Daten von THG unter Bereinigung von nicht-steuerbaren Einflussfaktoren (indirekt) erfolgen. Während die direkte Quantifizierung Aussagen zu einzelnen Einsparmaßnahmen ermöglicht, zielt die indirekte Quantifizierung auf die Beschreibung der Summe aller Maßnahmen und damit auch die gesamten THG in Deutschland ab. Im Folgenden bietet sich der Top-Down-Ansatz an, welcher auch dem Indikator „Kaya Identität“  zu Grunde liegt.

In Abgrenzung dazu berücksichtigt die vorgestellte Methodik die Unterscheidung von steuerbaren und nicht steuerbaren Einflussfaktoren. Hierzu werden die nicht-steuerbaren Einflussfaktoren (NSE) identifiziert. Sie können in die Kategorien Klima, Konjunktur und gesellschaftliche Faktoren unterteilt werden. Neben den klimatischen Einflussfaktoren wie Temperatur, Globalstrahlung, Windgeschwindigkeit und Niederschlag haben auch gesellschaftliche Entwicklungen wie die Zunahme der durchschnittlichen Wohnfläche pro Person und konjunkturelle Schwankungen Einfluss auf die Menge an THG. Die Quantifizierung der Parameter wird durch die Skalierung des Endenergiebedarfs vorgenommen, welche für das Beispiel der Temperaturbereinigung bereits seit vielen Jahren Stand der Wissenschaft ist.

Darüber hinaus wird in diesem Beitrag die Endenergie mit dem Brennstoffmix, den Emissionsfaktoren und den THG-Potenzialen in bereinigte THG umgerechnet. Mit zunehmender Genauigkeit bei der Analyse der NSE nimmt auch die Aussagekraft hinsichtlich der Quantifizierung von THG-Vermeidungsmaßnahmen zu. Im Folgenden wird beispielhaft die Quantifizierung des NSE „Außentemperatur“ anhand der Gradtagzahl dargestellt. Die Untersuchung von konjunkturellen Schwankungen wird in der Langfassung erläutert.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Abbildung 1 zeigt die Differenz der bilanzierten THG und der temperaturbereinigten THG in privaten Haushalten für die Jahre 1990 bis 2014 [2] [3] [4]. Es zeigt sich, dass deutliche Schwankungen der THG aufgrund der Außentemperatur zu verzeichnen sind. Überdurchschnittlich geringe Außentemperaturen resultieren in höheren Emissionen in der Bilanz und umgekehrt. Im Jahr 1996 wurden aufgrund kälterer Temperaturen rund 20 Mio. Tonnen THG mehr emittiert als im selben Jahr bei durchschnittlichen Temperaturen hypothetisch emittiert worden wären. Dies entspricht einem Anteil von 1,6 % der 1990 emittierten THG in Deutschland. Die durch diesen NSE hervorgerufenen Schwankungen sind größer als die durchschnittlich notwendigen Reduktion von mindestens 1,3 Prozentpunkten   pro Jahr. Aus diesem Grund können unbereinigte THG kein geeigneter Indikator zur Quantifizierung von Einsparmaßnahmen sein. Die Weiterentwicklung der Methodik zur Quantifizierung von Einsparmaßnahmen ist im Hinblick auf die gesteckten Klimaziele unabdingbar. Zukünftig kann die Bereinigung von THG dazu dienen, dass die Erreichung der Klimaschutzziele unabhängiger von externen Einflüssen ist. So könnten die auf die Jahre 2030, 2040 und 2050 bezogenen THG-Reduktionsziele auf bereinigten Emissionen basieren. Insofern ist die Zieldefinition, welche an die THG eines konkreten Jahres gebunden sind in Frage zu stellen. Sinnvoller wäre ein Ziel für bereinigte THG oder zumindest ein Ziel, welches sich auf den Mittelwert mehrerer Jahre bezieht.

Differenz Treibhausgasemissionen

Abbildung 1: Differenz von temperaturbereinigten und bilanzierten Treibhausgasemissionen in privaten Haushalten für die Jahre 1990 bis 2014

Literatur

[1] Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Die Energie der Zukunft, Berlin: 2015

[2] Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Zahlen und Fakten Energiedaten, Berlin: 2016

[3] United Nations Framework Convention on Climate Change, Greenhouse Gas Inventory Data, Bonn: 2015

[4] Deutscher Wetterdienst, Klimadaten Deutschland, Offenbach: 2016     

 

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