The New Economics of Net Zero: Matching Policy Instruments to Europe’s Decarbonization Challenges

In Zusammenarbeit mit EPICO KlimaInnovation stellt dieses Whitepaper die CO₂-Verminderungskostenkurve 2050 (Marginal Abatement Cost Curve, MACC) für die EU-27 vor. Eine MACC ist eine Darstellung, die verschiedene Maßnahmen zur Verminderung von Treibhausgasemissionen danach einordnet, wie stark sie Emissionen reduzieren können und welche Kosten pro vermiedener Tonne Emissionen entstehen. Die MACC im Mittelpunkt dieses Projekts analysiert 128 zentrale Verminderungsmaßnahmen in den Sektoren Gebäude, Energieversorgung, Industrie und Verkehr. Neben der sektorübergreifenden Perspektive enthält das Whitepaper einen eigenen Abschnitt zur Industrie. Die Analyse zeigt sowohl die Potenziale als auch die Grenzen von CO₂-Preissignalen für die Steuerung der Transformation auf und identifiziert, wo ergänzende politische Instrumente – etwa Fördermaßnahmen und Regulierung – entscheidend sind, um bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen.

Das Projekt kommt zur richtigen Zeit: Die EU – von der Europäischen Kommission über die Mitgliedstaaten bis hin zu lokalen Akteuren und Stakeholdern – steht vor der Herausforderung, industrielle Wettbewerbsfähigkeit, Energiesicherheit und Klimaschutzambitionen miteinander zu verbinden.

An diesem Punkt braucht es einen Realitätscheck: Welche Verminderungsmaßnahmen erzielen die größten Emissionsreduktionen zu den geringsten Kosten? Wie können wir die verbleibende Lücke bis zur Klimaneutralität schließen? Und welcher Ansatz für wirksamen Klimaschutz ist kosteneffizient?

Kernergebnisse:

1. 200 €/t CO₂ setzen Anreize für eine CO₂-Verminderung von 75 %.
   Die aktuellen Preise im EU ETS I von 80 €/t CO₂ und die erwarteten 45 €/t CO₂ für Zertifikate im EU ETS II können eine erhebliche CO₂-Verminderung bewirken, stoßen aber bei Verminderungsniveaus von über rund 50 % des gesamten Potenzials an Grenzen. Höhere Preise von annähernd 200 €/t CO₂ ermöglichen eine tiefere Verminderung von 75 % und unterstreichen damit die zentrale Rolle des ETS in der europäischen Klimapolitik. Zugleich zeigt die Kostenkurve, dass das EU ETS allein Netto-Null nicht vollständig erreichen kann und durch zusätzliche Maßnahmen ergänzt werden muss.

2. Günstig in der Verminderung – teuer in der Investition: Gezielte öffentliche Unterstützung ist entscheidend, damit Haushalte die anfängliche Investitionshürde überwinden und privates Kapital mobilisiert wird.
   Elektrifizierung ist ein zentraler Hebel zur Emissionsverminderung im Haushaltssektor – insbesondere durch Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge – und weist weitgehend negative CO₂-Verminderungskosten auf. Die höheren Anfangsinvestitionen bleiben jedoch für viele Haushalte eine wesentliche Hürde beim Umstieg auf Elektrifizierung. Gezielte CAPEX-Förderungen können helfen, diese Einstiegshürde zu überwinden und die Verbreitung zu beschleunigen. Ein wirksamer Ansatz besteht darin, ETS-Einnahmen zur Unterstützung dieser Investitionen umzuverteilen. Ein „Frontloading“ künftiger ETS-II-Einnahmen wurde von der Europäischen Investitionsbank bereits in begrenztem Umfang umgesetzt, sollte aber ausgeweitet werden, damit Haushalte auf steigende ETS-Preise vorbereitet sind. Diese steigenden ETS-Preise werden umso weniger stark spürbar sein, je früher die Investitionen erfolgen.

3. CO₂-Bepreisung ist notwendig, reicht aber nicht aus, um die Wasserstoffwirtschaft anzureizen. Daher wird gezielte OPEX-Unterstützung erforderlich sein, um tragfähige Geschäftsmodelle für Wasserstoffmaßnahmen zu schaffen.
   Wasserstoffbasierte Technologien werden für Klimaneutralität notwendig sein. Allerdings ist zu erwarten, dass sich die Preise für grünen Wasserstoff im Jahr 2050 bei etwa dem Vierfachen des Erdgaspreises stabilisieren. CO₂-Preise von rund 200 €/t CO₂ (siehe Kernbotschaft #1) sind damit eine notwendige, für sich genommen aber nicht ausreichende Voraussetzung, um Kostenparität gegenüber heutigen Technologien zu erreichen. Selbst bei 200 €/t CO₂ werden Skaleneffekte nicht oder nur in begrenztem Umfang erreicht. Für den „Moleküle“-Sektor wäre das Worst-Case-Szenario, Marktanteile bei Erdgas zu verlieren und gleichzeitig nicht in entstehende Wasserstoffchancen zu investieren – und damit sowohl seine heutige als auch seine künftige Rolle im Energiesystem zu gefährden.

Daher wird gezielte OPEX-Unterstützung erforderlich sein, um tragfähige Geschäftsmodelle für Wasserstoff aufzubauen und den Markthochlauf abzusichern. Damit die Einführung rechtzeitig gelingt, müssen Geschäftsmodelle mit den anstehenden Reinvestitionszyklen im Kapitalstock wasserstoffabhängiger Industrien synchronisiert werden – diese stehen in den kommenden Jahren an.

Ergebnisse für die Industrie:

1. Recycling ist die echte „No-Regret“-Option. Es wird bereits heute genutzt, um Kosten zu senken und Emissionen zu reduzieren.
   Der Wechsel zu sekundären Produktionsrouten ermöglicht CO₂-Verminderungen und senkt Betriebskosten. Das Verminderungspotenzial ist jedoch begrenzt, zum Beispiel durch die Verfügbarkeit von Schrott in der Stahlindustrie oder bei Nichteisenmetallen. Um das Verminderungspotenzial vollständig zu erschließen, muss die EU ihre Kreislaufwirtschaftspolitik stärken und die Nachfrage nach recycelten Produkten absichern.
2. Elektrifizierung reduziert kurzfristig die erste Hälfte der Emissionen und wird zum Selbstläufer, sobald das richtige CO₂-Preisniveau erreicht ist.
   Elektrifizierung lohnt sich bereits dort, wo Effizienzgewinne die OPEX senken, etwa bei industriellen Wärmepumpen. Änderungen von Prozessrouten in energieintensiven Industrien – zum Beispiel Papiermaschinen mit Elektrodenkesseln, Gießereien mit induktiver Elektrifizierung, hybride Glasschmelzwannen oder Ammoniak über Elektrolyse – können häufig durch höhere CO₂-Preise angereizt werden (90 bis >200 €/t). Gleichzeitig steigen die Kosten absolut betrachtet gegenüber dem Status quo, insbesondere bei vielen energieintensiven Prozessen.

3. Die Europäische Union sollte auf robuste Preissignale setzen, um nachhaltige Biomasse in die Sektoren zu lenken, in denen sie den höchsten Klimanutzen erzielt.
   Die stoffliche Nutzung in der Industrie und schwer elektrifizierbaren energetischen Anwendungen, etwa die Bereitstellung von Hochtemperatur-Prozesswärme, sollten gegenüber einer energetischen Nutzung bevorzugt werden, sofern tragfähige Alternativen vorhanden sind. Darüber hinaus müssen Stoffkreisläufe geschlossen und der Einsatz von Rest- und Abfallströmen ausgeweitet werden.

4. Ein schneller Ausbau der CO₂-Infrastruktur und rechtliche Klarheit für CO₂-Speicher sind erforderlich, um industrielle Verminderungspotenziale in Sektoren mit unvermeidbaren Prozessemissionen zu erschließen.
   Auf den ersten Blick scheinen CO₂-Preise auf heutigem Niveau (~70 €/t CO₂) laut MACC auszureichen, um Oxyfuel-Carbon-Capture-Technologien anzureizen. Allerdings wurde die Technologie bislang noch nicht vollständig im Markt erprobt. Die aminbasierte Abscheidung, die bereits kommerziell verfügbar, aber energieintensiv und investitionsseitig teurer ist, würde 2050 etwa 140 €/t CO₂ benötigen, um Kostenparität zu erreichen. Damit Carbon-Capture-Technologien rechtzeitig skalieren können, braucht es einen schnellen Infrastrukturausbau, rechtliche Klarheit für CO₂-Speicher sowie die Sicherheit, dass der CO₂-Preis in den kommenden zwei Jahrzehnten deutlich steigt und weitgehend frei von politischer Einflussnahme bleibt. Diese CO₂-Verminderungskosten umfassen nur die Abscheidetechnologien. Werden Infrastruktur und Speicherung berücksichtigt, könnten sich die CO₂-Verminderungskosten verdoppeln. Die Politik muss Lücken bei CO₂-Infrastruktur und -Speicherung adressieren, um Engpässe in der Dekarbonisierung zu vermeiden.

5. Europas Primärstahlstandorte stehen an einem kritischen Wendepunkt und benötigen passgenaue Unterstützungsinstrumente. Obwohl sie 15 % des Verminderungspotenzials ausmachen, verursachen sie 40 % der zusätzlichen Kosten.
   Die höchsten CO₂-Verminderungskosten in der Primärstahlproduktion entstehen durch den Wechsel zu OPEX-intensiven wasserstoffbasierten Direktreduktionsrouten. Diese Maßnahmen können nicht aufgeschoben werden: Integrierte Stahlwerke haben nur noch ein verbleibendes Reinvestitionsfenster. Der vorgeschlagene Industrial Accelerator Act ist daher ein wichtiger Schritt für die Transformation der Primärstahlproduktion. Zudem könnten Carbon Contracts for Difference die zusätzlichen OPEX-Kosten zu Beginn abfedern, sind jedoch keine langfristige Lösung. Erst die Kombination aus einem wirksamen CBAM, einem starken EU ETS I, Leitmärkten sowie einem European Hydrogen Backbone kann eine klimaneutrale Stahlindustrie zukunftsfähig machen. Gerade in der Stahlindustrie erschließt der Einsatz von Wasserstoff ein großes Verminderungspotenzial und erhöht die europäische Resilienz, geht aber mit einem Bedarf an fortgesetzter OPEX-Unterstützung für Wasserstoff einher. ETS-Einnahmen sollten zur Finanzierung solcher gezielten Maßnahmen genutzt werden – insbesondere zur Schaffung der notwendigen Transformationsbedingungen für die Industrie, statt nationale Haushaltslöcher zu stopfen.

6. Europas Standorte der Grundstoffchemie stehen auf dem Spiel und benötigen passgenaue Unterstützungsinstrumente. Obwohl die Produktion hochwertiger Chemikalien in Steamcracker-Anlagen rund 1 % des Verminderungspotenzials ausmacht, verursacht sie 15 % der zusätzlichen Kosten.
   Die höchsten durch OPEX getriebenen CO₂-Verminderungskosten für Biomasse und synthetische Kraftstoffe entstehen an Chemiestandorten, an denen ein Wechsel von Steamcracker-Anlagen mit fossilem Naphtha zu elektrisch beheizten Crackern mit biogenem oder synthetischem Naphtha erforderlich ist. Das bedeutet jedoch nicht, dass diese Maßnahmen zuletzt kommen sollten. Die Anlagen haben nur noch ein verbleibendes Reinvestitionsfenster. Carbon Contracts for Difference könnten die zusätzlichen OPEX-Kosten zu Beginn abfedern, sind aber keine langfristige Lösung. Nur ein wirksamer CBAM kann eine klimaneutrale chemische Industrie schützen. Direct Air Capture für Methanol-to-Olefins/Aromatics könnte deutlich geringere Zusatzkosten verursachen als der Umstieg auf elektrisch beheizte Cracker. Um Europas industrielle Basis zu sichern, müssen Technologiereife und Infrastrukturentwicklung zügig vorangetrieben werden.

Weitere Informationen

• Sektor- und länderübergreifende Analysen von Treibhausgasverminderungskosten
• CO₂-Verminderungskosten: Eine kosteneffiziente Transformation hin zur Klimaneutralität ist möglich
• CO₂-Verminderungskosten für die bayerische Industrie im Trendszenario
• Dynamis – Dynamische und intersektorale Maßnahmenbewertung zur Dekarbonisierung