Die Bedeutung der erneuerbaren Energien für die Klimapolitik

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Conference Paper, Published Version
Brucker, Thomas; Edenhofer, Ottmar
Die Bedeutung der erneuerbaren Energien für die
Klimapolitik
Dresdner Wasserbauliche Mitteilungen
Zur Verfügung gestellt in Kooperation mit/Provided in Cooperation with:
Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und technische
Hydromechanik
Verfügbar unter/Available at: https://hdl.handle.net/20.500.11970/103685
Vorgeschlagene Zitierweise/Suggested citation:
Brucker, Thomas; Edenhofer, Ottmar (2009): Die Bedeutung der erneuerbaren Energien für
die Klimapolitik. In: Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und technische
Hydromechanik (Hrsg.): Wasserkraftnutzung im Zeichen des Klimawandels. Dresdner
Wasserbauliche Mitteilungen 39. Dresden: Technische Universität Dresden, Institut für
Wasserbau und technische Hydromechanik. S. 7-17.
Standardnutzungsbedingungen/Terms of Use:
Die Dokumente in HENRY stehen unter der Creative Commons Lizenz CC BY 4.0, sofern keine abweichenden
Nutzungsbedingungen getroffen wurden. Damit ist sowohl die kommerzielle Nutzung als auch das Teilen, die
Weiterbearbeitung und Speicherung erlaubt. Das Verwenden und das Bearbeiten stehen unter der Bedingung der
Namensnennung.
Im Einzelfall kann eine restriktivere Lizenz gelten; dann gelten abweichend von den obigen Nutzungsbedingungen die in der dort genannten Lizenz gewährten Nutzungsrechte.
Documents in HENRY are made available under the Creative Commons License CC BY 4.0, if no other license is
applicable. Under CC BY 4.0 commercial use and sharing, remixing, transforming, and building upon the material
of the work is permitted.
In some cases a different, more restrictive license may apply; if applicable the terms of the restrictive license will
be binding.
Wasserbaukolloquium
2009: Wasserkraft im Zeichen des Klimawandels
Dresdelier Wasserbauliche
Die
7
Mitteituagen Heft 39
Bedeutung
der erneuerbaren
fiir die
Energien
Klimapolitik
Thomas Bruckner und Ottmar Edenhofer
ehrgeizige
Das
Klimaschutzziel der
Europaischen
Union kam mit MaBnahmen
Steigerung der Energieeffizienz alleine nicht realisiert werden. Es muss zusatzlich mindestens eine Option der nahezu CO2-freien Energieversorgung hinzut-
zur
reten:
die
Nutzung
oder der Einsatz
Energien, die CO2-Abtrennung und Speicherung
Kemenergie. Berucksichtigt man die Kostenreduktion, die
erneuerbarer
von
beim Einsatz innovativer Verfalisen durch technologisches Lemen erzielbar ist, so
betragen die Konsumverluste, die mit der Einhaltung des EU-Klimaschutzzieles
verbunden sind,
In order
mate
the
to
weniger als etwa 1,5
achieve
protection goal,
application
of
% des Refereizwems.
deep emissions reductions that
at
consistent with the EU cli-
are
energy efficiency improvements do not suffice. In addition,
least one low-carbon technology becomes imperative: the
usage of renewable energies, carbon capture and sequestration, or nuclear energy.
Taking into account the potential cost reduction due to technological learning, the
EU climate
protection goal
can
be achieved with consumptions losses that
are
lower than about 1.5 % of the reference value.
1
Einleitung
Die zentralen
Aussagen
des im Jahre 2007 veroffentlichten vierten Sachstand-
sberichtes des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) und des kuiz
zuvor erschienenen
Stern Reviews (Stern, 2006) lassen sich wie folgt zusammenfassen.
A Die mit dem
anthropogenen Klimawandel
verbundenen Klimaschaden
sind in der Zukunft mit hoher Wahrscheinlichkeit
graBer als
noch
vor we-
nigen Jahren erwartet wurde.
I Die
Emissionsminderungskosten, die
mit der
Einhaltung selbst ehrgeizi-
ger Klimaschutzziele verbunden sind, sind vermutlich deutlich kleiner als
zunachst befarchtet wurde.
Die in diesen
MaBe
zu
Aussagen
zum
Ausdruck
einem Umdenken in der
gebrachte Erkenntnis hat in erheblichem
bisherigen Klimaschutzpolitik gefitbrt. Zu den
wichtigsten internationalen Vereinbarungen, die durch die oben genannten Publikationen angestoBen wurden, geh6rt nicht zuletzt die Entscheidung der EU die
europaischen CO -Emissionen bis 2020 um 20 % zu reduzieren.
DieBedentung der emeuerbaren Energim far die Klimapolitik
8
Zu
nennen
sind daraber hinaus die klimapolitischen Erklarungen des Gipfels der
68 Staaten in
konferenz
Heiligendamm
zur
sowie
vor
allem das
der
Ergebnis
Klimarahmenkonvention in Bali. Die
Vertragsstaaten-
Weltgemeinschaft
hat dort
beschlossen, bis zur Vertragsstaatenkonferenz, die in diesem Jahr in Kopenhagen stattfinden soll, ein intemationales Abkommen zu entwickeln, das das Kyoto-Protokoll
nach dem Jahre 2012 unter Beteiligung der USA ablasen soll. Im
Rahmen der genannten intemationalen Konferenzen hat sich die EU immer wieder fir einen sebr umfassenden Schutz des Klimas ausgesprochen. GemliB den
klimapolitischen
Beschlussen der EU soil die
Veranderung der globalen
Mittel-
temperatur langfristig auf weniger als 2 'C (im Vergleich zum vorindustriellen
Niveau) begrenzt werden. Im Folgenden soll analysiert werden, (1) in welchem
Umfang
die
Treibhausgasemissionen
reduziert werden mussen, damit dieses
Ziel eingehalten werden kann, (2) welche Optionen hierfir grundsatzlich mir
Verflgung stehen und (3) welche Rolle die genannten Klimaschutzoptionen im
Rahmen einer kosteneffizienten Klimaschutzstrategie spielen sollten.
2
Welche
Emissionsminderung ist n6tig?
Wie der IPCC in einer Reihe
Veraffentlichungen mehrfach betont hat, karin
globalen (02-Emissionen naturgemaB nicht
ist im Rahmen einer „Wenn-Darn"-Analyse nur
von
der
zukanftige Entwicklung
vorhergesagt werden. Sionvoll
die
anzugeben, die mit denkbaren,
Entwicklungslinien der Weltgemeinschaft vertraglich sind.
der Versuch, die Emissionen
in sich konsistenten
GIC02
250
ISRES+Be·SRES. nor<nlervintlon
inge
1
-+AIMSRES-Al
200
150
-IASF/SRES -A2
-¥ IMAGE/SRES-81
•*•MESSAGEBRES-AlT
+ MESSAGEISRES 42
-4.MirliCAM/SRES-AlG
1
1-r
.
-%
100
i4
.
J
50
P- 2-
it
a-W-
0
-50
1940
Abbildung
1960
1980 2000
2020
2040 2060 2080
1: Denkbare Szenarien far die zuldinftige
C02-Emissionen („Business-as-usual Szenariert').
Quelle: Fisher et al. (2007), Fig. 3.5, S. 183.
2100
Entwicklring der globalen
Wasserbaukolloquium 2009: Wasserkraft im Zeichen des Klimawandels
Dresdener Wasserbautiche
9
Mitteilungen Heft 39
Es uberrascht deshalb
nicht, dass in der wissenschaftlichen Literatur eine VielAbbildung 1,
zabl unterschiedlicher Business-as-usual Szenarien diskutiert wird.
die dem oben
genannten
mit den in
IPCC Bericht entnommen ist,
gibt einige dieser
Szena-
Veranderung der globalen Mitteltemperatur, die
dieser Abbildung farblich hervorgehobenen Emissionsverlaufen (den
SRES Szenarien) einhergeht (vgl. IPCC, 2007, Fig. SPM 5, S. 14.),
rien wieder. Betrachtet
man
die
sog. IPCC
so erkennt man, dass selbst im Falle des Szenarios B 1, das Klimaschutzziel der
EU nicht eingehalten wird. Wie die nachfolgende Tabelle zeigt, Icann das EU-
Klimaschutzziel laut IPCC mit einer Wabrscheinlicbkeit
dann eingehalten werden,
Wert
von
wenn
zum
mel:tr als 50 %
Jahre 2050 eine Redultion
nur
auf einem
globalen (02-
um
mehr als 50 %
aufdie Emissionswerte des Jabres 2000, vgl. Tab. 1).
[3 meant,m,wat,n·v
·*-*30-
increagabove *4ndis*111
al
IP
1//Imr ......
Chan, in global
eqdlibdim,using
'best estlmatt
CO, emissions
Peaking
02050
98 of 2000
(plxn}
cirnate5, U,i!!19,9
year for COI
04#00
emissionsM
445490
2.0-2.4
2000-2015
.85to.50
490-535
2.+2.8
2000-2020
40 to·30
535 90
2.8-3.2
2010-2030
-30 to 45
590-710
32-4.0
2020-2060
+10 to +60
710·855
4. 4.0
2050.2080
+25 to +85
855-1130
4.0.&1
2060 -2090
+90to+14D
CO,-04
concen ation
Tabelle 1:
von
aquivalente C02-Konzentration
etwa 450 ppm stabilisierl wird. Im Hinblick auf die
Emissionen erfordert dies bis
(bezogen
die
Stabilisierungsziele und dazugehorige Treibhausgasminderung
et al. (2007), S. 198.
Quelle: Fisher
3
Welche
Emissionsminderungsoptionen stehen
Erfreuticherweise
gibt es
eine ganze Reihe
von
zur
Technologien,
Verfiigung?
die
zur
chung der genannten Emissionsminderungswerte beitragen kdnnen.
wichtigsten Klimaschutzoptionen geharen:
A
Steigerung
der
Energieeffizienz
Brennstoffwechsel hin
zu
kohlenstoffirmeren Brennstoffen
h
(„Fuel Switching'D
Nutzong emeuerbarer Energien
Nutzung der Kemenergie
h
CO2-Abscheidung aus
*
Minderung
Veranderung
von
fossil befeuerten Kraftwerken
Nicht-(02-Treibhausgasen (Multigasstrategie)
Landnutzung (Aufforstung, etc.).
der
Errei-
Zu den
10
Die
Ohne eine dramatische
von
emeuerbaen
Energien
Steigerung der Energieeffizienz kann
Klimaschutzziel sicherlich nicht
Beitrages
Bedeutung der
eingehalten
effizienzsteigemden
far die
das
Kimapolitik
el]rgeizige
EU-
Bewertung des
allerdings beracksichtigt
werden. Bei einer
MaBnahmen
muss
werden, dass Steigerungen der Energieeffizienz in der Vergangenheit bereits
stattgefunden haben und zuklinftig auch ohne eine aktive Klimaschutzpolitik
(sog. non intervention scenarios) weiter stattfinden werden. Der tecbnologische
Fortschritt und der fortschreitende Strukturwandel hin
zur
Informations- und
Dienstleistungsgesellschaft Shren bereits im Rahmen einer Business-as-usual
(BAU) Entwicklung dazu, dass die zukinftig zu erwaltonclen C02-Emissionen
deutlich niedriger ausfallen, als dies ollne solche Veranderungen zu elwarlen
wire. Abb. 2 zeigt, welche Verringerung der Primarenergieintensitat des Weltbrutlosozialproduktes bei der Ableitung der in der Abb. 1 wiedergegebenen
BAU-Szenarien implizit berticksichtigt wurde. Fur die spezifische (02Emission, die mit der Freisetzung einer Primarenergieeinheit verbunden ist (die
sog. Kohlenstoffintensitat) gelten entsprechende Aussagen (vgl. Fisher et al.,
2007, Fig. 3.6, S. 184.). Trotz dieser im Hintergrund autonom ablaufenden Verbesserungen nehmen die dazugeharigen globalen CO2-Emissionen in erheblichem Umfang zu. Verantwortlich daftir ist das ungebremste, aus entwicklungs-
politischen
Grunden erstrebenswerte Wachstum der Weltwirtschaft, das nach
Ansicht des IPCC
der autonomen
(Fisher
Steigerung
25
et
al., 2007, Fig. 3.2,
der
Energieeffizienz
S.
die
180)
mehr als
Erfolge im
kompensieren
Bereich
wird.
Primary Energy Intensity of GDP (MJ/US$1990)
ISRES+pre-SRES,
20
non-intervention range
/4
-
E
15
10
#1
,1
5
:TE.1
itil:
itmt
0
1940
1960
Abbildung 2: Zukanftig,
1980
2000
2020
2040
2060
auch ohne aktiven Klimaschutz
zu
2080
2100
erwartende Verringerung der
Primarenergieintensitat des Weltbruttosozialproduktes.
Quelle: Fisher
et
al. (2007),
Fig. 3.6,9
184.
Effizienzsteigernde MaBnahmen sind somit bereits in erheblichem Umfang Bestandteil der Business-as-usual-Entwicklung. Der Beitrag, der von solchen MaBnahmen im Rahmen einer aktiven Klimaschutzpolitik zusatzlich geleistet wer-
WasserbaukolIQquium
2009: Wasserkraft im Zeicilen des Klimawande]s
11
Dresdener Wasserbautiche Mitteilungen Heft 39
den
kam, ist somit erheblich begrenzt.
gieeffizienz lasst
Alleine durch eine
Steigerong
der Ener-
sich das EU-Klimaschutzziel sicherlich nicht einhalten. Zwin-
gend erforderlich ist daruber hinaus der Einsatz von Energieumwandlungsverfahren, die keine bzw. nur sehr geringe (02-Emissionen freisetzen.
Betrachtet
al., 2007,
man
dazu in der
jektionen
vom
das technische Potential der emeuerbaren Energien
Tabelle
4.2, S. 264),
Lage waren,
far die
bereits graBer als die
zur
wird
deutlich,
dass die
(vgl.
Sims et
regenerativen Energien
in den nachsten hundert Jabren selbst die hachsten Pro-
Energienachfrage
IPCC auf etwa 600 EJ/a
Auch die
so
zu
decken. Das
geschatzt wird,
Weltprimarenergienaclifrage des
katm
der
Windenergiepotential, das
zum Beispiel
ist alleine betrachtet
Jahres 2005 (490
Nutzung
Kemenergie
prinzipiell
Bereitstellung CO2-freier Elektrizitat leisten. Solange
E.D.
einen wacllsenden
die
Beitrag
Stromerzeugung
diesem Bereich mit Hilfe der heute ublichen Leichtwasserreaktoren
in
erfolgt,
warden die beschrankten Uranvorkommen einer erheblichen
Ausweitung des
Technologie zur Weltenergieversorgung jedoch Grenzen setzen.
Durch die Verwendung von schnellen Bratern kannte im Verbund mit einem
Recycling der Brennstoffe die Ressourcenproblematik weitgehend entscharft
werden. Die hierfar notwendige Wiederaufarbeitung der Brennstoffe und der
damit verbundene Einstieg in die Plutoniumwirtschaft wurde jedoch das ProlifeBeitrags
dieser
rationsrisiko deutlich erhdhen. Zu den Hemmnissen, die eine starke internationale
et
Ausweitung der Nutzung der Kemenergie erschweren, zahlt der IPCC (Sims
al., 2007, S. 254) daruber hinaus neben der oben angesprochenen Ressour-
cenproblematik
und den hohen Investitionskosten die auf internationaler Ebene
immer noch ungeklarte Frage der Endlagerung sowie generelle Sicherheitsbedenken, die manche Staaten dazu veranlasst haben, diese Form der Energieum-
wandlung abzulehnen.
Die weitere
Nutzung
der fossilen
Energietrager
k6nnte bei einer
Abscheidung
der COrEmissionen durch sogenannte CCS-Technologien (Carbon Capture and
Sequestration) ebenfalls einen erheblichen Beitrag zur emissionsarmen Welt-
energieversorgung leisten. Der deutlich geringere Wirkungsgrad entsprechender
Anlagen warde die Ressourcenproblematik zwar verscharfen; angesichts des
groBen Umfangs der weltweiten Kohle- und Gashydratvorrate warde der Einsatz
dieser Technologie hierdurch mimindest in den nachsten hunderl Jahren jedoch
nicht beschrankt werden. Der tatslichliche Beitrag, den die CCS-Technologie
-
zumindest als
Bdickentechnologie
tig allerdings abhangig
-
zum
Klimaschutz leisten kann, ist langfris-
der begrenzten Verftigbarkeit von geologischen
Speicherung von (02 geeignet sind, sowie von der
gesellschaftlichen Bewertung der Risiken, die mit dem Transport und der Speichening von (02 verbunden sind (Edenhofer et al., 2005; Held et al., 2006).
Formationen,
von
die fiir eine
12
4
Die
Bede,ming der erneuerbarenEnergien
far die
Klimapolitik
Welche Rolle sollen erneuerbare Energien im Rahmen einer
kostenoptimalen Klimaschutzstrategie spielen?
Wie im letzten Abschnitt
ktinftig prinzipiell
Beitrag
gezeigt wurde, kannen die emeuerbaren Energien zuBeitrag zum Klimaschutz leisten. Welchen
einen bedeutenden
sie tatsachlich leisten werden bzw.
sebr hohen
hangt
Grunden der Kosteneffizienz
entscheidend davon
gischen Fortschritt reduziert werden karmen.
dazu in der
aus
ab, inwieweit die derzeit oftmals noch
Energiebereitstellungskosten mittel- und langfristig durch technolo-
leisten sollen,
Lage ist,
die
potentielle
Ein Modell der Weltwirtschaft, das
Kostenreduktion durch
technologisches Ler-
angemessen abzubilden, stellt das Hybridmodell REMIND dar, das in den
letzten Jahren im Forschungsfeld „Nachhaltige L6sungsstrategien" am Potsdam-
nen
Institut far Klimafolgenforschung entwickelt wurde
700
Reine
Zeitpraferenzrate:
(Edenhofer et al., 2009).
3 %
600-
I Biomasse FT
I Biomasse KWK
Illhermische
500
Reaktoren
I Schnelle Brater
r--1
Solarenergie
0 Wind (offshore)
1 1 Wind (onshore)
400
d
I Wasserkraft
i Geothermie
300
I Kohle (KWK)
I Kohle (Staub)
i Kchle (IGCC) mit
200
I Gasturbine
0
loD
CCS
(KWK)
Gasturbine
.'1 GuD mit CCS
WmeD
Schweralkra*verk
0
2C.)5
2050
21JO
Jahr
Abbildung 3: Kostenoptimate Klimaschutzstrategie zur Stabilisiening der (02Konzentration aufeinem Niveau von 450 ppm. Gezeigt sind die Anteile verschiedener
Umwandlungstechnologien am Primarenergieeinsatz im Stromsektor unter der Annahme
niedriger Preise filr die fossilen Energietrager (Kohle, Ol und Gas).
Geht
man
zukunftig
ger, insbesondere
von
von
niedrigen
Kohle,
kostenoptimal dadurch
Preisen flir die
Nutzung fossiler Energietra(vgl. Abb. 3)
aus, so kann das EU-Klimaschutzziel
erreicht werden, dass der heute im Stromsektor dominie-
Kohleverstromung mittelfristig durch erdgasbefeuerte Gas- und
Dampfturbinenanlagen (GuD) ersetzt wird. Langfristig gesehen (d.h. nach 2050)
rende Anteil der
spielt
in den
Energien vor
wiedergegebenen Ergebnissen
allem die
C02-Abscheidung
neben dem Einsatz emeuerbarer
eine bedeutende Rolle.
Wasserbaukolloquium 2009: Wasserkraft im Zeichen des Klimawandels
Dresdener Wasserbauliche Mitteilungen Heft 39
13
haben gezeigt (Edenhofer et al., 2006), dass
gezeigten Optimienmgsergebnisse sehr sensitiv auf eine Veranderung der technologischen und betriebswirtschaftlichen Parameter der modellierten Techniken reagieren. Kleine Vertinderungen in den verwendeten Wirkungsgraden oder in den angesetzten Investitionskosten k8nnen dazu fabren, dass sich
das gezeigte Tecbnologieportfolio substanziell verandert. Da dies grundsatzlich
fi r alle technologieau/geldsten Ergebnisse gilt, die mit Hilfe von Optimierungsmodellen im Rahmen der Bestimmung von kostenoptimalen Klimaschutzstrategien berechnet werden, empfiehlt es sich, darauf hinzuweisen, dass mit
dem gezeigten Technologiemix das zu Grunde gelegte Klimaschutzziel eingehalten werden kann. Es sollte aber vern}ieden werden, zu behaupten, dass dieses
Ziel ausschlie,Glich durch die gezeigte Kombination erreichbar ist. Robuste Ergebnisse lassen sich jedoch erzielen, wenn im Rahmen einer Inversanalyse be-
Umfangreiche Modeltrechnungen
die in Abb. 3
stimmt wird, in welcher Art und Weise sich die Gesamtkosten verandern, wenn
einzelne Technologieoptionen fallweise ausgeschlossen bzw. in ihrem Umfang
eingeschrankt werden.
Reine Zeitpraferenzrate: 3%
Rie
Optlonen
1
1
Nuktierfixlerlaur
BAU+Ilieau
1
Solar lixiert auf
0
01/Gas Kohle
•
01/Gas teuer. Kohle bullg
I
03/Gas/Kohte bmig
teuer
BAU-Nlieau
1
i
1
9
kein CCS
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
%
Abbildung 4: Kosten der zur Stabilisierung der C02-Konzentration auf einem Niveau von
450 ppm erforderlichen Emissionsminderung. Gezeigt sind die prozentualen Konsumverluste im Vergleich zur (modellspezifischen) Business-as-usual Entwicklung.
zeigt, ist die Einhaltung des ehrgeizigen Klimaschutzzieles der EU
mit Kosten verbunden, die zu
dann, wenn alle Optionen zugelassen werden
einer Verringerung des privaten Konsums in Hahe von maximal etwa 1,5 % des
Wie Abb. 4
-
-
man auf einen klimaschutzbedingten Ausbau
Nuklearenergie, so steigen die Kosten des Klimaschutzes nur unwesentlich
Wird im Gegensatz dazu auf den Einsatz der (02-Abscheidung verzichtet,
Referenzwertes fithren. Verzichtet
der
an.
so
ist mit einer
spurbaren Zunahme der Kosten zu rechnen.
14
5
Die Bedeutung der emeuerbaren Energien fik die KH,napolitik
Welche klimapolitischen
Rahmenbedingungen erleichtern
die
Umsetzzing ehrgeiziger Klimaschutzstrategien?
Dem Emissionshandel wird
aus
umwelt6konomischer Sicht eine hohe Kostenef-
fizienz bei der
ben. Diese
Erreichung vorgegebener Emissionsreduktionsziele zugescbrieergibt sich aus der naheliegenden Annahme, dass rational handelnde
Akteure im Rahmen eines
Emissionshandelsregimes die Emissionen dort reduspezifischen Reduktionskosten am geringsten sind. Vor
6ffentlichen Debatte wird deshalb immer wieder gefragt, inwieweit
zieren werden,
allem in der
wo
die
dieses marktwirtschaftliche Instrument nicht bereits ausreichend sei und demm-
folge
vom
auf eine
EEG
spezifische F6rderung der emeuerbaren Energien, z.B. durch die
gewabrte Einspeisevergatung oder durch alternative Quotenmodelle,
verzichtet werden k6nne.
P£3
-
*
Internahsierung der
externen Kosten
Eine Internalisierung
externer Kosten der
Energie-
versorgung fohrt zu einer partiellen Verbesserung der Kon-
(EmissionshandeD
kurrenzftihigkeit erneuerbarer
Energien.
pE,
So
lange diese aber nicht
Verschwjnden des
zu einem
Schnittpunktes PE3 fuhrt, verharrt das Wirtschaftssystem
PEI
trotz
Einfuhrung
eines Emissi-
onshandelsregimes
in einem
ineffizienten Zustand.
1
konventionell
regenerativ
,
Marktanteil
,
I%]
Abbildung S: Marktgleichgewicht
im Stromsektor far Technologien, die Lernkumeneffekzeigen (vereinfachte, statische Konzeptdarstellung). Nach oben aufgetragen sind die
Grenzkosten der Stromerzeugung aus fossilen Energietragern (linke Achse) bzw. aus regenerativen Energien (rechte Acbse).
te
Zur
vereinfachten,
statischen Diskussion dieser
Frage
soll Abb. 5 dienen. Die
schwarz gezeichnete Angebotskurve for die Bereitstellung elektrischer Energie
aus fossil befeuerten Kraftwerken zeigt das „klassische" Verhalten, demzufolge
die Grenzkosten bei einer Zunahme des Anteils dieser Versorgungsart an der
Deckung
des Strombedarfs
ansteigen
-
einfach deshalb, weil
gungsoptionen nicht unbegrenzt zur Verfligung stehen,
billige
Versor-
Wasserbaukolloquium 2009:
Dresdener WasserbauHche
Wasserkraft im Zeichen des Klimawandels
15
MitteiIungen Heft 39
komplementar aufgetragene Angebotskurve far die Stromversorgung aus
Energien zeigt dagegen einen S-kurvenfdrmigen Verlauf: Eine zunehmende Marktdurchdringung (in der Abbildung bedeutet dies eine Bewegung
von rechts nach links) bewirkt in diesem Fall aufgrund von Lemeffekten eine
Die
emeuerbaren
Degression der Anlagenkosten. Die
men
Grenzkosten der
Energiebereitstellung
deshalb zunitchst ab. Erst im weiteren Verlauf kommt
es
(wie
am
neh-
linken
angedeutet) durch die Knappheit von guten Standorten und steigenden
Integrationskosten tendenziell wieder zu ansteigenden Grenzkosten.
Bildrand
Wie
aus
Abb. 5
ersehen ist, fahrt eine durch den Emissionshandel verursachte
zu
Anlagen
Konkurrenzfdhigkeit der
Verbesserung
(obere schwarze Linie) zwar zu
emeuerbaren Energien gegenuber den fossilen Energietragern. Solange der
Schnittpunkt PE3 aber noch existiert, Rihrt der Emissionshandel alleine noch
nicht dazu, dass das globale Kostenminimum (Gleichgewichtspunkt PEr) angenommen wird. Hierzu ist es entweder ndtig, eine Mindestmenge (z.B. Quoten)
Erhahung
der Grenzkosten der
Energieversorgung
einer
aus
fossil befeuerten
der
fUr den Einsatz der emeuerbaren Energien (jenseits von PED Vorzuschreiben
oder aber durch eine zusatzliche Fdrderung der erneuerbaren Energien (z.B.
Einspeisevergatung, die die gritne Angebotskurve der regenerativen
Stromversorgung senkt) das lokale Minimum PE) zum Verschwinden zi brin-
durch eine
gen.
6
Zusammenfassung
Die zentralen
I
Aussagen
dieses
Beitrages
lassen sich wie
Bine mit dem Klimaschntzziel der EU
um
mehr als 50 %
technisch
(bezogen
folgt zusammenfassen:
vertragliche Emissionsreduktion
2000) ist
auf die Emissionswerte des Jahres
gesehen realisierbar; die Potentiale sind ausreichend.
MaBnahmen
zur
Steigerung
der
Energieeffizienz
sind in der
Regel kos-
tengunstig realisierbar, aber in ihrem Einsparpotential begremt.
I
Notwendig
ist msittzlich darnber hinaus zomindest eine
weitgehend C02-
Bnergieversorgung, d.h. die Nutzung erneuerbarer Enerund Speicherung oder der Einsatz der Kemdie
C02-Abscheidung
gien,
freie
Option
der
energie.
#
Eine
eines
langfristig angelegte Klimaschutzstrategie erfordert die Schaffung
(globalen) Emissionshandels und parallel dazu technologie-
spezifische
Anreize
Technologien.
zur
Ausnutzung
von
Lemeffekten bei innovativen
16
Die
Bedeumng der emeuerbaren Energien fer die Klimapolitik
Literatur
Edenhofer, 0.; Held, H.; Bauer, N.: "A regulatory framework for carbon
capturing and sequestration within the post-Kyoto process", in the peerreviewed volume (I) by E. S. Rubin, D. W. Keith, C. F. Gilboy (eds.) of
Proceedings of the 7th International Conference on Greenhouse Gas
Control Technologies (5-9 September 2004, Vancouver, Canada), 989-
997, Elsevier, Amsterdam (2005).
Edenhofer,0.; Carraro, C.; Ki;hler, J.; Grubb, M. (guest eds.): Energy
Journal: Special Issue (27) 'Endogenous Technological Change and
Economics of Atmospheric Stabilization' (2006).
the
Edenhofer, 0.; Haller, M.; Lueken, M.; Bauer, N.: "The role of nuclear
power, renewables, energy efficiency, carbon capturing and storage in
low stabilization scenarios': In
preparation (2009).
Fisher, B. S.; Nakicenovic, N.; Alfsen, K.; Corfee Morlot, J.; de la Chesnaye,
F.; Hourcade, J.-Ch.; Jiang, K.; Kainuma, M.; La Rovere, E.; Matysek,
A.; Rana, A.; Riahi, K.; Richels, R.; Rose, S.; van Vuuren, D.; Warren,
R.: "Issues related to mitigation in the long term context", In: "Climate
Change
2007:
Mitigation. Contribution of Working Group III to the
Report of the Intergovernmental Panel on Climate
Change" [B. Metz, O.R. Davidson, P.R. Bosch, R. Dave, L.A. Meyer
(eds)], Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and
New York, NY, USA, pp. 169-250 (2007).
Fourth Assessment
Held, H.; Edenhofer, 0.; Bauer, N.: "How to deal with risks of carbon
sequestration
Proceedings
Control
on
within
an
international emission
trading scheme", in:
of the 8th International Conference
Technologies (19-22
on
Greenhouse Gas
2006, Trondheim, Norway), issued
CD-ROM (ISBN-0-08-046407-6), by Elsevier/IEA GHG (2006).
June
Sims, R.E.EL; Schock, R.N.; Adegbululgbe, A.; Fenhann, J.;
Konstantinaviciute, I.; Moomaw, W.; Nimir, H.B.; Schlamadinger, B.;
Torres-Martinez, J.; Turner, C.; Uchiyama, Y.; Vuori, S.J.V .,
·
Wamukonya, N.; Zhang,
X.:
"Energy supply".
In: "Climate
Change
2007: Mitigation. Contribution of Working Group III to the Fourth
Assessment
[13. Metz,
Report
of the
Intergovernmental Panel on Climate Change"
Dave, LA. Meyer (eds)],
O.R. Davidson, P.R. Bosch, R.
Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New
York, NY, USA, pp. 251-322 GOOD.
Stern, N.: "The Economics
Cambridge University
of Climate
Press
Change.
(2006).
The Stem Review".
Wasserbaukolloquium 2009: Wassedraft im Zeichen des Klimawaidels
Dresdener Wasserbauliche
Mitteitungen Heft 39
17
Autoren:
Prof. Dr. Thomas Bruckner
Prof. Dr. Ottmar Edenhofer
Inhaber der Vattenfall
Inhaber des Lehrstuhls far Okonomie
Europe
Professur far Energiemanagement und
des Klimawandels Technische Univer-
Nachhaltigkeit
sitat Berlin
Instiht far Infrastruktur und Ressour-
Vorsitzender im Weltklimarat (IPCC)
Potsdam-Institut for Klimafolgenfor-
cenmanagement
Universitlit Leipzig
schung
Marschnerstr. 31
Postfach 601203
D-04109
Leipzig
14412 Potsdam
Tel.: +49 341 9733 516
Tel.: +493312882565
Fax: +49 341 9733 538
Fax: +493312882570
[email protected]. de
[email protected]
Bollrich
Technische
Hydro
In diesem gut eingefuhrten Lehr- und
Fachbuchern finden Sie aktuelles Fachwissen
Grullillagen
ruhenden und str6menden Flussigkeiten.
ll Das Standardwerk in 6.
Auflage
Anschaulich und Oberskhtllch
Grundlagenwerk auch
a.
mechan11(1
i
zu
<:I
-
so
vermittelt dieses bewahrte
Neuauflage
in der
des ruhenden und flieBenden Wassers.
die GeselzmaBigkelten
Ausgewahlte Beispiele aus
Wasserbau und Wasserwirtschaft erleichtern das Verstandnis.
Aus dem Inhalt:
6.
Physikalische Elgenschanen des Wassers
-
Aunage
-Hydmstatik
-
-
-
-
Hydrodynamik
Stationare STDmung
in Druckrohrlenungen
Station es FlleBen in ofenen Gerlnnen
Instatlonte Stramungen
Ausfiuss aus GemBen und unter Schutien
-..-
BoMch, lechnische Hydromechanik,
Band 1: Gmndlagen, 6. aktual. Au . 2007.
456 S 310 Abb., Hardcover,
Beslell- Nr. 3.346· 0912-9,
".
-Ab ussuber Wehre und Obeddlle
-
€51,00
1&69*81"M Komplexe hydromechanische
.
Technische
Hydro
mecha1111(3
Techilsche
M n/PA
ua
Hydro-
1
4 --,1
-lairy
.1./44.'
*
Citiss
1 4#.
1
1
--
Hymallilselle
Hydromochinlk
nlimelschellotielle
Ir.ti
Hydromechanik konzipiert.
Die vorgestellten Ansatze und Problem16sungen werden durch zahlreiche
Berechnungsbeisplele erganzt.
:
3.,vemnd. Aull. 2008,
1528..78Aulgabel
I./ 11'Ingen,
AMH..ITIA
Paperback,
Bestell·Nr.
34%03(1-3
€19,60
Mallin/Pohl,
Band 4:
Band 1
Ihnen den
Obungsaufgaben
lechnische
jn das
Hydmullsehe
und
erleichtern
•
HUSS-MEDIEN GmbH
10400 Berlin
Jetzt
Hotaoher -Druckrohmetze, DruckstoB In
Bkisenden st, m rsoald es,hinen.
Pake,Tathnis:h,14drom„hanlk Bande 1,3 A
1*BU
3-34500912-9
Rachnung/gl ereandsposen
Bolrlch.Teankha H#romeellantk, Band 1
z dan..bek.*...
*--
ENGIbH
3-345009303
1,ilanke,hmITIhnlsche
3·3490092+2
M+Itln/Pch :,TecknIscheHydromKl,ar
*
Banf4
Feen,
,
s:
*
#32
5,
Marttn-Spezielle Probleme
Betriebselnrichtungen
Aigner- Hydrautik der
an
ausgewahlten
Wasserbehandtungs-
3
anlagen und industrielle Prozesse
Pohi Proballstische Aspekte der
hydraulisehen Bemessung
-
E-Mail: [email protected]
www.huss-shop.de
1%
Vomine
Bianc*Ion
19.80
5550
;Er--
,"
e.=
iIllllll
*4
54„MAn[% Mand 3
51 00
-
Rohrleitungen
·
3-345009150
Potenttalstramungen
Dle,Sch
•
.
-
Direkt-Bestell-Sen, ce:
Tel. 030 42151425 Fax 030 42151-468
/6 0Gk
-
•
•
..I
bestellent
Hydraulisches Versuchswesen
Martin/Calstensen
Gerinnestromungen
Boltrich/Aigner
•
•
€65,50
Fachgebiet
Ii
Aus dem Inhalt
•
numetische Modolie,
2..ver#d. Auft 2(JOB,
404£. Hazdcovermit CBROM.
Bastall-Nr. 3-345-00924-2
Erganzung
CD-ROM mit 30 Videcclips und 8 SoftwareAngeboten zu Simulationsaufgaben und
hydraulischen Berechnungen
Hydromechanik.
hutip
S: e'*
1
Tachnliche Hydrommohantk
konzipiert. Didaktisch gut
Einstieg
MiICD.ROM
V
Die bewiihrte
autbereitete
:
Far mehr Anschaulichkeit:
Atgabens/mmlung,
Aufgabensammlung
zu
der
Anregung fOr den in
Planung tatigen Ingenieur und als
Literatur fur das vertiefende Studium der
Martin/Pohl/Eke.
Teghnlsche
I Der Band 3 ist als sinnvolle
-7'
Das Such ist als
Technischen
meollanil(4
Band 3:
1.
Probleme im Grim
.*.
Datum
..#...
lanc LZ/Or
Poat ch
OBOO.
4