Grundzüge einer globalen Klima
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Grundzüge einer globalen Klima- und Energiepolitik Berlin, 8. Juni 2010 From Green Technologies to Sustainable Solutions Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Lehrstuhl Ökonomie des Klimawandels Technische Universität Berlin Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Projektionen der Globalen Mitteltemperatur IPCC 2007 Verschiedene Szenarien Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Kippschalter im Erdsystem Quelle: Schellnhuber, 1996; Lenton et al., 2008 Prof. Dr. Ottmar Edenhofer „Kippprozesse des Klimasystems“ zeigen starke Reaktion bereits auf kleine Klimaveränderungen Das Ampeldiagramm Prognose für 2100 (IPCC 2007) Potentielle politikrelevante Kippschalter, die durch die globale Erwärmung in diesem Jahrhundert ausgelöst werden könnten, wobei die Schattierung die unsicheren Schwellenwerte darstellt. Bei jedem Schwellenwert gibt der Übergang von weiß zu gelb die untere Grenze der Annäherung und der Übergang von gelb zu rot die obere Grenze an. Der Grad der Unsicherheit wird durch die Verteilung des Farbübergangs dargestellt. Prof. Dr. Ottmar Edenhofer T. M. Lenton & H. J. Schellnhuber (Nature Reports Climate Change, 2007) Die Risiken des Klimawandels nach IPCC 2007 Prof. Dr. Ottmar Edenhofer 5 Die Risiken des Klimawandels nach IPCC 2007 Prof. Dr. Ottmar Edenhofer 6 Quelle: Füssel 2007 Quelle: Füssel (2007) Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Quelle: Füssel 2007 Quelle: Füssel (2007) Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Russia 10 South Africa 3 United States Germany France Japan Mexico China Egypt 10 Brazil India 2 2 P: Fossile CO -Emissionen (kg C pro Person und Jahr) 10 Kohlenstoffschuld und Vermögen 4 Bangladesh 10 1 Ethiopia Fitting-Gerade: ln P=0.987 ln K+c 3 4 10 10 K: Kapitalbestand (US$2000 pro Person) Prof. Dr. Ottmar Edenhofer 10 5 Quelle: Füssel 2007 Die historische Herausforderung CO2-Emissionen [Gt C/Jahr] 3 Emissionsszenarien mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten, das 2°C-Ziel einzuhalten: 550ppm-eq, 450ppm-eq, 400ppm-eq baseline 550ppm-eq 450ppm-eq 400ppm-eq al u s u s s-a s e n i s Bu K lim a schut zpfad e Jahr Prof. Dr. Ottmar Edenhofer ? ~15% Wahrs. ~50% Wahrs. ~75% Wahrs. Energieverbrauch [EJ] Die Große Transformation Kohle Kohle mit CCS Öl Gas Kernenergie Biomasse Biomasse mit CCS Erneuerbare Energien REMIND-R, ADAM 450ppm-äq, 4/6/2009, Steckel/Knopf Negative CO2Emissionen CO2Emissionen Jahr Basierend auf IEA-Daten (1971-2005) und REMIND-Ergebnissen für 450ppm-äq (ADAM); Grafik von Jan Steckel (PIK) Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Bedeutung der Biomasse in Niedrig-Stabilisierungs-Szenarien x x xxx Vermeidungskosten [%] Konsumverluste [%] Konsumverluste [%] Hohes Biomasse-Potential Mit allen Optionen (Referenz) Ohne Kernenergie* Niedriges Biomasse-Potential Limitiertes CCS-Potential Ohne Erneuerbare* *über Business-as-usual hinaus Knopf, Edenhofer et al. (2009) POLES berichtet Vermeidungskosten ÎDas 400ppm-Stabilisierungsziel ist ohne den Einsatz von CCS bzw. gesteigerten Ausbau der Erneuerbaren nicht zu erreichen ÎDie Potentiale von Biomasse und CCS bestimmen die Vermeidungskosten Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Das pragmatisch-aufgeklärte Modell Wissenschaft: Bandbreite an Optionen Wissenschaft Daten Zielfestlegung durch die Politik 1,5°C Ziel 2°C Ziel Ein uner wüns beziehun g chter Nebe neffe kte Prof. Dr. Ottmar Edenhofer 14 Exploration des gesamten Lösungsraums Life-Style-Change Technologien Bevölkerung Pop Nicht-Fossile Energie CO2-Abscheidung/ Speicherung (CCS) Pro-Kopf BIP EnergieIntensität CO2Intensität Freigesetztes CO2 GDP / Pop E / GDP CO2 / E CO2(A)/CO2 CO2Emissionen Kohlenstoffkreislauf Versäuerung der Meere Carbon Management Andere GHG Emissionen Landwirtschaftl. Praktiken etc. Strahlungsantrieb Auswirkungen Klimawandel Radiation Prof. Dr. Ottmar Edenhofer 2º/ 3º/ 4º Management Policies Anpassung Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Die Renaissance der Kohle Daten: IEA, Berechnung Jan Steckel (PIK) Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Internationale Umweltabkommen • Globales Klimaziel trifft implizit die Annahme vollständiger internationaler Kooperation • Realität: keine „Weltregierung“, sondern multilaterale internationale Umweltabkommen • Teilnahme an Umweltabkommen, die tatsächlich etwas bewegen, ist klein: • Lassen sich durch geschicktes Design Umweltabkommen mit größerer Beteiligung schaffen? Bali 2007 Ansatzpunkte: – Forschungskooperation – Handelssanktionen – Emissionshandel mit Nicht-Mitgliedern Bali 2007 Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Ein „New Deal“ für das Klima New Deal – Gerechtigkeit Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Anpassung Effizienz Vermeidung von Entwaldung – Technologieentwicklung Globaler CO2-Markt Wirksamkeit Begrenzte Deponie – Unbegrenzte Ressourcen Öl in der Atm osphäre Gas Kohle Biomasse + CCS 531 0 107 39 106 139 im Boden B estand an K ohlenstoff (GtC ) 2000 54 210 198 111 132 77 258 154 154 553 230 1581 11372 2000 Konventionelle Reserven Unkonventionelle Ressourcen Kohle mit CCS (400ppm) Konventionelle Reserven Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Kumulierter historischer Verbrauch Biomasse mit CCS (400ppm) Konventionelle Ressourcen Projizierter Verbrauch (400ppm) Zusätzlicher Verbrauch (BAU) Warum wir einen globalen Emissionshandel brauchen! 0.5 0.4 1.9 0.4 0.6 5.1 (EU‐27) 3.1 (EU‐27) 0.9 1.9 4.1 CO2-Handelsbilanzen 1990-2008 der verschiedenen Weltregionen Blautöne: CO2-Exportdefizit, Rottöne: CO2-Exportüberschuss Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Die Pfeile beschreiben die größten CO2-Handelsströme zwischen den Weltregionen Quelle: Peters, Minx, Weber und Edenhofer (2009) Status quo: Regionale Emissionshandelssysteme US ETS Max 7.000Mt CO2eq Start: ? Canada ETS Max 740 Mt CO2eq Start: 2010? Swiss ETS 3Mt CO2 Started: 2008 WCI ETS 800+Mt CO2eq Start: 2012 Midwestern GHG Accord ? Mt CO2eq Start: ? Mexico ETS RGGI ETS 170 Mt CO2 Started: 2009 EU ETS 2.000Mt CO2 Started: 2005 South Korea Max 590Mt CO2eq Start: 2012? Japan ETS Max 1.400Mt CO2eq Start: ? Tokyo ETS Max 55Mt CO2 Start: 2010 Max 640 Mt CO2eq Start: 2012? Australia ETS Max 560Mt CO2eq Start: 2012? NZ ETS 98 Mt CO2eq Start: ? Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Quelle: Flachsland 2009 Kohlenstoff - Leakage • • • Ohne globales Abkommen kann 2-Grad-Ziel kaum erreicht werden Verzögerter Beitritt von Staaten erhöht zwar globale Kosten Frühes Umsteuern lohnt sich aber: Konsumverluste durch verzögerte Vermeidung Konsumverluste [%] ALLE 2020 ANNEX I, CHN, IND 2010 Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Die optimale Nutzung des Kohlenstoffbudgets • Ausweitung des Emissionshandels auf weitere Sektoren, z. B.: • Verkehr Waste 2,9% Agriculture 9,2% Households and services 14,8% • Wärmemarkt (Gebäudewärme) • Müll • Up-Stream-System: An Ressourcenanbietern ansetzen vermeidet Lücken und hohe MonitoringKosten • Verknüpfen der regionalen Systeme: Senkt Vermeidungskosten Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Solvents 0,2% Transport 19,3% Energy industries (incl. fugitive emissions) 32,7% Industry (energy & process related) 21,0% Der Wert der Delegation an eine unabhängige Institution Delegation • • • • Parlament überträgt Politikbereich an eine von der Politik unabhängige Klimazentralbank Mandat: festes CO2-Budget im Interesse der Gesellschaft langfristig verwalten Schützt CO2-Budget vor tagespolitischem Opportunismus Schafft Vertrauen, erhöht Anreizeffizienz und sichert Flexibilität Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Die optimale Nutzung des Kohlenstoffbudgets • Unabhängige Klimazentralbank Verschiedene Zeitpfade • schafft Glaubwürdigkeit • bietet Informationen zu Vermeidungsoptionen an Zertifikate • reguliert den Zeitpfad Zeit • verwaltet die Klimarente Klimabank Klimarente • Zeitliche Flexibilität wichtig für: • Unsicherheiten in wirtschaftlicher Entwicklung • Reduzierung der Preisvolatilität • Aufbau von Zukunftsmärkten Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Budget: 230 Gt C Forschungskooperation als Wachstumspolitik Koalitionsgröße R&D Protokoll Koalition Emissionsminderungstechnologie 2 spill over 1 3 4 Spill-over Intensität 5 CO2-Emissionen BIP Prof. Dr. Ottmar Edenhofer 6 Die Rolle der Abholzung CO2 emissions per person and year, 1950 - 2003 CO2 emissions from fossil fuel combustion and cement production, and including land use change (kg C per person and year from 1950 - 2003) Emissions per year from fossil fuel combustion and cement production -1000 - 0 1000 - 2000 0 - 100 2000 - 5000 100 - 1000 5000 - 15000 Prof.Ratio Dr. Ottmar Edenhofer Emissions per year from land use change Arbeitsteilung zwischen Anpassung und Vermeidung Prof. Dr. Ottmar Edenhofer 28 Ein „New Deal“ für das Klima New Deal – Gerechtigkeit Prof. Dr. Ottmar Edenhofer Anpassung Effizienz Vermeidung von Entwaldung – Technologieentwicklung Globaler CO2-Markt Wirksamkeit
