Barometer der Energiewende 2018

Im Barometer der Energiewende bewerten wir jährlich den Stand der deutschen Energiewende. Die hierfür ausgewählten Indikatoren beschreiben das Energiesystem in seinen verschiedenen technischen Dimensionen. Auf Basis aktueller Ist-Werte (Dezember 2017) werden mit Hilfe unserer Szenario-Modellierung Zielwerte für 2050 berechnet und Zielpfade aufgezeigt, die eine Transformation des Energiesystems hin zu einer 100 Prozent regenerativen Energieversorgung ermöglichen.

Das Barometer ist in folgende Kapitel gegliedert:

• Endenergiebedarf: Prognosen über den zukünftigen Endenergiebedarf geben Aufschluss über die Energiemengen, die auf der Landesfläche Deutschlands, aber teilweise auch im Ausland aus Erneuerbaren Energiequellen erzeugt werden müssen.
  
• Windenergie: Die Windenergie ist eine der beiden wichtigsten volatilen, erneuerbaren Erzeugungstechnologien in unserem zukünftigen Versorgungssystem.
  
• Photovoltaik: Sie ist die zweite wichtigste volatile Erzeugungstechnologie in unserem regenerativen Energiesystem der Zukunft.
  
• Ausgleichskraftwerke: Sie sichern eine durchgängige Leistungsdeckung und gleichen Defizite in der Erzeugung aus.  
  
• Bioenergie: Aufgrund ihrer leicht zu speichernden Energieform ermöglicht die Bioenergie einen vielfältigen und flexiblen Einsatz.
  
• Power-to-Gas: Durch die Wandlung von elektrischem Strom in ein energiereiches Gas (Wasserstoff, Methan) lassen sich überschüssige Strommengen speichern und bei Bedarf wieder rückverstromen. Dies ermöglicht den Ausgleich von Leistungs- und Energieschwankungen auch über längere Zeiträume.
  
• Batterien: Kurzfristige Schwankungen der Residual­leistung können durch Batterien ausgeglichen werden.  
  
• Wärmesektor: Die zukünftig notwendige Entwicklung der installierten Leistung von Wärmepumpen wird als Indikator zur Bewertung der Sektorenkopplung von Wärme und Strom herangezogen.
  
• Mobilitätssektor: Elektroautos kommen als neue elektrische Verbraucher hinzu und bilden ein Bindeglied zwischen dem Mobilitäts- und Stromsektor.
  Investitionstätigkeit und volkswirtschaftliche Bewertung: Aktuelle und zukünftige Investitionsvolumina in die verschiedenen technischen Komponenten des Energiesystems und die volkswirtschaftliche Bewertung der Energiesystemtransformation.
  

Die Szenarien wurden mit dem Simulationsmodell SCOPE des Fraunhofer IEE berechnet. SCOPE berücksichtigt die Importe und Exporte in die europäischen Nachbarländer und garantiert, dass die Stromversorgung zu jedem Zeitpunkt und in jedem Land gewährleistet ist. Rahmenbedingung für die Optimierung ist eine CO2-Reduktion gegenüber 1990 um 95 Prozent bis 2050. Außerdem wurde für den Strom eine ausgeglichene Netto-Importbilanz gewählt, wodurch sichergestellt wird, dass in Summe über ein Jahr der deutsche Strombedarf bilanziell in Deutschland erzeugt wird. Dieser Bedarf beträgt 1.000 TWh. Es wird zusätzlich angenommen, dass weitere 1.100 TWh an elektrischer Energie an sonnen- und windreichen Standorten außerhalb Deutschlands für die Herstellung flüssiger Treibstoffe regenerativ erzeugt werden. Dem Szenario liegen Wetterdaten aus dem Jahr 2011 zugrunde.