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Shell Energie-Szenarien

Szenarien und wissenschaftliche Studien zur Entwicklung der globalen Energieversorgung sowie zur Zukunft von Energie und Mobilität sowie Hauswärme in Deutschland werden von Shell seit mehr als 40 Jahren herausgegeben. Szenarien betrachten eine Reihe plausibler, alternativer Zukunftspfade, die sich unter bestimmten Annahmen entwickeln könnten.

Wie sieht die Welt im Jahr 2100 aus?

Die neuen Shell Energie-Szenarien beschreiben zwei mögliche Entwicklungspfade für das 21. Jahrhundert, die gänzlich unterschiedliche Auswirkungen auf das weltweite Energiesystem aufzeigen:

Mountains-Szenario legt dar, wie vergleichsweise sauber verbrennendes Erdgas bis zum Jahr 2030 zur weltweit wichtigsten Energiequelle wird. Ermöglicht wird diese Entwicklung vor allem durch die Förderung von Tight Gas/Schiefergas und Kohleflözgas, die weltweit an Bedeutung gewinnt. In diesem Szenario werden Maßnahmen zur Begrenzung der CO2-Emissionen frühzeitig erforderlich.

Oceans“-Szenario geht davon aus, dass sich aufgrund stark steigender Energiepreise die Solarenergie bis etwa zum Jahr 2070 zur bedeutendsten Energiequelle entwickelt, Maßnahmen zur Bewältigung des Klimawandels jedoch langsamer implementiert werden.

Die Szenarien betrachten die Entwicklungen in Wirtschaft, Politik und im Energiebereich weit über das Jahr 2100 hinaus. Sie unterstreichen, dass die Regierungspolitik eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der Zukunft spielen müsse. „Unternehmen und Regierungen müssen neue Wege der Zusammenarbeit finden. Politische Rahmenbedingungen müssen die Entwicklung und Nutzung sauberer Energie vorantreiben und die Energieeffizienz steigern“, so Jeremy Bentham, Vice President Global Business Environment und Leiter des Szenarien-Teams der Royal Dutch Shell, bei der Vorstellung der Szenarien in Berlin.

Die Szenarien gehen davon aus, dass sich der globale Energiebedarf im Laufe der nächsten 50 Jahre verdoppelt. Der Grund: die bis 2060 auf voraussichtlich 9,5 Mrd. Menschen wachsende Weltbevölkerung und das rasante Wachstum in den aufstrebenden Volkswirtschaften. Die Herausforderungen in einer ganzen Reihe von Energie- und Politikbereichen seien dramatisch, so Bentham. Beispiele hierfür sind der Klimawandel, die Schwierigkeit, Energieangebot und -nachfrage miteinander in Einklang zu bringen, sowie mögliche soziale Spannungen aufgrund von Versorgungsproblemen und hohen Energiepreisen.

Erneuerbare Energien erreichen in beiden Szenarien bis 2060 einen Anteil von 30 bis 40 % an der weltweiten Energieversorgung. Bentham: „Dieser Wert mag enttäuschend klingen, es ist jedoch schon ein riesiger Erfolg, wenn er überhaupt erreicht wird“. Erst innerhalb eines deutlich verlängerten Zeithorizontes könnte er auf 60 bis 70 % steigen.

Der Optimismus, dass künftig eine ausschließlich auf erneuerbaren Energien basierende Energieversorgung möglich ist, muss angesichts der erheblichen technischen, geografischen und marktbezogenen Herausforderungen gedämpft werden – von möglichen politischen und sozialen Widerständen ganz zu schweigen.

Die erste Herausforderung besteht in der geografischen Lage der Ressourcenbasis für erneuerbare Energien: Sie befindet sich häufig weit entfernt von den Zentren des Energiebedarfs. So liegen große Ressourcenbasen für Solarenergie (z.B. Wüsten) oft sehr weit entfernt von den großen Siedlungszentren, die sich in anderen Ländern oder sogar auf anderen Kontinenten befinden können.

Die zweite Herausforderung besteht in der Sättigung der verschiedenen Sektoren mit Energie. Die modernen erneuerbaren Energien (Wind und Solar) liefern vor allem Strom, doch derzeit hat Strom lediglich einen Anteil von 18 % am Gesamtenergiebedarf (Basisjahr: 2010). Elektrizität lässt sich nur begrenzt in anderen Sektoren – Wärme und Mobilität – unterbringen.

In der Luftfahrt geht es nicht ohne Kraftstoffe auf Kohlenwasserstoffbasis. Auch für die Stahlherstellung wird Kohlenstoff benötigt. Im Transportsektor wird zwar möglicherweise sehr viel mehr Wasserstoff eingesetzt, doch zunächst wird auch dieser aus Kohle oder Gas gewonnen. Wasserstoff per Elektrolyse aus erneuerbaren Energien zu gewinnen, ist zurzeit teuer und thermodynamisch ineffizient.

Die dritte Herausforderung besteht darin, Energie kostengünstig zu speichern und über längere Entfernungen zu transportieren.

Damit erneuerbare Energien einen bedeutsamen Beitrag zur Energieversorgung leisten können, ist eine effektive Form der Speicherung für die Zeiten der Bedarfsüber- und  unterdeckung erforderlich. Die Speichertechnologien müssen aufholen, wenn sie nicht zu einem Hemmschuh für die Erzeugung erneuerbarer Energien werden sollen. Deutlich realistischer scheint der Optimismus hinsichtlich der Schaffung eines emissionsfreien Energiesystems, einschließlich des erfolgreichen Einsatzes von CCS Technologie und Biomasse zu sein, so Bentham weiter.

Die Szenarien loten längerfristige Grenzen der Energieversorgung aus, zeigen aber auch sehr deutlich die möglichen ökologischen Folgen. Und sie geben Anlass zur Sorge – zum Beispiel über anhaltende klimatische Turbulenzen. Denn die politisch angestrebten Zielwerte, die den Temperaturanstieg auf max. 2°C begrenzen sollen, werden bei der Entwicklung gemäß beiden Szenarien verfehlt.

Zwar liegen – auf das ganze Jahrhundert gesehen – die CO2-Gesamtemissionen im Mountains Szenario um fast 25 % niedriger als im „Oceans“-Szenario. Dennoch zeigen die Ergebnisse beider Szenarien nach Benthams Worten, „dass die Menscheit der Anpassung an den Klimawandel mehr Aufmerksamkeit und Ressourcen widmen muss“. Die hohen Gesamtemissionen im „Oceans“-Szenario sind ernüchternd. Doch selbst die niedrigeren Werte des Mountains Szenarios stellen eine erhebliche Herausforderung für das Erreichen einer langfristigen Umweltverträglichkeit dar. Auch hier übersteigt die Anreicherung an Treibhausgasen in der Atmosphäre immer noch die derzeitigen Zielwerte für die Begrenzung des Temperaturanstiegs auf max. 2°C.

Dies wird selbst dann der Fall sein, wenn sich die weltweite Wirtschaft nur schwach entwickelt, wenn weltweit Kohle relativ schnell durch Gas ersetzt wird, wenn Fortschritte in der Entwicklung energieeffizienter, kompakter Städte gemacht werden und wenn die CCS-Technologie, also die Abtrennung und unterirdische Speicherung von CO2, schnell und flächendeckend eingesetzt wird.

Bentham: „Wenn ineffiziente Entwicklungen vermieden werden sollen, müssen die Weichen schnell gestellt werden. Auf keinen Fall aber dürfen die entwickelten Länder darauf abzielen, dass eine schwächere Wirtschaftsentwicklung in den Entwicklungsländern den Ausstoß von Treibhausgasen mindern soll“.

Tatsächlich kann eine florierende Wirtschaftsentwicklung sogar ein notwendiger Katalysator für eine intelligente Ressourcenpolitik sein, da bei träger Konjunktur Umweltprobleme auf der Prioritätenliste häufig nach hinten rutschen.

Die beiden New Lens-Szenarien Mountains und Oceans beleuchten die Auswirkungen auf die Weltwirtschaft, die Energieträger sowie die Emission von Treibhausgasen. Dabei zeigen sie überraschende mögliche Entwicklungen auf. Gemein ist beiden Szenarien der fast vollständige Rückgang der Emissionen von Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre bis zum Jahr 2100 auf Null.

Ein Grund hierfür ist der zunehmende Einsatz von Technologien zur Entfernung des CO2, beispielsweise durch Verbrennen von Biomasse zur Stromerzeu-gung und der anschließenden unterirdischen Speicherung der Emissionen.

„Mountains“ – Erdgas wird Rückgrat der Energieversorgung

Das „Mountains“-Szenario beschreibt eine Welt mit eher moderatem Wirtschaftswachstum und wichtiger Rolle der Politik bei der Gestaltung des Welt-Energiesystems:

  • Erdgas wird zum Rückgrat der Energieversorgung und ersetzt vielfach Kohle als Brennstoff zur Stromerzeu¬gung. Vielfältige Einsatzmöglichkeiten finden sich auch im Transportsektor.
  • Beim Transport wird die globale Erdölnachfrage um das Jahr 2035 ihren Höchststand erreichen. Bis zum Ende des Jahrzehnts könnten strom- bzw. wasserstoffbetriebene PKW und LKW das Straßenbild dominieren.
  • Technologien zur CO2-Abscheidung an Kraftwerken, Raffinerien und anderen industriellen Anlagen (CCS) werden großflächig eingesetzt. Sie helfen, die CO2-Emissionen im Bereich der Stromerzeugung bis zum Jahr 2060 auf Null zu reduzieren.
  • Der Anteil der Kernkraft an der globalen Stromerzeugung wächst bis 2060 um ca. 25 %.
  • Angesichts dieser Veränderungen des Energiesystems werden die Treibhausgas-Emissionen nach 2030 sinken. Dennoch wird das Ziel, den Anstieg der globalen Temperaturen auf

    2° C zu begrenzen, verfehlt.

„Oceans“ – Fotovoltaik wird bis 2070 zur weltweit größten Primärenergiequelle

Das „Oceans“-Szenario sieht eine wohlhabendere, aber volatilere Welt. Marktkräfte spielen hier eine größere, staatliche Lenkung eine geringere Rolle:

  • Gesellschaftliche Vorbehalte und die Tatsache, dass sich politische Impulse und neue Technologien nur langsam durchsetzen, hemmen die Entwicklung der Kernkraft.
  • Auch das Wachstum von Erdgas wird auf Nordamerika begrenzt.
  • Bei der Stromerzeugung dominiert Kohle mindestens bis zur Mitte des Jahrhunderts.
  • Ohne starke politische Unterstützung kommt die CCS-Technologie nur langsam voran: Mitte des Jahrhunderts werden lediglich ca. 10 % der Emissionen durch CCS abgeschieden; dieser Wert steigt auf etwa 25 % im Jahr 2075. Diese langsame Implementierung ist der Hauptgrund dafür, dass die Stromerzeugung im „Oceans“-Szenario erst 30 Jahre später CO2-neutral wird als im „Mountains“-Szenario.
  • Höhere Energiepreise führen dazu, dass schwer erreichbare Ölressourcen erschlossen und außerdem mehr Biokraft produziert werden. Die Erdölnachfrage steigt zunächst weiter an und erreicht nach 2040 ein gleichbleibendes Niveau. Flüssigkraftstoffe treiben bis Mitte des Jahrhunderts weiterhin etwa 70 % des

  • Hohe Preise bilden außerdem einen Ansporn für Effizienzsteigerungen sowie die Entwicklung der Solarkraft. Bis zum Jahr 2070 wird sich Fotovoltaik zur weltweit größten Primärenergiequelle entwickeln. Windenergie wird aufgrund öffentlichen Widerstands gegen große Windturbinenanlagen langsamer wachsen.
  • Höhere Nachfrage nach Kohle und Öl, fehlende Unterstützung für CCS und eine geringere Erdgasproduktion außerhalb Nordamerikas bedingen Treibhausgas-Emissionen, die um etwa ein Viertel über denen des „Mountains“-Szenario liegen.

Mehr über die "New Lens"-Szenarien und die Geschichte der Shell Szenarien erfahren Sie auf unserer globalen englischsprachigen Webseite www.shell.com/scenarios.