Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat zwei Szenarien entwickelt, um bis 2050 das Ziel der Pariser Klimavereinbarung zu erreichen. In beiden Fällen gilt es als Ausganglage, dass sich Energieverbrauch und Energieversorgung grundlegend ändern, dass erneuerbare Energien massiv ausgebaut werden und dass es deutliche Effizienzsteigerungen gibt. Weiter wird postuliert, dass im Wärme- und Mobilitätsbereich verstärkt Strom sowie synthetische Kraftstoffe zum Einsatz kommen. Für die Studie wurden vom DLR-Institut für Technische Thermodynamik die kompletten Energiesysteme für zehn Weltregionen modelliert und durchgerechnet. Risikotechnologien wie Kernkraft, Geo-Engineering oder Carbon capture und storage (CCS) wurden nicht berücksichtigt.

Schnelle Elektrifizierung notwendig

Für den Energiesektor setzen beide Szenarien voraus, dass der Verbrauch in den Industrieländern bis 2050 um über 40 Prozent gesenkt werden kann. Wind- und Solarenergie tragen in beiden Szenarien erheblich zur Energieversorgung bei. Biomasse wird als wichtiger Energieträger für die Kraft-Wärme-Kopplung und die Fernwärme gesetzt – unter Einbeziehung von solaren, geothermischen und Umweltwärmepotenzialen.

Das DLR hält eine schnelle Elektrifizierung des Personen- und Güterverkehr auf der Straße für notwendig, um die 1,5- und 2,0-Grad-Szenarien zu realisieren. Damit verbunden ist ein massiver Ausbau der Batterieproduktion und darüber hinaus die Schaffung von Produktions- und Distributionsanlagen für strombasierte flüssige und gasförmige Kraftstoffe. Weitere wichtige untersuchte Maßnahmen sind die Verlagerung von Straßen- und Flugverkehr auf die Schiene.

50 Billionen US-Dollar für die Stromerzeugung

Die Investitionen für die Stromerzeugung belaufen sich im Zeitraum von 2015 bis 2050 demnach auf insgesamt rund 50 Billionen US-Dollar; dies sind circa 30 Billionen US-Dollar mehr als in einem konventionellen Referenzszenario. Diese Summe beinhaltet höhere Kraftwerksleistungen zur Deckung des zusätzlichen Strombedarfs infolge der Elektrifizierung der Sektoren Wärme und Verkehr. Da aber weniger fossile Brennstoffe notwendig sind, können den Berechnungen des DLR zufolge rund 90 Prozent der zusätzlichen Investitionen durch geringere Ausgaben ausgeglichen werden.

Im Vergleich zum 2,0-Grad-Szenario ist im 1,5-Grad-Szenario eine noch frühere und schnellere Elektrifizierung besonders in den Industrieländern erforderlich. In beiden Szenarien werden synthetische Kraftstoffe eine wichtige Rolle für die Klimaneutralität haben, vor allem im Luft- und Schiffsverkehr. "Bei der Entwicklung dieser beiden Szenarien hat sich deutlich abgezeichnet, dass uns jetzt kaum mehr ein zeitlicher Puffer bleibt", stellt Studienautor Sven Teske von der Technischen Universität Sydney fest.

60 Prozent der Lastwagen fahren batterieelektrisch

Beide Szenarien des DLR gehen davon aus, dass im Jahr 2050 rund 60 Prozent aller Busse und schweren Lastkraftwagen batterieelektrisch und circa 20 Prozent per Brennstoffzelle angetrieben werden. Die Motoren der restlichen Busse und Lastkraftwagen werden mit synthetischen oder biogenen Kraftstoffen betrieben. Für die weltweite Auto-Flotte nimmt die Studie an, dass im Jahr 2050 etwa neun von zehn Fahrzeugen mit Strom oder Wasserstoff unterwegs sind.

"Vor allem im 1,5-Grad-Szenario müssen die erneuerbaren Energien so schnell wie möglich und ohne weitere Verzögerungen ausgebaut und fossile Energieträger weitgehend ersetzt werden", präzisiert Teske, der die Studie in Sydney federführend betreut hat. "Jedes Jahr ohne signifikante Emissionsreduktion auf globaler Ebene reduziert die Chance drastisch, die globale Erwärmung auf unter zwei Grad zu begrenzen."

Die Studie kann als Buch heruntergeladen werden. (sig)