Keine Emissionen zu Null Kosten? CleanTech ist führend

18. Dezember 2020 durch Carolyn Fortuna

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Die Geschwindigkeit der Dekarbonisierungsbemühungen der Europäischen Union (EU) hängt von der Verfügbarkeit ausgereifter Technologien und der Fähigkeit zur Skalierung der Lieferketten ab. Die meisten der erforderlichen Technologien sind verfügbar, aber eine beschleunigte Innovation wird entscheidend sein, um die Übergangskosten auf null Emissionen zu senken. Dies ist die These hinter einem neuen Bericht von McKinsey & Company über optimale Entscheidungen zur Erreichung der EU-CO2-Neutralität bis 2050.

Das Bericht, “Wie die Europäische Union Netto-Null-Emissionen zu Netto-Null-Kosten erzielen könnte“Legt einen gesellschaftlich kostenoptimalen Weg dar, den die EU-27 einschlagen könnte, um die Emissionsziele der Nullkosten und eines Nettogewinns von 5 Millionen Arbeitsplätzen zu erreichen. Zu den wichtigsten Ergebnissen des Berichts gehören:

• Europa kann Netto-Null-Emissionen zu Netto-Null-Kosten erreichen.
• Mehr als die Hälfte der Emissionsminderungen könnte mit ausgereiften und frühzeitigen Technologien erzielt werden.
• Energiesysteme und Landnutzung müssten neu konfiguriert werden.
• Pro Jahr müssen fast 800 Milliarden Euro investiert werden. Kosteneinsparungen würden höhere Investitionsausgaben ausgleichen.
• Politische Interventionen wären erforderlich, um Investitionen anzuregen.
• Energiesicherheit und Wettbewerbsfähigkeit könnten steigen.

Von jetzt an bis 2030 würden 75% der Reduzierung durch den Ausbau ausgereifter und frühzeitiger Technologien wie Wärmepumpen in Gebäuden, Wärmekaskadierung in der Industrie und Elektrofahrzeuge im Transportwesen erreicht. Bis 2030 würden 64% der Emissionsminderung der Europäischen Union durch großflächige Elektrifizierung und Steigerung der Energieeffizienz erreicht, was 47% bzw. 17% entspricht. Nachfrageseitige Maßnahmen und Zirkularität würden die Emissionen um weitere 15% reduzieren. Wasserstoff würde weitere 13% beitragen. Der Rest würde aus der verstärkten Nutzung von Biomasse, Landnutzungsänderungen und anderen Innovationen stammen. Gegen 2040 würden sich die Elektrifizierungsmöglichkeiten ihrer maximalen Akzeptanz nähern, und andere Maßnahmen würden in den Mittelpunkt rücken.

Bis 2050 würden 45% der Gesamtemissionen der EU durch die Umstellung von fossilen Brennstoffen auf Elektrifizierung verringert, und weitere 30% würden durch den Einsatz von Wasserstoff, Biomasse und CCS beseitigt. Bis 2050 würden diese ausgereiften Technologien eine maximale Marktdurchdringung erreichen und dazu beitragen 60% der für die Klimaneutralität erforderlichen Minderung. Demonstrierte, aber noch nicht ausgereifte Technologien wie Carbon Capture and Storage (CCS) müssten nach 2030 schnell skaliert werden, um die Emissionen um weitere 25 bis 30% zu reduzieren. Lösungen, die sich noch in Forschung und Entwicklung befinden, wie beispielsweise die direkte Lufterfassung, müssten die verbleibenden 10 bis 15% verringern.

Im Dezember 2019 legte die Europäische Kommission einen ehrgeizigen Vorschlag vor, um den Block bis 2050 klimaneutral zu machen. Es bestanden jedoch Lücken. Wie würden diese Emissionsminderungsziele erreicht? Wie würden jeder Sektor und jeder Mitgliedstaat zu den gewünschten Emissionsminderungen beitragen? Was würde das Erreichen dieser Reduzierungen kosten?

Der McKinsey-Bericht beschreibt den kostengünstigsten Weg unter den vielen Optionen, die das Forschungsteam identifiziert hat. Der gewählte Weg zeigt die technische Machbarkeit einer Reduzierung der Emissionen der Europäischen Union um 55% bis 2030 gegenüber 1990. Es zeigt auch, dass die Dekarbonisierung Europas weitreichende wirtschaftliche Vorteile haben kann, einschließlich BIP-Wachstum, Senkung der Lebenshaltungskosten und Schaffung von Arbeitsplätzen.

Die Leichtigkeit, mit der jedes Land Emissionen reduzieren kann, wird durch das lokale Klima, die Möglichkeiten zur CO2-Speicherung, die lokalen landwirtschaftlichen Praktiken und die Menge an Land bestimmt, das für Wiederaufforstung, Windparks und Solaranlagen zur Verfügung steht. Diese Faktoren werden auch modulieren, welche Dekarbonisierungsmaßnahmen am kostengünstigsten sind.

Transformation der 5 THG-emittierenden Sektoren

Im Jahr 2017 emittierten die EU-27-Länder 3,9 GtCO2e, einschließlich 0,3 GtCO2e negativer Emissionen. Obwohl dies nur 7% der globalen Treibhausgasemissionen ausmacht, könnte die EU, wenn sie Klimaneutralität erreichen könnte, als Blaupause für andere Regionen dienen und andere Länder zu mutigeren Maßnahmen ermutigen.

Fünf Sektoren stoßen den größten Teil der Treibhausgase der Europäischen Union aus:

• Transport: 28%
• Branche: 26%
• Leistung: 23%
• Gebäude: 13%
• Landwirtschaft: 13%

Der McKinsey-Bericht beschreibt die Bestimmung des kostenoptimalen Weges nach Sektor, Region, Technologie und Energie- / Landnutzungssystem.

Transport: Dieser Sektor würde sich bis 2045 der Klimaneutralität nähern. Elektrofahrzeuge werden bereits frühzeitig eingeführt, aber es wird etwa 10 Jahre dauern, bis Lieferketten eingerichtet sind, um eine Umstellung auf 100% EV-Verkäufe zu unterstützen, vom Abbau der Rohstoffe für Batterien bis zur Montage von Elektrofahrzeugen.

Industrie: Als teuerster Sektor für die Dekarbonisierung würde die Industrie eine Technologie benötigen, die sich noch in der Entwicklung befindet. Infolgedessen würde es bis 2050 den Netto-Nullpunkt erreichen. Selbst dann würde der Sektor weiterhin einige Restemissionen aus Aktivitäten wie Abfallwirtschaft und Schwerindustrie erzeugen, die ausgeglichen werden müssten.

Leistung: Da Wind- und Solarenergieerzeugungstechnologien bereits in großem Maßstab verfügbar sind, wäre Strom der am schnellsten zu dekarbonisierende Sektor und würde Mitte der 2040er Jahre Netto-Null-Emissionen erreichen. Der Strombedarf würde sich verdoppeln, wenn andere Sektoren auf Strom und grünen Wasserstoff umstellen, was eine rasche Skalierung der Produktions- und Speicherkapazität für erneuerbare Energien erforderlich macht.

Gebäude: Der größte Teil der zur Dekarbonisierung des Gebäudesektors erforderlichen Technologie ist bereits verfügbar. Die Renovierung großer Teile des Gebäudebestands der Europäischen Union ist jedoch ein gewaltiges Unterfangen. Der Anteil der Wohnungen, die erneuerbare Heizquellen nutzen, müsste von heute nur noch 35% auf 100% steigen. Der Gasverbrauch in Gebäuden müsste ebenfalls um mehr als die Hälfte sinken. Der Gebäudesektor würde Ende der 2040er Jahre den Nullpunkt erreichen.

Landwirtschaft: Durch effizientere landwirtschaftliche Praktiken könnten die landwirtschaftlichen Emissionen gesenkt werden. Es ist jedoch bei weitem der am schwierigsten zu verringernde Sektor, da mehr als die Hälfte der landwirtschaftlichen Emissionen aus der Aufzucht von Tieren für Lebensmittel stammt und nicht ohne wesentliche Änderungen des Fleischkonsums oder technologische Durchbrüche reduziert werden kann. Wie in der Industrie wäre es erforderlich, die landwirtschaftlichen Emissionen durch negative Emissionen in anderen Sektoren auszugleichen und die natürlichen Kohlenstoffsenken zu erhöhen.

Die EU-Mitgliedstaaten würden die Klimaziele gemeinsam erreichen, damit sie ihre Vorteile bündeln und die Übergangskosten senken können. Zum Beispiel könnten Länder mit reichlich vorhandenen Sonnenressourcen oder natürlichen Kohlenstoffsenken anderen Ländern helfen, ihre Emissionen zu geringeren Kosten auszugleichen, als wenn sie die Emissionen lokal mithilfe von CCS reduzieren müssten. Wenn die Mitgliedstaaten die Reduktionsziele eher einzeln als insgesamt verfolgen würden, würden sich die Übergangskosten um rund 25 EUR pro tCO2e erhöhen, heißt es in dem Bericht.

Cleantech kann Europa dekarbonisieren und zu null Emissionen führen

Heute deckt die Europäische Union 75% ihres Primärenergiebedarfs mit fossilen Brennstoffen. Auf dem kostenoptimalen Weg würde der größte Teil des Kohleverbrauchs bis 2030 eliminiert und der Öl- und Gasverbrauch bis 2050 auf weniger als 10% sinken.

• Erneuerbare Energien würden bis 2050 mehr als 80% des Primärenergiebedarfs decken. 75% der erneuerbaren Energien würden direkt als Strom genutzt.
• Weitere 25% würden in grünen Wasserstoff umgewandelt, um fossile Brennstoffe in Teilsektoren wie Stahlproduktion, Fernverkehr, Luftfahrt und Schifffahrt zu ersetzen.
• Der Energiesektor würde zur zentralen Schalttafel des EU-Energiesystems werden und erneuerbare Energien erzeugen und in andere Sektoren leiten.

Um diesen Bedarf an erneuerbarer Energie zu decken, müsste die Solarkapazität von 20 Gigawatt (GW) pro Jahr auf 50 GW bis 2050 und der Wind von 15 GW pro Jahr auf 30 GW pro Jahr bis 2050 erhöht werden. Die EU müsste auch die Verbindungen zwischen ihren Strängen verdreifachen Stromnetze bis 2030 und Erhöhung der Batteriespeicherkapazität auf 25 GW bis 2030 und auf mehr als 150 GW bis 2050.

Um das Netto-Null-Niveau zu erreichen, müssten in den nächsten 30 Jahren schätzungsweise 28 Billionen Euro in saubere Technologien und Techniken investiert werden. Sonnenkollektoren sind ein gutes Beispiel für eine Lösung, die aufgrund kontinuierlicher Innovationen und der Industrialisierung der Produktion viel billiger geworden ist. In den nächsten 20 Jahren könnten Elektrofahrzeuge und Elektrolyseure ähnliche Preissenkungen erzielen. Etwa 23 Billionen Euro dieser Investition – durchschnittlich 800 Milliarden Euro pro Jahr – würden aus der Umleitung von Investitionen stammen, die ansonsten kohlenstoffintensive Technologien finanziert hätten. Dies entspricht rund 25% der jährlichen Kapitalinvestitionen in der Europäischen Union oder 4% des aktuellen EU-BIP. Die Interessengruppen in der EU müssten außerdem zusätzliche 5,4 Billionen Euro (durchschnittlich 180 Milliarden Euro pro Jahr) für saubere Technologien und Techniken bereitstellen.

Von diesen 5,4 Billionen Euro würden etwa 1,5 Billionen Euro in den Gebäudesektor investiert (29%), 1,8 Billionen Euro für Strom (33%), 410 Milliarden Euro für die Industrie (8%) und 76 Milliarden Euro für die Landwirtschaft (ca. 1%) und 32 Mrd. EUR für den Transport (weniger als 1%). Etwa 1,5 Billionen Euro (28%) würden die Infrastruktur zur Verbesserung der Energieübertragung und -verteilung in allen Sektoren finanzieren.

Die Implementierung sauberer Technologien würde zwar zusätzliche Investitionen erfordern, letztendlich jedoch die Betriebskosten senken. Von 2021 bis 2050 würde die EU jährlich durchschnittlich 130 Mrd. EUR an Gesamtbetriebskosten des Systems einsparen. Bis 2050 würden diese Maßnahmen die Gesamtbetriebsausgaben des Systems um 260 Mrd. EUR pro Jahr senken, was mehr als 1,5% des derzeitigen EU-BIP entspricht. Die meisten dieser Einsparungen in Richtung Null Emissionen würden im Transportwesen liegen.

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Stichworte: EU-27, Wie die Europäische Union Netto-Null-Emissionen zu Netto-Null-Kosten erzielen könnte, McKinsey