Unsere wichtigsten Erkenntnisse

Im Jahr 2050 werden CO₂-freier Wasserstoff und grüne synthetische Brennstoffe etwa ein Fünftel der Endenergie bereitstellen, den großen Rest liefert erneuerbarer Strom. Expert:innen sind sich einig, dass Wasserstoff in erster Linie zur Dekarbonisierung von Industrie, Schifffahrt und Luftverkehr sowie zur Absicherung eines erneuerbaren Energiesystems beitragen wird. Entsprechend sollte die Wasserstoffinfrastruktur entlang dieser No-regret-Anwendungen entwickelt werden.

Nur so lassen sich dort, wo eine CO₂-Bepreisung allein nicht (schnell) genug wirken kann, Anreize für die Nutzung von Wasserstoff schaffen. Während für No-regret-Anwendungen Politikinstrumente zu überschaubaren Kosten bereitstehen, gibt es keine überzeugende Strategie für die Wasserstoffnutzung durch Haushalte. Eine Beimischung wäre nicht zielführend, um die europäischen Klimaziele im Gebäudesektor zu erreichen.

Damit die EU auf 1,5-Grad-Kurs kommt, muss laut EU-Folgenabschätzung im nächsten Jahrzehnt der Verbrauch von Erdgas in Gebäuden um 42 Prozent zurückgehen.

Nichtsdestotrotz ist eine wettbewerbsfähige europäische Industrie auf preiswerten (grünen und CO₂-armen) Wasserstoff angewiesen, der über Pipelines aus Nachbarländern kommt, um Transportkosten möglichst niedrig zu halten. Die Importe über den Weltmarkt werden hauptsächlich aus erneuerbar erzeugten, wasserstoffbasierten synthetischen Kraftstoffen bestehen.

Die entscheidenden Hebel hierfür sind: Energieeffizienzmaßnahmen bei Gebäuden und in der Industrie, ein gesteigerter Ausbau der Erneuerbaren Energien und der Hochlauf von Wärmepumpen- und Wasserstofftechnologie.

Es braucht eine konsequente Beschleunigung der Genehmigungsverfahren für Erneuerbare Energien, die Einführung einer verpflichtenden kommunalen Wärmeplanung, ein schnelles Verbot neuer Gas- und Ölheizungen, Förderprogramme für die Industrietransformation und eine Fachkräfteoffensive.

Dies setzt voraus, dass europaweit kurzfristig gut 500 TWh an anderweitigen Importen (überwiegend LNG) beschafft werden können und in allen EU-Ländern ähnlich starke Einsparschritte unternommen werden können.

Einsparungen könnten durch einen Brennstoffwechsel in der Strom-, Fernwärme- und Pro-zesswärmeversorgung um ein Drittel, die Absenkung der stofflichen Erdgasverwendung auf ein Mindestniveau und eine Senkung der Raumtemperatur um 1°C bis 1,5°C erzielt werden.

Allein die industrielle Produktion von Kunststoffen, Stahl, Aluminium und Zement machen 13 Prozent des jährlichen Energieverbrauchs und 581 Mt der jährlichen Emissionen aus. Zudem importiert die EU sehr große Mengen an Gas, Öl und Kohle, um Kunststoffe und andere ener-gieintensive Materialien herzustellen.

Mit ambitionierten Politikmaßnahmen könnten die jährlichen Industrieemissionen in der EU bis 2030 um bis zu 10 Prozent (70 Mt) und bis 2050 um 34 Prozent (239 Mt) gegenüber denen von 2018 reduziert werden. Allein bei der Kunststoffherstellung könnten bis 2030 jährlich fossile Brennstoffe im Umfang von etwa 2,7 Milliarden Kubikmetern Gas und 149 Millionen Barrel Öl eingespart werden.

Erforderliche Politikinstrumente sind erweiterte Quoten für recycelte Bestandteile, Investitionshilfen für die rasche Einführung innovativer Recyclingtechnologien sowie Kennzeichnungs- und Best-Practice-Vorgaben für Sammlung, Sortierung, Recycling und Wiederverwendung.

Beispiele hierfür sind ein umfassenderes Verbot von Einweg- und nicht wiederverwertbaren Kunststoffen, die Einführung von Pfandsystemen für Kunststoffverpackungen, Investitionen in die Nachsortierung und moderne Recyclingverfahren.

Die Energiewende erfordert (auch) im Industrie- und Gewerbesektor Investitionen in neuartige Verbrauchseinrichtungen, die sich an einem flexiblen Stromangebot und Betrieb orientieren müssen. Die Netzentgelte spielen dabei für industrielle Verbraucher:innen eine relevante Rolle. Derzeit vermitteln sie jedoch nicht die richtigen Anreize, sondern wirken teilweise sogar kontraproduktiv.

Bei der Netzentgeltgestaltung stand bisher das Ziel einer als „fair“ empfundenen Netzkostenallokation im Vordergrund. Verbraucherseitige Flexibilität spielte keine Rolle. Das System ist für Klimaneutralität jedoch ungeeignet. Die aktuellen Defizite lassen sich nicht durch kleine Anpassungen an der Entgeltstruktur oder den Regeln zu individuellen Netzentgelten lösen.

Situationsabhängige, zeitvariable Netzentgelte bauen die aktuellen Anreizdefizite ab. Diese sollten nicht nur von der Netzbelastung, sondern auch vom Stromangebot, also insbesondere dem Erneuerbare-Energien-Dargebot, abhängig sein. So wird ein netzdienlicher wie auch marktorientierter Flexibilitätseinsatz aufseiten der Verbraucher:innen angereizt.

Aktuell sind die Netzentgelte dort hoch, wo viel Windstrom erzeugt wird. Ein Grund: Die Anschlusskosten für neue Erzeugungsanlagen werden nur in den jeweiligen Verteilnetzen gewälzt. Das Gegenteil wäre richtig – Strom sollte dort billig sein, wo er erzeugt wird. So profitieren die Verbraucher:innen vor Ort und es entstehen volkswirtschaftlich die richtigen Anreize.

Klimaschutzverträge nach dem Vorbild der Carbon Contracts for Difference (CCfD) erlauben einen raschen Einstieg in die notwendigen Investitionen und sichern die Mehrkosten einer klimafreundlichen Produktion ab.

Klimaschutzverträge dienen somit auch als Absicherungsinstrument für die anfängliche Auslastung von strategisch wichtigen Infrastrukturen, ohne die Klimaneutralität nicht erreicht werden kann.

Zur Finanzierung kommen eine Kombination aus existierenden Förderinstrumenten mit Garantien durch den Bundeshaushalt oder den Energie- und Klimafonds in Frage.

Über die Reform des EU-Emissionshandels, der Instrumente zum Carbon-Leakage-Schutz sowie den Aufbau von grünen Leitmärkten können Klimaschutzverträge abgelöst und klimafreundliche Produkte als Standard am Markt etabliert werden.

Zudem muss der Einsatz von Zement über Materialeffizienz und Substitution gemindert werden. So wird die Zementproduktion in Deutschland zukunftsfähig.

In enger Zusammenarbeit mit europäischen Partnern müssen dafür der nationale und europäische Rechtsrahmen für die CO2-Speicherung aufgebaut werden.

Durch den Einsatz von nachhaltiger Biomasse und biogenen Reststoffen in der CCS-basierten Zementproduktion (BECCS) können darüber hinaus kostengünstige CO2-Senkeneffekte erzielt werden.

Klimaschutzverträge sind kurzfristig zentral, um Investitionen abzusichern, höhere Kosten können jedoch mithilfe einer EU-EHS-Reform, eines Grenzausgleichsmechanismus (CBAM) und dem Aufbau von grünen Leitmärkten für CO2-armen Zement kompensiert werden.

Dazu kommt der Ausbau der Stahl-Sekundärroute als wesentlicher Baustein für eine klimaneutrale Stahlproduktion. So wird die Stahlbranche in Deutschland zukunftsfähig.

Über den Betrieb mit Erdgas wird ein Großteil der CO₂-Emissionen schnell zu moderaten Kosten reduziert, bis Erdgas durch ein steigendes Angebot an erneuerbarem Wasserstoff ersetzt wird.

Ziel ist es auch, parallel grüne Leitmärkte aufzubauen, die den Mehrwert von klimaneutralem Stahl honorieren und ihn als Standard am Markt etablieren.

Dafür benötigen sie einen eigenen dauerhaften Refinanzierungsmechanismus, damit die Branche Investitionssicherheit erhält.

Es bestehen jedoch Risiken mit Blick auf das Grundgesetz, das Europarecht und gegebenenfalls das WTO-Recht.

Direkte Förderinstrumente können deshalb voraussichtlich einfacher umgesetzt werden. Es bestehen jedoch Herausforderungen in Bezug auf die Vereinbarkeit mit dem Europarecht, ins-besondere dem Beihilfenrecht und der Warenverkehrsfreiheit. Das allgemeine Diskriminie-rungsverbot erweist sich als wesentliche verfassungsrechtliche Grenze.

Die Einführung eines CO2-Preises auf Endprodukte würde die Implementierung eines Systems zur produktbezogenen Berechnung des CO2-Fußabdrucks erfordern, was mit erheblichen recht-lichen und praktischen Umsetzungshürden verbunden ist. Bei der Umsetzung eines CO2-Mindestpreises im EU-ETS mit einem Grenzausgleichsregime wäre besonders auf die Erfüllung der WTO-Verpflichtungen zu achten. Die Erfüllung dieser Vorgaben erscheint sehr herausfordernd.

Der Gestaltungsspielraum ist in diesem Bereich, aufgrund von europäischen Harmonisierungen, auf nationaler Ebene erheblich eingeschränkt.

Zur klimaneutralen Herstellung von Stahl, Chemie und Zement sind daher Sprunginnovationen erforderlich. Graduelle Effizienzverbesserungen sind weiter wichtig, reichen aber nicht mehr aus.

Dabei spielt grüner Wasserstoff eine zentrale Rolle, sowohl in der Stahl- als auch in der Chemieindustrie. Vor allem in der Chemieindustrie stellt außerdem das Schließen von Stoffkreisläufen (Circular Economy) eine zentrale Strategie dar. In der Zementindustrie sind neue Bindemittel und Carbon Capture and Storage Schlüsseltechnologien.

Ein optimaler Instrumenten-Mix gibt der Industrie Investitionssicherheit und setzt auf den verschiedenen wirtschaftlich-technischen Ebenen an: upstream, midstream und downstream. Bei Investitionen in konventionelle Technologien drohen hingegen Stranded Assets, weil alle ab heute noch neu installierten Industrieanlagen eine Lebensdauer bis weit über das Jahr 2050 hinaus hätten.

Die klimaneutrale Industrie muss als Vorzeigeprojekt konzipiert werden. Daraus ergeben sich – auf Basis eines starken Heimatmarkts – globale Marktpotenziale in Milliardenhöhe.

Die technischen Lösungen für (weitgehend) treibhausgasneutrale Produktionsverfahren in den Sektoren Stahl, Chemie und Zement sind bekannt und es existieren Forschungs-, Pilot- und Demonstrationsprojekte. Worum es jetzt geht, sind die Markteinführung und großskalige An-wendung dieser Technologien.

Hierzu zählen die Direktreduktion mit Wasserstoff (Stahl), chemisches Recycling (Chemie) und CCS mit dem Oxyfuel-Verfahren (Zement). Sie sind in der Technologieentwicklung weit fortge-schritten und somit – bei Aufbau der benötigten Infrastruktur – schnell skalierbar.

Die CO2-Vermeidungskosten der meisten Technologien hängen stark von den Stromkosten ab und liegen 2030 deutlich über dem heutigen CO2-Preisniveau im EU-ETS (Emissionshandelssys-tem). Unternehmen brauchen deshalb zu Beginn der 2020er Jahre zusätzlich ein verlässliches Markteinführungsinstrument, um Richtung 2030 in die neuen Schlüsseltechnologien investieren zu können.

Wenn deutsche Unternehmen heute die neuen Verfahren entwickeln, entstehen auf den wach-senden Märkten für klimaneutrale Produktionsprozesse erhebliche Marktchancen für den deut-schen Anlagenbau.

Je mehr nachfrageseitige und sonstige Flexibilitätsoptionen zur Verfügung stehen, desto größere Mengen an Wind- und Solarstrom können integriert werden. Um bestehende Potenziale zu nutzen und weitere anzureizen, sollten die Rahmenbedingungen verbessert werden.

Dies ist verursachergerecht und erhöht die Nachfrage nach Lastmanagement durch untertägigen Stromhandel. Dazu muss die derzeitige Ausgleichsenergieregelung überarbeitet werden, unter anderem so, dass auch  die relevanten Kosten der Regelleistungsvorhaltung einbezogen werden.

Kalendertägliche Ausschreibungen und stündliche Produkte reduzieren die Markteintrittsbarrieren und erlauben eine bessere Koordination von Regelleistungs- und Spotmärkten.

Die Netzentgeltsystematik sollte so weiterentwickelt werden, dass marktdienliches Verbrauchsverhalten möglich wird. Erste Schritte hierfür: Lastanpassungen energieintensiver Betriebe bei sehr niedrigen oder hohen Strompreisen sollten keine nachteiligen Auswirkungen auf ihre Entgeltermäßigungen haben, Lastmanagement bei Regelenergieabruf sollte die Netzentgelte nicht erhöhen.

Denn mit immer mehr Erneuerbaren Energien in der Stromversorgung bekommt Effizienz eine zeitliche Komponente: Wenn die Sonne nicht scheint oder der Wind nicht weht, steigen die Strombörsenpreise – und Stromeffizienz wird wertvoller als in Zeiten hoher Erneuerbare Energien-Stromproduktion.

Mit zunehmenden Anteilen von Wind- und Solarstrom werden die Preisschwankungen an der Strombörse steigen. Bei der Entwicklung neuer Industrieanlagen sollten Energieeffizienz und Flexibilität schon heute gemeinsam gedacht werden, um in Zukunft von den Stunden mit niedrigen Preisen zu profitieren.

 Marktzugang, Marktstrukturen und die richtigen Produkte (zum Beispiel abschaltbare Lasten und weiteres Demand Side Management) sind entscheidend dafür, dass Marktpreissignale einen aus Systemsicht optimierten und zugleich wirtschaftlichen Betrieb der Anlagen oder entsprechende Investitionen anreizen.

Marktpreise generieren gute Anreize für die Optimierung und den Betrieb großer, energieintensiver Anlagen. Sie versagen jedoch oft bei „durchschnittlichen“ Prozessen, Speichern und Querschnittstechnologien. Ergänzende Instrumente sind erforderlich, um dieses Potenzial zu heben.

Bisher war Energieeffizienz der stiefmütterlich behandelte Teil der Energiewende, obwohl es volkswirtschaft­lich insgesamt kostengünstiger ist, in den nächsten zehn Jahren den jährlichen Strombedarf um 85 TWh und den Brennstoffbedarf im Wärmemarkt um mehr als 900 PJ zu reduzieren.

Während die Marge beim Verkaufen von Strom i.d.R. bei wenigen ct/kWh liegt, kann diese durch ein Verlängern der Wertschöpfungskette in Richtung Effizienz gesteigert werden. Hierzu müssen die Rahmenbedingungen geschaffen werden.

Es gibt unter vielen Akteuren ein Set an breit akzeptierten Maßnahmen: Hierzu gehören ein Einsparfonds mit Standardprogrammen und Ausschreibungen, die steuerliche Förderung der Gebäudesanierung sowie Maßnah­men auf regulatorischer Ebene.

Da haushaltsfinanzierte Programme jährlich zur Disposition stehen, sollte zum einen das KWK­Gesetz zu einem Gesetz für Stromeffizienz weiterentwickelt werden und zum anderen die steuerliche Absetzbarkeit von Maß­nahmen zur energetischen Gebäudesanierung eingeführt werden.