Dekarbonisierung Verkehr - Rückkopplung Energiesystem - global bis regional: DeV-KopSys-2 - Robuste Wege zur Erreichbarkeit der Klimaziele des Verkehrs in Rückkopplung mit dem Energiesystem - global bis regional

Abstract

Die Dekarbonisierung des Verkehrs in Deutschland steht vor einer Vielzahl von Herausforderungen. Eine davon ist die überproportional ansteigende Nachfrage nach erneuerbarem Strom. Immer mehr Fahrzeuge werden in Zukunft elektrisch angetrieben, entsprechend steigt ihr Strombedarf. Hinzu kommt, dass energieaufwendige Transportarten wie Flug- und Schiffsverkehr auch in Zukunft auf Energieträger wie grünen Wasserstoff und strombasierte Treibstoffe angewiesen sind. Für die Produktion dieser neuen Energieträger wird ebenfalls Strom aus erneuerbaren Energien benötigt und auch in weiteren Sektoren wie dem Wärmesektor sowie der Industrie steigt, etwa mit dem Anteil an Wärmepumpen, der Strombedarf. Um diese Nachfrage klimaneutral zu decken, bedarf es zum einen eines starken Ausbaus der erneuerbaren Energien. Zum anderen unterliegt die Produktion von erneuerbaren Energien großen zeitlichen und regionalen Schwankungen, woraus sich hohe Anforderungen an das Energienetz in Bezug auf die Produktion, Speicherung und Verteilung des Stroms aus erneuerbaren Energien ergeben. Allerdings ist absehbar, dass die in Deutschland für Wind- und Solarenergie verfügbaren Flächen nicht ausreichen werden, um die Nachfrage nach Strom zu decken. Somit spielen auch in Zukunft Energieimporte eine zentrale Rolle, und zwar auch aus weit entfernten Regionen. Besonders geeignet sind dabei PtX-Energieträger, da sie speicherbar, transportierbar und flexibel einsetzbar sind und somit zur Stabilisierung des Energiesystems beitragen können. Auf globaler Ebene werden dafür die nationalen Energieversorgungssysteme der Länder mit hohen PtX-Erzeugungspotentiale modelliert. Ziel ist, länderspezifische Exportmengen für PtX abzuschätzen und gleichzeitig zur Deckung der dortigen nationalen Energienachfrage eine hohe Ausbaurate für erneuerbare Energien zu modellieren. Auf der europäischen Ebene wird untersucht, ob und wie die bestehenden Energienetze die Schwankungen bei der Produktion der erneuerbaren Energien bewältigen können. Zudem werden Szenarien zu den Potenzialen der europäischen und globalen PtX-Produktion einander gegenübergestellt, um robuste Transformationspfade für das europäische Energiesystem aufzuzeigen. Auf der nationalen Ebene wird analysiert, wie Elektromobilität sowie der Ausbau der erneuerbaren Energien und der Übertragungsnetze gestaltet werden können, um die Transformation des Energiesystems räumlich und zeitlich umzusetzen. Die Ergebnisse dieser Analysen werden für die Politik und andere nationale und internationale Stakeholder in webbasierten Karten-Tools dargestellt.