parlamentarischer abend "modell deutschland" - präsentation prognos
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Präsentation von Prognos zum Parlamentarischen Abend des WWF Deutschland, Berlin, 09.02.2009. Inhalt: Diskussion der Studie „Modell Deutschland – Klimaschutz bis 2050“, die zeigt, wie Deutschland die geforderte Reduktion der Treibhausgase um 95 Prozent erreichen kann und zugleich Stabilität, Wohlstand und Arbeitsplätze langfristig sichert.TRANSCRIPT
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Modell Deutschland
Klimaschutz 2050:Vom Ziel her denken
1© Prognos AG
Dr. Almut KirchnerDr. Michael Schlesinger
Basel / Berlin,09.Februar 2010
Agenda/Inhaltsübersicht
Anlage und Ergebnis Referenzszenario
Anlage und Ergebnis Innovationsszenario
Methodik, Abgrenzung, Aufgabenteilung
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Fragestellung, Abgrenzung, Aufgabenteilung
Wie schafft man -95 % THG-Emissionen bis 2050 in einer „reifen I d t i ll h ft“?Industriegesellschaft“?
– Geht das in einer „Welt wie wir sie kennen“?– Wie weit setzt die gegenwärtige Politik die richtigen Leitplanken?– Was bleibt wiedererkennbar ?– Wie weit hilft uns Technologie ?– Was muss grundsätzlich geändert werden ?
Grösster Teil der THG-Emissionen in D sind energiebedingte CO2-Emissionen - Energiesektor wird mit detaillierten Energiesystemmodellrechnungen abgedeckt.
3© Prognos AG
gAufgabenteilung:
– Prognos: Energiesystemmodellrechungen, detaillierte Szenarien (Nachfrage und Kraftwerkspark)
– Öko-Institut: sonstige Emissionen, weitere reduzierende Massnahmenpakete zur Zielerreichung, Komponentenzerlegung,Instrumentierung und Strategie
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Szenarien und Methodik
3-stufiges Vorgehen: – Referenzszenario (bup): heutige Klimapolitik und Effizienzentwicklung
ambitioniert und ernsthaft fortgeschriebenbekannte Instrumente, stetige Technologieentwicklungen, best practice-Strategien
– „Innovationsszenario“ (bup): Zielszenariostrategische Vorgaben für Sektoren,Technologieinnovationen,modal split PV, GVAnpassung der Branchen
– Varianten ohne CCS und mit CCS in der Stromerzeugung (ab 2025) Met
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4© Prognos AG
Varianten ohne CCS und mit CCS in der Stromerzeugung (ab 2025)– Lücke: gibt es noch weitere Pakete oder Massnahmen, mit denen eine
„allfällig“ zu schliessende Lücke angegangen werden kann? Veränderte Konsummuster etc. (aggregiert)?
Komponentenzerlegung der Ergebnisse (Öko-Institut) (top-down): Welche Einflussfaktoren tragen wieviel bei, welche Fristigkeiten sind zu beachten?
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Anlage und Ergebnis Referenzszenario
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Anlage und Ergebnis Referenzszenario
Rahmendaten
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BIP: +43 %, 0,8 % p.a. Bev.: -12,5 %, Altersversch.Hh-Gr.: 2,11 1,86 R
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Referenzszenario
indikatives („wenn-dann)-Szenario“, Auswirkungen von PolitikinstrumentenIEKP, allmählich (ambitioniert) verschärft, Gebäude (EnEV, EEW-G, Effizienzrichtlinien etc.)Technologie:
– Beleuchtung, – innovative Gastechnologien– Solarthermie, – Querschnittstechnologien Motoren, Pumpen, Druckluft effizient
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– Abwärmenutzung– Green IT– KWK …
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Ergebnis Referenz (ohne CCS): Alle THG-Emissionen
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Ergebnis Referenz (ohne CCS): energiebedingte THG-Emissionen
1990 –2050:ohne CCS: -52 %
mit CCS: -57 %
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Anlage und Ergebnis Innovationsszenario
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Anlage und Ergebnis Innovationsszenario
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Innovationsszenario, strategische Setzungen
Stromerzeugung: Ausbaupfad EE gem. Leitszenario DLR 2008, allerdings i Bi i I tweniger Bio, weniger Import
Biomasse: Begrenzung der inländisch erreichbaren vorhandenen Primärpotenziale auf 1‘200 PJGebäude: Raumwärme möglichst wegsparen, nahezu keine fossilen Energieträger mehr für RaumwärmeVerkehr:
– starke Verlagerung Güter auf die Schiene, aber kein 3. GleisGüterverkehrsleistungen auf der Schiene verdreifachen sich bis 2050, gegenüber R f i 2050 Z h 35 % zu
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Referenz in 2050 Zuwachs um 35 %– strategische „Elektrifizierung“ des motorisierten Personenverkehrs (kein reiner
Benziner, kaum reine Diesel mehr in 2050)– keine fossilen Flüssigkraftstoffe mehr im motorisierten Verkehr Biokraftstoffe 2.
und 3. Generation im GV und im PV, Gas im PV
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Innovationsszenario, strategische Setzungen
Technologie: neue Schlüsseltechnologien bei Materialien und Prozessen– Miniaturisierung– Werkstoffe (insbes. Verbundwerkstoffe), Ersatz von Metallen– Nano, Bio– Prozessinnovationen (z.B. katalytische und enzymatische Prozesse in der
Chemie)– Prozessintegration , Produktion auf dem Chip– (Beispiel Pharmazie: zielgenaue Carrier reduzieren Medikamenteneinsatz
und produktion um Grössenordnungen) zung
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und –produktion um Grössenordnungen)– (Beispiel Geräte: wasserfreie Waschmaschine, Magnetkühlung)
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Innovationsszenario, strategische Setzungen
Industrie und DL: leichte Veränderung der Branchenstrukturen (energieintensive Ind übrige Dienstleistungen ) Wirtschaftswachstum nahezu(energieintensive Ind. , übrige , Dienstleistungen ), Wirtschaftswachstum nahezu unverändert
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1,10
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2005 2020 2030 2040 2050
Inde
energieintensive Branchen übrige Branchenenergieintensive Branchen übrige Branchen
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Innovationsszenario, Ergebnisse Endenergieverbrauch
100
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8'000
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Index CO2-Emissionen PHH – 76%DL – 67 %Ind 53 %
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7'000
IndexPJ
Ind – 53 %Verk – 40 %EEV – 59 %
Strom – 38 %EE (ohne Strom)
+ 207 %
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002005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Kohle Heizöl Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl Flugtreibstof f
Gase Strom Fernwärme Biokraf tstoff Biogas
Biomasse Umweltwärme Solarenergie
Private Haushalte GHD Industrie Verkehr
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Stromverbrauch nach Verwendungszwecken
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02005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
PHH DL Kraf t DL Kühlen und Lüf tenDL Sonstiges Industrie Kraf t Industrie SonstigesGV Schiene PV Schiene PV Elektroautos
Verkehr 2005: 58 PJ, 3.6 % am Gesamtstromverbrauch2050: 187 PJ, 18.5 % am Gesamtstromverbrauch
E-Mobilität 2050: 101 PJ (entspr. 30 GW PV-Leistung, 15 GW Windleistung, ca. 5 GW Grundlast-KW)
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Ergebnisse Innovationsszenario, ohne CCS:Ausbaupfad EE Strom (Nettostromerzeugung)
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250
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Stro
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Biomasse Geothermie Wasserkraf t Windenergie Onshore Windenergie Of fshore Fotovoltaik
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Ergebnisse Innovationsszenario, Stromerzeugung ohne CCS
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fossile KW: nur noch Gas (Spitze /
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TWh
Regel)Vervierfachung Speicherkapazität,VerachtfachungSpeichererzeugungPrimärerzeugung EE 85 % an Nettoerzeugung
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02005 2020 2030 2040 2050
Kernkraft Steinkohle Braunkohle Öl und sonstige Erdgas Speicher (Pumpspeicher, sonstige) Erneuerbare Stromimport
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90.000
PV
Fluktuierende Einspeisung aus Erneuerbaren Energienim Jahr 2030 in MW
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40.000
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80.000Wind-Onshore
Wind-Offshore
Geothermie und Biomasse (25%)
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90 000
Resultierende Last (Strombedarf abzüglich Einspeisung erneuerbarer Energien) im Jahr 2030
Last
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50.000
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Ergebnisse Innovationsszenario: energiebedingte Treibhausgase (ohne CCS)
1'000
1'200
gegenüber 1990: -91 %
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Mio t CO2‐Äqu
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1990: 91 %
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1990 2005 2020 2030 2040 2050
Private Haushalte GHD Industrie Verkehr Fernwärmeerzeugung Stromerzeugung Sonst. Umwandlung Energiebed. CO2-Em. gem. Inventar CH4 N2O
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Innovationsszenario, PEV (ohne nichtenergetischen Verbrauch)ohne CCS
14'000
16'000PEV gesamt:-57 %
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6'000
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12'000
PJ
Anteil EE 2050: 73 %Biomasse: 1‘720 PJ
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02005 2020 2030 2040 2050
Kernkraft Steinkohle Braunkohle Heizöl schwerHeizöl leicht Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl BiokraftstoffeFlugtreibstoff Erdgas, andere Naturgase Sonstige Gase BiogasAbfall Biomasse Umwelt- und Abwärme GeothermieSolarenergie Windenergie Wasserkraft
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Ergebnisse Innovationsszenario: Mehrkosten, Kostenelemente
35.000
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10.000
15.000
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Mio
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2010 2020 2030 2040 2050
Wärme PHH Strom PHHDienstleistungssektor, annuitätisch Industriesektor, annuitätischE-Autos E-Tankst.Bahn Inf rastruktur
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Ergebnisse Innovationsszenario, Kosten vs. Einsparungen,
Resultante: max. 0,6 % d. BIP (2035) en30
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0,6 % d. BIP (2035)
Nettoeinsparungab 2043
summiert und diskontiert:0,3 % BIP
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2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050Mrd. €
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-40
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Investitionen Einsp.ohne CCS Einsp. mit CCS
Resultante ohne CCS Resultante mit CCS
Innovation: THG gesamt ohne CCS
1'400 -87 %1990 2050
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1990 - 2050
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1990 2005 2020 2030 2040 2050 Private Haushalte GHD IndustrieVerkehr Umwandlungssektor gesamt Energiebedingte sonst. EmissionenFlüchtige und prozessbed Emiss. Produktverwendung LandwirtschaftLandnutzung und Forsten Abfallwirtschaft Insgesamt THG-Emissionen
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Vi l D k fü Ih A f k k it!
Ansprechpartner:
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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Dr. Almut KirchnerMarktfeldleiter EnergiepolitikHenric Petri-Strasse 9CH-4010 BaselT: +41 61 32 73 331E: [email protected]
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© Prognos AG
Backup-Folien
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Rahmendaten
Klimaerwärmung: Heizgradtage reduzieren sich um 18 %, Kühl dt h 62 % !Kühlgradtage nehmen um 62 % zu !Energiepreise: Rohöl steigt real auf 100 USD / bbl in 2020, 125 USD/bbl in 2030, 210 USD / bbl in 2050CO2-Preis: bis 50 €/t in 2050 real
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Referenz: Rahmendaten Branchen, Beschäftigte
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Referenz: Rahmen Verkehr
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PV: - 6 % GV: + 83 %
Referenzszenario ohne CCS: Ergebnisse PEV
PEV: -38 %EE: +190 %Anteil EE am PEV:von 5 % auf 26 %
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Ergebnis Referenz (ohne CCS): energiebedingte THG-Emissionen
1990 – 2050:ohne CCS: -52 %
mit CCS: -57 %
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Innovationsszenario, Ergebnisse PHH
- Reduktion des Raumwärmebedarfs auf 14 % (2005 2050)14 % (2005 – 2050)-praktisch vollständige „Durchsanierung“ des Bestandes- hohe Solarthermie-quote
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Ergebnis Innovationsszenario, Dienstleistungssektor
- Reduktion des Raumwärmebedarfs fast
ll tä divollständig(2005 – 2050)-Kühlen / Lüften + 15 %- Prozesswärme, Kraft nicht beliebig reduzierbar
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Industrieproduktion: Szenarienvergleich
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02005 2050 Referenz 2050 Ziel
Gew. von Steinen, sonst. Bergbau Ernährung und Tabak PapiergewerbeGrundstoffchemie sonstige chemische Industrie Gummi- und KunststoffwarenGlas, Keramik Verarbeitung v.Steinen und Erden MetallerzeugungNE-Metalle, Giessereien Metallbearbeitung MaschinenbauFahrzeugbau Sonstige Wirtschaftszweige
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BWS Dienstleistungen Szenarienvergleich
2.000
2.250
2.500
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02005 2050 Referenz 2050 Ziel
Landwirtschaft, Gärtnerei Industrielle Kleinbetriebe/Handwerk BaugewerbeHandel Kreditinst./ Versicherungen Verkehr, NachrichtenübermittlungSonstige priv. Dienstleistungen Gesundheitswesen UnterrichtswesenÖff.Verwaltung, Sozialversicherung Verteidigung
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Ergebnis Innovationsszenario, Industrie
1202'500 Prozess-wärme: – 50 %
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IndexPJ
Index CO2-Emissionen
Kraft: – 43 %Hauptenergieträger: Gas und StromKohle in Restgrössen (Stahl)
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2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Steinkohle Braunkohle Mineralöle Gase
Strom Fernwärme Erneuerbare
Raumwärme Beleuchtung Prozesswärme mechanische Energie
Information und Kommunikation
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Ergebnis Innovationsszenario VerkehrPKW nach Antriebstypen, in Tsd.
45'000
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Tsd.
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Benzin, ohne Hybrid Dieselantrieb Benzin, Hybrid Plug-in HybridantriebElektroantrieb Brennstof fzellenantrieb Flüssiggasantrieb Erdgasantrieb
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Ergebnisse Innovationsszenario Verkehr, Energieträger
1203000
IndexCO2‐Emissionen
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PJ
Index CO2 Emissionen
Pers
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2005 2020 2030 2040 2050Bioethanol Benzin aus Mineralöl Biodiesel Diesel aus Mineralöl Flugtreibstoffe Erdgas
Flüssiggas Wasserstoff Strom
Bioethanol Benzin aus Mineralöl Biodiesel Diesel aus Mineralöl Flugtreibstoffe Erdgas
Flüssiggas Wasserstoff Strom
Personenverkehr
Güterverkehr
Güt
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Innovationsszenario, Ergebnisse Endenergieverbrauch
12010'000PHH – 76%DL – 67 %Ind 53 %
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6'000
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9'000
IndexPJ
Index CO2-EmissionenInd – 53 %Verk – 40 %EEV – 59 %
Strom – 38 %EE (ohne Strom)
+ 207 %
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2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Kohle Heizöl Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl Flugtreibstof f
Gase Strom Fernwärme Biokraf tstoff Biogas
Biomasse Umweltwärme Solarenergie
Private Haushalte GHD Industrie Verkehr
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Innovationsszenario, Ergebnis Stromerzeugung „mit CCS“
700fossile KW: nur noch Gas (Spitze / Regel)
200
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TWh
und CCS(3 GW SK, 10 GW BK)Ausbau Speicherkapazität Faktor 2,4,VerfünffachungSpeichererzeugung
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2005 2020 2030 2040 2050
Kernkraft Steinkohle Steinkohle mit CCS Braunkohle Braunkohle mit CCS Öl und sonstige Erdgas Speicher (Pumpspeicher, sonstige) Erneuerbare Stromimport
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Innovationsszenario, PEV (ohne nichtenergetischer Verbrauch)ohne CCS
16'000 PEV gesamt:-57 %
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Anteil EE 2050: 73 %Biomasse: 1‘720 PJ
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2005 2020 2030 2040 2050Kernkraft Steinkohle Braunkohle Heizöl schwerHeizöl leicht Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl BiokraftstoffeFlugtreibstoff Erdgas, andere Naturgase Sonstige Gase BiogasAbfall Biomasse Umwelt- und Abwärme GeothermieSolarenergie Windenergie Wasserkraft
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Innovationsszenario, PEV (ohne nichtenergetischer Verbrauch)mit CCS
16'000 PEV gesamt: -59 %
2'000
4'000
6'000
8'000
10'000
12'000
14'000
PJ
Anteil EE 2050: 59 %Biomasse 2050: 1‘720 PJ
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2005 2020 2030 2040 2050Kernkraft Steinkohle Braunkohle Heizöl schwerHeizöl leicht Benzin aus Mineralöl Diesel aus Mineralöl BiokraftstoffeFlugtreibstoff Erdgas, andere Naturgase Sonstige Gase BiogasAbfall Biomasse Umwelt- und Abwärme GeothermieSolarenergie Windenergie Wasserkraft
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Ergebnisse Innovationsszenario: Energiebedingte THG (mit CCS)
1'200 gegenüber 1990: -90 %
400
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Mio t CO2‐Äqu
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1990: 90 %
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CC
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1990 2005 2020 2030 2040 2050
Private Haushalte GHD Industrie Verkehr Fernwärmeerzeugung Stromerzeugung Sonst. Umwandlung Energiebed. CO2-Em. gem. Inventar CH4 N2O
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Innovation: Gesamt-THG ohne CCS
1'400
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1990 2005 2020 2030 2040 2050
Mio
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Energiebedingte CO2-Emissionen Energiebedingte sonst. EmissionenNichtenergiebedingte Emissionen Insgesamt THG-Emissionen
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Innovation: Gesamt-THG mit CCS
1'400
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1'000
1'200
Mio
t CO
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1990 2005 2020 2030 2040 2050 Private Haushalte GHD IndustrieVerkehr Umwandlungssektor gesamt Energiebedingte sonst. EmissionenFlüchtige und prozessbed Emiss. Produktverwendung LandwirtschaftLandnutzung und Forsten Abfallwirtschaft Insgesamt THG-Emissionen
Innovation: Gesamt-THG mit CCS
1'400
400
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800
1'000
1'200
Mio
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1990 2005 2020 2030 2040 2050
Energiebedingte CO2-Emissionen Energiebedingte sonst. Emissionen
Nichtenergiebedingte Emissionen Insgesamt THG-Emissionen
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Ergebnisse Innovationsszenario: Mehrkosten, Kostenelemente
35.000
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10.000
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20.000
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30.000
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2010 2020 2030 2040 2050
Wärme PHH Strom PHHDienstleistungssektor, annuitätisch Industriesektor, annuitätischE-Autos E-Tankst.Bahn Inf rastruktur