Szenarien für mehr Klimaschutz im Verkehr

Angesichts des fortschreitenden Klimawandels ist in den kommenden Jahrzehnten eine drastische Minderung der Treibhausgasemissionen erforderlich. Während in anderen Sektoren bereits deutliche Fortschritte erzielt werden konnten, stellt sich die Situation im Verkehrsektor besonders schwierig dar. Während die Fahrzeuge immer effizienter werden, steigt die Transportleistung weiter an, so dass die Emissionen des Verkehrs heute nur knapp unter dem Niveau von 1990 liegen. Auch eine Verlagerung hin zu umweltfreundlichen Verkehrsträgern war in der Vergangenheit kaum zu beobachten.

Im Verkehrssektor ist es daher dringend nötig aufzuzeigen, in welcher Höhe und mit welchen Maßnahmen der Verkehr zu den Klimaschutzzielen beitragen kann. Dazu müssen in Szenarioanalysen mittel- und langfristig konsistente Entwicklungspfade aufgezeigt werden.

Als Grundlage dafür haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Öko-Institut das Verkehrs- und Emissionsmodell TEMPS (Transport Emissions and Policy Scenarios) entwickelt. Mit TEMPS können der Endenergiebedarf und die Treibhausgasemissionen des Verkehrs für unterschiedliche denkbare Entwicklungen ermittelt und Veränderungen in der Verkehrsnachfrage, im Fahrzeugbestand und beim Kraftstoffeinsatz abgebildet werden.

Mit Szenarien zum Klimaschutz im Verkehr beschäftigt sich das Öko-Institut in einer Vielzahl von Projekten:

eMobil 2050 – Szenarien zum möglichen Beitrag der Elektromobilität zum langfristigen Klimaschutz

Das Projekt beleuchtet mögliche langfristige Wechselbeziehungen zwischen Verkehrssektor und Energiewirtschaft anhand zweier Szenarien, die von einer sehr ambitionierten Entwicklung der Elektromobilität ausgehen. Dabei wird deutlich, dass der Verkehr bis zum Jahr 2050 zu einem zentralen Stromnachfrager wird. Während bis zum Jahr 2030 nur etwa sechs Prozent der gesamten Stromnachfrage durch den Verkehr entsteht, steigt dieser Anteil bis zum Jahr 2050 auf 15 bis 25 Prozent.

Die direkten Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors können bei einem hohen Anteil elektrischer Fahrzeuge bis zum Jahr 2050 um fast 90 Prozent sinken. Dies kann jedoch nur erreicht werden, wenn der Strombedarf aus erneuerbaren Energien gedeckt wird. Andernfalls entstünden zusätzliche Emissionen bei der Stromerzeugung und die Treibhausgasminderung im Verkehr würde deutlich geringer ausfallen. Dies bedeutet, dass die bislang geplanten Kapazitäten zur Erzeugung von erneuerbarem Strom weiter ausgebaut werden müssen. Denn der zusätzliche Bedarf aus dem Verkehrssektor ist höher als in bislang entworfenen Ausbauszenarien angenommen. Zwar können Elektrofahrzeuge flexibel geladen und bisherige Überschüsse an erneuerbaren Energien teilweise integriert werden, dennoch müssen für die Bedarfsdeckung auch zusätzliche Spitzenlastkapazitäten bereitgestellt werden.

Ein Vergleich der Szenarien zeigt aber auch: Würde die Verkehrsleistung sinken – also die motorisiert zurückgelegten Wege weniger werden –, könnte der Energiebedarf des Verkehrs deutlich sinken und die erneuerbaren Energien müssten weniger stark zusätzlich ausgebaut werden. Ein verändertes Verkehrsverhalten könnte also dazu beitragen, dass die Vision, den Verkehr bis zum Jahr 2050 vollständig mit erneuerbaren Energien zu versorgen, Wirklichkeit werden kann.

Pressemitteilung zur Studie eMobil 2050: "Klimaschützer Elektromobilität erfordert mehr erneuerbare Energien"

Studie "eMobil 2050 - Szenarien zum möglichen Beitrag des elektrischen Verkehrs zum langfristigen Klimaschutz"

Wissenschaftliche Begleitung des Projekts „Dekarbonisierung des Verkehrssektors“

Die Umweltverbände planen, ein gemeinsames Mobilitäts- und Klimaschutzkonzept für den Verkehrssektor in Deutschland für den Zeithorizont 2050 vorzustellen. Vor dem Hintergrund einer erforderlichen Gesamtminderung der Treibhausgasemissionen um 95 Prozent entwickeln die Verbände verschiedene Klimaschutzszenarien und werden vom Öko-Institut dabei wissenschaftlich unterstützt. Ziel ist es auch, klare, kurz- bis mittelfristige Zwischenziele sowie Maßnahmen und Handlungsempfehlungen an die Politik zu formulieren. Der WWF stellt die Plattform für die gemeinsame Arbeit; gefördert wird das Projekt vom Umweltbundesamt.

Klimaschutzszenario 2050

Wie kann Deutschland über alle energienachfragenden Sektoren bis zum Jahr 2050 eine Treibhausgasminderung um 80 bzw. 95 Prozent erreichen? Dies untersucht das Öko-Institut in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-ISI in dem Projekt Klimaschutzszenario 2050.

Im Verkehrssektor werden von den Wissenschaftlerinnen und den Wissenschaftlern des Öko-Instituts die Maßnahmen und die notwendigen Entwicklungen für die Zielerreichung untersucht, wobei ein konsistentes Gesamtbild durch die Berücksichtigung der übrigen energienachfragenden Sektoren entsteht. Im Verkehrssektor kommt für die Bestimmung des Fahrzeugbestands und der Endenergieentwicklung das Modell TEMPS des Öko-Instituts zum Einsatz, während die landgebundene Verkehrsnachfrage mit dem Modell ASTRA-D des Fraunhofer ISI bestimmt wird.

Treibhausgasneutraler Verkehr 2050: Ein Szenario zur zunehmenden Elektrifizierung und dem Einsatz stromerzeugter Kraftstoffe im Verkehr

Eine vollständige Versorgung des Verkehrssektors mit Strom und strombasierten Kraftstoffen im Jahr 2050 erzeugt eine Stromnachfrage des Verkehrs in der Größenordnung der heutigen gesamten Stromerzeugung in Deutschland. Dieser Strom müsste vollständig emissionsfrei sein, um die Treibhausgasneutralität der Mobilität in 2050 zu gewährleisten.

Dies ist das Ergebnis eines im Rahmen des Umweltbundesamtes beauftragten Vorhabens. Darin entwickelten die Expertinnen und Experten  ein Szenario für den Verkehrssektor, in welchem im Jahr 2050 zu 100 Prozent auf Strom und strombasierten Kraftstoffe als Energieträger zurückgegriffen wird. Der Endenergie- und Strombedarf wurde dabei zusammen mit den Treibhausgasemissionen mit dem Szenario-Modell TEMPS des Öko-Instituts bestimmt. In Absprache mit dem Auftraggeber gingen bei der Szenarioentwicklung Maßnahmen zur Verringerung der Treibhausgasemissionen (Verkehrsvermeidung, -verlagerung und Effizienzsteigerung) mit ein.

Die Ergebnisse des Vorhabens bilden die Grundlage für die Entwicklung des Verkehrssektors in der sektorübergreifende Studie des Umweltbundesamts „Treibhausgasneutrales Deutschland im Jahr 2050“.

Endbericht „Treibhausgasneutraler Verkehr 2050: Ein Szenario zur zunehmenden Elektrifizierung und dem Einsatz stromerzeugter Kraftstoffe im Verkehr“

Studie “Treibhausgasneutrales Deutschland im Jahr 2050” des Umweltbundesamts

Renewbility I und II: Stoffstromanalyse zur nachhaltigen Mobilität im Kontext der erneuerbaren Energien bis 2030

Im Verbundvorhaben Renewbility I haben das Öko-Institut gemeinsam mit dem DLR-Institut für Verkehrsforschung (DLR-IVF) ein Analyseinstrumentarium entwickelt, das Maßnahmen und Wirkungen einer zukünftigen nachhaltigen Verkehrspolitik abbildet und Minderungspotenziale quantifiziert. Die Szenarioanalysen zeigten, dass Klimaschutz im Verkehr möglich ist. So könnten die CO2-Emissionen des Verkehrs bis 2030 um 23 Prozent sinken, trotz einer vergleichsweise gleichbleibenden Verkehrsentwicklung. Dafür sind jedoch ambitionierte Maßnahmen, wie der weitere Ausbau des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV), eine Fortschreibung der CO2-Grenzwerte für Pkw und eine Erhöhung von Lkw-Maut und Kraftstoffpreisen notwendig.

Darauf aufbauend erarbeiteten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von Öko-Institut, DLR-IVF und Fraunhofer-ISI im Folgevorhaben Renewbility II Ideen für einen möglichst weitreichenden Klimaschutzbeitrag des Verkehrs. Dafür braucht es weiterführende Maßnahmen, die über technische Effizienzsteigerungen hinausgehen. So müsste vor allem die Verkehrsverlagerung im Güter- und Personenverkehr  von der Straße auf die Schiene gefördert werden. Und: Alle Verkehrsträger müssen gleichermaßen und frühzeitig in die Infrastrukturplanung einbezogen sowie alternative Mobilitäts- und Transportkonzepte entwickelt und gefördert werden. Beide Forschungsvorhaben wurden vom Umweltbundesamt und dem Bundesumweltministerium gefördert.

Weitere Informationen zu Renewbility I und II im Thementext "Kann der Verkehr zum Klimaschutz beitragen?" auf der Website des Öko-Instituts

Elektromobilität als Baustein der Energiewende und des Klimaschutzes

Wie die Klimaschutzziele im Verkehr erreicht und der Endenergiebedarf gesenkt werden kann, steht im Mittelpunkt dieses aktuellen Projektes des Öko-Instituts. Die Expertinnen und Experten modellieren darin mögliche Entwicklungen im Verkehrssektor, auch der Elektromobilität, um die Wechselwirkungen konkreter Instrumente und Maßnahmen hinsichtlich Verkehrsnachfrage, Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen analysieren zu können.

Das Projekt baut auf den Modellverbund und den Stakeholder-Dialog von „Renewbility“ auf und entwickelt diesen weiter. Zu den geplanten Neuerungen zählen beispielsweise die Ausweitung des Szenariohorizonts auf das Jahr 2050, der Einbezug der Elektromobilität auf Seiten der Verkehrsnachfrage sowie die Erweiterung der Fahrzeugkonzepte beim Personen- und Güterverkehr.

Die Komplexität und inhaltliche Breite erfordert eine umfassende Wissenspalette. Um dem gerecht zu werden, bilden vier namenhafte Forschungsinstitute, die zu den Themen Verkehr und Umwelt mit unterschiedlichen fachlichen Schwerpunkten arbeiten, das Projektteam: Öko-Institut e.V., Institut für Verkehrsforschung im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., INFRAS und ifeu.