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Forschende des Kopernikus-Projekts Ariadne zeigen, wie Klimaneutralität im Jahr 2045 kosteneffizient erreicht werden kann.

Es ist natürlich Zufall: Das Forschungs-Großprojekt „Die Energiewende kosteneffizient gestalten: Szenarien zur Klimaneutralität 2045“ wurde pünktlich fertig, um der neuen Bundesregierung als Blaupause für den weiteren Umbau in den Sektoren Energie, Verkehr, Gebäude und Industrie zu dienen. Zu Beginn der Arbeiten hatte niemand ahnen können, dass bereits im Frühjahr 2025 wohl eine neue Regierung unter Friedrich Merz die Ampel ersetzen würde.

Die Hauptbotschaften der Studie könnten die Koalitionsverhandlungen im Bereich Klima und Energie beflügeln: Die Netto-Null bei den Treibhausgasen bis 2045 ist möglich, und finanziell lässt sich das Projekt durchaus stemmen, wenn auf Kosteneffizienz geachtet wird. Der Zusatzaufwand beträgt dann nur 0,4 bis 0,7 Prozent der aktuellen Wirtschaftsleistung, und im besten Fall wäre sogar eine Einsparung drin.

Um das Ziel bis 2045 zu schaffen, sind laut dem jetzt in Berlin vorgestellten Kopernikus-Projekt zur Energiewende, genannt „Ariadne“, in den nächsten zwei Jahrzehnten jährlich dreistellige Milliardeninvestitionen für erneuerbare Energien, Energienetze, energetische Gebäudesanierung sowie die Elektrifizierung von Industrieproduktion, Gebäudewärme und Straßenverkehr nötig. Konkret geht es im Schnitt je nach Szenario um 116 bis 131 Milliarden Euro pro Jahr.

Allerdings wird ein Großteil dieser Kosten durch sinkende Ausgaben für fossile Energieträger ausgeglichen, sodass der Netto-Aufwand nur noch 16 bis 26 Milliarden Euro jährlich beträgt, besagte 0,4 bis 0,7 Prozent des BIP. „Die Dekarbonisierung, also die Abkehr von Öl, Kohle und Gas, erfordert einen tiefgreifenden Umbau unserer Wirtschaft. Dieser Umbau führt zu jährlichen Investitionen in dreistelliger Milliardenhöhe“, sagte Gunnar Luderer, Leiter des Energy Transition Lab am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und Vizechef des vom Bundesforschungsministerium geförderten Ariadne-Projekts. „Brutto-Investitionen sollten aber nicht mit Netto-Kosten verwechselt werden.“

Bei einem Umstieg auf innovative und effiziente Technologien und deren intelligenter Vernetzung ergäben sich hohe Einsparungen bei Erdöl, Erdgas und Kohle, die zum großen Teil importiert werden. Diese Einfuhren kosten rund 80 Milliarden Euro jährlich, wie jüngst eine Untersuchung des Öko-Instituts mit den Daten für 2023 ergab. Das Ariadne-Team hat für die Studie verschiedene Szenarien verglichen, die sich in der Gesamthöhe der Energienachfrage, im Grad der direkten Nutzung von Strom und im Wasserstoffbedarf unterscheiden. In allen Szenarien wird der Großteil der Investitionen von Unternehmen und Privathaushalten finanziert.

Wasserstoff zum Heizen und E-Fuels sind teuer

Der Staat spielt beim Aufbau der nötigen Infrastruktur, bei der Markteinführung CO2-neutraler Technologien und beim Ausgleich von Mehrbelastungen bei den privaten Haushalten – Stichwort „Klimageld“ – eine Rolle. An dem großangelegten Forschungsprojekt waren sechs Institutionen beteiligt – neben dem PIK die TU Berlin, die Eidgenössische TH Zürich und drei Fraunhofer-Institute. Bestätigt wurde, dass die Elektrifizierung der bisher noch fossil betriebenen Anwendungen in den meisten Sektoren die preiswerteste Klimaschutz-Option darstellt.

Es ist also ratsam, etwa Wärmepumpe statt Erdgas-Heizung und E-Auto statt Benziner und Diesel zu nutzen, während Wasserstoff zum Heizen und E-Fuels wegen der Umwandlungsverluste bei deren Gewinnung deutlich teurer sind. Dadurch wird Strom zum wichtigsten Energieträger, heute ist es noch Erdöl, gefolgt von Erdgas. Für die Stromproduktion wird Klimaneutralität bereits bis Mitte des nächsten Jahrzehnts angepeilt, der Anteil von Wind- und Sonnenenergie steigt dabei auf bis zu 91 Prozent. Der Großhandelsstrompreis stabilisiert sich langfristig bei einem Jahresmittelwert von 70 bis 80 Euro pro Megawattstunde (MWh), also sieben bis acht Cent pro Kilowattstunde. Zum Vergleich: Im Jahr 2024 betrug der Preis im Schnitt 78,51 Euro pro MWh.

Um die Kosten des Stromsystems im Rahmen zu halten, empfiehlt das Forschungsteam einen Verzicht auf die teure Erdverkabelung beim Netzausbau wo möglich, außerdem zeitvariable Strompreise als Anreiz für einen flexibilisierten Verbrauch und mehr Möglichkeiten zum Stromaustausch mit Nachbarländern. Die gefürchteten „Dunkelflauten“ und Schwankungen beim Verbrauch werden durch Speichertechnologien wie Batterien und Backup-Kraftwerke ausgeglichen. Der Ökostromanteil soll von derzeit bereits rund 60 Prozent weiter wachsen, ohne dass es Probleme mit der Netzstabilität gibt.

Die Investitionen in die Energiewende böten für Deutschland die Chance, die Wirtschaft zu modernisieren und beim Export grüner Technologien eine Vorreiterrolle einzunehmen. Große Potenziale bieten E-Autos, Wärmepumpen, Elektrolyseure, Batterie- und Wärmespeicher und Windkraftanlagen.

Und das Forschungsteam sieht Chancen für Haushalte, finanziell sogar günstiger wegzukommen als im fossilen Zeitalter. Konkret: Gelingt es Verbraucher:innen, durch klimafreundliches Verhalten die Energienachfrage zu senken und schneller auf Klimaschutz-Technologien umzusteigen, sind die Energiekosten-Einsparungen so hoch, dass unter dem Strich Geld übrig bleibt.