ALBERT

Description: Der Ausbau Erneuerbarer Energien bedarf eines breiten Engagements lokaler Ak­teure. Kommunen mangelt es jedoch häufig an ausreichenden Ressourcen und die Rolle von Beratungs­stellen und Vermittlern wird daher immer wichtiger.

Description: Eine Teilung des deutschen Marktgebietes würde die Marktwerte erneuerbarer Energien beeinflussen. Wind und Photovoltaik (PV) im Süden Deutschlands würden an Wert gewinnen, während Erneuerbare im Norden Erlöse einbüßen würden. Bei einer auch zukünftig stärkeren Konzentration von erneuerbaren Energien im Norden bedeutet dies insgesamt einen höheren Förderbedarf für PV – Wind wäre trotz niedriger Marktwerte in den meisten Regionen wirtschaftlich. Wenn eine regionale Steuerung erreicht werden soll, müsste die auszuzahlende Förderung für neue PV-Anlagen anhand des zonenübergreifenden Referenzmarktwertes berechnet werden. Durchschnittliche Börsenstrompreise würden durch eine Gebotszonenteilung im Süden Deutschlands leicht angehoben und im Norden gesenkt, die Effekte auf Endkundenpreise und damit verbundene Anreize zur Standortwahl von Industrieunternehmen sind allerdings als gering einzuschätzen.

Description: Die Energiewende sorgt für einen Paradigmenwechsel von einem grundlastbasierten zu einem flexiblen Stromsystem. Die zentralen Treiber für den zunehmenden Flexibilitätsbedarf sind die Stromerzeugung durch Wind und Sonne sowie die weiterhin bestehende unflexible Stromnachfrage, die gedeckt werden muss. Die vorliegende Studie analysiert, wie im Zeitverlauf bis zum Jahr 2045 der Flexibilitätsbedarf zunimmt und wie die Betriebsweisen der verschiedenen Technologien sich anpassen können. In der Studie wird auf das Energiesystemmodell REMod zurückgegriffen, mit dem eine Analyse über die intersektorale Flexibilität bis zum Jahr 2045 möglich ist. Für kurzfristige Flexibilität können in dieser Betrachtung zum Beispiel Batterien sowie Stromimporte und -exporte eingesetzt werden. Durch die Sektorenkopplung kann bei der Wärmebereitstellung in Gebäuden ebenfalls ein erheblich angepasstes Lastmanagement erfolgen. Ein höherer Anteil an Flexibilität kann jedoch durch Stromaufnahme in Elektrolyseanlagen und die Nutzung von Power-to-X-Kraftstoffen erfolgen. So können während längerer Dunkelflauten flexible Backup-Gasturbinen eingesetzt werden, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Um die notwendige Integration der Flexibilitäts-Technologien in den verschiedenen Märkten (insbesondere Strommarkt) und Sektoren voranzutreiben, müssen technische Voraussetzung, Marktregeln sowie Regulatorik in Bezug auf Bau und Betrieb so angepasst werden, dass die Technologien ihr Flexibilitätspotential bestmöglich ausspielen können.

Description: Mit steigendem Anteil fluktuierender Erneuerbarer Energien im Stromsystem steigt auch der Bedarf an steuerbaren Kapazitäten, die Stromangebot und -nachfrage ausgleichen können, so genannte Flexibilitätstechnologien. In dieser Analyse wird der Nutzen von zehn verschiedenen Technologien, die Flexibilität bereitstellen können, für das deutsche Stromsystem im Jahr 2030 ermittelt. Die Nutzenanalyse macht deutlich, dass die Verschiebung von großen Energiemengen über einen längeren Zeitraum (saisonaler Ausgleich) den höchsten spezifischen Nutzen erreicht. Eine Schlüsseltechnologie für das Jahr 2030 sind daher Langzeitspeicher mit großen Speichervolumen, zum Beispiel in Form von Wasserstoff-Kavernenspeichern. Das Fehlen einer hierfür geeigneten Technologie würde zu hohen Effizienzverlusten führen. Die zweite Schlüsseltechnologie ist die steuerbare Leistung von Power-to-Heat1 in Wärmenetzen der allgemeinen Versorgung, die für den täglichen Ausgleich zwischen Nachfrage und erneuerbarer Erzeugung eingesetzt wird. Hier können allerdings auch andere nachfrageseitige Flexibilitäten eine ähnliche Funktion für das Stromsystem übernehmen. Die Analyse zeigt auch, dass die Erschließung der hier betrachteten Flexibilitätstechnologien, zum Beispiel durch den Abbau von regulatorischen Hemmnissen, bis zum Jahr 2030 für das Stromsystem von hoher Relevanz ist. Auch über die angenommenen Potentialgrenzen hinaus bieten insbesondere nachfrageseitige Flexibilitätstechnologien noch einen positiven Nutzen. Eine technologieoffene, marktbasierte Lösung zur Einbindung dieser Flexibilitäten könnte die unterschiedlichen Charakteristika, Nutzenniveaus sowie sich ändernde Rahmenbedingungen effizient berücksichtigen.

Description: Im Kopernikus-Projekt Ariadne wurden zufällig ausgewählte Bürgerinnen und Bürger aus ganz Deutschland in einem Forschungs- und Lernprozess zur Verkehrs- und Stromwende beteiligt. Dieser Lernprozess eröffnete neue Begegnungs- und Reflexionsräume, in denen Forschende und Bürger:innen über verschiedene Politikoptionen zur Energie- und Verkehrswende diskutieren konnten.

Description: Wohngebäude sind für 11 % der Treibhausgasemissionen in Deutschland direkt verantwortlich und für bis zu 40 %, wenn Stromverbrauch mit einbezogen wird. Um die Klimaziele gemäß dem Bundes-Klimaschutzgesetz zu erreichen, ist ein höheres Ambitionsniveau der klimapolitischen Maßnahmen in diesem Sektor erforderlich. Dieser Bericht analysiert die Governance der Evaluierungsprozesse von Maßnahmen im deutschen Gebäudesektor. Wir analysieren die Rollen der beteiligten Akteure, das institutionelle Gefüge sowie die angewandten Metriken und Methoden der Evaluierungen.

Description: Die Entscheidung für den Austausch oder Ersatz eines Heizsystems ist eine, die für mehr als ein Jahrzehnt getroffen wird. Oftmals berücksichtigen Verbraucherinnen und Verbraucher dabei vor allem die einmal anfallende Einbau-Investition. Die Kosten über den gesamten Lebenszyklus sind deutlich schwerer zu ermitteln und unsicher, daher werden sie häufig zu wenig in die finanzielle Überlegung mit einbezogen. In einer neuen Analyse haben Ariadne-Forschende berechnet, wie hoch unterm Strich die Kosten für verschiedene Heiztechniken in bestehenden Wohngebäuden über einen Zeitraum von 20 Jahren angesichts zukünftiger Energieträgerpreise sowie der zu erwartenden CO2-Preisentwicklung sind.

Description: Subventionen im Verkehr, wie das Diesel- oder Dienstwagenprivileg, bedeuten negative CO2-Preise in Höhe von minus 70 bis zu minus 690 Euro pro Tonne CO2 und schwächen die Wirkungsweise der CO2-Bepreisung als wichtiges Instrument der Klimapolitik. Das zeigen Forschende des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Kopernikus-Projekts Ariadne in einer neuen Studie. Die Ariadne-Berechnungen unterstreichen, dass Deutschlands derzeitiges Steuer- und Abgabesystem im Verkehrssektor noch stark auf die Nutzung fossiler Energieträger ausgerichtet ist und so die Erreichung der deutschen Klimaziele erschwert.

Description: Um die ambitionierten Klimaschutzziele zu erreichen, braucht Deutschland effektive Instrumente und Maßnahmen auf nationaler, bundesstaatlicher und kommunaler Ebene. Der Erfolg dieser Politik wird maßgeblich davon abhängen, ob es gelingt, eine breite gesellschaftliche Akzeptanz und Unterstützung für diese Maßnahmen auf den entsprechenden Ebenen zu erreichen. Die Haltung der Bevölkerung wird jedoch in der Regel auf nationaler Ebene über Umfragen gemessen, die geographische Unterschiede dabei auf den subnationalen Ebenen außer Acht lassen. Im Rahmen dieser Analyse schätzen wir die durchschnittliche Bevölkerungszustimmung zu 26 Klimaschutzmaßnahmen in den Sektoren Wärme, Transport und Energie auf Bundesland-, Landkreis- und kommunaler Ebene zwischen 2017 und 2021 mittels eines mehrstufigen Regressions- und Poststratifizierungsmodells. Die Schätzungen basieren auf zwei bundesweit repräsentativen Panel-Umfragen, dem Sozialen Nachhaltigkeitsbarometer und dem Ariadne Wärme-& Wohnen-Panel. Durch die Analyse werden erhebliche regionale Unterschiede in der Zustimmung von Klimaschutzmaßnahmen in der deutschen Bevölkerung sichtbar. Die Befürwortung einzelner Klimaschutzmaßnahmen variiert teilweise um bis zu 60 Prozentpunkte zwischen den untersuchten geographischen Einheiten. In der Gesamtbetrachtung der räumlichen Disparitäten zeichnen sich bedeutsame Unterschiede zwischen Stadt- und Landbevölkerung sowie West- und Ostdeutschland ab. Im zeitlichen Verlauf haben sich dabei die Einstellungen gegenüber einzelnen Maßnahmen, wie beispielsweise dem Ausbau von Wind- und Solarkraftanlagen, angenähert, während die öffentliche Meinung zu anderen energiepolitischen Instrumenten, wie dem Kohleausstieg, im Laufe der Jahre polarisieren. Mittels einer zusätzlich durchgeführten räumlichen Panelanalyse können wir zudem zeigen, dass sich die Veränderungen von bestimmten Kontextfaktoren auf die Zustimmung von Klimaschutzmaßnahmen auf kommunaler Ebene auswirken. So finden wir einen positiven Zusammenhang zwischen der Befürwortung des Ausbaus von Wind- und Solarkraftanlagen und dem tatsächlichen Zubau an Solar- und Windkapazitäten in diesen Regionen. Ferner wird die Haltung gegenüber klimapolitischen Maßnahmen stark von räumlichen Diffusionseffekten, d.h. der Ausbreitung von Einstellungen im sozialen Umfeld, bestimmt, wie der Einfluss von Meinungsänderungen in einer Region auf deren Nachbarregionen veranschaulicht. Die in diesem Bericht und auf dem interaktiven Online-Dashboard zur Verfügung gestellten Schätzungen der Zustimmung zu Klimaschutzmaßnahmen, stellen eine wichtige Informationsgrundlage für politische Entscheidungsträger:innen dar, um den gesellschaftlichen Herausforderungen bei der Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen effektiv zu begegnen. Alle generierten Daten sind im Online-Dashboard „Lokale Klimaschutzeinstellungen in Deutschland“ unter https://hertie-school-ariadne.shinyapps.io/LocalAttitudesDashboard/ einsehbar.

Description: Wie schon 2021 hat der Gebäudesektor auch im vergangenen Jahr die erlaubten Emissionen gemäß Bundes-Klimaschutzgesetz überschritten. Die Fernwärme kann einen Beitrag leisten, um die Trendwende hin zur angestrebten Klimaneutralität zu schaffen. Klar ist aber auch, dass die Wärmenetze der Zukunft deutlich flexibler und effizienter werden müssen, etwa um aus erneuerbaren Quellen oder Abwärme von Rechenzentren gewonnene Wärme nutzen zu können. Angesichts der hohen Lebensdauer der Wärmenetze von etwa 50 bis 60 Jahren ist ein Umbau dieser Netze auf die Erfordernisse der Wärmewende besonders kritisch. Allerding müssen für eine erfolgreiche Anpassung verschiedene Ebenen ineinandergreifen: Die kommunale Wärmewende, die Transformation der Netze sowie die Digitalisierung der Verbrauchsmessungen. Ergebnis der Ariadne-Analyse ist, dass für die erforderlichen Umrüstungen der Netze ein massives Finanzierungsproblem besteht. So bleiben Fernwärmenetzbetreiber auf etwa 90% der Investitionskosten sitzen. Durch eine Nahverdichtung der Fernwärmeanschlüsse könnten die Kosten verringert werden. Weiterhin bietet die Nachrüstung der Wärmezähler für die Fernauslesbarkeit bis Ende 2026 die Möglichkeit, Maßnahmen zu kombinieren, etwa den Austausch der Hausstation und den hydraulischen Abgleich. Eine koordinierte Einbeziehung der handelnden Akteure könnte daher zur Trendwende im Wärmesektor beitragen.