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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

5. Makrobetrachtung inklusive Anwendungsfälle

verfasst von : Oliver D. Doleski, Thomas Kaiser, Michael Metzger, Stefan Niessen, Sebastian Thiem

Erschienen in: Digitale Dekarbonisierung

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Zu Beginn der Energiewende zeigte sich der Fortschritt im Wesentlichen durch die technologische Optimierung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Ressourcen und deren steigendem Anteil an der Gesamtstromproduktion. Die Maßnahmen hatten sich allein auf den Stromsektor konzentriert. Heute wird für die Dekarbonisierung in Ländern wie Deutschland, die diesen Weg schon seit Längerem eingeschlagen haben, klar, dass weitere Fortschritte allein im Stromsektor nur zu stark steigenden Kosten zu realisieren sind. Aus diesem Grund sind in den letzten Jahren zu Recht die übrigen Energiesektoren in den Fokus geraten. Für Länder wie beispielsweise Deutschland sind hier allen voran der Wärme- und Verkehrssektor relevant; unter anderen klimatischen und geographischen Randbedingungen sind Sektoren wie Wasserentsalzung oder Kühlung zu nennen. Nach einer kompakten Auflistung der entscheidenden methodischen Aspekte der Makromodellierung zeigt dieses Kapitel die Rolle der Sektorkopplung zur Erreichung der Klimaziele am Beispiel Deutschland auf. Hierfür werden insbesondere die Konsequenzen einer Elektrifizierung des Wärmesektors und der Elektromobilität auf den Stromsektor abgeleitet. Die Ergebnisse der Makromodellierung werden sodann kritisch diskutiert und bewertet. Auch wenn Deutschland ein lehrreiches Fallbeispiel für die Möglichkeiten der Digitalen Dekarbonisierung liefert, wollen die Autoren im Folgenden gleichwohl sich der weltweiten Sicht annähern. Hierzu diskutieren sie Energiesysteme mit differierenden Randbedingungen und die Möglichkeiten von Archetypen.

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Fußnoten
1
Vgl. Piantieri et al. (2020).
 
2
Siehe dazu nochmals die Ausführungen in Abschn. 1.​4.​1.
 
3
Vgl. BMBF (2020b).
 
4
Vgl. Bothe (2020).
 
5
Vgl. Robinson (1982).
 
6
Vgl. Gabriel (2013).
 
7
Der in diesem Buch Verwendung findende Begriff der Dekarbonisierung ist, wie in Abschn. 1.​3 bereits erläutert wurde, im Kontext z. B. der Prozessindustrie oder Power-to-Fuel-Anwendungen sachlich unscharf bis irreführend. Vielfach ist die vollständige Vermeidung von Kohlenstoff technisch weder möglich noch gewollt. Tatsächlich verfolgen die Akteure eine nachhaltige Reduktion von Emissionen aus der Verbrennung fossiler Energieträger. Insofern wäre „Defossilisierung“ die fachlich geeignetere Bezeichnung. Mit der durchgehenden Verwendung des Terminus „Dekarbonisierung“ folgen die Autoren in diesem Buch jedoch der im Schrifttum und in Fachdiskussionen gebräuchlichen, weiten Begriffsverwendung von Dekarbonisierung.
 
8
Siehe dazu nochmals die Ausführungen des Kap. 4.
 
9
Vgl. Maaßen (2020).
 
10
Vgl. Pfluger et al. (2017).
 
11
Für eine detaillierte Darstellung siehe Müller et al. (2019).
 
12
Vgl. Pfluger et al. (2017).
 
13
Für eine detaillierte Darstellung siehe Müller et al. (2019).
 
14
Vgl. Vidal (2015).
 
15
Vgl. Görner und Sauer (2016).
 
16
Vgl. Rippel et al. (2019).
 
17
Vgl. BMVBS (2013).
 
18
Die Coefficient of Performance entspricht dem Quotienten aus der thermisch nutzbaren Wärmeleistung und der aufgewendeten elektrischen Nettoleistung.
 
19
Vgl. Müller et al. (2019).
 
20
Zur Erinnerung sind beim Szenario Mainstream 2050 nur das Ziel der Reduktion um 85 % bis 2050 und das Gesamtbudget für die CO2-Emissionen von 2015 bis 2050 vorgegeben. Siehe hierzu nochmals die Angaben in Tab. 5.1.
 
21
Vgl. Hain et al. (2018).
 
22
Vgl. Fattouh & Sen (2016).
 
23
Vgl. NEOM (2020).
 
24
Vgl. Matar et al. (2017).
 
25
Vgl. Bellini (2019).
 
26
Vgl. IEA (2020).
 
27
Vgl. Kueppers et al. (2020a).
 
28
Vgl. Lopion et al. (2018).
 
29
Vgl. Pfenninger et al. (2014).
 
30
Vgl. Lopion et al. (2018).
 
31
Vgl. Kueppers et al. (2020a).
 
32
Vgl. Guo (2009).
 
33
Vgl. Kodinariya und Makwana (2013).
 
34
Vgl. OpenStreetMap (2020).
 
35
Vgl. Suruhanjaya Tenaga (2020c).
 
36
Vgl. Suruhanjaya Tenaga (2020a) und Suruhanjaya Tenaga (2020b).
 
37
Vgl. Energy Market Authority of Singapore (2019).
 
38
Vgl. Suruhanjaya Tenaga (2020a) und Suruhanjaya Tenaga (2020b).
 
39
Suruhanjaya Tenaga (2020a) und Suruhanjaya Tenaga (2020b).
 
40
Vgl. Vidal (2018).
 
41
Vgl. IRENA (2020).
 
42
Vgl. Huntington (2018).
 
43
Vgl. Suruhanjaya Tenaga (2020c).
 
44
Vgl. Eisenack et al. (2019).
 
45
Vgl. Xu und Wunsch (2009).
 
46
Vgl. Jain (2010).
 
47
Vgl. Arthur und Vassilvitskii (2007).
 
48
Vgl. Kueppers et al. (2020a) und Kueppers et al. (2020b).
 
49
Vgl. Vaillancourt et al. (2008), Rogner (2016), Löffler et al. (2017), Ram et al. (2019) und United Nations (1999).
 
50
Vgl. Kueppers et al. (2020b).
 
Metadaten
Titel
Makrobetrachtung inklusive Anwendungsfälle
verfasst von
Oliver D. Doleski
Thomas Kaiser
Michael Metzger
Stefan Niessen
Sebastian Thiem
Copyright-Jahr
2021
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-32934-1_5