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Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) hat eine ausführliche Analyse zur Entwicklung des Stromverbrauchs bis 2030 vorgelegt. Sie berücksichtigt 42 TWh/a für dann 5,5 Mio. Heizungs-Wärmepumpen.
Die am 16. November 2021 vorgelegte ausführliche Analyse schätzt den Bruttostromverbrauch im Jahr 2030 auf 658 TWh. In der vorläufigen Schätzung, die Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier im Juli 2021 vorgelegt hatte, war eine Bandbreite von 645 bis 665 TWh für den Bruttostromverbrauch 2030 ermittelt worden.
Die aktualisierte Abschätzung basiert auf laufenden Szenariorechnungen der Prognos AG, in denen die aktuellen Ziele des Bundes-Klimaschutzgesetzes für das Jahr 2030 – eine Verringerung der Treibhausgasemissionen um 65 % gegenüber 1990 – berücksichtigt wurden.
Im Zielszenario 1 steigt der Bruttostromverbrauch von 595 TWh im Jahr 2018 auf 658 TWh im Jahr 2030 (+ 11 %). Im Vor-Corona-Jahr 2019 betrug der Stromverbrauch 568 TWh, im Jahr 2020 fiel er auf 545 TWh. Der Anstieg bis 2030 ist vor allem auf den Verkehrssektor und den steigenden Anteil der E-Mobilität, den Zubau von elektrischen Wärmepumpen in Gebäuden und Wärmenetzen, die Erzeugung von Elektrolyse-Wasserstoff sowie die Produktion von Batterien zurückzuführen. Eine steigende Stromeffizienz und der rückläufige Kraftwerkseigenverbrauch aufgrund des Ausstiegs aus Kernenergie und Kohle dämpfen den Anstieg des Stromverbrauchs bis 2030 um insgesamt etwa 79 TWh.
Zusätzlicher Strombedarf für den Verkehrssektor
Haupttreiber des Verbrauchsanstiegs ist der Verkehrssektor. Insbesondere die gesteigerte Elektromobilität im Straßenverkehr trägt zum Anstieg bei (+ 68 TWh). Davon entfallen rund 44 TWh auf die Pkw, 7 TWh auf leichte Nutzfahrzeuge und 17 TWh auf schwere Nutzfahrzeuge. Wird zusätzlich der Stromverbrauch für Busse und Zweiräder hinzugezählt, ergibt sich im Jahr 2030 insgesamt ein Stromverbrauch für die Elektromobilität von rund 70 TWh (ohne Schienenverkehr).
Die Zahl der Batterieelektrischen Fahrzeuge (BEV) steigt im Szenario 1 bis zum Jahr 2030 auf 16 Mio. Pkw, hinzukommen 2,2 Mio. Plug-in-Hybride (PHEV). Im Jahr 2018 gab es erst rund 100 000 Elektro-Pkw, der damit verbundene Stromverbrauch lag bei schätzungsweise 0,3 TWh. Anmerkung: In der vorläufigen Schätzung waren nur rund 14 Mio. Elektro-Pkw genannt worden.
Durch die starke Förderung des Schienenverkehrs steigt der Anteil des Schienenverkehrs an der Verkehrsleistung deutlich, sowohl beim Personen- als auch beim Güterverkehr. Der Stromverbrauch des Schienenverkehrs erhöht sich im Szenario 1 zwischen 2018 und 2030 um 5 TWh auf 16 TWh.
Zusätzlicher Strombedarf für Wärmepumpen
Elektrische Wärmepumpen gewinnen im Wärmesektor zunehmend an Bedeutung. Im Szenario 1 erhöht sich die Zahl der installierten Wärmepumpen von annähernd 1 Mio. im Jahr 2018 auf 5,5 Mio. im Jahr 2030. Nicht berücksichtigt sind dabei kleine ungekoppelte Trinkwarmwasser-Wärmepumpen. Anmerkung: Als Rahmen der der vorläufigen Schätzung waren rund 6 Mio. Wärmepumpen genannt worden.
Der Großteil der Wärmepumpen steht 2030 in Wohngebäuden, ein geringer Teil in Nichtwohngebäuden. Bei den Nichtwohngebäuden handelt es sich in der Regel um größere Gebäude (und leistungsstärkere Wärmepumpen). Mit den insgesamt 5,5 Mio. Wärmepumpen ist ein Stromverbrauch von rund 33 TWh verbunden (2018 knapp 7 TWh). Gleichzeitig nimmt auch der Einsatz von Großwärmepumpen bei der Fernwärme zu (+ 9 TWh). Insgesamt steigt der Stromverbrauch der Wärmepumpen im Zeitraum 2018 bis 2030 im Szenario 1 um 35 TWh auf rund 42 TWh. Werden zusätzlich die Trinkwasser-Wärmepumpen hinzugezählt, steigt der Stromverbrauch der Wärmepumpen um zusätzliche 3 TWh auf insgesamt 45 TWh.
Was 5,5 Mio. bzw. 6,0 Mio. Wärmepumpen bis 2030 bedeuten
Dass eine erfolgreiche Energiewende bis 2030 einen kräftigen Zubau an Wärmepumpen zur Dekarbonisierung des Gebäudesektors erfordert, ist weitgehend unumstritten. Die politische Vorbereitung des Stromsektors auf einen Bestand von 5,5 oder 6,0 Mio. Wärmepumpen in 2030 gibt es allerdings bisher nicht.
Im April 2021 hatte der Bundesverband Wärmepumpe (BWP) mit der Roadmap für die Dekarbonisierung des Gebäudesektors notwendige Ausbauziele für Wärmepumpen, die sich an den aktuellen Klimastudien orientieren, aufgezeigt: 3 Mio. installierte Geräte bis 2025 und 6 Mio. bis 2030. Ende 2020 gab es einen Bestand von knapp über 1 Mio. Heizungswärmepumpen.
Für einen Bestand von 6 Mio. Heizungs-Wärmepumpen Ende 2030 müssten in den nächsten 10 Jahren inklusive 2021 durchschnittlich 500 000 Heizungs-Wärmepumpen pro Jahr zugebaut werden. Die beiden Eckdaten 5,5 Mio. und 6,0 Mio. Heizungswärmepumpen würde also kaum ein Jahr auseinander liegen.
Ein Sprung auf 0,5 Mio. Heizungs-Wärmepumpen ist jedoch unrealistisch. Nimmt man einen gleichmäßigen Hochlauf an, wäre eine Absatzsteigerung von 19,7 %/a erforderlich, im Jahr 2030 müssten dann 994 000 Heizungs-Wärmepumpen installiert werden (die Eckdaten der vorläufigen Schätzung und der ausführlichen Analyse lägen dann nur noch 6 Monate auseinander). Zum Vergleich: 2020 wurden in Deutschland insgesamt 842 000 Wärmeerzeuger verkauft, für 2021 könnten es rund 1 Mio. werden, ohne Materialmangel wären sogar noch etwas mehr möglich gewesen.
Um Ende 2025 einen Bestand von 3 Mio. Heizungs-Wärmepumpen zu erreichen (BWP-Roadmap), wären eine Absatzsteigerung von 24,6 %/a mit einem Zubau von 593 000 Wärmepumpen in 2025 erforderlich. Um dann einen Bestand von 6 Mio. Ende 2030 zu erreichen, würde ab 2026 eine Absatzsteigerung von 14,9 %/a ausreichen, der Zubau in 2030 würde damit bei 780 000 Heizungs-Wärmepumpen liegen.
Die Zahlen verdeutlichen jedenfalls, dass für einen Bestand von 5,5 oder 6,0 Mio. Heizungs-Wärmepumpen in 2030 der Wärmeerzeugermarkt nicht erst um 2025 bis 2030, sondern schnell und dauerhaft verändern muss.
Zusätzlicher Strombedarf für Wasserstoff-Elektrolyse
Grüner Wasserstoff wird ein wichtiger Baustein zur Dekarbonisierung der Energieversorgung. Wasserstoff erlangt zudem auch als Ausgangsprodukt in der Industrie an Bedeutung (Nichtenergetischer Verbrauch). Bis zum Jahr 2030 steigt der Einsatz von grünem Wasserstoff im Szenario 1 auf 37 TWh (2018: 0 TWh). Davon werden rund 40 % in den Endverbrauchssektoren (Industrie, Verkehr) und weitere rund 40 % im Sektor Energiewirtschaft eingesetzt. Rund 20 % entfallen auf den Nichtenergetischen Verbrauch.
Nur ein Teil des benötigten Wasserstoffs wird inländisch erzeugt. Bis zum Jahr 2030 steigt die inländische Wasserstoffproduktion auf rund 12,5 TWh Wasserstoff (Hu). Ein Teil davon wird verwendet um synthetischen Diesel (PtDiesel) zu produzieren, ein Teil wird direkt als Wasserstoff genutzt.
Der Stromverbrauch für die Produktion der 12,5 TWh Wasserstoff beläuft sich auf knapp 20 TWh. Die im Inland installierte Leistung der Elektrolyseure liegt im Jahr 2030 bei 6,5 GW. Die Vorabschätzung ging von einer höheren inländischen Wasserstoffproduktion aus, die bis zum Jahr 2030 einen Stromverbrauch von 30 TWh induziert. Die geringere Produktion (und der geringere Stromverbrauch) im Szenario 1 ist hauptsächlich auf den im Szenario unterstellten niedrigeren Ausbaupfad der Windenergie zurückzuführen. Die installierte Leistung für Wind offshore steigt im Szenario 1 bis zum Jahr 2030 auf 21 GW (Vorabschätzung 26 GW).
Daraus ergibt sich ein geringeres Potenzial für die Erzeugung von grünem Wasserstoff. Der im Szenario 1 resultierende Hochlauf deckt sich gut mit der nationalen Wasserstoffstrategie. Die inländische Erzeugung liegt bei etwa einem Drittel des Bedarfs und damit auf einem ähnlichen Niveau wie im Szenario „Klimaneutrales Deutschland 2045“.
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