Emissionsperspektiven bis 2050

Eidgenössisches Departement für
Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK
Bundesamt für Umwelt BAFU
Abteilung Klima
Röthlisberger, Regine 20.04.2015
Treibhausgasemissionen der Schweiz
Emissionsperspektiven bis 2050
Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
Die Arbeiten basieren zu einem wesentlichen Teil auf den Energieperspektiven der Schweiz aus dem
Jahr 2012 (Prognos, 2012), welche ihrerseits von damals aktuellen Annahmen betreffend der künftigen Entwicklung von Bevölkerung, Wirtschaft, Energiepreisen, etc. ausgehen. Die unterliegenden
Modelle der Energieperspektiven wurden u.a. an der Gesamtenergiestatistik 2010 kalibriert.
Da einerseits die Gesamtenergiestatistik im Jahr 2014 überarbeitet wurde und zudem diverse weitere
Annahmen (z.B. Bevölkerungsentwicklung) der effektiven Entwicklung nachgeführt werden müssten,
sind die vorliegenden Emissionsszenarien, welche auf den Energieperspektiven aus dem Jahr 2012
basieren, für die Darstellung der kurz- bis mittelfristigen Emissionsentwicklung nur mehr bedingt geeignet. Eine Nachführung ist auf Mitte 2016 geplant.
Zusammenfassung
Diese Studie bietet einen mittel- bis langfristigen Ausblick auf mögliche Entwicklungen der Treibhausgasemissionen der Schweiz. Da heutige Entscheidungen langfristig die Treibhausgasemissionen beeinflussen (z.B. Kraftwerkspark, Gebäudestandards, Mobilitätsstrategie), ist es wichtig, die Konsequenzen der verschiedenen Optionen aufzuzeigen.
Dargestellt werden drei verschiedene Szenarien, welche zu hohen, mittleren oder tiefen Treibhausgasemissionen führen. Mittel- bis langfristig nehmen die Emissionen in allen Szenarien ab. Im hohen
Szenario beträgt die Abnahme im Jahr 2050 rund 15% gegenüber 1990, im mittleren Szenario sind es
etwas mehr als 40% und im tiefen Szenario beinahe 70%.
1
Ziel
Die Emissionsperspektiven zeigen mögliche Entwicklungen der Treibhausgasemissionen der Schweiz
auf, welche unter verschiedenen Annahmen zu erwarten sind. Die Annahmen stützen sich auf Szenarien in einzelnen Sektoren, welche in den letzten Jahren publiziert wurden. Die resultierenden Emissionsperspektiven sind nicht als Prognosen zu interpretieren, sondern geben Aufschluss über die mittelbis langfristigen Auswirkungen verschiedener Politikvarianten, welche in den zugrunde liegenden Studien aufgezeigt wurden. Hingegen lässt sich aus den Emissionsperspektiven und deren zugrunde
liegenden Annahmen ablesen, welche Grössen die Entwicklung massgeblich beeinflussen.
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Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
2
Methode
Grundsätzlich wurde für die Berechnung der Treibhausgas-Emissionsperspektiven gleich vorgegangen wie für die Erstellung des Treibhausgasinventars der Schweiz (Bundesamt für Umwelt 2014).
Dieselben Aktivitäten wurden erfasst und nach Möglichkeit in denselben Kategorien verbucht wie im
Treibhausgasinventar. Auch wurden alle Treibhausgase, welche im Treibhausgasinventar ausgewiesen werden (CO2, CH4, N2O, synthetische Gase), für die Emissionsperspektiven berücksichtigt und
jeweils in CO2-Äquivalente umgerechnet.
Die Grundlagendaten für die Berechnung der Treibhausgasemissionen wurden von sektorspezifischen
Szenarien abgeleitet. Einen Grundpfeiler der hier vorgestellten Emissionsperspektiven bilden die
Energieperspektiven der Schweiz (Prognos 2012). Der darin skizzierte künftige Energieverbrauch und
Energieträgermix wurde in entsprechende Treibhausgasemissionen umgerechnet. Die Rahmendaten,
wie zum Beispiel Bevölkerungswachstum, Entwicklung der Wirtschaftszweige oder Energiepreise
entsprechen den Annahmen der Energieperspektiven. Ergänzend wurden Szenarien für die Landwirtschaft (Bundesrat 2012, Bundesamt für Landwirtschaft 2011, Peter et al. 2009, Peter et al. 2010) beigezogen und die Anwendung bzw. der Ersatz fluorierter Gase modelliert (Carbotech 2013).
3
Szenariendefinition
Es wurden drei verschiedene Szenarien definiert und einander gegenübergestellt. Die Szenarien unterscheiden sich hinsichtlich der getroffenen Annahmen massgeblich. Hingegen wird bei allen Szenarien von der gleichen Bevölkerungs- und Wirtschaftsentwicklung ausgegangen. Die Rahmendaten
sind in Abschnitt 4, Tabelle 1 zusammengefasst.
3.1
Mittleres Szenario
a. Energieszenario – Politische Massnahmen (Prognos 2012, p. 491ff)
Variante C&E – Stromerzeugung mit Gaskombikraftwerken und erneuerbaren Energien (siehe auch Tabelle 2 und Tabelle 3 in Abschnitt 4)
Die bisherige schweizerische Energiepolitik wird verstärkt und ergänzt. Die Hauptinstrumente
sind
- das Gebäudeprogramm (600 Mio CHF pro Jahr ab 2015)
- die CO2-Abgabe (76 CHF/t 2016; 96 CHF/t 2018)
- Vorschriften und Standards für Gebäude (Neubauten nahe Nullenergiehausstandard ab
2020)
- Förderung der Energieeffizienz in der Wirtschaft
- kostenorientierte Einspeisevergütung für erneuerbare Stromerzeugung
- Flottengrenzwerte für Personenwagen (130g CO 2/km bis 2015, 95 g CO2/km bis 2020,
Absenkung auf 35 g CO2/km)
- Weiterführung von EnergieSchweiz
- ein ambitioniertes Forschungs- und Entwicklungsprogramm.
Dadurch sinkt die Endenergienachfrage bis 2050 gegenüber 2000 um 27.3%, die Elektrizitätsnachfrage steigt hingegen um 18.4%. Die Nachfrage nach fossilen Brenn- und Treibstoffen
(ohne Einsatz für Elektrizitätsproduktion und sonstige Energieumwandlung) sinkt um 57.8%.
Die Anteile erneuerbarer Brenn- und Treibstoffe wachsen und haben 2050 einen Anteil von
rund 20% am Endenergiemix. Die Variante C&E der Elektrizitätserzeugung schliesst sowohl
einen ambitionierten Pfad für erneuerbare Energien als auch den Zubau von Gaskombikraftwerken (GuD) ein (erster GuD-Block 2022, bis 2035 5 GuD-Blöcke zu 550MW).
b. Landwirtschaftsszenario – Agrarpolitik 2014-2017
Die Basis für die Entwicklung der Emissionen der Landwirtschaft bildet die Agrarpolitik 20142017 (Bundesrat 2012). Darin werden Direktzahlungen bis zu einem gewissen Grad von der
bewirtschafteten Fläche und den Tierzahlen entkoppelt und die effiziente Ressourcennutzung
gefördert. Gemäss Zimmermann et al. (2011) führt dies zu einer Reduktion der Tierzahlen und
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einer Abnahme des Einsatzes von Handelsdüngern, was die Treibhausgasemissionen direkt
beeinflusst. Das Szenario gemäss Zimmermann et al. (2011) wird ab 2020 bis 2050 konstant
weitergeführt, da keine weiterführenden Projektionen für die Landwirtschaft vorliegen.
c. Fluorierte Gase
In Bezug auf die fluorierten Gase wird mit einer fortlaufenden Einschränkung der Anwendungen und entsprechend mit einem abnehmenden Einsatz von fluorierten Gasen gerechnet. Mittelfristig wird dadurch ein fast vollständiger Ersatz der HFKW im Bereich der Kältemittel erwartet. Im Bereich der SF6 Anwendungen ist angesichts von beschränkten alternativen Technologien nebst der Branchenvereinbarung keine weitere Einschränkung vorgesehen. Die Emissionen werden einerseits durch Anlagen in Betrieb sowie durch Emissionen bei der Entsorgung
von Altanlagen verursacht. In den nächsten Jahren kommt der fachgerechten, emissionsarmen Entsorgung eine bedeutende Rolle zu.
3.2
Tiefes Szenario
a. Energieszenario – Neue Energiepolitik (Prognos 2012, p. 365ff)
Variante E – Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien und Importen
(siehe auch Tabelle 2 und Tabelle 3 in Abschnitt 4)
Energie- und Klimapolitik erhalten international hohe Priorität, mit dem Ziel, bis 2050 energiebedingte CO2-Emissionen pro Kopf und Jahr auf 1 – 1.5 t zu reduzieren. Konkrete Instrumente
werden nicht vorgegeben. Zur Zielerreichung sind folgende Bereiche wichtig:
- systematische Umsetzung von energieeffizienten Querschnittstechnologien
- deutliche Erhöhung der energetischen Sanierungsrate von Gebäuden
- hohe Gebäudestandards
- Wärmepumpenstrategie, Solarwärme für Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung
- Elektromobilitätsstrategie, vor allem für Personenwagen und Lieferverkehr
- verstärkter Einsatz von Biotreibstoffen für den motorisierten Güterverkehr
- Einsatz von Biomasse/Biogas für Prozesswärme
- international harmonisierte Instrumente und Ziele
- weltweite Technologieoffensive.
Dadurch sinkt die Endenergienachfrage bis 2050 gegenüber 2000 um 42% bei gleichbleibender Elektrizitätsnachfrage. Die Nachfrage nach fossilen Brenn- und Treibstoffen (ohne Einsatz
für Elektrizitätsproduktion und sonstige Energieumwandlung) sinkt um 78%. Die Anteile erneuerbarer Brenn- und Treibstoffe wachsen und haben 2050 einen Anteil von ca. 30% am
Endenergiemix. Die Variante E der Elektrizitätserzeugung schliesst sowohl einen ambitionierten Pfad für erneuerbare Energien als auch den autonomen Zubau fossiler WKK ein. Allfällige
Elektrizitätsnachfrage, welche das Angebot übersteigt, wird mit Importen gedeckt.
b. Landwirtschaftsszenario – Klimastrategie Landwirtschaft
Bis 2020 folgt die Entwicklung der Landwirtschaft dem mittleren Szenario. Anschliessend wird
angenommen, dass zusätzliche Massnahmen implementiert werden, welche zur Erreichung
der Ziele der Klimastrategie Landwirtschaft (Bundesamt für Landwirtschaft 2011) nötig sind.
c. Fluorierte Gase
Für das tiefe Szenario wird davon ausgegangen, dass der Spielraum für weitere Reduktionen
der fluorierten Gase ausgeschöpft wird. Bei Kältemitteln wird ein rascher und umfassender
Ersatz fluorierter Gase mit gleichzeitiger Optimierung der Entsorgung angenommen. Im Bereich der elektrischen Anlagen und der Anwendung von SF 6 wird mittel- bis langfristig vom
Einsatz von Ersatzprodukten und dem Verzicht auf SF6 in Neuanlagen ausgegangen.
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3.3
Hohes Szenario
a. Energieszenario – Weiter wie bisher (Prognos 2012, p. 237ff)
Variante C – Stromerzeugung mit Gaskombikraftwerken
(siehe auch Tabelle 2 und Tabelle 3 in Abschnitt 4)
Die bisherige schweizerische Energiepolitik (Stand 2010) wird mit den vorhandenen Instrumenten fortgeführt:
- das Gebäudeprogramm (200 Mio CHF pro Jahr ab 2015)
- die CO2-Abgabe (76 CHF/t 2016)
- Vorschriften und Standards für Gebäude werden dem technischen Fortschritt nachgeführt
(Neubauten auf Minergiestandard ab 2015, Verschärfung der Zielwerte um 10% alle 10
Jahre)
- Förderung der Energieeffizienz in der Wirtschaft (27 Mio CHF pro Jahr 2015)
- kostenorientierte Einspeisevergütung für erneuerbare Stromerzeugung
- Klimarappen auf Treibstoffen
- Flottengrenzwerte für Personenwagen (130g CO 2/km bis 2015, 95 g CO2/km bis 2030)
- Weiterführung von EnergieSchweiz (28 Mio CHF pro Jahr).
Dadurch sinkt die Endenergienachfrage bis 2050 gegenüber 2000 um 15.3%, die Elektrizitätsnachfrage steigt hingegen um 34.3%. Die Nachfrage nach fossilen Brenn- und Treibstoffen
(ohne Einsatz für Elektrizitätsproduktion und sonstige Energieumwandlung) sinkt um 43.7%.
Die Anteile erneuerbarer Brenn- und Treibstoffe wachsen moderat und haben 2050 einen Anteil von etwas über 10% am Endenergiemix. Die Variante C der Elektrizitätserzeugung beschränkt sich auf den Zubau von Gaskombikraftwerken (GuD) zur Deckung der Nachfrage.
Ein erster Block ist ab 2019 nötig, bis 2035 insgesamt 8, bis 2050 9 Blöcke zu 550MW.
b. Landwirtschaft – Agrarpolitik 2011
Beim hohen Szenario wird die Agrarpolitik 2011 unverändert weitergeführt. Das Direktzahlungssystem und das System des ökologischen Leistungsnachweises werden nicht angepasst. Das Szenario basiert auf Modellrechnungen von Peter et al. (2009, 2010) und wurde
den neusten Emissionsdaten für 2010 angepasst. Nach 2022 werden alle Parameter konstant
gehalten, da keine weiterführenden Projektionen existieren.
c. Fluorierte Gase
Im hohen Szenario wird eine Entwicklung ohne aktuell umgesetzte Massnahmen aufgezeichnet. Der bereits erfolgte Verzicht auf fluorierte Gase in Haushaltgeräten und in der Produktion
von Schaumstoffen wird jedoch nicht rückwirkend aufgehoben. Hingegen werden heute zulässige Anwendungen von fluorierten Gasen nicht weiter eingeschränkt. Dadurch steigen die im
Umlauf befindlichen Mengen und folglich die Emissionen kontinuierlich an. Ab dem Jahr 2000
ergibt sich eine wachsende Differenz zum mittleren und tiefen Szenario.
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4
Rahmendaten
Um in sich konsistente Szenarien zu generieren, wurden für die Treibhausgasemissionsperspektiven
dieselben Rahmendaten wie für die Energieperspektiven verwendet (Tabelle 1). Teilweise konnten
industrielle Prozessemissionen und Emissionen aus der Abfallbewirtschaftung darauf basierend abgeschätzt werden. Wo nicht anders vermerkt, sind die Kennzahlen für alle Szenarien identisch.
Tabelle 1: Kennzahlen der Energie- und Emissionsperspektiven (Prognos 2012)
2000
2010
2020
2030
2040
Bevölkerung (Mio)
7.18
7.82
8.38
8.73
8.90
BIP (Preise 2010, Mrd CHF)
464.2
546.6
617.9
670.5
734.4
Ölpreis (Preise 2010, CHF/Barrel)
58
79
98
102
96
… tiefes Szenario
89
83
74
Gaspreis (Preise 2010, CHF/Tonne)
231
321
561
627
652
… tiefes Szenario
512
525
515
Personenverkehr (Mrd Personen-km)
100
114
131
141
149
… tiefes Szenario
127
135
138
Personenverkehr Strasse/Schiene (%)
85/15
82/18
80/20
79/21
78/22
… tiefes Szenario
77/23
73/27
70/30
Güterverkehr (Mrd Tonnen-km)
23.6
26.9
34.2
39.1
40.9
… tiefes Szenario
34.5
38.7
39.2
Gütertransport Strasse/Schiene (%)
58/42
63/37
58/42
56/44
56/44
… tiefes Szenario
54/46
49/51
49/51
Heizgradtage
3081
3585
3244
3064
2891
Kühlgradtage
115
153
186
219
251
2
Energiebezugsfläche (Mio m )
624
709
799
863
905
2050
8.98
800.7
88
63
649
476
151
140
77/23
69/31
42.3
39.7
56/44
49/51
2724
280
937
Tabelle 2: Endenergieverbrauch (in PJ)
Endverbrauch
1
davon Elektrizität
davon fossil2
davon erneuerbar3
hoch
mittel
tief
hoch
mittel
tief
hoch
mittel
tief
hoch
mittel
tief
2000
791
791
791
185
185
185
535
535
535
34
34
34
2010
854
854
854
212
212
212
551
551
551
52
52
52
2020
800
779
746
221
211
210
471
458
427
68
81
97
2030
742
688
612
228
207
201
396
356
293
79
97
116
2040
698
620
515
237
212
196
340
282
202
85
102
122
2050
669
574
458
249
219
191
298
234
149
88
101
129
1
ohne internationalen Flugverkehr
Erdölprodukte, Erdgas, Kohle, ohne internationaler Flugverkehr, ohne Abfallbrennstoffe
3 Holz und übrige feste Biomasse, Biogas, Biotreibstoffe, Solarwärme, Umgebungswärme
2
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Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
Tabelle 3: Energieeinsatz für Elektrizitätserzeugung (in PJ)
2000
2010
2020
hoch
424
468
472
Energieeinsatz
mittel
424
468
463
tief
424
468
462
4
hoch
14
14
37
davon fossil
mittel
14
14
21
tief
14
14
21
hoch
140
134
166
davon erneuerbar5
mittel
140
134
176
tief
140
134
176
5
2030
407
385
369
95
48
24
179
209
209
2040
386
340
302
174
76
22
189
240
240
2050
395
336
290
179
63
21
197
269
269
Sektoreinteilung
Die Emissionen wurden entsprechend der methodischen Richtlinien des IPCC in die Kategorien des
Treibhausgasinventars aufgeteilt und in die vier grossen Kategorien gemäss CO 2-Verordnung zusammengefasst. Diese Einteilung unterscheidet sich von derjenigen der Energieperspektiven (z.B.
non-road Verkehr), grundsätzlich entspricht der Energieverbrauch jedoch den Energieperspektiven.
Der Gebäudesektor umfasst den Energieverbrauch in Haushalten und im Dienstleistungssektor. Der
Verkehr umfasst alle Verkehrsmittel, ausgenommen sind jedoch Baumaschinen und ähnliches, welche
der Industrie angerechnet werden. Der internationale Flugverkehr wird separat ausgewiesen und nicht
miteinberechnet. In der Industrie sind Emissionen aus der Energienutzung (inkl. Abfallverbrennung)
sowie aus Prozessen enthalten. Zusätzlich sind auch die Emissionen aus der Energieumwandlung
(z.B. Raffinerien) der Industrie zugerechnet. Gaskombikraftwerke werden separat ausgewiesen und
nicht der Industrie zugerechnet. Hingegen werden Emissionen fluorierter Gase (insbesondere Kältemittel), zusammen mit Emissionen aus der Landwirtschaft in der Kategorie Übrige ausgewiesen.
4
5
Erdgas, Erdölprodukte, ohne Abfallbrennstoffe
Biomasse, Geothermie, Wind-, Wasserkraft, Sonnenenergie
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Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
6
Entwicklung der Emissionen in den Sektoren für die drei Szenarien
6.1
Gebäude
Im Gebäudesektor sind die Kategorien Dienstleistungen und Haushalte zusammengefasst. Die Emissionen aus diesem Sektor machen rund 30% der totalen Treibhausgasemissionen der Schweiz aus.
Absolut gesehen nehmen die Emissionen aus diesem Sektor kontinuierlich ab (Abbildung 1). Im mittleren Szenario betragen die Emissionen im Jahr 2020 noch 71%, im Jahr 2030 rund 50% und im Jahr
2050 noch 27% der Emissionen des Jahres 1990. Demgegenüber nehmen die Emissionen im tiefen
Szenario rascher ab (17% im Jahr 2050), und im hohen Szenario ist die Abnahme verlangsamt (37%
im Jahr 2050).
Treiber für die beobachtete Entwicklung sind die zugrunde liegenden Annahmen der Energieperspektiven (Prognos 2012). Im mittleren Szenario wird von einer weiteren Zunahme der CO 2-Abgabe bis
2020, der Weiterführung des Gebäudeprogramms und einer Sanierungsrate von knapp über 1% pro
Jahr (p.a.) ausgegangen. Demgegenüber werden im tiefen Szenario zwar keine konkreten Annahmen
zur Höhe der CO2-Abgabe und den Mitteln für das Gebäudeprogramm gemacht, die Sanierungsrate
wird jedoch verdoppelt und mit einer Wärmepumpenstrategie und dem vermehrten Einsatz von Solarwärme für Warmwasser und Heizungsunterstützung ergänzt. Umgekehrt verbleiben im hohen Szenario die CO2-Abgabe und das Gebäudeprogramm auf dem Niveau 2010, die Sanierungsrate bleibt unverändert und die Energieeffizienz nimmt nur langsam zu.
20000
Gg CO2 eq
16000
12000
8000
4000
0
1990
2000
Inventar
2010
hoch
2020
2030
mittel
2040
tief
Abbildung 1: Treibhausgasemissionen des Gebäudesektors
6.2
2050
6
Verkehr
Im Verkehrssektor sind die Emissionen aus dem Treibstoffverbrauch im Transportsektor zusammengefasst. Nicht eingeschlossen sind die Emissionen aus Baumaschinen u.ä. welche der Industrie angerechnet werden. Weiter werden auch die Emissionen aus dem internationalen Flugverkehr separat
ausgewiesen.
Die Emissionen aus dem Verkehrssektor werden durch den Strassenverkehr dominiert und machen
rund 30% der totalen Treibhausgasemissionen der Schweiz aus. Zwischen 1990 und 2008 sind die
absoluten Emissionen des Verkehrssektors beträchtlich gestiegen. Seit dem Jahr 2008 wurde aber ein
leichter Rückgang verzeichnet (Abbildung 2). Gegenwärtig liegen die Emissionen rund 10% über dem
Niveau von 1990.
In allen Szenarien wird von einem kontinuierlichen Rückgang der Emissionen aus dem Verkehrssektor
ausgegangen. Bei allen Szenarien wird davon ausgegangen, dass mittelfristig der sogenannte „Tanktourismus“ wegfallen wird. Ausserdem werden unterschiedliche Annahmen zur Einführung von stren6
ohne Kompensationsmassnahmen gemäss CO2-Gesetz
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Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
geren Emissionsvorschriften und die Verwendung von Biotreibstoffen unterlegt. Die Verkehrsleistung
ist in den Szenarien hoch und mittel identisch. Lediglich im tiefen Szenario wird von einer leicht tieferen Verkehrsleistung ausgegangen (Tabelle 1).
Im mittleren Szenario wird davon ausgegangen, dass bis 2020 rund 8% Biotreibstoffe eingesetzt werden. Dieser Anteil ist im tiefen Szenario sogar noch höher, auf rund 15%, angesetzt. Im hohen Szenario hingegen nehmen die Biotreibstoffe nur geringfügig auf rund 1% bis 2020 zu.
20000
Gg CO2 eq
16000
12000
8000
4000
0
1990
2000
Inventar
2010
hoch
2020
2030
mittel
2040
2050
tief
Abbildung 2: Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors7
6.3
Industrie
Im Sektor Industrie sind verschiedene Bereiche zusammengefasst. Einerseits enthält der Sektor die
Emissionen aus dem Energieverbrauch der verschiedenen Industriezweige, andererseits werden auch
Emissionen aus den industriellen Prozessen erfasst. Weiter fallen auch Emissionen aus der Energieumwandlung (Strom- und Fernwärmeerzeugung, Raffinerien) unter diese Kategorie. Ausgeschlossen werden hingegen die Emissionen fluorierter Gase, typischerweise Kältemittel. Diese sind im
nächsten Abschnitt unter Übrige zusammengefasst. Im Rahmen des CO 2-Gesetzes müssen die Emissionen von Gaskombikraftwerken (GuD) vollumfänglich kompensiert werden (50% im Inland, 50% im
Ausland), daher werden in Abbildung 3 die Emissionen des Industriesektors sowohl mit und ohne
Emissionen der GuDs dargestellt.
Die Emissionen des gesamten Industriesektors machen heute knapp 25% der totalen Treibhausgasemissionen der Schweiz aus. Zwischen 1990 und 2010 haben sich die Emissionen nicht systematisch
verändert. Die künftige Entwicklung ist primär geprägt durch die Stromversorgung der Schweiz. Im
tiefen Szenario werden keine Gaskraftwerke in der Schweiz gebaut, entsprechend nehmen die Emissionen im Industriesektor kontinuierlich ab. Im mittleren Szenario wird davon ausgegangen, dass
nebst der Förderung der Energieeffizienz und dem Ausbau der erneuerbaren Energien auch Gaskraftwerke als Überbrückungslösung nötig werden. Im hohen Szenario wird von einem massiven Zubau von Gaskraftwerken bis 2035 ausgegangen, welcher die Emissionen im Umwandlungssektor
entsprechend ansteigen lässt (Abbildung 3).
7
ohne Kompensationsmassnahmen gemäss CO2-Gesetz, ohne internationalen Flugverkehr. Die
Emissionen aus dem internationalen Flugverkehr verlaufen für alle betrachteten Szenarien weitgehend identisch (Tabelle 4, Tabelle 5, Tabelle 6). Gegenwärtig sind die Emissionen rund 50% höher als
1990. Bis 2030 wird von einer Zunahme um 70%, bis 2050 um 85% gegenüber 1990 ausgegangen.
Im Vergleich zu den gesamten Treibhausgasemissionen der Schweiz betragen die Emissionen aus
dem internationalen Verkehr im Jahr 2010 knapp 10%.
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274/2006-01962/20/07/05/O171-2413
Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
20000
Gg CO2 eq
16000
12000
8000
4000
0
1990
2000
2010
2020
2030
2040
hoch
mittel
tief
hoch (inkl. GuD)
mittel (inkl. GuD)
Inventar
2050
Abbildung 3: Treibhausgasemissionen des Industriesektors. Der Unterschied zwischen dem letzten Wert des Treibhausgasinventars und den ersten Werten der Szenarien ist weitgehend auf Differenzen in der Kategorisierung in der Energieumwandlung zurückzuführen und entspricht nicht notwendigerweise einer Zunahme der Emissionen zwischen 2010 und 2015.
Betrachtet man die einzelnen Bereiche, welche zum Gesamt-Sektor Industrie zusammengefasst sind,
separat, ergibt sich ein differenzierteres Bild. Die steigenden Emissionen im Energieumwandlungssektor machen mittel- bis langfristig enorm viel aus. Die Wahl der Stromerzeugungsvariante der einzelnen Szenarien hat einen dominierenden Einfluss auf die resultierenden Emissionen (gestrichelte
Linien in Abbildung 3). Der Zubau von Gaskombikraftwerken im hohen und mittleren Szenario führt zu
massiv ansteigenden Emissionen. Die Wahl der Stromerzeugungsvariante „E“ (erneuerbar und Importe) im tiefen Szenario führt zu keinen Mehremissionen.
Die Emissionen der produzierenden Industrie nehmen mittel- bis langfristig stark ab (Abbildung 4,
Abbildung 5). In allen Szenarien ist dies zu einem grossen Teil durch die unterlegten abnehmenden
Produktionsmengen der grossen energieintensiven Unternehmen (insbesondere Zement- und Stahlindustrie) verursacht. Einzig im tiefen Szenario werden noch merkliche Fortschritte in der Energieeffizienz angenommen. Diese sind aber mit den aktuell angedachten Massnahmen nicht realisierbar. Die
prozessbedingten Emissionen sind in allen Szenarien gleich. Daher ist die Abnahme nicht primär auf
Massnahmen, sondern auf die unterlegten Produktionsindices zurückzuführen.
7000
6000
Gg CO2 eq
5000
4000
3000
2000
1000
0
1990
2000
Inventar
2010
2020
hoch
2030
mittel
2040
2050
tief
Abbildung 4: Energetische Treibhausgasemissionen der produzierenden Industrie
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Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
3500
3000
Gg CO2 eq
2500
2000
1500
1000
500
0
1990
2000
Inventar
2010
2020
hoch
2030
mittel
2040
2050
tief
Abbildung 5: Prozessbedingte Treibhausgasemissionen der produzierenden Industrie
(ohne fluorierte Gase)
6.4
Übrige
Unter der Kategorie Übrige werden die verbleibenden Emissionskategorien des Treibhausgasinventars zusammengefasst. Dies sind die Emissionen aus der Landwirtschaft, die Emissionen fluorierter
Gase und die Emissionen aus der Abfallbewirtschaftung, wie z.B. Abwasserbewirtschaftung oder Abfalldeponien. Die Kehrichtverbrennungsanlagen sind entsprechend der Systematik des Treibhausgasinventars im Industriesektor verbucht, da diese der Energieversorgung zugeordnet werden.
Insgesamt ist die Kategorie Übrige für rund 15% der totalen Treibhausgasemissionen der Schweiz
verantwortlich. Die Emissionen haben sich zwischen 1990 und 2010 nicht merklich verändert. Die
Abnahme zwischen 1990 und 2000 ist auf die Reduktion der Emissionen aus der Landwirtschaft zurückzuführen (Abbildung 6), die Zunahme danach auf die steigenden Emissionen der fluorierten
Treibhausgase (Abbildung 7). Es ist zu erwarten, dass auch künftig diese beiden Teile die Entwicklung
der Emissionen dominieren, da die Emissionen aus der Abfallbewirtschaftung einen relativ kleinen
Anteil ausmachen.
In der Landwirtschaft unterscheiden sich die Szenarien primär durch die Anforderungen für Direktzahlungen. Für das hohe Szenario wird von der Agragpolitik 2011 ausgegangen, welche ab 2020 zu
Emissionen führt, welche leicht über dem heutigen Niveau liegen. Beim mittleren Szenario ist die Agrarpolitik 2014-17 unterlegt, welche den Anreiz zur Intensivierung reduziert. Dadurch werden die
Emissionen gegenüber heute leicht reduziert (Abbildung 6). Auch im mittleren Szenario werden die
Emissionen ab 2020 konstant gehalten. Im tiefen Szenario wird bis 2020 mit dem Emissionspfad des
mittleren Szenarios gerechnet. Ab 2020 werden die Emissionen linear zum Ziel gemäss Klimastrategie Landwirtschaft abgesenkt. Diesem Szenario sind jedoch keine konkreten Massnahmen unterlegt.
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Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
7000
6000
Gg CO2 eq
5000
4000
3000
2000
1000
0
1990
2000
2010
Inventar
2020
hoch
2030
mittel
2040
2050
tief
Abbildung 6: Treibhausgasemissionen der Landwirtschaft
Die Emissionen der fluorierten Gase hingegen nahmen seit 1990 bis heute stetig zu (Abbildung 7).
Diese Zunahme ist auf den Ersatz der ozonschichtabbauenden Gase (Fluorchlorkohlenwasserstoffe,
FCKW) durch Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW, PFKW) zurückzuführen. Zur Hauptsache tragen
Kältemittel zu den Emissionen bei. Im mittleren und tiefen Szenario wird von unterschiedlich raschem
Ersatz der HFKW durch natürliche Kältemittel ausgegangen. Im hohen Szenario wird vom weiteren,
uneingeschränkten Einsatz der HFKW für heute zugelassene Anwendungen ausgegangen. Dadurch
nehmen die Emissionen im hohen Szenario bereits ab dem Jahr 2000 viel stärker zu als in den
anderen beiden Szenarien.
3500
3000
Gg CO2 eq
2500
2000
1500
1000
500
0
1990
2000
Inventar
2010
2020
hoch
2030
mittel
2040
2050
tief
Abbildung 7: Fluorkohlenwasserstoff- und SF6-Emissionen, umgerechnet in CO2-Äquivalente.
Das hohe Szenario geht bereits ab dem Jahr 2000 von einer stärkeren Zunahme der HFKWEmissionen als in den anderen beiden Szenarien aus, dadurch schliesst das hohe Szenario nicht an
die im Inventar ausgewiesenen Emissionen an.
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Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
7
Schlussfolgerungen
Diese Studie bietet einen mittel- bis langfristigen Ausblick auf mögliche Entwicklungen der Treibhausgasemissionen der Schweiz. Den drei Szenarien sind identische Annahmen zur Bevölkerungsentwicklung und zur Entwicklung der Wirtschaft unterlegt. Sie basieren jedoch auf verschiedenen Annahmen in Bezug auf künftige klima- und energiepolitische Massnahmen.
Die totalen Treibhausgasemissionen der Schweiz nehmen mittel- bis langfristig für alle Szenarien ab
(Abbildung 8). Die Abnahme der Emissionen im Jahr 2050 gegenüber 1990 beträgt im hohen Szenario, welches von wenig einschneidenden Massnahmen ausgeht, lediglich rund 15%.
Mit den Annahmen, welche dem mittleren Szenario unterlegt sind, sinken die Emissionen bis 2050 um
etwas mehr als 40% gegenüber 1990. Im tiefen Szenario, welches von einer konsequenten, international koordinierten Klimapolitik ausgeht, reduzieren sich die Emissionen um beinahe 70%. Allerdings fallen beim mittleren und hohen Szenario die Emissionen der Gaskombikraftwerke stark ins
Gewicht. Betrachtet man die Emissionen ohne GuD, so beträgt die Reduktion bis 2050 knapp 50% im
mittleren Szenario bzw. rund 30% im hohen Szenario. Die Wahl der Stromerzeugungsvariante hat
also grossen Einfluss auf die resultierende Emissionsreduktion.
Das aktuelle CO2-Gesetz sieht vor, dass Gaskombikraftwerke ihre Emissionen vollumfänglich kompensieren müssen, mindestens 50% davon im Inland. Zudem existiert eine Kompensationspflicht für
Importeure von fossilen Treibstoffen, welche für das Jahr 2020 auf 10% festgelegt ist. Diese Elemente
der heutigen Klimapolitik sind in den Energieperspektiven nicht explizit enthalten. In den untenstehenden Tabellen (Tabelle 4, Tabelle 5, Tabelle 6) werden die Emissionen mit und ohne Einbezug der
Kompensationspflicht aufgeführt. In Abbildung 8 ist die Kompensationsleistung nicht dargestellt.
Die Emissionsszenarien sind auf die mittel- bis langfristige Entwicklung und nicht auf die Beurteilung
der Zielerreichung im Jahr 2020 ausgelegt. Die Entwicklung im Hinblick auf das Reduktionsziel im
Jahr 2020 wird mit Hilfe von Kurzfristperspektiven in einer separaten Publikation evaluiert.
60000
50000
Gg CO2 eq
40000
30000
20000
10000
0
1990
2000
2010
2020
2030
2040
Hohes Szenario
Mittleres Szenario
Tiefes Szenario
hoch (inkl. GuD)
mittel (inkl. GuD)
Inventar
2050
Abbildung 8: Emissionsperspektiven der Schweiz8 bis 2050.
8
Erläuterungen zur Kompensationspflicht gemäss CO 2-Gesetz siehe Text. Das CO2-Gesetz deckt den
Zeitraum 2013-2020 ab. Die Weiterführung der Kompensationspflicht und die Höhe des Kompensationssatzes über 2020 hinaus sind aktuell nicht festgelegt. Der berechnete Wert für 2030 schreibt die
Kompensationspflicht für 2020 fort.
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274/2006-01962/20/07/05/O171-2413
Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
Tabelle 4: Treibhausgasemissionen, mittleres Szenario (in Mio t CO 2eq)
1990
2000
2010
2020
2030
Total8
inkl. Kompensation
45.0
37.9
exkl. Kompensation
52.9
51.7
54.1
46.5
39.8
Gebäude
17.5
16.6
16.6
12.4
8.7
Haushalte
11.9
11.1
11.5
8.1
5.2
Dienstleistung
5.6
5.5
5.1
4.3
3.5
Verkehr
15.4
16.6
17.0
14.0
10.8
Personenwagen
10.1
11.4
11.1
9.1
6.7
Industrie
12.6
11.6
12.9
12.9
13.2
Energieumwandlung
2.9
3.4
4.4
4.8
5.0
GuD
0
0
0
0.0
1.3
Energ. Emissionen
6.1
5.8
6.0
5.6
4.8
Prozess-Emissionen
3.5
2.4
2.5
2.5
2.1
Übrige
7.3
7.0
7.6
7.3
7.1
Landwirtschaft
6.1
5.5
5.6
5.3
5.3
Fluorierte Gase
0.2
0.7
1.3
1.3
1.0
internationaler Flugverkehr
3.2
4.7
4.3
4.8
5.4
2040
2050
35.2
6.2
3.3
2.9
8.5
5.0
13.7
4.7
3.0
4.2
1.8
6.8
5.3
0.7
30.3
4.7
2.3
2.4
7.0
3.8
12.0
4.5
2.3
3.7
1.5
6.7
5.3
0.5
5.6
5.8
Tabelle 5: Treibhausgasemissionen, tiefes Szenario (in Mio t CO2eq)
2020
2030
2040
2050
Total8
inkl. Kompensation
41.5
30.1
exkl. Kompensation
42.8
31.0
22.6
17.3
Gebäude
11.9
7.3
4.5
2.9
Haushalte
7.8
4.2
2.1
1.1
Dienstleistung
4.1
3.1
2.4
1.8
Verkehr
11.6
7.2
4.1
2.4
Personenwagen
7.6
4.6
2.5
1.3
Industrie
12.1
10.5
8.9
7.7
Energieumwandlung
4.6
4.5
4.2
3.9
GuD
0.0
0.0
0.0
0.0
Energ. Emissionen
5.1
3.8
3.0
2.3
Prozess-Emissionen
2.5
2.1
1.8
1.5
Übrige
7.1
6.0
5.0
4.2
Landwirtschaft
5.3
4.6
3.8
3.0
Fluorierte Gase
1.2
0.7
0.4
0.4
internationaler Flugverkehr
4.8
5.4
5.6
5.8
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Referenz/Aktenzeichen: O171-2413
Tabelle 6: Treibhausgasemissionen, hohes Szenario (in Mio t CO2eq)
2020
2030
2040
2050
Total8
inkl. Kompensation
48.4
44.5
exkl. Kompensation
50.5
48.0
48.2
45.2
Gebäude
12.8
10.0
8.0
6.6
Haushalte
8.4
6.3
4.8
3.8
Dienstleistung
4.4
3.7
3.2
2.8
Verkehr
15.4
13.2
11.6
10.5
Personenwagen
9.9
8.5
7.5
6.6
Industrie
13.7
15.7
19.1
18.5
Energieumwandlung
4.7
4.7
4.6
4.5
GuD
0.8
3.9
8.4
8.7
Energ. Emissionen
5.7
4.9
4.3
3.8
Prozess-Emissionen
2.5
2.1
1.8
1.5
Übrige
8.7
9.1
9.4
9.6
Landwirtschaft
5.7
5.7
5.7
5.7
Fluorierte Gase
2.4
2.9
3.2
3.3
internationaler Flugverkehr
8
4.8
5.4
5.6
5.8
Referenzen
Bundesamt für Landwirtschaft 2011: Klimastrategie Landwirtschaft: Klimaschutz und Anpassung an
den Klimawandel für eine nachhaltige Schweizer Land- und Ernährungswirtschaft. Bundesamt für
Landwirtschaft. Bern, Schweiz. http://www.blw.admin.ch/themen/00010/00071/00265/
Bundesamt für Umwelt 2014: Treibhausgasinventar der Schweiz 1990-2012 (in englisch), Bundesamt für Umwelt. Bern, Schweiz.
http://www.bafu.admin.ch/climatereporting/00545/13193/index.html?lang=en
Bundesrat 2012: Botschaft zur Weiterentwicklung der Agrarpolitik in den Jahren 2014-2017. Bern.
http://www.admin.ch/ch/d/ff/2012/2075.pdf
Carbotech 2013: Emissionsperspektiven F-Gase: HFKW, PFKW und SF6. Carbotech AG im Auftrag
des Bundesamtes für Umwelt. Basel.
Peter, S., Hartmann, M., Weber, M., Lehmann, B., Hediger, W. 2009: "THG 2020" - Möglichkeiten
und Grenzen zur Vermeidung landwirtschaftlicher Treibhausgase in der Schweiz. Gruppe Agrar-,
Lebensmittel und Umweltökonomie des Interdepartementalen Instituts für Umweltentscheidungen. ETH, Zürich.
Peter, S., Valsangiacomo, A., Lehmann, B., Weber, M. 2010: "Stickstoff 2020" - Möglichkeiten und
Einschränkungen zur Vermeidung landwirtschaftlicher Stickstoffemissionen in der Schweiz.
Gruppe Agrar-, Lebensmittel und Umweltökonomie des Interdepartementalen Instituts für Umweltentscheidungen. ETH, Zürich.
Prognos 2012: Die Energieperspektiven für die Schweiz bis 2050 – Energienachfrage und Elektrizitätsangebot in der Schweiz 2000-2050. Prognos AG im Auftrag des Bundesamtes für Energie,
Basel.
http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=de&name=de_5648691
51.pdf
Zimmermann, A., Möhring, A., Mack, G., Mann, S., Ferjani, A., Gennaio, M.-P. 2011: Die Auswirkung eines weiterentwickelten Direktzahlungssystems: Modellberechnungen mit SILAS und
SWISS-land. ART-Bericht 744; Agroscope Reckenholz-Tänikon (ART). Tänikon-Ettenhausen,
Schweiz.
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274/2006-01962/20/07/05/O171-2413