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Stromproduktion: CO2-Zertifikate müssen teurer werden

Ökonom der FH Graubünden berechnet, welche Strategie den CO2-Ausstoß am effizientesten reduziert

12. Februar 2021

Energiemarktforscher der Fachhochschule Graubünden, der Wirtschaftsuniversität Wien und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg haben untersucht, mit welchen Massnahmen der Ausstoss von Kohlendioxid bei der Stromproduktion am effizientesten gesenkt werden kann. Sie kommen zum Schluss, dass eine Verteuerung von CO2-Zertifikaten die Emissionen aktuell wesentlich stärker reduziert, als die Förderung regenerativer Energien aus Wind und Sonne. Die Ergebnisse der Studie sind im «Journal of Environmental Economics and Management» – eines der führenden Fachjournals für Umweltökonomie – veröffentlicht worden.

Die Schweiz hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2030 ihren Treibhausgasausstoss gegenüber dem Stand von 1990 zu halbieren, und ab 2050 keine Treibhausgase mehr auszustossen. Allerdings werden zwei Drittel der Schweizer Emissionen bei der Herstellung von Importgütern für die Schweiz im Ausland emittiert. Das hat zur Folge, dass auch im Falle, dass die Schweiz ihre Ziele zur Reduktion der heimischen Treibhausgasse erreicht, sie dennoch nicht CO2-frei wirtschaften kann. Eine CO2-freie Wirtschaft in der Schweiz kann nur gelingen, wenn auch alle Handelspartner zu gleichen Massen Massnahmen zur Treibhausgasreduktion durchsetzen. Darunter fällt vor allem Deutschland, der grösste Handelspartner der Schweiz.

Deutschland will bis im Jahr 2030 ebenfalls 55 Prozent weniger klimaschädliche Treibhausgase ausstoßen und bis 2050 sogar weitgehend treibhausgasneutral sein. Um diese ehrgeizigen Ziele zu erreichen, setzt die deutsche Bundesregierung vorrangig auf die Förderung regenerativer Energiequellen, vor allem Wind und Sonne. Bei der Bepreisung von Emissionen folgt Deutschland dem Europäischen Emissionshandelssystem (EU ETS), wobei der Preis für Emissionszertifikate lange Zeit deutlich unter 10 Euro pro Tonne CO2 lag. Zwar hat Deutschland die CO2-Bepreisung für Heiz- und Kraftstoffe seit Jahresbeginn auf 25 Euro pro Tonne angehoben, für die Stromerzeugung gilt das jedoch nicht.

Grossbritannien geht anderen Weg als Deutschland
Dr. Adhurim Haxhimusa, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Zentrum für wirtschaftspolitische Forschung (ZWF) der FH Graubünden hat gemeinsam mit Prof. Dr. Klaus Gugler von der Wirtschaftsuniversität Wien und Prof. Dr. Mario Liebensteiner der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) am Beispiel Deutschlands und Grossbritanniens untersucht, welche Steuerungsinstrumente die Treibhausgasemissionen bei der Stromproduktion am effizientesten senken können. Deutschland und Grossbritannien verfolgen unterschiedliche Strategien. «Während Deutschland massiv regenerative Energien subventioniert, haben die Briten eine Kohlendioxid-Steuer für den Strommarkt eingeführt. Damit wurde der effektive CO2-Preis auf über 35 Euro pro Tonne angehoben», sagt Adhurim Haxhimusa.

Welche dieser Massnahmen ist wirkungsvoller? Für ihren Ländervergleich werteten die Forscher die Daten der vergangenen Jahre aus: tägliche CO2-Emissionen aus dem Stromsektor, CO2-Preise, eingespeiste Elektrizität aus erneuerbaren Energien und andere Variablen wie Stromnachfrage, Kohle- und Gaspreise sowie saisonale Effekte. Das Ergebnis ist eindeutig: Während Deutschland seine Emissionen aus dem Stromsektor nur relativ moderat senken konnte, schaffte Grossbritannien eine Emissionsminderung von 55 Prozent seit der Einführung der Kohlendioxid-Steuer für Strom im Jahre 2013.

Gas verdrängt Kohle
Die Forscher führen diesen Unterschied auf zwei zentrale Aspekte zurück: Zum einen kann die Förderung regenerativer Energien ihre Wirkung nicht wie gewünscht entfalten. Bei einer geringen CO2-Bepreisung verdrängen Wind- und Sonnenstrom nämlich zuerst die relativ «sauberen» Gaskraftwerke, während die «schmutzige» Kohle – vor allem die sehr schmutzige Braunkohle – weitgehend im Markt bestehen können. Erst bei einer sehr hohen Einspeisung von regenerativen Energien wird auch Kohlestrom aus dem Markt gedrängt. Zum anderen, das zeigt Grossbritannien, führt eine höhere Besteuerung von Kohlendioxid-Emissionen dazu, dass Kohle als Energieträger zunehmend durch Erdgas ersetzt wird. Bei der Stromproduktion emittiert Erdgas aber nur zirka halb so viel CO2 wie Kohle. «Schon durch einen moderaten CO2-Preis wird Kohle unrentabel und die Emissionen nehmen sprunghaft ab», erklärt Adhurim Haxhimusa.

Was kann man mit einer Milliarde Euro erreichen?
Das Modell ist gut geeignet, die Kosten klimapolitischer Ansätze zu kalkulieren. Die Ökonomen haben ausgerechnet, wie viel Emissionsminderung der Staat beispielsweise mit einer Milliarde Euro «kaufen» kann. In Deutschland kann man für diese Summe zum niedrigen Zertifikatpreis von 8 Euro pro Tonne rund 20 Millionen Tonnen CO2 reduzieren. Investiert man das Geld in derzeitige Einspeisevergütungen für Wind- beziehungsweise Solarenergie, kann man den CO2-Ausstoss um gerade einmal 5 Millionen beziehungsweise eine Million Tonnen senken. In Grossbritannien wäre der Effekt ungleich größer: Zu einem moderat hohen CO2-Preis von 36 Euro pro Tonne könnte man mit einer Milliarde Euro 33 Millionen Tonnen CO2 reduzieren, mittels derzeitiger Einspeisetarife für Windenergie etwa 18,5 Millionen Tonnen.

Marktbasierte Anreize fördern Brückentechnologien
Der entscheidende Vorteil der britischen Strategie besteht nach Einschätzung der Forscher darin, dass ein CO2-Preis marktbasierte Anreize setzt und nicht vorgibt, welche Technologie zum Zuge kommt. Damit kann beispielsweise relativ sauberes Gas die wesentlich problematischere Kohle weitgehend vom Markt verdrängen. Eine starke Subventionierung erneuerbarer Energien führt momentan hingegen dazu, dass vorwiegend zuerst Gas verdrängt wird, während Kohlekraftwerke weiterbetrieben werden. Diese Ergebnisse demonstrieren, dass selbst ein moderat hoher CO2-Preis helfen kann, kurzfristig und kostengünstig große Mengen an CO2 zu reduzieren, sofern Gaskraftwerke als Brückentechnologie vorhanden sind. Langfristig sollte man selbstverständlich auch Gas als fossilen Energieträger durch alternative Energiequellen ersetzen.

Weitere Details:

  • Journal of Environmental Economics and Management, DOI: 10.1016/j.jeem.2020.102405, «Effectiveness of Climate Policies: Carbon Pricing vs. Subsidizing Renewables»
  • Zentrum für wirtschaftspolitische Forschung, Fachhochschule Graubünden

 

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