Soziale Kosten der Stromerzeugung

Abstract

Der Wirkungspfadansatz erlaubt es, bei der Bewertung von Stromerzeugungstechnologien nicht nur die Stromerzeugungskosten, sondern auch externe Effekte, insbesondere Umweltbelastungen zu berücksichtigen. Die ganzheitliche Bewertung berücksichtigt die drei Ziele: • Reduktion der Folgen des Klimawandels durch Treibhausgasemissionen, • Reduktion der Gesundheitsrisiken und Umweltschäden durch Umwelteinwirkungen, • geringe Stromgestehungskosten im Energiemix. Zu diesem Zweck wird der gesamte Lebenszyklus der Technologien berücksichtigt, und somit werden auch Emissionen und Kosten berücksichtigt, die außerhalb von Deutschland entstehen. Es gibt Sachbilanzen zu Emissionen durch die Herstellung und den Betrieb der Technologien, aber auch durch die vor- und nachgelagerten Prozesse. Da der Vergleich der Emissionen zu keinen eindeutigen Aussagen führt, müssen diese Daten bewertet werden. Dies ist durch die Berechnung von Schäden und der anschließenden monetären Bewertung der Schäden möglich. Die Ziele der Arbeit lassen sich in drei Teile unterteilen: • methodische Weiterentwicklung des Wirkungspfadansatzes, • die Anwendung der Methodik zur Berechnung der externen und sozialen Kosten von Stromerzeugungstechnologien, die im Jahr 2030 neu installiert werden, • die Einordnung der Ergebnisse in den Kontext der nachhaltigen Entwicklung. Die Verbesserungen der Methodik umfassen insbesondere: • die integrierte Bewertung von Klimawandel und Luftschadstoffen, • die Verwendung eines neuen regionalen Ausbreitungsmodells für Luftschadstoffe: o verbesserte Bewertung der sekundären Schadstoffe Ozon und anorganische Aerosole o räumliche Ausdehnung der Modellierung von Luftschadstoffen auf die nördliche Hemisphäre o Verwendung verschiedener Hintergrundemissionsszenarien o Anwendung verschiedener meteorologischer Jahre o Implementierung eines „Generators lokaler meteorologischer Daten“ für die lokale Ausbreitungsmodellierung • eine Bewertung der Auswirkungen auf Ökosysteme und Biodiversität, • die Verwendung eines globalen Ausbreitungsmodells für Luftschadstoffe, • die Implementierung der Bewertung von toxischen Stoffen und Radionukliden, • die Berücksichtigung der Zeitabhängigkeit der monetären Bewertung, • die Bewertung von schweren Unfälle und Risikoaversion, • die Berücksichtigung von Backup-Kosten, • eine Einschätzung der sozialen Kosten von „Power-to-Gas“. Mit der verbesserten Methodik werden externe und soziale Kosten verschiedener Stromerzeugungstechnologien berechnet. Die Ergebnisse und das Wissen über externe Kosten können zur Unterstützung der Entscheidungsprozesse bei Investitionen in verschiedene Stromtechnologien genutzt werden. Es wurden Daten für neue, erst in der Zukunft verfügbare Technologien ausgewertet. Im Mittelpunkt steht die Stromerzeugung für die Inbetriebnahme im Jahr 2030. Ergebnisse: Photovoltaik (PV), Windenergie, Wasserkraftwerke und Kernkraft in Form eines EPR weisen die geringsten sozialen Kosten auf. PV und Wind benötigen dabei Backup-Systeme zur Bereitstellung von Strom, wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht. Deren Kosten sind in den sozialen Kosten mit enthalten. Auch Braunkohlekraftwerke mit Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid, sogenanntes „Carbon Capture and Storage“ (CCS) haben noch relativ geringe soziale Kosten. Zu beachten ist, dass Deutschland bis 2038 aus der Kohle und schon bis 2022 aus der Kernenergie austeigen will und, dass CCS bisher nicht akzeptiert wird. Somit können die entsprechenden Technologien nur im Ausland betrieben werden. Mit der in dieser Arbeit entwickelten methodischen Verbesserungen und Erweiterungen konnten neue, genauere soziale Kosten von Stromerzeugungstechniken berechnet werden. Die ermittelten Ergebnisse können zur Unterstützung von Entscheidungen zur Gestaltung des zukünftigen Stromerzeugungssystems im Rahmen der Energiewende herangezogen werden.