Kurzbeschreibung Szenario SSP5-8.5 (Fossil befeuerte Entwicklung):
Der demografische Wandel und Energieengpässe, ausgelöst durch regionale und überregionale Spannungen, hemmen zunächst das Wirtschaftswachstum in Deutschland. Dies führt zu politischer Polarisierung und erstarkendem Populismus, was unter anderem zu einer Ablehnung der Energiewende führt. Um Wohlstand und Energieversorgung zu sichern, werden bestehende Umweltstandards abgeschafft und nationale Energiereserven, darunter Kohle und Fracking, priorisiert. So ist bis zum Ende des Jahrhunderts mit einem globalen Temperaturanstieg von ca. 4,8°C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau zu rechnen. Umfangreiche Subventionen und Investitionen in die Bildung, insbesondere in MINT-Fächer (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik), fördern Innovationen, während die Bildung für nachhaltige Entwicklung an Bedeutung verliert. Traditionelle deutsche Industrien wie Automobil-, Chemie- und Elektrotechnik profitieren von aufgehobenen Standards, Effizienzsteigerungen, internationaler Wettbewerbsfähigkeit und ressourcenintensiven Lebensstilen. Neue Märkte entstehen vor allem im Bereich der Informationstechnologie. Die wirtschaftliche Erholung und das hohe Konsumniveau ermöglichen umfangreiche öffentliche Investitionen in soziale Sicherungssysteme, die zu sozialer Stabilität und Wohlstand führen. Während das Armutsrisiko deutlich sinkt, bleiben soziale Ungleichheiten bestehen. Konsum- und ressourcenintensive Lebensstile sowie die wachsende Nachfrage nach Fleisch und Luxusgütern treiben das Wirtschaftswachstum weiter voran, wobei die Energieversorgung überwiegend von fossilen Brennstoffen abhängt. Effiziente staatliche Institutionen stärken den gesellschaftlichen Zusammenhalt und sichern ein hohes Vertrauen in die Demokratie. Eine detaillierte Beschreibung des gesamten Szenarios finden Sie hier.
Modellierungslauf CDR-Ziel + Politik
In diesem Modellierungsdurchgang werden zusätzlich zu den Baseline-Bedingungen neben der erhöhten Nachfrage nach Kohlenstoffentnahme im LULUCF-Sektor zur Erreichung des gesetzten CDR-Ziels auch szenario-spezifische Politikmaßnahmen (z.B. Nachfrage nach BECCS) berücksichtigt. Eine detaillierte Beschreibung der verschiedenen Modellierungsläufe und ihrer Annahmen finden Sie hier.
Erläuterungen zur Abbildung „CDR-Portfolio“
Die Darstellung zeigt den kumulierten Flächenverbrauch der verschiedenen modellierten landbasierten CDR-Methoden im zeitlichen Verlauf von heute (2020) bis zum Ende des Jahrhunderts (2100). In der Modellierung ist nur die Nachfrage nach Pflanzenkohlenstoff berücksichtigt, die Kohlenstoffflüsse des gesamten Landsystems (z.B. Kohlenstoff im Boden, CO2-Emissionen) sind dagegen nicht abgebildet.
Somit zeigt die Abbildung keine Senkenpotenziale, sondern eine vereinfachte Darstellung der CDR-Flächenpotenziale, die unter Berücksichtigung folgender Limitierungen zu interpretieren sind:
- Der Waldumbau umfasst nur den Wechsel von höheren zu niedrigeren Bewirtschaftungsintensitäten (z.B. hoch intensiver Forst zu Naturwald).
- Aufforstung fasst die Flächenzunahme aller Bewirtschaftungsformen im Forst (wenig bis hoch intensiv bewirtschafteter Wald sowie Naturwald) zusammen.
- Es werden lediglich die Flächenzugewinne der einzelnen CDR-Maßnahmen dargestellt, die über den gesamten Zeitraum bestehen bleiben. Gehen solche CDR-Flächen im Laufe der Zeit wieder verloren (z.B. Verlust von vorher neu entstandenen Waldflächen), werden diese nicht berücksichtigt.
- Die Abbildung zeigt dem LULUCF-Sektor zugeordnete CDR-Maßnahmen, weshalb die Flächenpotenziale von BECCS, das per Definition nicht dem LULUCF-Sektor angehört, nicht dargestellt werden.
- In der Modellierung wurden vorrangig waldbasierte CDR-Maßnahmen berücksichtigt, weshalb Carbon Farming (z.B. Veränderungen in der Bewirtschaftungsform bzw. -intensität in der Landwirtschaft) in dieser Darstellung nicht auftaucht.
Eine Aussage über die Senkenleistung der dargestellten Flächen kann erst nach Modellierung der gesamten Kohlenstoffflüsse sowie folgender weiterer Informationen getroffen werden:
- Landnutzungshistorie: Die vorherige Nutzungsform hat erheblichen Einfluss auf das tatsächliche Senkenpotenzial einer Fläche (z.B. Aufforstung auf vormals extensivem Weideland oder intensiv bewirtschaftetem Ackerland).
- Veränderungen land- und forstwirtschaftlicher Bewirtschaftungsintensitäten im Zeitverlauf und deren Auswirkungen auf die Emissionen sowie das Senkenpotenzial (z.B. der Wechsel von extensiv zu intensiv bewirtschafteten landwirtschaftlichen Flächen oder umgekehrt).
Hintergrundinformationen
Erläuterung und Interpretation der Landnutzungskarte
Die Landnutzungskarte zeigt eine mögliche Entwicklung der Landnutzung in Deutschland für das Szenario SSP5-8.5 für den Zeitraum 2020 bis 2100. Die zugrunde liegenden Annahmen sind den Beschreibungen der Szenarien und der Modellierungsläufe zu entnehmen.
Die vorliegende Interpretation bezieht sich auf den Modellierungslauf “CDR-Ziel+Politik” und beschreibt die wesentlichen Landnutzungsänderungen entlang von Kernaussagen sowie raumzeitlicher Charakteristika. Diese sind als Veränderungen im Vergleich zu den Modellierungsläufen “Baseline” sowie “CDR-Ziel” zu interpretieren, die als Ausgangspunkt der Betrachtung dienen. Die Veränderungen spiegeln somit Abweichungen bzw. Entwicklungen relativ zum Ausgangsniveau wider.
Die Einführung der CDR-Politikmaßnahmen in diesem Szenario konzentriert sich auf: umfangreiche Einführung von BECCS ab 2035 mit starkem Wachstum, zügige Einführung eines niedrigen CO₂-Preises mit anschließender Abschaffung sowie Waldumbau nur im Staatswald mit unzureichenden Regelungen.
Starker und unmittelbarer Anstieg von Bioenergieflächen durch die Einführung von BECCS
- Die effiziente Einführung von BECCS ab 2035 führt zu einem deutlichen Ausbau der Bioenergieflächen bis zur Mitte des Jahrhunderts. Danach bleibt das Niveau weitgehend konstant.
- Die Flächenzunahme von Bioenergie geht insbesondere zu Lasten intensiv genutzter Ackerflächen und Grünland.
- Weiterhin ressourcenintensive Lebensstile verstärken die Nutzungskonkurrenzen deutlich im Vergleich zu den anderen Modellierungsläufen, was sich in zunehmenden Versorgungslücken und Importabhängigkeiten von Nahrungsmitteln äußert.
- Negative Auswirkungen auf die Biodiversität durch Monokulturen haben gesellschaftlich und politisch keine Bedeutung.
Geringere Intensivierung im Waldumbau erhöht Senkenleistung
- Im Vergleich zum Modellierungslauf “CDR-Ziel” nimmt hoch intensiv genutzter Forst zugunsten von Wäldern mit mittlerer Bewirtschaftungsintensität ab.
- Dies hat bei gleichbleibenden Naturwaldflächen positive Effekte auf die Senkenleistung.
- Im zeitlichen Verlauf bleibt die Gesamtwaldfläche weitestgehend ähnlich, wobei die geringe Aufforstung von Naturwald bereits bis 2030 stattfindet. Weitere Aufforstungen werden durch die starke Zunahme von Bioenergieflächen verhindert.
- Naturnahe Aufforstung ist im Vergleich zum Modellierungslauf „CDR-Ziel“ räumlich weniger konzentriert und kleinteiliger ausgeprägt, mit einer schwächeren Fokussierung auf den Südosten und einer stärkeren Verteilung auf einzelne Standorte, insbesondere auch in Ostdeutschland. Der Waldumbau erfolgt überwiegend innerhalb bestehender Waldregionen.
- Aufgrund weiterhin bestehender ressourcenintensiver Lebensstile äußern sich diese Entwicklungen in zunehmenden Versorgungsengpässen und Importabhängigkeiten von Nadelholz zur stofflichen Nutzung.
Ausbleibende Ausbreitung multifunktionaler Systeme wie Agroforst und verstärkte Moorentwässerung
- Ein niedriger CO₂-Preis sowie die geringe Bedeutung von Naturschutz und Biodiversität verhindern eine weitere Ausbreitung von Agroforst.
- Stattdessen wird CDR vor allem durch politische Vorgaben im Waldsektor und der Bioenergie umgesetzt.
- Die Einführung von BECCS sowie weiterhin hohe Nutzungskonkurrenzen (zwischen Siedlung, Ackerbau, Forst) und ressourcenintensive Lebensstile fördern darüber hinaus eine verstärkte Entwässerung von Mooren, die insbesondere im Nordwesten, Norden und Nordosten Deutschlands stattfindet.
Landnutzungsänderung in Deutschland (2020 bis 2100)
Erläuterung und Interpretation der Abbildung „Landnutzungsänderung“
Die Abbildung zeigt die Landnutzungsentwicklung in Deutschland im Modellierungslauf “CDR-Ziel + Politik” von 2020 bis 2100 im Vergleich zu den Modellierungsläufen “Baseline” und “CDR-Ziel”. Dargestellt sind die prozentualen Anteile verschiedener Landnutzungskategorien, die unter “Methodik und Legende” ausführlicher beschrieben sind. Im Fokus stehen jene Veränderungen, die sich aus zusätzlichen szenariospezifischen CDR-Politikmaßnahmen ergeben, während das zugrunde liegende sozioökonomische Szenario unverändert bleibt.
In diesem Modellierungslauf wird BECCS in Form einer CDR-Politikmaßnahme eingeführt, unterscheidet sich jedoch in seiner Ausprägung (zeitliche Einführung und Ausbaugeschwindigkeit der Infrastruktur) je nach Szenario. Wichtig dabei ist zu bedenken, dass nicht jede Bioenergiefläche automatisch für BECCS zur Verfügung steht.
Rückgänge in landwirtschaftlichen Flächen verstärken Versorgungsengpässe
- Die Gesamtfläche für Ackerbau und Grünland nimmt im Vergleich zum Modellierungslauf “CDR-Ziel” deutlich ab, wobei die Anteile der einzelnen Bewirtschaftungsintensitäten weitgehend ähnlich bleiben.
- Die Abnahme erfolgt bis Mitte des Jahrhunderts stufenweise, hauptsächlich aufgrund von Bioenergieflächen durch die Einführung der Politikmaßnahme BECCS, und ab ca. 2075 kontinuierlich bis zum Ende des Jahrhunderts (allein aufgrund von Aufforstung).
- Die Abnahme landwirtschaftlicher Flächen führt zu starken Produktionsrückgängen über alle Bereiche (Futtermittel, tierische Produkte und Nahrungsmittel) und verschärft bereits in den anderen Modellierungsläufen auftretende Versorgungsengpässe drastisch.
CDR-Politikmaßnahmen beeinflussen maßgeblich die Entwicklung im Forst
- Die Entwicklung der Gesamtfläche im Forst verläuft weitgehend ähnlich zum Modellierungslauf “CDR-Ziel”, zeigt jedoch im Zeitverlauf deutliche Schwankungen und teilweise gegensätzliche Entwicklungen durch die Einführung der CDR-Politikmaßnahmen.
- So bewirkt die kurzfristige Einführung eines CO2-Preises eine anfängliche Aufforstung. Diese Flächen werden im Zuge der umfangreichen Einführung von BECCS sowie gleichzeitiger Aufhebung des CO2-Preises allerdings wieder zugunsten von Bioenergieflächen gerodet.
- Beim Waldumbau zeigt sich eine ähnliche Dynamik. Die Einführung des CO2-Preises führt zunächst zu einem starken Waldumbau hin zu niedrigen Bewirtschaftungsintensitäten. Mit der Auflösung des CO2-Preises bleiben langfristige Effekte jedoch begrenzt und der initiale Waldumbau nimmt im weiteren Verlauf des Jahrhunderts kontinuierlich ab, verbleibt allerdings auf einem höheren Niveau als im Modellierungslauf “CDR-Ziel”.
- Die Einführung von BECCS und die Aufkündigung des CO2-Preises können zu Versorgungsengpässen bei Laub- und Nadelholz führen.
Die Einführung von BECCS verändert die Landnutzung wesentlich
- Die umfangreiche Einführung der CDR-Politikmaßnahme BECCS ab 2035 führt zu einer unmittelbaren und drastischen Zunahme von Bioenergieflächen im Vergleich zum Modellierungslauf “CDR-Ziel”. Bis 2050 verdoppeln sich deren Flächenanteile, insbesondere zu Lasten land- und forstwirtschaftlicher Flächen und bleiben anschließend bis zum Ende des Jahrhunderts auf einem stabilen Niveau.
- Demgegenüber gehen die Flächenanteile von Solar- und PV-Anlagen sowie Mooren infolge der zunehmenden Flächenkonkurrenz durch Bioenergieflächen deutlich stärker zurück als im Modellierungslauf “CDR-Ziel”.
- Siedlungsflächen und Flächen für Agroforst bleiben weitgehend unverändert.
Die Einführung von BECCS erhöht Flächenkonkurrenzen und wirkt sich negativ auf Ökosystemleistungen aus
- Die Einführung der CDR-Politikmaßnahmen wirkt sich unterschiedlich und teilweise gegensätzlich auf die Senkenleistung sowie die Ökosystemleistungen aus. Während der CO2-Preis die Senkenleistung im LULUCF-Sektor kurzzeitig erhöht und auch in der Bereitstellung von Ökosystemleistungen sichtbar wird, führt dessen Aufhebung in Kombination mit der Einführung von BECCS dazu, dass CDR im weiteren Verlauf im Wesentlichen durch BECCS vorangetrieben wird.
- Diese Entwicklung ist auch bei regulierenden Ökosystemleistungen zu erkennen, die zunächst durch den eingeleiteten Waldumbau ansteigen und im weiteren Verlauf insbesondere durch den Ausbau von Monokulturen, der durch geringes Umweltbewusstsein unterstützt wird, und einer verstärkten Moorentwässerung kontinuierlich abnehmen.
- Insgesamt zeigt sich, dass die Umsetzung der CDR-Politikmaßnahmen vor allem über eine Umverteilung von Flächen von landwirtschaftlicher Produktion hin zu Bioenergie erfolgt. Dies führt zu einer zusätzlichen Flächenkonkurrenz und einem starken Rückgang der landwirtschaftlichen Gesamtproduktion.
- Die Verwendung von Bioenergie als ergänzender Energielieferant zu fossilen Ressourcen kann als Synergieeffekt zur Deckung des hohen Energiebedarfs gesehen werden. Dies folgt primär CDR-Zielen, da die Energiewende nicht mehr Teil der politischen Zielsetzung ist.
Downloads zu SSP5-8.5
| Download der Abbildungen des Szenarios: | https://nextcloud.imk-ifu.kit.edu/s/LyE3TrEpjdsxAWZ?dir=/maps_stats_plots/ssp585/land_use_change |
| Download der Karten des Szenarios: | https://nextcloud.imk-ifu.kit.edu/s/LyE3TrEpjdsxAWZ?dir=/maps_stats_plots/ssp585/land_use_maps |
| Alle den Karten und Abbildungen zugrundeliegenden Daten können hier abgerufen werden. Wichtige Publikationen und weiterführende Literatur zum Thema finden Sie hier. | |
