Integrierte sektorübergreifende Szenarien zur Erreichung der Klimaneutralität in Österreich

Der österreichische integrierte nationale Energie- und Klimaplan (NEKP) legt das Ziel der Klimaneutralität bis 2040 fest. Während die Emissionen aus fossilen Brennstoffen in den letzten zwei Jahrzehnten zurückgegangen sind, stagnieren die Netto-Emissionen seit 1990 aufgrund eines Rückgangs der Kohlenstoffsenken im Bereich Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft (LULUCF). Um Klimaneutralität zu erreichen, ist daher ein umfassendes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen allen Sektoren erforderlich – nicht nur zwischen jenen, die fossile Brennstoffe emittieren. Integrierte Klimaneutralitätsszenarien, die alle Sektoren berücksichtigen, fehlen in Österreich derzeit jedoch weitgehend, was das Verständnis über verfügbare Handlungsoptionen erheblich einschränkt. Um diese Forschungslücke zu schließen, zielt das Projekt CROSS-SEC darauf ab, erstmals Szenarien für das Erreichen vollständiger Klimaneutralität in allen Sektoren bis 2040 bereitzustellen. Unser Ansatz entwickelt integrierte Szenarien, die die Wechselwirkungen zwischen allen Treibhausgas (THG)-emittierenden Sektoren abbilden und dabei relevante Annahmen harmonisieren. Dabei werden sektorübergreifende Zusammenhänge wie die Nutzung von Biomasse für Energiezwecke oder der Ausbau erneuerbarer Energieanlagen auf landwirtschaftlichen Flächen berücksichtigt. Aufbauend auf bisherigen Forschungsarbeiten im Rahmen des österreichischen Klima- und Energiefonds (ACRP) sowie weiteren Initiativen verknüpfen wir sektorale Modelle, um die komplexen Wechselwirkungen, Zielkonflikte und Synergien, die für das Erreichen der Klimaneutralität entscheidend sind, umfassend abzubilden. Ein zentrales Instrument unseres Ansatzes ist das moderne Energiesystemmodell PyPSA-EUR, das eine detaillierte Modellierung des österreichischen Energiesystems mit hoher zeitlicher Auflösung ermöglicht und dabei auch den Energieträgerhandel mit europäischen Nachbarländern berücksichtigt. PyPSA-EUR umfasst zudem Industrieemissionen und erlaubt so vollständige Einblicke in die für die Dekarbonisierung notwendigen Investitionen und Betriebskosten im Energiesystem. Dieses Modell wird mit FAMOS, einem räumlich aufgelösten Modell der österreichischen Landwirtschaft, sowie dem Forstwirtschaftsmodell 3WME gekoppelt, das Biomassewachstum und Kohlenstoffvorräte in österreichischen Wäldern bewertet. Das FAMOS-Modell wird so angepasst, dass es detaillierte Investitionskosten für verschiedene Minderungsoptionen abbildet. Sowohl PyPSA-EUR als auch FAMOS berücksichtigen zudem die durch den Klimawandel verursachten Anpassungskosten bis 2040. Unsere Forschung geht über bisherige Arbeiten in zwei wesentlichen Aspekten hinaus: Erstens ermöglichen wir eine detaillierte Bewertung der erforderlichen Investitionen in allen Sektoren zur Erreichung der Klimaneutralität und optimieren die Minderungsmaßnahmen sektorenübergreifend. Zweitens quantifizieren wir durch unsere integrierte Analyse das Ausmaß an negativen Emissionen, das notwendig ist, um verbleibende Emissionen aus schwer vermeidbaren Sektoren wie Landwirtschaft und Industrie auszugleichen. Dabei identifizieren wir auch, welche Sektoren diese negativen Emissionen am kosteneffizientesten bereitstellen können.