Forschungsmeldungen Professor Aaron Praktiknjo

30.06.2022
 

RWTH-Studie sieht Einsparpotenzial bei Gas-Verstromung (30.06.2022)

Anlässlich reduzierter Erdgas-Lieferungen aus Russland untersuchte ein Team von Forschern der RWTH die Abhängigkeit der europäischen Stromversorgung vom Erdgas

Die Bundesregierung sieht die Kürzungen der Erdgas-Lieferungen aus Russland als unmittelbare Bedrohung der deutschen Energieversorgung und hat als Folge die Alarmstufe des Notfallplans Gas ausgerufen. Wissenschaftler der RWTH haben nun untersucht, ob es möglich wäre, die Verstromung von Erdgas deutlich zu reduzieren und kommen zu dem Ergebnis, dass es erhebliche Einsparpotenziale gibt.

Das Ergebnis der Simulationen: Der Stromsektor könnte den eigenen durchschnittlichen Energieverbrauch um 30 Prozent reduzieren, ohne dass größere Stromabschaltungen oder volkswirtschaftliche Kosten drohten. Eine Verringerung um 30% der üblichen Erdgasverstromung würde volkswirtschaftliche Kosten von etwa 1,4 Milliarden Euro pro Jahr verursachen. Das sind nach Angaben der Wissenschaftler ca. 0,01 Prozent des Bruttoinlandsprodukts der Europäischen Union. Die Kosten wären also beherrschbar. "Dies setzt jedoch voraus, dass der Stromverbrauch im Knappheitsfall volkswirtschaftlich intelligent rationiert wird", sagt Professor Aaron Praktiknjo,  Lehrstuhl für Energiesystemökonomik.

Professor Albert Moser vom Lehrstuhl für Übertragungsnetze und Energiewirtschaft ergänzt: "Die Ergebnisse zeigen, dass in Knappheitssituationen auf Teile der Erdgasverstromung verzichtet werden kann." Dann könnte mit dem so eingesparten Erdgas die Versorgung von Haushalten und von der Industrie sichergestellt werden.

 

600.000 Haushalte in Deutschland geraten zusätzlich unter die Armutsgefährdungsschwelle (29.03.2022)

Der RWTH-Lehrstuhl für Energiesystemökonomik untersuchte Auswirkungen der steigenden Energiepreise. Auch infolge des Ukraine-Kriegs einkommensschwache Haushalte überproportional belastet.

In den letzten Monaten sind die Energiepreise sehr stark angestiegen. Zuletzt sorgte der Krieg in der Ukraine für eine weitere Anspannung bei den bereits sehr hohen Energiepreisen. Die starken Energiepreissteigerungen belasten auch private Haushalte. In einer Kurzstudie des Lehrstuhls für Energiesystemökonomik der RWTH Aachen wurden diese Auswirkungen in energieökonomischen Simulationsmodellen untersucht.

Über alle Haushaltsgruppen hinweg ist den Studienergebnissen zufolge eine deutliche finanzielle Mehrbelastung zu verzeichnen. Ein durchschnittlicher Vierpersonenhaushalt, der Wärme über eine Gasheizung bezieht, muss aktuell im Vergleich zu Anfang 2020, also vor den Auswirkungen der Corona-Pandemie, mit Mehrausgaben von 1.624 Euro auf ein Jahr hochgerechnet kalkulieren. Davon entfallen mit 172 Euro 10,6 Prozent auf Strom, mit 753 Euro 46,4 Prozent auf Erdgas sowie durchschnittlich mit 699 Euro 43,0 Prozent auf Benzin und Diesel.

Die Studie untersucht die Folgen für Haushalte mit unterschiedlichen Einkommenssituationen. Die jährlichen Mehrausgaben liegen für die einkommensschwächsten Haushalte im untersten Dezil, also Zehntel, im Vergleich zu Anfang 2020 bei 492 Euro. Die Mehrausgaben der einkommensstärksten Haushalte liegen im obersten Dezil bei 1.419 Euro. Zwar liegt zwischen beiden Haushaltsgruppen bei den Mehrausgaben für Energie ein Faktor von 2,9, jedoch liegt im Vergleich zwischen den verfügbaren Einkommen beider Haushaltsgruppen ein Faktor von 8,2.

Einkommensschwächste Haushalte am stärksten betroffen

Die einkommensschwächsten Haushalte sind somit von den gestiegenen Energiepreisen gemessen am Einkommen am stärksten betroffen. Allein durch die seit Anfang 2020 deutlich gestiegenen Energiepreise rutschen laut den Ergebnissen der Studie zusätzlich rund 600.000 Haushalte in Deutschland unter die Armutsgefährdungsschwelle. Im untersten Dezil dominiert Erdgas mit 42 Prozent der gesamten Mehrausgaben für Energie. Dieser Anteil liegt bei den einkommensstärksten Haushalten im obersten Dezil bei 31 Prozent. Umgekehrt überwiegen im einkommensstärksten Haushaltsdezil Mehrausgaben für Benzin und Diesel mit einem Anteil von 43 Prozent. Dieser Wert liegt im einkommensschwächsten Dezil bei 24 Prozent.

Weiterhin kommt die Studie zu dem Ergebnis, dass die Haushalte angesichts der hohen Preise ihre Energieverbräuche in erheblichem Umfang reduzieren. Der durchschnittliche Vierpersonenhaushalt mindert infolge der höheren Energiepreise auf das Jahr gerechnet seinen Stromverbrauch um 4,9 Prozent (202 kWh), den Erdgasverbrauch um 25,0 Prozent (3.436 kWh) und verbraucht um 14,0 Prozent (205 Liter) weniger Kraftstoff (Benzin und Diesel).

Den Studienergebnissen des Lehrstuhls zufolge profitieren bei den jüngst seitens der Bundesregierung vorgestellten Entlastungen für Verbraucherinnen und Verbraucher bei Benzin und Diesel tendenziell eher einkommensstarke Haushalte. Einkommensschwache Haushalte würden eher von Entlastungen bei Erdgas profitieren. Weiterhin raten die Autoren der Studie möglichst von einer Entlastung über eine direkte Reduktion der Energiepreise ab. Die hohen Preise würden nämlich auch dazu beitragen, den Verbrauch von fossilen Energieträgern und die Importabhängigkeiten von diesen zu verringern.

Hier ist die Kurzstudie online verfügbar.

 

Wie gefährlich ist Bitcoin für das Klima wirklich? (30.08.2019)

Wissenschaftler der RWTH Aachen und des Instituts für Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM) veröffentlichen Forschungsergebnisse zum Energieverbrauch durch Bitcoin.

Im Oktober 2018 sorgte eine Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Nature Climate Change international für Aufsehen. Ein siebenköpfiges amerikanisches Team um Camilo Mora von der University of Hawaiʻi at Mānoa warnte dort eindringlich vor einem bevorstehenden Scheitern des Zwei-Grad-Ziels der internationalen Klimapolitik innerhalb der nächsten zwei Jahrzehnte. Als alleiniger Verursacher hierfür wurde von der Mora-Gruppe das Bitcoin-Netzwerk identifiziert. Untermauert wurde diese Prognose mit einer Analyse des Bitcoin-Stromverbrauchs und der damit verbundenen Treibhausgasemissionen.

Die Ergebnisse des amerikanischen Forscherteams sind allerdings umstritten. In einer nun ebenfalls in Nature Climate Change veröffentlichten Replik kritisieren die deutschen Energieforscher Aaron Praktiknjo, Juniorprofessor für Energieressourcen- und Innovationsökonomik der RWTH Aachen, und Lars Dittmar vom Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM) die Analysen ihrer Kollegen. Zwar bestätigen die beiden Wissenschaftler, dass das Bitcoin-Netzwerk grundsätzlich energieintensiv ist, die Ergebnisse des amerikanischen Forscherteams seien aber um mehrere Größenordnungen überschätzt. Insbesondere die Annahmen zur Bitcoin-Technologie und zum Energiesystem wären schlichtweg nicht haltbar.

So geht das Team um Mora davon aus, dass zukünftig der gesamte weltweite elektronische Zahlungsverkehr über Bitcoin abgewickelt wird. Dittmar und Praktiknjo argumentieren, dass das Bitcoin-Protokoll eine technische Obergrenze für die jährliche Anzahl an Transaktionen vorsehe, die für den weltweiten elektronischen Zahlungsverkehr um einen Faktor von 500 zu niedrig sei. Ebenso problematisch sehen sie die Annahme, dass der Energieverbrauch des Bitcoin-Netzwerks proportional mit der Anzahl an Transkationen wachse. Das Forscherduo erläutert, dass hinter dem Stromverbrauch von Bitcoin vielmehr ein äußerst komplexes System stehe, das im Wesentlichen vom Bitcoin-Kurs und den Stromkosten abhängig sei, nicht aber von der Anzahl an Transaktionen.

Einen weiteren wesentlichen Kritikpunkt orteten Dittmar und Praktiknjo in den Szenarien zu Energieverbräuchen durch Bitcoin. Demnach führt die Bitcoin-Technologie bereits in den kommenden fünf Jahren zu einer Verdreifachung des weltweiten Stromverbrauchs. Ein solch schnelles Wachstum ist nach Auffassung Dittmars und Praktiknjos bereits aufgrund technischer Restriktionen unrealistisch: „Die Planung und der Bau von Energieinfrastruktur erfordern erhebliche Vorlaufzeiten, eine Verdreifachung der Energieinfrastruktur innerhalb von nur fünf Jahren ist organisatorisch ausgeschlossen.“ Selbst bei der theoretischen Annahme, dass ein solch immenses Wachstum technisch möglich sei, sprächen ökonomische Gründe dagegen. „Eine Verdreifachung des weltweiten Stromverbrauchs innerhalb von nur fünf Jahren würde aufgrund von Ressourcenknappheiten zu einer Preisexplosion von Strom führen. Eine solche Preisexplosion hätte wiederum einen dämpfenden Effekt auf die Stromnachfrage – auch für das Schürfen von Bitcoins.“

Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Climate Change unter dem Titel „Could Bitcoin emissions push global warming above 2°C?“ veröffentlicht.