Szenarien und Daten

Die notwendigen CO2-Reduktionsziele können grundsätzlich auf unterschiedliche Art und Weise erreicht werden, z.B. durch Konsumverzicht oder den Umstieg auf CO2-freie technische Alternativen. Die nachfolgend verwendeten Transformations-Szenarien basieren nicht primär auf grösseren „persönlichen Einschränkungen“, da eine breite gesellschaftliche Akzeptanz dazu nicht sichtbar ist und damit eine Umsetzung bis 2050 in Frage gestellt wäre. Primär steht daher die CO2-Vermeidung durch alternative Technologien, Produkte, Verfahren etc. im Vordergrund.
Eine entsprechende Transformation der Gesellschaft unter Anwendung neuer Technologien folgt eigenen Gesetzmässigkeiten. Wir können diese Transformation zu einer treibhausgasfreien Gesellschaft nicht mit „klassischen“ Umweltschutzmassnahmen, wie z.B. der Klärung der Abwässer, vergleichen. Solche Massnahmen folgen meistens dem Prinzip des Grenznutzens, d.h. die Massnahmen werden mit der Zeit immer aufwändiger und der Nutzen nimmt ab.

In vielen Fällen, wie z.B. dem „Umbau“ der fossilen Personenwagen zu erneuerbaren Antrieben oder der grünen Stromproduktion, geht es um eine industrielle Transformation. D.h. Geldströme für Forschung, Produktion und Verteilung werden von fossilen und nuklearen Energieträgern auf neue Techniken und Energieträger übertragen. Die Einführung neuer Produkte folgt dabei meist einem typischen Muster (siehe Fig. 1 Produktlebenszyklen). Der Zyklus für fossil angetriebene Fahrzeuge befindet sich aktuell z.B. in der Phase „Verfall“, erneuerbare Antriebe in der „Einführungs-/Wachstumsphase“.

Fig. 1 Produktlebenszyklus, Bildquelle: https://www.business-wissen.de/produkt/7093/produktlebenszyklus-planen/

Bei der Einführung erneuerbarer Antriebe geht es also um das Wachstum neuer Technologien und Dienstleistungen. D.h. wir gehen am Anfang von mehr oder weniger konstanten prozentualen Wachstumsraten der neuen Antriebe pro Jahr aus, was schlussendlich einem exponentiellen Wachstum (Zinseszins!) entspricht. Diese anfänglichen Wachstumseffekte kommen uns in der Transformation entgegen, sie werden dafür sorgen, dass die Kosten mit der Zeit sinken und die neuen Techniken sich immer schneller ausbreiten. Gegen Ende der Transformation müssen die Wachstumsraten der neuen Techniken dann wieder fallen und sich bei einer oberen Grenze stabilisieren. Einführung, Wachstum und Reife werden mehr oder weniger einem logistischen Wachstum (siehe Figur 2) folgen. Als direkte Folge davon wird die zu ersetzende Technologie anhand der Kurve einer „logistischen Abnahme“ modelliert.

Fig. 2 Wachstumsfunktionen

Beispielhaft sei hier auf das untenstehende „Szenario_Personenwagen“ verwiesen. Dort wird das zugrunde liegende Modell (siehe dazu Figur 3) erklärt. Dabei handelt es sich um ein Rekursionsmodell, d.h. für mehrere Parameter wie Wachstumsraten, aktuelle Fahrzeugbestände, dem Ersatz von alten Fahrzeugen für fossile und erneuerbare Personenwagen etc. werden mathematisch die Veränderungen von einer Messperiode zur nächsten berechnet.

Fig. 3 Modell zur Veränderung der Fahrzeugbestände

Siehe dazu auch den Blogbeitrag Ökonomie verleiht CO2 Netto-Null Flügel.

Modell für die Entwicklung der erneuerbaren Personenwagen bis 2050

Allgemeine Bemerkungen:

– Das Modell der Soll-Entwicklung der erneuerbaren Personenwagen wurde so gerechnet, dass möglichst die „natürlichen“ Abgänge (Ersatz) der fossilen Personenwagen für den Umbau ausgenutzt werden können, d.h. fossile Fahrzeuge nicht vorzeitig aus dem Verkehr genommen werden müssen. Wichtig dabei ist, dass die ersetzten fossilen Fahrzeuge tatsächlich aus dem Verkehr genommen werden. (Nicht berücksichtig wurde im Modell, dass die bei uns aus dem Verkehr genommenen Fahrzeige aktuell zu ca. 60% in anderen Ländern wieder auf dem Markt erscheinen…)

– Es wurde davon ausgegangen, dass der Individualverkehr nicht weiter zu nimmt, d.h. allfälliger Mehrverkehr durch ÖV und Velo aufgefangen werden.
Die Modellrechnung basieren nicht auf dem tatsächlichen CO2 Ausstoss, sondern auf der Anzahl der Personenwagen. Es wurde davon ausgegangen, dass die die bestehende Flotte der fossilen Personenwagen den CO2 Ausstoss stabilisiert, d.h. dass die gefahrenen Kilometer pro Personenwagen nicht zunimmt!

– Im Jahr 2019 machen Hybride Fahrzeuge und andere (in der Statistik des Bundes nicht näher beschriebene) Antriebe ca. 2.5 % der Personenwagen aus. Da insb. die Hybriden längerfristig keinen substantiellen Beitrag für die Umsetzung der Klimaziele liefern werden, und die Zahlen rel. klein sind, wurden diese den Fossilen zugerechnet.

– Unter dem Aspekt „erneuerbar“ wurden im Szenario ab 2020 primär Elektro-Autos modelliert. Es kann aber durchaus sein, dass in 5-10 Jahren z.B. der Wasserstoffantrieb oder andere synthetische Treibstoffe eine wesentlich grössere Rolle spielt. Dies spielt aber für unsere Betrachtung keine Rolle. Wir wollen aufzeigen, welche Auswirkung eine Umstellung gemäss den Klimazielen auf die Entwicklung der Zahlen haben und ob eine solche Transformation umsetzbar ist (Wachstumsraten). Wir wollen (bewusst) keine Aussage darüber machen, welches die ökologisch beste Lösung darstellt. Bemerkung: Aktuell enthalten die Daten vom Bund teilweise nur eine Rubrik „Elektro“, dies dürfte sich mit der Zeit ändern.

– Natürlich sind Elektro-Autos nur dann sinnvoll (im Sinne der Klimaziele), wenn dazu grüner Strom verwendet wird! Analoges gilt für die graue Energie, welche insb. für die Produktion der Batterien gebraucht wird. Auch diese muss CO2 frei sein. Dazu braucht es zusätzliche Anstrengungen, insb. auch beim Recycling von Batterien.

– Es gibt für Treibhausgase ein offizielles Zwischenziel für 2030: 50% Absenkung gegenüber 2019. Da der CO2 Ausstoss im Strassenverkehr von 1990 bis 2020 nur um wenige Prozent angestiegen ist, könnte man für den Personenverkehr ableiten: ca. 1/2 der fossilen Personenwagen von 2020 sollten 2030 umgestellt sein. Dieses Ziel wird mit dem obigen Szenario nicht eingehalten. Als „Kompensation“ ist der Umbau bereits 2045 abgeschlossen.

Das Modell

Das Modell wurde im Tool PowerSim gerechnet. Details auf Anfrage.

Auszug aus dem Modell :

Das wesentliche Simulationsresultat:

Am 4.3.2026 wurde das Monitoring vollständig überarbeitet und auf eine neue Datenbasis gestellt:

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4.3.2026 Neue Version 2.0 des Monitorings, Datei: „Daten CO2Monitoring 2-01.xlsx“