„Es ist faszinierend, dass die Reaktion auf Temperaturveränderungen beim Elektrizitätsverbrauch quer durch Europa ähnlich ausfällt – Tagessspitzenlast und Gesamtverbrauch sind offensichtlich immer dann am kleinsten, wenn die maximale Tagestemperatur bei etwa 22°C liegt, und beide nehmen zu, wenn diese entweder steigt oder fällt“, erklärt die Leitautorin Leonie Wenz vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). „Diese Gemeinsamkeit der europäischen Staaten haben wir als Basis genutzt, um den künftigen Elektrizitätsbedarf im Klimawandel abzuschätzen. So konnten europäische Länder, die bereits heute sehr hohe Temperaturen haben, als Muster für die Zukunft kühlerer Länder wirken. Unsere Studie zeigt, dass sich der Elektrizitätsbedarf in Europa verlagern wird von Ländern wie Schweden oder Norwegen zu Ländern wie Portugal oder Spanien. Gleichzeitig wird sich die jährliche Spitzenlast in den meisten Ländern wohl vom Winter auf den Sommer verschieben“.
Stündliche Beobachtungsdaten aus 35 Ländern
„Wie Hitze und menschliches Verhalten zusammenhängen, das ist Pionierforschung. Vieles weist mittlerweile darauf hin, dass die Luftqualität leidet, wenn es draußen heiß ist, Menschen gestresster, aggressiver und weniger produktiv sind, und Sterblichkeits- und Kriminalitätsraten ansteigen“, fügt Max Auffhammer von der Universität von Kalifornien, Berkeley, hinzu. „Von diesem thermalen Stress sind alle Bereiche betroffen, vom Wohnen bis zu Landwirtschaft und Industrie. Der wichtigste verfügbare Mechanismus zur Anpassung an hohe Außentemperaturen sind gekühlte Innenräume, was in den meisten Fällen viel Elektrizität erfordert. Dieser gestiegene Bedarf für Klimaanlagen wird zusätzlichen Druck auf die Elektrizitätsnetze ausüben, wenn es draußen heiß ist und Stromerzeugungs- und Übertragungsinfrastrukturen ohnehin belastet sind.“
Es ist die erste Studie, die stündliche Beobachtungsdaten zur Elektrizität aus 35 europäischen Ländern - die zum weltgrößten synchronen Elektrizitätsnetz verbunden sind - untersucht, um abzuschätzen, wie sich der Klimawandel auf die Intensität von Spitzenlasten und Elektrizitätsverbrauch insgesamt auswirkt. Während frühere Forschung zur Verbindung von Temperatur und Elektrizitätsnutzung sich noch vorrangig auf die USA oder einzelne Länder in Europa konzentrierten, legen neuere Forschungsergebnisse nahe, dass vor allem die Folgen durch Veränderungen in der Spitzenlast gravierend und kostspielig sein könnten – und legen damit den Fokus auf Zeiten, wenn die Elektrizitätsnetze ohnehin schon sehr beansprucht sind.
Fundamentale Herausforderung für Stromnetze und Spitzenkapazitäten
„Noch vor wenigen Jahrzehnten hatte kein Auto in Europa eine Klimaanlage, heute hat es fast jedes – die gleiche Entwicklung wird es wohl auch für Gebäude in Europa geben, aber nicht aus Gründen der Bequemlichkeit, sondern aus Notwendigkeit. Die Menschen werden ihre Umgebung kühlen müssen, um ihre Produktivität aufrechterhalten zu können, sei es im Alltag oder bei der Arbeit“, sagt Ko-Autor Anders Levermann vom PIK und der Universität Columbia in New York.
Zwar zeigt die Studie auch, dass der Klimawandel unterm Strich nicht deutlich mehr und nicht weniger Elektritzitätsbedarf in Europa verursacht, die räumliche und zeitliche Verlagerung des Konsums sei aber eine fundamentale Herausforderung für Europa: „Das wird sich spürbar auf die Übertragungsinfrastruktur, den Ausbau von Spitzenkapazitäten und die Anforderungen an Speicher auswirken. Schon der durch vergangene Treibhausgasemissionen bereits unvermeidbare Klimawandel wird uns vor große Herausforderungen stellen,“ sagt Levermann, der am Potsdam-Institut den Bereich Globale Anpassungsstrategien leitet „Um die vermeidbaren Folgen des Klimawandels einzugrenzen, bleibt der einfachste Weg die Einhaltung der Ziele des Pariser Klimaabkommens, also die Begrenzung des Temperaturanstiegs auf deutlich unter 2°C.“
Artikel: Wenz, L., Levermann, A., Auffhammer, M. (2017): North-South polarization of European electricity consumption under future warming. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) [DOI:10.1073/pnas.1704339114]
Weblink zum Artikel: www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1704339114
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