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The political discussion to reduce the carbon footprint of Germany's electricity sector, focusing on coal, is intensifying. In this paper, we develop scenarios for phasing out lignite and hard coal power plants in Germany prior to the end of their technical lifespan ("coal-exit"). Our analysis bases upon two coal-exit instruments, the retirement of coal generation capacities and the limiting of how much aged coal power plants with high carbon intensity can be used within a year. Results show that phasing out coal in Germany would have a considerable impact on Central European electricity markets, in terms of decarbonization efforts and electricity trade. An ambitious coal-exit could avert foreseeable shortcomings in Germany's climate performance in the short-run and release additional carbon savings, thus compensating for potential shortfalls in other energy-intensive sectors by 2030. Limited emissions in the range of 27% would be shifted to neighboring countries. However, tremendous positive climate effects on European scale would result, because Germany's annual emission savings in 2030 would be substantial. Totaling 85 million tons of CO2, the overall net reduction is equivalent to 17.5% of total European emissions in 2030 without retirements of coal-firing power plants prior to the end of their technical lifespan. ; BMBF, 01LN1704A, Nachwuchsgruppe Globaler Wandel: CoalExit - Die Ökonomie des Kohleausstiegs - Identifikation von Bausteinen für Rahmenpläne zukünftiger regionaler Strukturwandel ; BMBF, 01LA1810A, Ökonomie des Klimawandels - Verbundprojekt: Die Zukunft fossiler Energieträger im Zuge von Treibhausgasneutralität (FFF) - Teilprojekt 1: Implementierung von Ausstiegspfaden ; BMBF, 01LA1810B, Ökonomie des Klimawandels - Verbundprojekt: Die Zukunft fossiler Energieträger im Zuge von Treibhausgasneutralität (FFF) - Teilprojekt 2: Flexibilität und Sektorkopplung

The political discussion to reduce the carbon footprint of Germany's electricity sector, focusing on coal, is intensifying. In this paper, we develop scenarios for phasing out lignite and hard coal power plants in Germany prior to the end of their technical lifespan ("coal-exit"). Our analysis bases upon two coal-exit instruments, the retirement of coal generation capacities and the limiting of how much aged coal power plants with high carbon intensity can be used within a year. Results show that phasing out coal in Germany would have a considerable impact on Central European electricity markets, in terms of decarbonization efforts and electricity trade. An ambitious coal-exit could avert foreseeable shortcomings in Germany's climate performance in the short-run and release additional carbon savings, thus compensating for potential shortfalls in other energy-intensive sectors by 2030. Limited emissions in the range of 27% would be shifted to neighboring countries. However, tremendous positive climate effects on European scale would result, because Germany's annual emission savings in 2030 would be substantial. Totaling 85 million tons of CO2, the overall net reduction is equivalent to 17.5% of total European emissions in 2030 without retirements of coal-firing power plants prior to the end of their technical lifespan.

Power generation from lignite and hard coal was responsible for more than a quarter of German greenhouse gas emissions in 2016. Of all federal states, North Rhine-Westphalia is by far the largest carbon emitter. The Growth, Structural Change and Regional Development Commission (also known as 'Coal Commission') among others are currently debating alternative pathways toward a coal phaseout to achieve the national climate targets. The Coal Commission has been tasked with submitting specific recommendations by the end of 2018. Supported by detailed model calculations, the present study shows that a rapid reduction in coal-fired power generation nationwide and in North Rhine-Westphalia is necessary to meet the climate targets in 2030. According to the German government's climate protection plan, emissions in the energy sector must fall by about 60 percent as compared to 1990. The analysis also shows that a German phaseout promotes decarbonization and the expansion of renewable energies throughout Europe. And in North Rhine-Westphalia, a rapid coal phaseout will be necessary to meet the climate protection targets. All lignite power plants and many plants that run on hard coal could be shut down by 2030. The phaseout of lignite mining in NRW could be designed such that surface mine Garzweiler II would no longer engulf any villages; the forest in the Hambach surface mine that is worth conserving would also be saved.

Die Stromerzeugung aus Braun- und Steinkohle war im Jahr 2016 für mehr als ein Viertel der deutschen Treibhausgas- Emissionen verantwortlich. Unter den Bundesländern ist Nordrhein-Westfalen der mit Abstand größte CO2-Emittent. Um die nationalen Klimaziele zu erreichen, werden daher gegenwärtig alternative Kohleausstiegspfade diskutiert, unter anderem in der Kommission 'Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung', welche bis Ende 2018 konkrete Vorschläge vorlegen soll (sogenannte 'Kohlekommission'). Gestützt auf detaillierte Modellrechnungen zeigt dieser Bericht, dass eine zügige Reduktion der Kohleverstromung in Deutschland und in Nordrhein-Westfalen notwendig ist, um die Klimaziele noch erreichen zu können - gemäß Klimaschutzplan der Bundesregierung bis 2030 eine Senkung der Emissionen im Energiesektor um gut 60 Prozent gegenüber 1990. Die Analyse zeigt auch, dass ein deutscher Kohleausstieg die Dekarbonisierung in Europa vorantreibt und den Ausbau erneuerbarer Energien in den Nachbarländern anreizen kann. Auch in Nordrhein-Westfalen ist der beschleunigte Kohleausstieg zur Erreichung der Klimaschutzziele notwendig. Sämtliche Braunkohlekraftwerke und viele Steinkohlekraftwerke können bis 2030 abgeschaltet werden. Das Auslaufen des Braunkohleabbaus in NRW kann so gestaltet werden, dass im Tagebau Garzweiler II keine zusätzlichen Ortschaften weichen müssen. Auch kann der schützenswerte Wald im Tagebau Hambach angesichts reduzierter Abbaumengen erhalten werden.

Die Stromerzeugung aus Braun- und Steinkohle war im Jahr 2016 für mehr als ein Viertel der deutschen Treibhausgas- Emissionen verantwortlich. Unter den Bundesländern ist Nordrhein-Westfalen der mit Abstand größte CO2-Emittent. Um die nationalen Klimaziele zu erreichen, werden daher gegenwärtig alternative Kohleausstiegspfade diskutiert, unter anderem in der Kommission "Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung", welche bis Ende 2018 konkrete Vorschläge vorlegen soll (sogenannte "Kohlekommission"). Gestützt auf detaillierte Modellrechnungen zeigt dieser Bericht, dass eine zügige Reduktion der Kohleverstromung in Deutschland und in Nordrhein-Westfalen notwendig ist, um die Klimaziele noch erreichen zu können – gemäß Klimaschutzplan der Bundesregierung bis 2030 eine Senkung der Emissionen im Energiesektor um gut 60 Prozent gegenüber 1990. Die Analyse zeigt auch, dass ein deutscher Kohleausstieg die Dekarbonisierung in Europa vorantreibt und den Ausbau erneuerbarer Energien in den Nachbarländern anreizen kann. Auch in Nordrhein-Westfalen ist der beschleunigte Kohleausstieg zur Erreichung der Klimaschutzziele notwendig. Sämtliche Braunkohlekraftwerke und viele Steinkohlekraftwerke können bis 2030 abgeschaltet werden. Das Auslaufen des Braunkohleabbaus in NRW kann so gestaltet werden, dass im Tagebau Garzweiler II keine zusätzlichen Ortschaften weichen müssen. Auch kann der schützenswerte Wald im Tagebau Hambach angesichts reduzierter Abbaumengen erhalten werden.

Power generation from lignite and hard coal was responsible for more than a quarter of German greenhouse gas emissions in 2016. Of all federal states, North Rhine-Westphalia is by far the largest carbon emitter. The Growth, Structural Change and Regional Development Commission (also known as "Coal Commission") among others are currently debating alternative pathways toward a coal phaseout to achieve the national climate targets. The Coal Commission has been tasked with submitting specific recommendations by the end of 2018. Supported by detailed model calculations, the present study shows that a rapid reduction in coal-fired power generation nationwide and in North Rhine-Westphalia is necessary to meet the climate targets in 2030. According to the German government's climate protection plan, emissions in the energy sector must fall by about 60 percent as compared to 1990. The analysis also shows that a German phaseout promotes decarbonization and the expansion of renewable energies throughout Europe. And in North Rhine-Westphalia, a rapid coal phaseout will be necessary to meet the climate protection targets. All lignite power plants and many plants that run on hard coal could be shut down by 2030. The phaseout of lignite mining in NRW could be designed such that surface mine Garzweiler II would no longer engulf any villages; the forest in the Hambach surface mine that is worth conserving would also be saved.

Die verstärkte Nutzung von Wärmepumpen ist eine wichtige Maßnahme zur Senkung der CO2-Emissionen im Wärmesektor. Zudem können Wärmepumpen dazu beitragen, die Importe von Erdgas zu reduzieren. Mit Hilfe eines Stromsektormodells werden die Auswirkungen eines beschleunigten Ausbaus von Wärmepumpen auf den deutschen Stromsektor untersucht. Knapp sechs Millionen zusätzliche Wärmepumpen würden den Strombedarf im Jahr 2030 um neun Prozent erhöhen. Um diesen mit Solarenergie zu decken, wäre eine Erweiterung der Photovoltaik-Kapazitäten um 23 Prozent notwendig. Die Erdgasimporte könnten dadurch um 15 Prozent gesenkt werden. Aus gesamtwirtschaftlicher Sicht wird eine deutlich stärkere Nutzung von Wärmepumpen immer vorteilhafter, je höher der Erdgaspreis ist. Ein schneller Umstieg auf Wärmepumpen erfordert allerdings die Unterstützung durch ein ambitioniertes und koordiniertes Programm der Politik, das auch den Ausbau von Produktionskapazitäten für Wärmepumpen und die Qualifizierung von Fachkräften im Blick hat – eine Art "Apollo-Programm" für Wärmepumpen.

Increasing the use of heat pumps is an important measure for reducing carbon emissions in the heating sector as well as natural gas imports. This report uses an electricity sector model to investigate the effects of an accelerated expansion of the heat pump stock on the German electricity sector in 2030. Adding around six million heat pumps would increase electricity demand by nine percent in 2030; to meet this demand with solar energy, photovoltaic capacity would have to be expanded by 23 percent. Natural gas imports could be reduced by 15 percent. From a macroeconomic perspective, the higher the price of natural gas, the more advantageous it becomes to increase the use of heat pumps. Accelerating the transition to heat pumps, however, requires an ambitious and coordinated policy program that also focuses on the production capacity of heat pumps and on providing advanced training to workers - a kind of "Apollo program" for heat pumps.

Die verstärkte Nutzung von Wärmepumpen ist eine wichtige Maßnahme zur Senkung der CO2-Emissionen im Wärmesektor. Zudem können Wärmepumpen dazu beitragen, die Importe von Erdgas zu reduzieren. Mit Hilfe eines Stromsektormodells werden die Auswirkungen eines beschleunigten Ausbaus von Wärmepumpen auf den deutschen Stromsektor untersucht. Knapp sechs Millionen zusätzliche Wärmepumpen würden den Strombedarf im Jahr 2030 um neun Prozent erhöhen. Um diesen mit Solarenergie zu decken, wäre eine Erweiterung der Photovoltaik-Kapazitäten um 23 Prozent notwendig. Die Erdgasimporte könnten dadurch um 15 Prozent gesenkt werden. Aus gesamtwirtschaftlicher Sicht wird eine deutlich stärkere Nutzung von Wärmepumpen immer vorteilhafter, je höher der Erdgaspreis ist. Ein schneller Umstieg auf Wärmepumpen erfordert allerdings die Unterstützung durch ein ambitioniertes und koordiniertes Programm der Politik, das auch den Ausbau von Produktionskapazitäten für Wärmepumpen und die Qualifizierung von Fachkräften im Blick hat - eine Art "Apollo-Programm" für Wärmepumpen.