Herausforderungen und Chancen eines vollständigen Ausstiegs aus fossilen Brennstoffen unter dem 1,5‑°C‑Ziel

Warum diese Studie gerade jetzt wichtig ist

Während Regierungen darüber debattieren, wie schnell der Ausstieg aus Kohle, Öl und Gas erfolgen soll, tritt eine schärfere Frage in den Vordergrund: Sollte die Welt nicht nur Emissionen reduzieren, sondern fossile Brennstoffe vollständig eliminieren? Diese Studie untersucht, was ein kompletter Ausstieg aus fossilen Brennstoffen für unsere Energiesysteme, unsere Abhängigkeit von Technologien zur CO2‑Entnahme aus der Luft und das Ausmaß der gesellschaftlichen Veränderungen bedeuten würde, die nötig sind, um die globale Erwärmung nahe 1,5 Grad Celsius zu halten.

Verschiedene Wege zum gleichen Klimaziel

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben lange „kosteneffiziente“ Wege untersucht, um die Erwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen. Diese üblichen Pfade nutzen in schwer zu dekabonisierenden Sektoren weiterhin gewisse fossile Brennstoffe und gleichen die verbleibenden Emissionen mit CO2‑Abscheidung und -Entfernung aus. Die Autorinnen und Autoren dieses Papiers betrachten stattdessen „null‑fossile“ Zukünfte, in denen Kohle, Öl und Gas irgendwann zwischen 2050 und 2100 vollständig aus dem globalen Energiemix verschwinden. Mithilfe zweier detaillierter globaler Energiemodelle vergleichen sie diese fossilenfreien Pfade mit den bekannteren 1,5‑Grad‑Szenarien, um Unterschiede in Timing, Technologieentscheidungen und dem insgesamt erforderlichen Aufwand zu identifizieren.

Wie eine Welt ohne fossile Brennstoffe aussieht

In den fossilenfreien Szenarien verlagert sich das globale Energiesystem bis zur Jahrhundertmitte deutlich hin zu Strom und Wasserstoff. Bis 2050 wachsen nicht‑fossile Energiequellen, vor allem Solar- und Windenergie, so stark, dass die gesamte Stromerzeugung etwa 1,6 bis 1,8‑mal so hoch sein muss wie in den regulären 1,5‑Grad‑Pfaden. Der Endenergieverbrauch stützt sich deutlich weniger auf flüssige und gasförmige Brennstoffe und viel stärker auf Strom, Wasserstoff sowie einen begrenzten Anteil an bio‑basierten oder synthetischen Kraftstoffen. Direkte Elektrifizierung von Gebäuden und Industrie zusammen mit indirekter Elektrifizierung über Wasserstoff und wasserstoffbasierte Kraftstoffe spielt eine zentrale Rolle beim Ersatz verbleibender fossiler Nutzung.

Wie der Übergang ablaufen würde

Ein schneller Ausstieg aus fossilen Brennstoffen erfordert nicht nur sauberere Kraftwerke, sondern auch tiefgreifende Änderungen in der Energienutzung im Verkehr, in Haushalten und in Fabriken. Die Modelle zeigen, dass ein Ende der Fossilnutzung bis 2050 einen früheren und steileren Ausbau von erneuerbarer Stromerzeugung, Energiespeichern und Elektrolyseuren zur Wasserstoffproduktion erzwingt. Das führt zu ausgeprägten Spitzen beim jährlichen Bau von Solarmodulen, Windturbinen, Speicheranlagen und Wasserstoffanlagen, insbesondere in der ersten Hälfte des Jahrhunderts. Die Energieinvestitionen in Angebot und Nachfrageausrüstung steigen über das Jahrhundert hinweg im Vergleich zu typischen 1,5‑Grad‑Pfaden um bis zu etwa ein Drittel. Wird der Ausstieg erst gegen Ende des Jahrhunderts vollzogen, werden diese Zuwächse milder, ebenso wie die Klimavorteile.

Weniger CO2‑Entfernung, mehr Druck auf Land und Lebensstile

Einer der stärksten Vorteile eines vollständigen Ausstiegs aus fossilen Brennstoffen besteht darin, dass der Bedarf, Kohlendioxid unterirdisch zu speichern oder sich später im Jahrhundert auf großflächige CO2‑Entfernung zu stützen, deutlich sinkt. Kumulative geologische Speicherung und technische CO2‑Entfernung halbieren sich in vielen der null‑fossilen Fälle etwa. Gleichzeitig setzen die Szenarien um die Jahrhundertmitte stärker auf Bioenergie und Biokraftstoffe, was Druck auf Landnutzung, Ernährungssysteme und Ökosysteme erhöhen kann. Der Wechsel zu elektrisch- und wasserstoffbasierendem Verkehr und Industrie impliziert außerdem große Veränderungen bei Fahrzeugen, Infrastrukturen und Alltagsgewohnheiten, die gesellschaftlich schwer zu tragen sein können ohne klare politische Rahmenbedingungen und Unterstützung.

Wahl zwischen niedrigeren Kosten und klareren Zielen

Für Laien lautet die wichtigste Erkenntnis: Fossile Brennstoffe auf null zu bringen ist technisch möglich, aber nicht der kostengünstigste Weg, um das 1,5‑Grad‑Ziel zu erreichen. Einige fossile Brennstoffe beizubehalten und ihre Emissionen abzufangen oder zu kompensieren ist in den Modellen billiger, macht die Welt aber stärker abhängig von umstrittener CO2‑Entfernung und -Speicherung. Ein vollständiger Ausstieg verlangt schnelleren Ausbau sauberer Strom‑ und Wasserstoffkapazitäten, höhere Investitionen und Lebensstiländerungen, bietet dafür jedoch eine einfachere Botschaft, geringere langfristige Abhängigkeit von CO2‑Entfernung und eine bessere Chance, Temperaturen nach einem Überschuss wieder in Richtung 1,5 Grad zu bringen. Die Autorinnen und Autoren kommen zu dem Schluss, dass Dekarbonisierung und Defossilisierung nicht dasselbe bedeuten und Gesellschaften die zusätzlichen Kosten und Veränderungen gegen die Klarheit und Klimavorteile einer wirklich fossilenfreien Zukunft abwägen müssen.

Zitation: Mori, S., Joshi, S., Krey, V. et al. Challenges and opportunities of the full phase-out of fossil fuels under the 1.5 °C goal. Nat Commun 17, 4379 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-72841-7

Schlüsselwörter: Ausstieg aus fossilen Brennstoffen, 1,5‑Grad‑Pfad, erneuerbare Energie, Elektrifizierung, Wasserstoffenergie