Auf Grundlage klimawissenschaftlicher Erkenntnisse verfolgen die EU und viele weitere Staaten das Ziel, den Anstieg der mittleren globalen Erdtemperatur gegenüber der vorindustriellen Zeit auf unter 2 °C zu begrenzen. Dies erfordert, dass die Industrieländer ihre Treibhausgasemissionen bis 2020 um 25 bis 40 Prozent und bis 2050 um 80 bis 95 Prozent verringern (jeweils gegenüber 1990).
Da der größte Teil der Treibhausgasemissionen durch die Bereitstellung von Energie verursacht wird, steht außer Frage, dass das Energiesystem global sowie innerhalb von Deutschland bis Mitte des Jahrhunderts deutlich umgestaltet werden muss. Keine Einigkeit herrscht allerdings in Wissenschaft, Gesellschaft und Politik darüber, wie genau ein zukünftiges, klimaschonendes Energiesystem aussehen wird oder aussehen sollte.
Im Rahmen dieses Forschungsprojekts werden unterschiedliche denkbare Entwicklungspfade des deutschen Energiesystems durch verschiedene Szenarien beschrieben und anschließend anhand einer Reihe von Kriterien bewertet. Allen Szenarien ist dabei gemein, dass sie bis 2050 eine Verringerung der energiebedingten CO2-Emissionen von 85 Prozent gegenüber 1990 erreichen. Die Szenarien werden bis 2050 aufgestellt, da die Anforderungen des Klimaschutzes eine solche langfristige Perspektive notwendig machen. Außerdem ermöglicht ein solcher Zeithorizont die Analyse, ob bestimmte kurz- bis mittelfristig kostengünstig erscheinende Klimaschutzstrategien für das Erreichen der längerfristigen Klimaschutzziele problematisch sein könnten.
Im Wesentlichen unterscheiden sich die Szenarien hinsichtlich der Energieeffizienzfortschritte, die erzielt werden. Auf der Angebotsseite wird ein eher strukturkonservatives Szenario, das unter anderem auf Kraftwerke mit Technologien zur CO2-Abscheidung und Speicherung (CCS) als Option zur CO2-Reduktion setzt, einem Szenario gegenübergestellt, das innerhalb der Stromerzeugungsstruktur als wesentliche Klimaschutzoption ausschließlich den weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien vorsieht. Zusätzlich werden verschieden Varianten der Szenarien entwickelt, die relevanten Unsicherheiten Rechnung tragen, z. B. bezüglich der Preisentwicklung fossiler Energieträger, dem erschließbaren Potenzial erneuerbarer Energien und des möglichen Energieeinsparpotenzials von Verhaltensänderungen.
Die entwickelten Szenarien werden anschließend anhand von ökologischen Kriterien (z. B. radioaktive Abfälle, eingespeichertes CO2) und einer Reihe von soziökonomischen Kriterien (z. B. Auswirkungen auf das BIP und das Konsumniveau, Importabhängigkeit und Robustheit der Klimaschutzoptionen) bewertet, um daraus Empfehlungen für die Energiepolitik abzuleiten.
Die Erarbeitung des Projekts erfolgt durch das Wuppertal Institut (WI) in Zusammenarbeit mit dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Zur Erstellung der Szenarien werden die in beiden Instituten bestehenden Modellansätze verknüpft, d. h. das Hybridmodell REMIND-D (PIK) mit seinem gekoppelten makroökonomischen Wachstums- und Energiesystemmodell wird mit dem differenzierten bottom-up Energienachfragemodell DEESY (WI) kombiniert.