Endzustand
Abbildung 1: Luft-Wasser-Wärmepumpe (Bildquelle).
Die wegfallenden fossilen Energieträger können zum Teil durch zusätzlich produzierte Biomasse ersetzt werden. Das diesbezügliche nachhaltige Ausbaupotenzial in der Schweiz wurde in einer Studie der WSL detailliert erhoben. Es beläuft sich gemäss Tabelle 1 der Studie auf:
- Holz: Das zusätzliche Potenzial an nachhaltig nutzbarem, schweizerischem Energieholz beläuft sich auf 0,5 TWh/a. Das grösste Potenzial stammt von Waldholz, das bisher aus ökonomischen Gründen bei der Ressourcenbereitstellung oder Energieumwandlung nicht genutzt wurde. Die Mehrkosten für die Bereitstellung belaufen sich auf 0,03 Mia. CHF/a.
- Biomüll: Die Menge an Biomüll ergibt sich aus der Abfallmenge, welche in der Schweiz anfällt. Aufgrund der verbesserten Grüngutsammlung ergibt sich eine kleine Umlagerung von -0,6 TWh/a vom Biomüll hin zur nicht verholzten Biomasse. Die genannte Umlagerung ist kostenneutral.
- Biogas: Insbesondere dank einer konsequenteren Nutzung von Hofdünger kann die inländische Biogasproduktion um 4,2 TWh/a erhöht werden. Die damit verbundenen Mehrkosten belaufen sich auf 0,1 Mia CHF/a.
- Biotreibstoff: Auf den Import von Biodiesel im Umfang von 2,1 TWh/a wird verzichtet. Damit entfallen Importkosten von -0,3 Mia. CHF/a.
Mit 3,2 TWh/a ist die Produktionssteigerung mittels Biomasse relativ gering und aufgrund des Importverzichts auf Biodiesel sogar mit einer kleinen Kostensenkung von -0,2 Mia. CHF/a verbunden. Der Grossteil der verbleibenden fossilen Energieträger muss mittels Elektrifizierung des Energiesystems ersetzt werden. In Tabelle 1 ist der zukünftige Bedarf an Strom und Biomasse nach dem Ersatz der fossilen Energieträger und der Kernenergie zusammengestellt.
Tabelle 1: Zusammenstellung des zusätzlichen Bedarfs an klimaneutralen Energieträgern nach dem Ersatz der fossilen Energieträger und der Kernenergie in TWh/a.
| Verwendungs- zweck | Fossile | Bio- masse | Holz | Bio- müll | Bio- gas | Bio- diesel | Umw.- wärme | Strom | Fern- wärme | PtX | Total |
| Energieproduktion | -0.7 | 3.2 | 3.8 | -0.6 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 27.0 | 0.0 | 0.0 | 29.5 |
| Kernkraftwerke | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 25.3 | 0.4 | 0.0 | 25.7 |
| Wärmekraftwerke | -0.7 | 3.2 | 3.8 | -0.6 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | -0.2 | -0.4 | 0.0 | 1.9 |
| Restwasser | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 1.9 | 0.0 | 0.0 | 1.9 |
| Erneuerbare | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| Energieumwandlung | -1.7 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 21.9 | 0.0 | 0.0 | 20.3 |
| Grosswärmepumpen | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| Negativemissionen | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 14.5 | 0.0 | 0.0 | 14.5 |
| Sonst. Umwandlungen | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| Verluste | -1.7 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 7.5 | 0.0 | 0.0 | 5.8 |
| Wärmeerzeugung | -61.9 | -3.3 | -3.3 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 35.1 | 14.1 | 0.0 | 0.0 | -16.0 |
| Raumheizung | -43.5 | -7.5 | -7.4 | -0.1 | 0.0 | 0.0 | 25.5 | 6.7 | 0.0 | 0.0 | -18.8 |
| Warmwasser | -7.0 | -0.6 | -0.6 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 7.0 | 1.7 | 0.0 | 0.0 | 1.0 |
| Prozesswärme | -11.3 | 4.8 | 4.7 | 0.1 | 0.0 | 0.0 | 2.6 | 5.7 | 0.0 | 0.0 | 1.8 |
| Mobilität | -59.5 | 1.5 | 0.0 | 0.0 | 3.7 | -2.2 | 0.0 | 17.9 | 0.0 | 0.0 | -40.1 |
| Individualverkehr | -46.1 | -1.7 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | -1.7 | 0.0 | 14.8 | 0.0 | 0.0 | -33.0 |
| Schwerverkehr | -13.4 | 3.2 | 0.0 | 0.0 | 3.7 | -0.5 | 0.0 | 3.1 | 0.0 | 0.0 | -7.1 |
| Schienenverkehr | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| Flugverkehr | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| Übrige | -1.9 | 0.5 | 0.0 | 0.0 | 0.5 | 0.0 | 0.0 | -5.3 | 0.0 | 0.0 | -6.7 |
| Beleuchtung | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | -3.7 | 0.0 | 0.0 | -3.7 |
| Klima & Haustechnik | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | -0.8 | 0.0 | 0.0 | -0.8 |
| I&K, Unterhaltung | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | -0.4 | 0.0 | 0.0 | -0.4 |
| Antriebe & Prozesse | -1.3 | -0.1 | 0.0 | 0.0 | -0.1 | 0.0 | 0.0 | -0.4 | 0.0 | 0.0 | -1.8 |
| Sonstige | -0.6 | 0.6 | 0.0 | 0.0 | 0.6 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
| Total | -125.7 | 1.9 | 0.5 | -0.6 | 4.2 | -2.2 | 35.1 | 75.6 | 0.0 | 0.0 | -13.2 |
| Endverbrauch | -125.0 | -1.3 | -3.3 | 0.0 | 4.2 | -2.2 | 35.1 | 48.6 | 0.0 | 0.0 | -42.6 |
| Bruttoverbrauch | -123.3 | -1.3 | -3.3 | 0.0 | 4.2 | -2.2 | 35.1 | 26.7 | 0.0 | 0.0 | -62.9 |
Insgesamt reduziert sich der fossile Energieanteil von 163,3 TWh/a auf 37,6 TWh/a. Insbesondere mit der Elektrifizierung der Raumheizung, der Warmwasseraufbereitung und des Strassenverkehrs sind beträchtliche Effizienzgewinne verbunden, welche zu einer deutlichen Reduktion des Gesamtenergieverbrauchs führen.
Der Ersatz des verbleibenden fossilen Energieanteils von 37,6 TWh/a ist nicht sinnvoll resp. nicht nötig:
- Fossiler Müllanteil: Etwa die Hälfte des Kehrichts und der Industrieabfälle im Umfang von 9,4 TWh/a sind fossilen Ursprungs. Sie werden in Kehrichtverbrennungsanlagen zur Strom- und Fernwärmeerzeugung sowie für die Prozesswärmeerzeugung genutzt. Für die Entsorgung dieser Abfälle steht ausser der Verbrennung keine praktikable Alternative zur Verfügung. Das entstehende CO2 muss deshalb anderwärtig kompensiert werden.
- Kerosin für den Flugverkehr: Es ist technisch sehr schwierig Flugzeuge auf einen alternativen Treibstoff umzurüsten. Deshalb wird zumindest für das nächste Jahrzehnt weiterhin mit Kerosin geflogen werden. Der Kerosinverbrauch im internationalen Flugverkehr der Schweiz beläuft sich auf 22,5 TWh/a. Ein Ersatz dieses fossilen Treibstoffes durch klimaneutrale Alternativen wäre unverhältnismässig teuer.
- Stoffliche Nutzung: Die stoffliche Nutzung, insbesondere von Erdöl ist für die Produktion von Gütern, z.B. von Kunststoffen bedeutsam. Während der Nutzungsdauer der Produkte wird kein CO2 freigesetzt. Dies geschieht erst, wenn sie im Abfall landen und als fossiler Müll verbrannt werden. Die stoffliche Nutzung selber ist deshalb klimaneutral, weshalb auf einen Ersatz des dafür verwendeten Erdöls im Umfang von 5,7 TWh/a verzichtet werden kann.
Mit 75,6 TWh/a ist beim Strom der grösste Zusatzbedarf zu verzeichnen. Davon entfallen 27,0 TWh/a auf den Ersatz der Kernenergie und die Erhöhung der Restwassermengen. Der Mehrbedarf an Biomasse ist im Vergleich dazu mit 1,9 TWh/a relativ klein.
Die für die Umstellung auf klimaneutrale Energieträger erforderlichen Zusatzinvestitionen belaufen sich auf insgesamt 188,3 Mia. CHF (4,3 Mia. CHF für Negativemissionen, 51,8 Mia. CHF für Wärmeerzeugung, 75,6 für Individualverkehr, 16,2 Mia. CHF für Schwerverkehr, 34,4 Mia. CHF für Kerosinsynthese und 6,0 Mia. CHF für die übrigen Verwendungszwecke). Die jährlichen Kosten summieren sich auf 14,4 Mia. CHF/a (1,0 Mia. CHF für Negativemissionen, 1,6 Mia. CHF für Wärmeerzeugung, 8,2 für Individualverkehr, 1,7 Mia. CHF für Schwerverkehr, 2,6 Mia. CHF für Kerosinsynthese und 0,5 Mia. CHF für die übrigen Verwendungszwecke).