Produktionsmix

Aufgrund des Ersatzes der fossilen Energieträger und dem Ausstieg aus der Kernenergie resultiert im Jahr 2050 ein Strombedarf von 114,2 TWh/a.Für die Deckung dieses Bedarfs werden fünf verschiedene Produktionsmixvarianten vorgestellt:

Dachsolar: Dabei wird in Anlehnung an die EP2050+ davon ausgegangen, dass das gesellschaftlich akzeptierte Ausbaupotenzial realisiert wird, das sich im Wesentlichen auf die Gebäudephotovoltaik und einen moderaten Ausbau von Wind- und Wasserkraft stützt.
Winterstrom: Bei dieser Variante wird ein Winterdefizit vermieden. Damit das möglich wird, müssen auch umstrittene Produktionstechnologien wie Windenergie und alpine Solaranlagen berücksichtigt werden.
Saisonspeicherung: Als weitere Option wurde untersucht inwieweit sich der Stromüberschuss im Sommer durch saisonale Speicherung in Pumpspeicherseen zur Deckung des Winterdefizits heranziehen lässt.
Wasserstoff: Die Grundidee dieser Variante entsprich der Variante Saisonspeicherung nur, dass der Sommerüberschuss nocht gespeichert sondern zur Erzeugung von Wasserstoff genutzt wird. Der Wasserstoff wird gelagert und im Winter zusammen mit importiertem Wasserstoff zur Stromproduktion in Gaskombikraftwerken genutzt wird.
Kernenergie Zum Vergleich werden auch die Kosten und Konsequenzen einer Kernenergielösung aufgeführt.

Der benötigte zusätzliche Strombedarf und Bewertung der einzelnen Varianten werden im Folgenden im Detail vorgestellt.

Zusatzbedarf

In Tabelle 1 sind die wichtigsten Kennwerte für die Umstellung Energiesystems zusammengestellt. Der Stromverbrauch des zukünftigen Energiesystems (Spalten 2 bis 6) und die für den Ersatz der fossilen Energieträger benötigten Investitionen (Spalte 7) wurden in den Rubriken «Ersatzbedarf» resp. «Negativemissionen» hergeleitet. Die Details für die für den Netzausbau erforderlichen Investitionen (Spalte 8) finden sich in…
Variantenvergleich

Die Kenndaten der verschiedenen Produktionsvarianten sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Für die sich ergebenden Investitionen und jährlichen Mehrkosten werden folgende Beiträge berücksichtigt.

Produktionsmixvarianten

Es zeigt sich, dass die Energiewende bei allen untersuchten Varianten mit Mehrkosten gegenüber dem Status-Quo verbunden ist. Die vielfach in den Medien verbreiteten Aussagen wonach ein klimaneutrales Energiesystems weniger als das heutige kosten soll, können nicht nachvollzogen werden.

Zudem zeigt sich, dass die Energiewende mit der einzigen unumstrittenen Produktionstechnologie, der Gebäudephotovoltaik, nicht zu bewältigen ist. Für eine sichere Stromversorgung auch im Winter, müssen zwingend auch umstrittene Produktionsanlagen wie Wind- und alpine Solaranlagen oder Kernkraftwerke miteinbezogen werden.

Für deren Nutzung bestehen jedoch hohe gesetzliche Hürden. Aufgrund der bestehenden Einsprachemöglichkeiten werden neue Windenergieprojekte stark verzögert oder gar verhindert. Die Erstellung von Photovoltaikanlagen auf Freiflächen ausserhalb von Bauzonen oder der Neubau von Kernkraftwerken ist heute sogar grundsätzlich verboten.

Damit die die genannten Produktionstechnologien im benötigten Massstab genutzt werden kann, müssen bestehende gesetzliche Hindernisse abgebaut werden. Konkret müssen die Einsprachemöglichkeiten gegen Wind- und alpine Solaranlagen massiv eingeschränkt oder der Neubau von Kernkraftwerken wieder erlaubt werden.

Es ist klar, dass die zwingend benötigten Produktionstechnologien mit schwerwiegenden Nachteilen verbunden sind. Der Einsatz von Wind- und alpine Solaranlagen ist mit einer schwerwiegenden Landschaftsbeeinträchtigung im onehin verletzlichen Alpenraum verbunden. Dies trifft für Kernkraftwerke nicht zu. Ihre Landschaftsbeeinträchtigung ist äusserst gering, der Ersatz der bestehenden Werke wurde jedoch verboten.

Leider werden diese bestehenden Zielkonflikte kaum thematisiert. Stattdessen wird in den Energieperspektiven 2050+ kommentarlos vorausgesetzt, dass Gebäudephotovoltaik den Grossteil des zusätzlichen Strombedarfs decken wird. Die verfügbaren kostengünstigeren und technisch besseren Lösungen werden dort nicht diskutiert.

Sie finden sie aber hier.

Variante Dachsolar

Die Variante Dachsolar entspricht im Wesentlichen der Philosophie des Produktionsmixes der Energieperspektiven 2050+. So wie dort werden ausser bescheidenen 4,3 TWh/a Windenergie für die benötigte zusätzliche Stromproduktion nur unumstrittene Produktionstechnologien berücksichtigt. Die Wasserkraft wird mittel zusätzlicher Kleinwasserkraftwerken und der Erneuerung der bestehenden Wasserkraftwerke moderat ausgebaut.
Variante Winterstrom

Bei der Variante Winterstrom wird der Strommix so festgelegt, dass im Winterhalbjahr kein Defizit resultiert. Für die benötigte zusätzliche Strommenge werden Produktionstechnologien mit einem hohen Winteranteil berücksichtigt, die jedoch allesamt politisch umstritten sind.
Variante Saisonspeicherung

Die Gebäudephotovoltaik erzeugt den grössten Teil ihrer Produktion im Sommer. Wie in der Variante Dachsolar aufgezeigt wurde entstehet dabei ein sehr grosser Sommerüberschuss. Es liegt deshalb Nahe zu versuchen einen allfälligen Sommerüberschuss zur Deckung des Winterdefizits heranzuziehen. Diese saisonale Verschiebung ist Inhalt der folgenden Betrachtungen.
Variante Wasserstoff

«Wasserstoff kann zu einem essenziellen Element der schweizerischen Energieversorgung werden» So lautet ein zentrales Ergebnis einer Studie des Verbandes schweizerischer Elektrizitätsunternehmen (VSE) mit dem Titel «Energiezukunft 2050».
Variante Kernenergie

Das Stimmvolk hat am 21. Mai 2017 den längerfristigen Ausstieg aus der Kernenergie gutgeheissen. Der Neubau von Kernkraftwerken ist heute verboten. Trotzdem werden zu Vergleichszwecken in der vorliegenden Variante die Vor- und Nachteile eines allfälligen Wiedereinstieges in die Kernenergie betrachtet.