Abbildung 1: Hochspannungsleitungen im Winter (Bildquelle).

Der Stromverbrauch im Winter ist höher als im Sommer und die Schweiz ist bereits heute auf Stromimporte angewiesen. Mit dem zunehmenden Einsatz von Wärmepumpen wird sich dieses Ungleichgewicht noch akzentuieren.

In der Schweiz wird im Winter mehr Strom verbraucht als im Sommer. Bereits heute kann die Schweiz ihren Strombedarf im Winter nicht mit eigener Produktion decken und ist auf Importe angewiesen. Mit der weitgehenden Elektrifizierung des Energiesystems wird sich diese Situation weiter verschärfen. Nicht nur wird der Stromverbrauch deutlich ansteigen. Durch die flächendeckende Installation von Wärmepumpen wird der grösste Teil dieses Mehrbedarfs im Winter anfallen.

Es reicht nicht aus, ein Energiesystem aufzubauen, das den Strombedarf im Jahresmittel decken kann. Das zukünftige Energiesystem muss in der Lage sein, einen grossen Teil des Strombedarfs im Winter durch inländische Produktion zu decken.

Der Grund für diese Anforderung liegt in den begrenzten Stromimportkapazitäten. Ohne Stromabkommen sind die Stromimporte aus der EU aufgrund der so genannten «70%-Regel» auf maximal 10,0 TWh/a begrenzt. Doch selbst wenn ein Stromabkommen zustande käme, könnten die Winterstromimporte nicht wesentlich erhöht werden. Denn mit Ausnahme von Frankreich werden alle Nachbarländer der Schweiz auf Winterstromimporte angewiesen sein. Dies schränkt die für den Import in die Schweiz verfügbaren Strommengen stark ein.

Damit verbleiben im Wesentlichen drei Alternativen:

• Aufbau eines winterlastigen Produktionsmixes: Dies ist die einfachste Lösung zur Deckung der Winterstromlücke. Die benötigten Technologien die im Winter genügend Strom produzieren können stehen zur Verfügung: Windenergieanlagen, alpine Solaranlagen oder Kernkraftkraftwerke. Die benötigten Technologien sind jedoch allesamt politisch umstritten was einer Einführung im Wege steht.
• Speicherung von überschüssigem Sommerstrom für den Winter: Die politisch unbestrittenen Produktionstechnologien produzieren vor allem im Sommer. Die Speicherung dieses Strom für die Verwendung im Winter ist aufwändig und teuer. Dies weil für den saisonalen Ausgleich sehr grosse Speicherkapazitäten benötigt werden die nur einmal pro Jahr benutzt werden. Die heute verfügbaren Speichertechnologien wie Pumpspeicherwerke, Batteriespeicher, Druckluft- oder Wärmespeicher sind für für kurzzeitige Speicherung von Elektrizität mir vielen Lade- und Entladezyklen pro Jahr ausgelegt. Für die saisonale Speicherung mit nur einem Lade- und Entladezyklen pro Jahr sind sie viel zu teuer. Die geringsten Kosten unter den genannten Technologien haben die Pumpspeicherwerke. Sie vereinigen einen hohen Strom-Strom-Zykluswirkungsgrad von 83% mit relativ niedrigen Kosten für die Speicherinfrastruktur. Trotzdem sind sie, wie im Beitrag https://georgschwarz.ch/variante-saisonspeicherung/gezeigt wird, nicht konkurrenzfähig. Selbst wenn die mit dem benötigten Ausbau der Pumpspeicherkapazität verbundene massive Landschaftsbeeinträchtigung in Kauf genommen wird, liegen die Kosten für die saisonale Speicherung deutlich über den Produktionskosten von Wind- resp. alpinen Photovoltaikanlagen liegen. deutlich über den Produktionskosten von Wind- resp. alpinen Photovoltaikanlagen liegen. Die saisonale Speicherung des Sommerüberschusses bietet somit aus Kostensicht keine Vorteile. Was für die kostengünstigste Speichertechnologie gilt, ist selbstverständlich auch für die teureren Technologien zutreffend.
• Strombasierte Energieträger: Im Unterschied zu Strom können strombasierte Energieträger wie Wasserstoff oder eFuels relativ einfach gelagert werden. Strombasierte Energieträger können sowohl mit überschüssigem Strom im Inland produziert als auch aus dem Ausland importiert werden, Nachteilig sind die grossen Energieverluste die mit der Herstellung von strombasierten Energieträgern einhergehen.

Wie aus den vorangehenden Ausführungen ersichtlich ist, lässt sich der saisonale Ausgleich nicht mit der Netzinfrastruktur bewältigen. Dazu ist ein gesamtheitlicher Ansatz notwendig weshalb die entsprechenden Detailausführungen unter der Rubrik «Produktionsmix» zu finden sind.