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Title: Die Folgen der Dekarbonisierung des Energiesystems auf die Schweizer Stromversorgung
Authors : Rohrer, Jürg
Sperr, Nadia
Extent : 15
Publisher / Ed. Institution : ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Publisher / Ed. Institution: Winterthur
Issue Date: 19-Sep-2018
License (according to publishing contract) : CC BY 4.0: Attribution 4.0 International
Series : Schriftenreihe Erneuerbare Energien, Bodenökologie und Ökotechnologie
Language : German
Subjects : Energiepolitik; Dekarbonisierung; Klimawandel; Power-to-gas
Subject (DDC) : 333.7: Land, recreational areas and energy
Abstract: Die aktuelle Energiepolitik der Schweiz wird im Wesentlichen durch die Energiestrategie 2050 bestimmt. Diese Strategie beinhaltet hauptsächlich den Ersatz des Stroms aus stillgelegten Kernkraftwerken. Nicht berücksichtigt wurde dabei die bis spätestens 2050 notwendige Dekarbonisierung des Energiesystems, um die Ziele des Abkommens von Paris einhalten zu können. Der dazu erforderliche Ersatz fossiler Brennstoffe wird zu einer starken Zunahme des Strombedarfes führen. In diesem Bericht wird deshalb der Bedarf an Stromimporten gemäss der Energiestrategie 2050 aufgezeigt und darauf aufbauend die zusätzlichen Folgen für den Stromimport und die Versorgungssicherheit bei einer Dekarbonisierung des Energiesystems bis 2050 diskutiert. Die Schweiz importiert in den Wintermonaten aktuell etwa 4 bis 10 TWh Strom. Durch die Abschaltung von Atomkraftwerken, den zunehmenden Einsatz von Wärmepumpensystemen zur Heizung von Gebäuden und den Übergang zur Elektromobilität wird sich dieser Importbedarf in den nächsten 30 Jahren trotz Ausbau der erneuerbaren Energien gemäss den Zielsetzungen der Energiestrategie noch stark erhöhen. Ohne Berücksichtigung von Flugtreibstoffen wird der Strombedarf der Schweiz um etwa 50% und das Produktionsdefizit im Winter in der Folge von heute 9.8 TWh auf schätzungsweise 38 TWh pro Jahr ansteigen. Der geplante Ausbau der erneuerbaren Energien wird aber auch im Sommerhalb-jahr nicht mehr zur Deckung des Strombedarfes reichen. Die meisten umliegenden Länder erwarten nach Abschaltung der Kohle- und Atomkraftwerke ebenfalls einen Importbedarf von Strom im Winter. Es ist somit unklar, ob auch in Zukunft im Winter genug Strom importiert werden kann. Für die Versorgungssicherheit und die Wertschöpfung wäre es deshalb für die Schweiz wünschenswert, einen möglichst grossen Anteil ihres Strombedarfs selbst produzieren zu können. Das mit Abstand grösste Potential der erneuerbaren Energien weist in der Schweiz die Photovoltaik auf. Mit den gesetzten Ausbauzielen wird dieses Potential bei weitem nicht ausgeschöpft. Gemäss den bisherigen Standpunkten sollen Photovoltaik-Anlagen ausschliesslich auf Gebäuden und evtl. auf weiteren bestehenden Infrastrukturen gebaut werden. Die intermittierende Produktion kann mit Gebäude-integrierten Batteriespeichern, Nutzung von Batterien in Elektromobilen und insbesondere den Pumpspeicherkraftwerken auf Tages- und Wochenbasis gut dem effektiven Bedarf angepasst werden. Mit Power-to-Gas ist eine Technologie zur Umwandlung von nicht zeitgleich nutzbarem Strom in Was-serstoff oder Methan verfügbar. Das Gas steht danach zur sofortigen Verwendung, zum Beispiel in der Industrie oder Mobilität, oder zur saisonalen Speicherung zur Verfügung. Die Rückverstromung dieses Gases ist zwar technisch ebenfalls möglich, aber energetisch ineffizient und sehr teuer. Studien zeigen, dass die saisonale Speicherung mit Power-to-Gas erst bei einem Anteil von Wind- und PV-Strom von mehr als 60% des Strombedarfes sinnvoll ist. Beim geplanten Ausbautempo von Wind- und Photovol-taik in der Schweiz wird kein Strom für eine saisonale Speicherung mit Power-to-Gas zur Verfügung stehen. Um ihre Verpflichtungen zur Begrenzung des Klimawandels wahrnehmen zu können, muss die Schweiz rasch handeln. Der mit Abstand grösste Handlungsbedarf besteht derzeit in der Schweiz bei der effizienten Nutzung von Energie und beim verstärkten Ausbau der erneuerbaren Energieproduktion. Aus wirtschaftlicher Sicht lohnt sich insbesondere die weitere Verfolgung von Technologien, wie z.B. Windenergie oder Photovoltaik in den Alpen, welche überwiegend im Winter Strom produzieren und keine saisonale Speicherung benötigen.
Departement: Life Sciences and Facility Management
Organisational Unit: Institute of Natural Resource Sciences (IUNR)
Publication type: Working Paper – Expertise – Study
DOI : 10.21256/zhaw-4826
URI: https://digitalcollection.zhaw.ch/handle/11475/11458
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