Null-Emissions-Gesellschaft dank Wind- und Sonnenenergie sowie kurz- als auch langfristiger Speicher.

Damit der Umbau des gesamten Energiesystems nachhaltig gelingt, braucht es sowohl kurz- als auch langfristige - also saisonale - Energiespeichertechnologien. Deshalb dürfen Energiesektoren nicht gegeneinander ausgespielt werden. Alle möglichen technischen Optionen sollen offengehalten werden.

Die Quintessenz ist, dass erneuerbare Energien zu bestimmten Zeiten im Überfluss vorhanden sein können. Die Energie-Speicherung ist deshalb der Schlüssel zur Schaffung einer kohlenstoffarmen oder kohlenstofffreien Gesellschaft. Dazu brauch es aber auch robuste Übertragungsleitungen, die den Strom von dort, wo er im Überfluss vorhanden ist, dorthin transportieren können, wo er nur begrenzt verfügbar ist. Im Sommer soll so viel wie möglich gespeichert und im Winter der Bedarf begrenzt werden.

Eine kohlenstoffarme oder kohlenstofffreie Wirtschaft wird viel Planung und Anstrengung von allen Beteiligten erfordern. Die Energiespeicherung wird immer mehr eine Schlüsselrolle spielen. Auch die Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden ist ein zentrales Thema.

Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) hat untersucht, was nötig ist, damit die Schweiz ausschließlich kohlenstofffreie Energie nutzen kann. Eine ihrer wichtigsten Schlussfolgerungen ist, dass die Schweiz im Sommer mehr Strom aus erneuerbaren Quellen produzieren kann, als benötigt wird. Die überschüssige Energie muss für den Winter gespeichert werden, denn im Winter müsste Strom aus den südlicheren Nachbarländern importieren werden.

In einem Bericht, der in der Fachzeitschrift Energies veröffentlicht wurde, sind Daten von Swissgrid referenziert, welche die aktuelle Stromnachfrage der Schweiz in Viertelstundenschritten über das ganze Jahr hinweg aufzeigen. Die Frage wird gestellt: "Wie würde sich die Nachfrage verändern, wenn der Großteil der Heizung und des Verkehrs in der Schweiz elektrifiziert ist?" Die Antwort lautet, dass der Bedarf jährlich um etwa 13,7 Terawattstunden steigen wir

Diese Zahl setzt außerdem voraus, dass im Verkehrssektor erhebliche Schritte unternommen werden, um nach Möglichkeit auf Elektrofahrzeuge umzusteigen und die Energieeffizienz bestehender Wohnhäuser und gewerblicher Strukturen zu verbessern. Einem Bericht in Science Daily zufolge geht die Studie davon aus, dass der Heizbedarf aller Gebäude zunächst durch Renovierungsmaßnahmen um etwa 42 % gesenkt wird und dass 3/4 des verbleibenden Heizbedarfs in Häusern und Wohnungen durch elektrische Wärmepumpen gedeckt werden. Ferner wird davon ausgegangen, dass etwa 2/3 aller privaten Autofahrten mit elektrisch betriebenen Fahrzeugen erfolgen werden.

Die Forschung konzentriert sich auf fünf Bereiche.

Erstens
Der Ersatz von konventionellen Heizungen durch Wärmepumpen.

Zweitens
Da die Schweiz aus der Kernenergie aussteigen will, muss jedes Kernkraftwerk durch die etwa achtfache Leistung der Photovoltaik ersetzt werden. Folglich müssen Solarzellen auf praktisch allen verfügbaren Flächen installiert werden.

Drittens
Eine drastische Erhöhung der elektrischen Speicherkapazität unter Einsatz aller verfügbaren Technologien, einschließlich Batterien und Pumpspeicherkraftwerken sowie geothermischer und Technologien zur Umwandlung von Strom in chemische Energiequellen.

Viertens
Schaffung saisonaler Wärmespeicher, damit der Strombedarf der Wärmepumpen im Winter reduziert werden kann.

Fünftens
Neue Netz-Leitungen, die im Winter, wenn der Strombedarf am höchsten ist, Strom aus den sonnenreicheren südlichen Ländern in die Schweiz bringen.

Ein Lichtblick in der Analyse ist für die Befürworter von Elektrofahrzeugen, dass diese das Netz nicht aus dem Gleichgewicht bringen werden, da sie geladen werden können, wenn Strom im Überfluss vorhanden ist, vorausgesetzt, es wird eine geeignete Ladeinfrastruktur geschaffen.

Die wichtigste Erkenntnis aus der EMPA-Studie ist vielleicht der Wert der Verbesserung der Energieeffizienz von Haushalten und Unternehmen. Eine eingesparte Kilowattstunde Energie ist eine Kilowattstunde Strom, die nicht erzeugt werden muss. Nach Angaben des US Green Building Council verursacht das Heizen und Kühlen von Gebäuden mehr Treibhausgasemissionen als der gesamte Verkehrssektor.

Das Fazit aus all dem ist, dass es bei der Dekarbonisierung der Wirtschaft um mehr geht als um das Aufstellen von mehr Sonnenkollektoren oder Windrädern. Es wird viel Planung und eine Menge Arbeit von Menschen, Unternehmen und Regierungen erfordern, um dies zu verwirklichen. Aber wir müssen so bald wie möglich damit anfangen. Wir haben keine Zeit zu verlieren.

EMPA - Strategien zur Dekarbonisierung des Schweizer Energiesystems.
03/2022