Energiewende? Ja, die Schweiz schafft das

So muss die künftige Stromversorgung aussehen, damit wir unser Klimaziel erreichen. Letzter Teil der Serie «Energie der Zukunft».

Von Simon Schmid (Text) und Kwennie Cheng (Illustration), 20.11.2019

1879 brannte im Speisesaal des St. Moritzer Hotels Kulm zum ersten Mal in der Schweiz elektrisches Licht. Hotelier Johannes Badrutt hatte sich an der Pariser Weltausstellung inspirieren lassen und für 11’000 Franken eine kleine Wasserturbine gekauft. Ein Luxus für die reichen englischen Touristen – und ein Startschuss für eine beispiellose Ausrüstungs­welle im Energiebereich.

Bis 1910 wurden in der Schweiz 7000 weitere Kleinwasserkraftwerke gebaut. Die Stromproduktion verzehntausendfachte sich. Städte wie Zürich und Bern machten den Anfang, bald wurde die Strassen­beleuchtung im ganzen Land elektrifiziert. Flusskraftwerke wurden gebaut und das Tramnetz auf Strom umgestellt. Es war nun möglich, mit Seilbahnen auf Berge zu fahren und mit Strom die Wäsche zu bügeln. Fast 30’000 Elektromotoren waren in Betrieb, fast drei Millionen Glühbirnen brachten Licht in die Schweizer Haushalte.

All dies vollzog sich innerhalb einer Zeitspanne von nur 31 Jahren.

31 Jahre – genauso viel Zeit bleibt auch heute. Bis Mitte des Jahrhunderts soll die Schweiz von fossilen Energien wegkommen: Netto null CO2 lautet das Ziel für 2050. Spätestens dann darf kein Öl mehr zum Heizen, kein Gas zum Kochen und kein Benzin zum Autofahren verwendet werden – alles, was geht, muss mit erneuerbarem Strom laufen. Nur so kann die Schweiz ihren Beitrag dazu leisten, dass die globale Erwärmung nicht über 1,5 Grad hinaus steigt.

Schaffen wir den Umstieg? Gelingt es der Schweiz auch im 21. Jahrhundert ein weiteres Mal, ihr Energiesystem innert kurzer Zeit komplett umzubauen?

Energie der Zukunft

Wie schaffen wir es, unseren CO2-Ausstoss in den nächsten drei Jahr­zehnten auf null zu senken? Womit ersetzen wir die fossilen Energie­träger, die heute drei Viertel unserer Energie liefern? Welche erneuerbaren Energien haben Potenzial? Und welche Rolle spielt die Atomenergie? Diesen Fragen geht die Republik in einer fünfteiligen Serie nach – auf globaler Ebene sowie für die Schweiz.

Die Suche nach Antworten ist beschwerlich. Sie führt über die sonnigen Südflanken der höchsten Alpen bis in die windigen Hügel des Juralandes.

Doch sie fördert am Ende ein eindeutiges Fazit zutage.

1. Szenarien

Klar ist: Fast alle Energie, die wir dereinst verbrauchen, muss elektrisch bereitgestellt werden. Strom spielt im künftigen System die zentrale Rolle.

Momentan produziert die Schweiz davon rund 68 Terawattstunden jährlich. Das entspricht der Energiemenge, die es braucht, damit 4,4 Millionen Haushalte ein Jahr lang rund um die Uhr Kuchen backen können.

Wie die Stromversorgung dieser Haushalte im Jahr 2050 funktionieren könnte, darüber hat sich der Bund vor sieben Jahren Gedanken gemacht. Damals publizierte er letztmals Energieperspektiven: ein Szenarienset, das je nach Energiepolitik die wahrscheinlichen Entwicklungen aufzeigen sollte.

Das optimistischste Szenario trug den Namen «Neue Energiepolitik» (NEP). Darin kamen die Erneuerbaren auf einen Anteil von 95 Prozent. Der Strom sollte auf Basis der Wasserkraft und durch den Zubau von Solar-, Wind- und anderen erneuerbaren Quellen also fast vollständig fossilfrei werden – und so die Kernkraftwerke ersetzen, die momentan über ein Drittel beitragen.

Kleiner Schönheitsfehler: Im damaligen NEP-Szenario war «netto null bis 2050» noch nicht streng umgesetzt. Im Vordergrund stand der Atomausstieg, nicht die Dekarbonisierung. Bei Gebäuden und im Verkehr gab es nach wie vor CO2-Emissionen, auf Heizöl und Benzin wurde nicht gänzlich verzichtet.

Wie aber könnte ein Mix aussehen, der das Pariser Ziel tatsächlich umsetzt?

Eine Reihe von Wissenschaftlerinnen und Organisationen haben sich in der Zwischenzeit diese Frage gestellt und ihrerseits Modelle durchgerechnet. Sie sind in der folgenden Grafik aufgeführt – auf der rechten Seite, sortiert nach der totalen, geschätzten Stromproduktion der Schweiz im Jahr 2050. Ganz links ist das NEP-Szenario von 2012, in der Mitte der aktuelle Strommix.

Stromproduktion in der Schweiz

Aktuelle Produktion und Szenarien für 2050, in Terawattstunden

2012201820500255075100 NEP72heute68Gu.74Pa.74Ro.91Ba.62Gr.71
Fossile Energien
Wasserkraft
Fotovoltaik
Windenergie
andere Erneuerbare
Kernenergie

Fossile Energien inkl. Verbrennung von nichtbiologischem Abfall. Andere Erneuerbare = Biogas, Geothermie, Holz. NEP-Variante E (ohne Gaskraftwerke). Quellen: BFE (2012), BFE (2019), BFE (2019), Gu. = Gunzinger, Gr. = Greenpeace (2013), Ba = Bartlett et al. (2018) Pa. = Panos und Kannan (2018), Ro. = Rohrer und Sperr (2019)

Die Gegenüberstellung der Stromszenarien zeigt einige Unterschiede:

  • Nicht alle Szenarien haben denselben Bezugspunkt. Eine Forschergruppe um Stuart Bartlett modelliert etwa einen Produktionsmix, basierend auf dem Verbrauch von 2014, also noch ohne grossflächige Wärmepumpen und Elektroautos. Deshalb ist die Gesamtproduktion deutlich geringer.

  • Drei Modelle (eines von Greenpeace, eines von ETH-Professor Anton Gunzinger, eines von den PSI-Forschern Vangelis Panos und Ramachandran Kannan) können trotz einer gewissen Restmenge an fossilem Strom als Paris-kompatibel bezeichnet werden: Die allermeisten Autos fahren elektrisch, es gibt kaum fossile Heizungen, der Verbrauch ist dynamisch. Die Produktion ist in diesen Modellen etwas grösser als heute.

  • Nadia Sperr und Jürg Rohrer von der ZHAW schliesslich gehen von einem Szenario aus den Energie­perspektiven aus, das bezüglich Effizienz­verbesserungen relativ wenig ambitioniert ist – und addieren dazu den zusätzlichen Verbrauch durch E-Autos und Wärmepumpen. Ihre Schätzung ist deshalb höher.

Je nach Übungsanlage kommen die Forscher also zu unterschiedlichen Resultaten. Doch zwischen den Szenarien gibt es auch wichtige Parallelen:

  • Die Schweiz braucht nicht viel zusätzlichen Strom. Dank verbesserter Effizienz dürfte der Verbrauch bis 2050 um nicht mehr als 10 Prozent steigen: auf insgesamt 70 bis 80 Terawattstunden pro Jahr. Das gilt auch inklusive Elektroautos und Wärmepumpen.

  • Die Kernenergie wird ersetzt. Bei einer Laufzeit von 50 Jahren geht das letzte Kernkraftwerk in Leibstadt 2034 vom Netz, bei einer laut Experten realistischen Laufzeit von 60 Jahren erst 2044. So oder so produziert die Schweiz bis Mitte des Jahrhunderts keinen Atomstrom mehr.

  • Die Solarkraft steht stärker im Fokus. Anfang des Jahrzehnts dachten die Experten, die Fotovoltaik würde weniger als die Hälfte zum Gesamtzubau der neuen, erneuerbaren Energien beitragen – 11 Terawatt­stunden. In den neueren Szenarien steigt ihr Beitrag auf rund 20 bis 40 Terawatt­stunden.

  • Die Wasserkraft hat ihr Limit erreicht. Staudämme und Laufkraftwerke bleiben fürs System zwar sehr wichtig. Doch ein Zubau im grossen Stil ist unwahrscheinlich. Das deckt sich mit neueren Analysen des Bundes.

  • Die Gaskraft fliegt aus dem Mix. In manchen der alten Szenarien hätte sie noch als Lückenbüsserin einspringen sollen – Energieministerin Doris Leuthard schmiedete Pläne zum Bau von fünf Gaskraftwerken. Davon ist in den neueren Publikationen keine Rede mehr.

  • Der internationale Flugverkehr ist nicht inbegriffen. Saubere Energie (etwa für synthetische Treibstoffe) für den Flugverkehr wird vermutlich nicht in der Schweiz hergestellt werden. Daher ist der Flugverkehr analog zum Kyoto-Protokoll nicht in den Modellen enthalten.

Vereinfacht gesagt läuft der Umbau damit auf zwei Faustregeln hinaus.

  1. Der wegfallende Atomstrom wird durch Solarstrom ersetzt.

  2. Wind, Biomasse und andere Erneuerbare decken den Zusatzbedarf.

Oder in Zahlen ausgedrückt:

  • Bis 2050 braucht es in der Schweiz total mindestens 30 Terawatt­stunden zusätzlichen, erneuerbaren Strom, also plus 1 Terawatt­stunde jedes Jahr.

  • Davon sollte die Fotovoltaik gut zwei Drittel stemmen – also im Minimum 0,66 Terawatt­stunden pro Jahr und 20 Terawatt­stunden im Total.

Der Realitätscheck zeigt, dass die Schweiz diesen Regeln noch nicht folgt.

2. Statistik

Statt 1 Terawattstunde Strom wurden im Schnitt der letzten fünf Jahre jeweils nur 0,34 Terawattstunden neuer, erneuerbarer Strom hinzugefügt. Der Ausbau läuft also dreimal zu langsam. Alleine die Fotovoltaik müsste pro Jahr doppelt so viel Strom zulegen, wie es die Erneuerbaren insgesamt tun.

Weit unter dem Soll

Jährliche Zunahme des erneuerbaren Stroms

2008201320180,00,51,0 Terawattstunden20180,26Sollwert1,00
Fotovoltaik
Windkraft
Biomasse
Erneuerbarer Abfall
Sollwert

Ohne Wasserkraft. Biomasse = Holz und Biogas. Quelle: BFE

Weitere Quellen wie Windkraft, Biogas und Holz wachsen derart langsam, dass sie auf der Grafik fast nicht erkennbar sind. Und die Geothermie sucht man sogar ganz vergebens. Noch wird damit keine Elektrizität produziert.

Was ist der Grund für diese schleppende Entwicklung? Ist die Politik schuld? Oder die Stromwirtschaft? Oder braucht die Sache einfach noch etwas Zeit?

Um das zu eruieren, sehen wir uns die erneuerbaren Energien der Reihe nach an. Wir starten mit der grössten Hoffnungsträgerin: mit der Solarenergie.

3. Solarenergie

Gemäss dem Bundesamt für Energie ist sie eine vielversprechende Option. Mit Solarzellen auf Dächern könnten 50 Terawattstunden Strom produziert werden, inklusive Hausfassaden wären es sogar 67. Berücksichtigt sind Dächer ab einer gewissen Grösse und mit günstiger Ausrichtung.

Gemäss unseren Faustregeln müsste demnach ziemlich genau ein Prozent dieses Potenzials jährlich erschlossen werden. Oder anders gesagt: Auf eines von 100 Schweizer Häusern müssten jedes Jahr Solarzellen montiert werden.

Momentan werden jedoch im gesamt­schweizerischen Schnitt nur bei einem von 268 Häusern Solarpanels installiert. Das Wachstum ist also zu wenig stark.

Ein bedeutendes Hindernis ist die Situation auf dem Strommarkt:

  • Wer auf einem Einfamilienhaus Solarpanels installiert, bezahlt für seinen eigenen Strom ungefähr 15 bis 20 Rappen pro Kilowattstunde, Montage- und Wartungskosten inklusive. Die Produktion zum Eigenbedarf ist damit etwas günstiger als der Bezug vom lokalen Elektrizitätswerk. Im Schnitt liefert dieses Strom für rund 19 Rappen pro Kilowattstunde an Haushalte.

  • Wer über den Eigengebrauch hinaus Solarstrom erzeugt, kann diesen zwar ins Netz einspeisen – doch erhält er dafür nur einen geringen Preis. Der Tarif liegt im Schnitt bei etwa 9 Rappen. Manche Elektrizitätswerke – wie jene des Kantons Zürich oder der Stadt Bern – zahlen auch deutlich weniger.

Der hiesige Strommarkt bietet also keine starken Anreize, Solarpanels über den Eigengebrauch hinaus zu installieren. Fotovoltaik ist kein eigentliches Geschäft: Investitionen in grössere Anlagen lohnten sich bislang kaum.

Die Vergütung deckt die Kosten nicht

Solarstromkosten nach Anlagengrösse, in Rappen pro Kilowattstunde

ProduktionskostenKleines Einfamilienhaus (6 Kilowatt)Grosses Einfamilienhaus (10 Kilowatt)Mehrfamilienhaus (30 Kilowatt)Lagerhalle (100 Kilowatt)Grossanlage (1000 Kilowatt)0102030 StromtarifeStrompreis für HaushalteEinspeisevergütung0102030
Schwankungsbereich

Produktionskosten inkl. Installation, Entsorgung, Betrieb und Wartung, gerechnet mit einem Zinssatz von 2 Prozent. Hinweis: Die Kosten hängen davon ab, ob Solarzellen ins Dach integriert sind oder extra auf einem Dach montiert werden. Stromtarife für 2019, Kategorie H4. Einspeisevergütung inkl. Herkunftsnachweis. Quellen: BFE, VESE, Elcom

Die Politik versucht bereits seit zehn Jahren, der Solarenergie auf die Sprünge zu helfen. Doch die Förderung ist eine lange Leidensgeschichte:

  • Ab 2009 gab es die kostendeckende Einspeisevergütung (KEV), einen Beitrag in der Grössenordnung von 10 bis 20 Rappen pro Kilowattstunde. Das Problem: Die Wartelisten waren riesig – die meisten Gesuche wurden erst mit einer Verzögerung von fünf Jahren bewilligt, einige überhaupt nicht.

  • Seit 2018 gibt es Einmalvergütungen (EIV): Investitionsbeiträge, die in einem Stück ausbezahlt werden. Solche Beiträge ergeben Sinn, weil die Anschaffungs­kosten oft der ausschlaggebende Faktor sind: Eine Solaranlage mit Batterie kostet gerne über 30’000 Franken, bis sie amortisiert ist, vergehen etwa 15 Jahre. Allerdings ist die EIV auf 30 Prozent der Kosten begrenzt, in der Regel werden weniger bezahlt.

Noch viel schlechter als bei Privat­liegenschaften läuft es bei Gewerbebauten oder landwirtschaftlichen Gebäuden. Auf Industrie- oder Scheunendächern stünden eigentlich riesige Flächen zur Verfügung, auf denen Strom deutlich günstiger als auf Einfamilien­häusern produziert werden könnte. Doch sie werden kaum genutzt. Die Bedingungen stimmen für die Investoren nicht.

Immerhin: Nach dem Willen des Bundesrats soll das Förder­instrumentarium nun erweitert werden. Und zwar mit Auktionen: Den Zuschlag für ein Projekt erhält der Stromproduzent, der das billigste Angebot macht. Bezahlt wird eine Art Minimalpreis pro Kilowattstunde, was die Investitionssicherheit der Anlagenbauer und die Fördereffizienz aus Sicht des Staates erhöht.

Dieses System funktioniert gemäss der Schweizerischen Energiestiftung im Ausland gut – der Trend geht in die richtige Richtung. Doch wie konsequent die Solarkraft damit gefördert wird, ist unklar. Die Rede ist von 215 Millionen Franken an Förderbeiträgen pro Jahr. Ob das genügt, bleibt abzuwarten.

Dass nebst den Selbstversorger-Panels auch grössere Solaranlagen in der Schweiz vorangetrieben werden sollten, ist offensichtlich. Denn:

  • Die Energiewende ist im Wesentlichen eine Solarwende.

  • Die Schweiz muss überall Solarstrom ernten, wo sie kann.

  • Pro Förderfranken ist Solarstrom aktuell am billigsten.

Man muss also nicht nur Dächer, sondern auch andere Standorte forcieren: Parkplätze, Strassenränder, Eisenbahn­böschungen, Lärmschutz­anlagen.

Auch Solarkraftwerke in den Alpen könnten helfen, den ganzjährigen Bedarf zu decken. Südhänge oberhalb von rund 2000 Metern weisen im Winter eine hohe Sonnen­einstrahlung auf – die Lichtreflexion vom umliegenden Schnee verstärkt sie zusätzlich. Installiert man an diesen Standorten vertikale Solarpanels, lässt sich die winterliche Stromlücke etwa halbieren – auf einer im Vergleich zur urbanen Solarstrom­produktion deutlich kleineren Fläche. Allerdings sind solche Anlagen noch nicht erprobt und wären eher teuer.

Berg und Tal ergänzen sich

Standorte für die Fotovoltaik

Szenarien
Urban
Berg

An den orangen Standorten könnte gleich viel Solarstrom hergestellt werden wie an den gelben Standorten – bei halb so grossem Winter-Stromdefizit. Quelle: Kahl et al. (2019)

Zieht man all diese Möglichkeiten in Betracht, so steigt das Solarpotenzial der Schweiz von 67 auf 118 Terawattstunden. Das ist deutlich mehr Strom, als das Land selbst in der obersten aller Schätzungen produzieren muss.

4. Andere erneuerbare Energien

Zwar spielen andere erneuerbare Quellen bloss eine Nebenrolle. Doch das Energiesystem ist ein Puzzle aus vielen Steinen. Und auch die kleinen Teilchen sind wichtig: gerade weil sie dort Lücken schliessen, wo die Solarenergie sie offen lässt.

Windenergie

Windräder produzieren in der Schweiz im Winter doppelt so viel Strom wie im Sommer. Das zeigt sich etwa im Windpark Gütsch mit seinen vier Turbinen.

Die Windkraft wäre deshalb eine gute Ergänzung zur Solarenergie. Doch ihr Ausbau ist ein Trauerspiel. Vorgesehen wären eigentlich vier Terawattstunden. Letztes Jahr lieferten Windräder gerade einmal 0,12 Terawatt­stunden.

Der Ausbau stockt

Jährliche Zunahme des Windstroms

200820132018-0,050,000,050,100,15 TerawattstundenSollwert0,13

Quelle: BFE

Der letzte grössere Windpark, der in Betrieb ging, steht im Oberwallis. Doch das ist bereits drei Jahre her. Letztes Jahr ist die Windstrom­produktion in der Schweiz wegen ungünstiger Wind­verhältnisse sogar geschrumpft.

Während in Österreich über 1300 Windanlagen stehen, die zu Spitzenzeiten gut ein Drittel des dortigen Stroms produzieren, verfügt die Schweiz an 38 Standorten über nur gerade 65 Turbinen (inklusive kleiner Windräder). Der grösste Park steht im Jura und versorgt etwa 15’000 Haushalte mit Strom.

Zu wenig Windräder

Windanlagen in der Schweiz

Kleine Einzelanlage
Grosse Einzelanlage
Windpark

Quelle: BFE

Haupthindernis sind die langwierigen Verfahren. Es braucht umfangreiche Bewilligungen und Umweltprüfungen. Einsprachen ziehen sich, wie im Fall der acht Windräder im Bois du Jorat oberhalb von Lausanne, teils bis vors Bundesgericht hin. Die Realisierung eines Projekts kann zehn Jahre dauern.

Das Ziel von vier Terawattstunden Windstrom ist im Grunde gar nicht so hoch. Es entspricht nach Angaben des Verbands Suisse Eole etwa 700 bis 1000 Turbinen. Für einen mittelgrossen Kanton wie Luzern wären dies gemessen an seiner Fläche anteilmässig rund 25 Turbinen. Wenn jedes Jahr genau diese Anzahl gebaut würde, wäre das nationale Ziel bis 2050 bereits erreicht.

Ob es dazu kommt, ist ungewiss. Mitte 2020 sollen auf dem Gotthard fünf Windräder in Betrieb gehen. 70 weitere Projekte sind in Planung – mit total 433 Anlagen, die jährlich 1,7 Terawattstunden Strom produzieren könnten. Ihr Bau bleibt in der Schwebe, solange die Bedingungen derart schwierig sind.

Biomasse

Unscheinbar, aber nicht zu vernachlässigen ist eine weitere erneuerbare Energiequelle: Biomasse. Dazu zählen mehrere Ausgangsprodukte:

  • Holz oder Stroh, das zerkleinert und für die Strom- und Wärmeproduktion verfeuert wird, teils auch mit dem Zwischenschritt über Holzgas.

  • Gülle, Pflanzensilage und Bioabfall, der in Biogasanlagen vergärt und dann verbrannt wird, ebenfalls um Strom und Wärme zu erzeugen.

  • Flüssige Biomasse wie Pflanzenöl sowie Klär- oder Deponiegas, aus dem ebenfalls Strom und Wärme gewonnen werden kann.

Erneuerbar sind all diese Energieträger, weil sie natürlich nachwachsen: Der Kohlenstoff­kreislauf ist geschlossen. Und ein wichtiger Puzzlestein sind sie wegen ihrer Eigenschaften. Biomasse eignet sich besonders im Winter, um in Block­heizkraft­werken für Quartiere Elektrizität und Wärme bereitzustellen.

Die Technologie dafür ist weitgehend bekannt und bereits im Einsatz. Bis vor wenigen Jahren waren Bioabfälle neben der Wasserkraft sogar die wichtigste erneuerbare Stromquelle. Über hundert Biogasanlagen sind schweizweit in Betrieb.

Nachwachsende Elektrizität

Biogasanlagen in der Schweiz

Quelle: BFE

Städte wie Bern, St. Gallen, Winterthur oder Zürich nutzen im Rahmen von Energieverbunden vermehrt Biogas, Holzschnitzel, Block­heizkraft­werke oder Abwärme aus Kehricht­verbrennungs- oder Kläranlagen, um mit relativ kleinem Aufwand die Energieversorgung zu dekarbonisieren. Holz eignet sich auch als Brennstoff dort, wo Temperaturen von rund 100 bis 300 Grad benötigt werden: in der Metall-, Chemie- und Lebensmittel­industrie. Und man kann damit, so wie im Aargauer Sisslerfeld, sogar Strom produzieren.

Der Bund beziffert das Potenzial von Biomasse auf rund fünf Terawattstunden, Studien sehen es teils auch höher, besonders was die Produktion von Wärme anbelangt. Aktuell werden aus Abfällen bereits 1,2 Terawattstunden und aus Holz und Biogas gut 0,6 Terawattstunden Strom erzeugt. Stetiges Nach- und Umrüsten kommunaler Infrastruktur trägt dazu bei, es auszuschöpfen.

Geothermie

Ein Joker für die Energiewende ist im Untergrund versteckt. Die Erdwärme.

Bohrt man ein Loch in die Erde, so steigt die Temperatur etwa alle 33 Meter um ein Grad. Dies macht sich die Geothermie zunutze: Ab 3000 Metern Tiefe lässt sich ein Wasserkreislauf für die Wärmegewinnung einrichten, ab 4000 bis 5000 Metern wird auch die Stromproduktion möglich. Dazu wird kaltes Wasser ins 150 Grad heisse Gestein hinuntergepumpt, aufgewärmt und über eine zweite Röhre wieder zur Oberfläche geführt, wo es eine Turbine antreibt.

Theoretisch könnten so rund vier Terawattstunden Strom pro Jahr produziert werden, schätzte der Bund 2012. Noch ist aber kein einziges Geothermie-Kraftwerk in Betrieb. Es gibt vorerst bloss ein gutes Dutzend Standorte, an denen Abklärungen gemacht und Probebohrungen vorgenommen werden.

Versprechen für die Zukunft

Geothermie-Projekte in der Schweiz

Wärme
Wärme und Strom
Strom

Quellen: BFE, eigene Recherchen

Das am weitesten fortgeschrittene Projekt befindet sich in Haute-Sorne im Kanton Jura. Es wird vom Bund mit 64 Millionen Franken unterstützt. Die Hoffnungen in die Geothermie sind gross – aber die Absturzgefahr auch. Ein Projekt in Basel wurde nach einem Erdbeben im Jahr 2006 abgebrochen.

Einfacher als Strom ist die geothermische Produktion von Wärme. Hier wird in geringeren Tiefen und ohne Druck gearbeitet. Bereits seit 1994 werden mehrere tausend Einwohner in Riehen BS so mit Fernwärme versorgt.

Reüssiert die Geothermie, ist ab etwa 2035 mit signifikanten Beiträgen zu rechnen. Mit dem Vorteil, dass der Strom ganzjährig produziert wird und nebenbei auch Wärme entsteht – was wiederum den Strombedarf mindert.

Solarkraft, Windenergie, Biomasse und Geothermie spielen im Optimalfall also ineinander. Damit die Energiewende gelingt, braucht es aber nicht nur Veränderungen bei der Stromproduktion. Sondern auch beim Verbrauch.

5. Das System

Dabei geht es in erster Linie um Effizienz. Enorme Verbesserungen sind hier möglich: Allein mit sparsameren Leuchtmitteln und mit dem Ersatz von Elektro­heizungen durch Wärmepumpen werden fünf Terawattstunden Strom eingespart. Bessere Gebäudeisolationen, effektivere Kühlanlagen, häufigeres Carsharing: All dies sind weitere Hebel, um Strom zu sparen und darüber hinaus graue Emissionen bei der Herstellung und dem Transport zu vermeiden.

Ein effizienter Umgang mit Energie hilft auch, die zentrale Herausforderung in der Schweizer Versorgung zu bewältigen: den saisonalen Stromausgleich.

Bereits heute ist der Sommer ertragreicher als der Winter. Dies wegen der Wasserkraft: Sobald die Frühlingssonne den Schnee zum Schmelzen bringt, schwellen die Flüsse an. Die einsetzende Produktion übersteigt den Bedarf, und so wird Strom exportiert. Umgekehrt importiert die Schweiz im Winter jeweils Elektrizität – im Schnitt waren es seit 2014 rund fünf Terawattstunden.

Sommerliche Überschüsse

Monatliche Strombilanz der Schweiz

JanuarAprilJuliOktober02468 Terawattstunden
Produktion fürs Inland
Export
Import

Monatliche Durchschnittswerte von 2014 bis 2018. Quelle: BFE

Ohne Kernkraftwerke vergrössert sich das saisonale Ungleichgewicht: Die Winterlücke wird grösser. Gegner der Energiewende führen dies als Grund dafür ins Feld, dass eine gänzlich erneuerbare Versorgung nicht möglich sei.

Doch es gibt mehrere Möglichkeiten, dem Problem zu begegnen:

  1. Indem man einfach noch mehr Solaranlagen baut – etwa doppelt so viele wie in den oben genannten Szenarien, sodass die Versorgung auch im Winter gewährleistet wäre. Dies schlägt etwa SP-Politiker Roger Nordmann vor.

  2. Indem man die Speicher­kapazitäten erhöht. Aktuell fassen die Stauseen rund neun Terawattstunden. Mit höheren Mauern könnte dies gesteigert werden. Batterien, Power-to-Gas-Anlagen und Wärmespeicher sind weitere Optionen. Experten zufolge bräuchte es zusätzlich, je nach gewünschtem Autarkiegrad, bis zu fünf Terawattstunden Speicherbedarf.

  3. Indem man Kompromisse eingeht beim Selbst­versorgungs­grad und eine höhere Importabhängigkeit der Schweiz beim Strom in Kauf nimmt.

Welcher der drei Ansätze sich durchsetzen wird, hängt einerseits von der Entwicklung der Solarkraft ab. Andererseits vom Strommarkt­design: Speicher haben aktuell ein Wirtschaftlichkeits­problem, weil Winterstrom eigentlich zu billig ist. Darüber hinaus bestimmen die Nachbarländer, wie viel erneuerbare Energie im Winter überhaupt verfügbar sein wird. So oder so zieht die Energiewende einen intensiveren Stromhandel nach sich: Nicht nur saisonal, sondern auch von Woche zu Woche und von Tag zu Tag wird im erneuerbaren System mehr Strom über die Landesgrenzen fliessen.

Gerade dies wirft in der Energiepolitik jedoch zusätzliche Fragen auf:

  • Kann die Schweiz ihren Strommarkt wie vorgesehen liberalisieren, ohne dass die Ausbauziele für die erneuerbaren Energien in Gefahr geraten?

  • Welche Fördermassnahmen sind nötig, damit sich die Produktion von erneuerbaren Energien lohnt? Welche sind effizient, welche sind erlaubt?

  • Wie wird sichergestellt, dass Schweizer Strom­produzenten nicht nur im Ausland, sondern auch im Inland in Wind- und Solarkraft investieren?

Je klarer sich abzeichnet, dass die Dekarbonisierung technisch möglich ist, umso kniffliger wird die Regulierung des Strommarkts. Aus Sicht der Kunden ist dieser heute noch sehr antiquiert: Es gibt einen Anbieter – das lokale Elektrizitätswerk –, eine rudimentäre Auswahl von Stromprodukten und bestenfalls zwei Tarife: einen hohen am Tag und einen tiefen in der Nacht.

In der smarten Stromwelt der Zukunft muss sich dies ändern. Elektrizität muss je nach tageszeitlicher Verfügbarkeit billiger oder teurer sein. Haushalts­geräte müssen sich entsprechend dem Strompreis automatisch ein- und ausschalten können. Und die Stromproduzenten müssen nicht nur Grenzkosten, sondern ihre vollen Herstellungskosten verrechnen können.

Schluss

Die Pioniertage der Elektrizität sind längst Geschichte. Doch die Schweiz hat alles, was es braucht, um die Leistungen von vor 100 Jahren zu wiederholen.

Dank der Wasserkraft ist zwei Drittel des Stroms bereits heute erneuerbar; dank dem Wohlstand sind die Investitionen locker finanzierbar: Fast kein anderes Land hat bessere Voraussetzungen, die Energiewende zu schaffen.

Oft heisst es: Die Energiewende wird teuer. Das Gegenteil ist wahr. Wenn ein Land zwei Drittel seiner Energie nicht mehr importieren muss, ist das ein volkswirtschaftlicher Gewinn: Es bedeutet, dass die Haushalte kein Geld mehr für Benzin und Erdöl ausgeben müssen. Selbst wenn im Gegenzug die Strompreise etwas steigen, fiele dies übers Ganze kaum ins Gewicht. Die Elektrizitätskosten machen in der Schweiz einen winzigen Teil des BIP aus.

Dass die Energiewirtschaft alle paar Jahrzehnte zu Grosstaten schreitet, ist übrigens nichts Aussergewöhnliches. Ab 1919 wurden die Eisenbahnen in der Schweiz elektrifiziert. In den 1950er-Jahren wurden zahlreiche Staudämme gebaut. Und zwischen 1969 und 1984 gingen fünf Kernkraftwerke ans Netz. Die Neuerungen gelangen, weil alle Akteure begriffen hatten, dass sie an einem Strang ziehen mussten: der Bund, die Kantone, die Privatwirtschaft.

Es spricht nichts dagegen, dass die Schweiz in den nächsten 30 Jahren beim Energiesystem einen weiteren Sprung macht. Es ist bloss eine Willenssache.

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