Ausstieg aus der Atomenergie, Elektromobilität, Heizen ohne fossile Energien: Unser Energiesystem ist im Umbruch. Die Herausforderungen sind mit einem intelligenten Mix von Massnahmen gegen die Energieverschwendung und dem Ausbau der erneuerbaren Energien zu bewältigen. Das grösste, immer noch unterschätzte Potenzial hat dabei die Photovoltaik. Mit einem massiven Ausbau der Produktion von Solarstrom kann die Schweiz den Ausstieg aus den nuklearen und fossilen Energien erreichen.
Bezüglich unserer Energieversorgung stehen wir vor einer grossen Herausforderung: Zum einen gilt es, den Strom aus den bestehenden AKW zu ersetzen, die nach Ende ihrer Laufzeit nicht durch neue ersetzt werden sollen – so sieht es die Energiestrategie 2050 vor, die 2017 vom Volk beschlossen wurde. Hier geht es um einen Drittel unserer Stromproduktion, respektive jährlich rund 20 Terawattstunden (kurz TWh, dies entspricht 20 Milliarden Kilowattstunden).
Zum anderen müssen wir die Verpflichtungen aus dem Pariser Klimaabkommen von 2015 umsetzen. Ein globaler Temperaturanstieg von deutlich weniger als zwei Grad ist nur zu erreichen, wenn der Ausstoss von Treibhausgasen bis Mitte des Jahrhunderts auf null gesenkt wird. Man spricht auch von Dekarbonisierung, also dem Verzicht auf Erdölprodukte, Erdgas und Kohle. Die Schweiz ist jedoch von diesem Ziel noch weit entfernt. Zwischen 1990 – dem Bezugsjahr für die weltweite Klimapolitik – und 2016 ging der Treibhausgasausstoss lediglich um zehn Prozent zurück.
Mehr Strom für Gebäude und Verkehr
Rund 60 Prozent unserer CO2-Emissionen stammen aus Heizungen und dem Verkehr. In diesen beiden Sektoren kann man aber auch besonders viel bewegen. Beispielsweise gut gedämmte Gebäude mit verschiedenen erneuerbaren Systemen, wie Sonnenkollektoren, Holz oder Wärmepumpen, beheizen . Beim Verkehr geht der Trend klar in Richtung Elektromobilität, denn ein Elektromotor ist fast vier Mal effizienter als ein Verbrennungsmotor. Trotz aller Unsicherheiten über zukünftige technische Entwicklungen lässt sich schon jetzt sagen, dass der Stromverbrauch in Gebäuden und im Verkehr wohl deutlich zunehmen wird. Dies lässt sich teilweise kompensieren durch Massnahmen zum effizienten Stromeinsatz, aber unter dem Strich verbleibt wohl ein Mehrbedarf von rund 20 Terawattstunden pro Jahr.
Ein globaler Temperaturanstieg von deutlich weniger als zwei Grad ist nur zu erreichen, wenn der Ausstoss von Treibhausgasen bis Mitte des Jahrhunderts auf null gesenkt wird.
Gebäude werden zu Kraftwerken
Wir brauchen also zusätzlich zum bereits vorhandenen Strom aus Wasserkraft rund 40 Terawattstunden aus erneuerbaren Energien. Diese sollten wir möglichst im eigenen Land produzieren, um die Importabhängigkeit gegenüber heute nicht zu vergrössern. Rund einen Viertel dieses Bedarfs könnten Wind- und Biomassekraftwerke liefern, aber leider stossen solche Projekte oft auf grossen Widerstand. Ähnliches gilt für neue Wasserkraftwerke. Projekte für Geothermie-Kraftwerke sind bisher an technischen Schwierigkeiten gescheitert.
Das bei Weitem grösste Potenzial weist die Photovoltaik auf: Allein auf den besonders geeigneten Dächern und Fassaden der Schweiz könnte man gemäss Berechnungen des Bundesamtes für Energie jährlich 67 Terawattstunden Solarstrom ernten – mehr als wir heute verbrauchen. Unsere Gebäude, heute verantwortlich für die Hälfte unseres Energieverbrauchs, sind also die Kraftwerke von morgen. Vereinfacht wird dies durch die immer grössere Vielfalt von Solarmodulen, die ästhetisch überzeugend anstelle von Ziegeln oder Fassadenelementen eingesetzt werden können.
Das bei Weitem grösste Potenzial weist die Photovoltaik auf.
Zukünftig werden wir auch Strassenbeläge, Lärmschutzwände, Autobahnböschungen, Parkplatzüberdachungen und vorbelastete Gebiete im Gebirge für die Produktion von Sonnenstrom nutzen. Vorsichtig geschätzt könnte man damit weitere 10 bis 15 Terawattstunden produzieren.
Ganzjährige Versorgungssicherheit
Bei der Deckung des zusätzlichen Strombedarfs wird somit die Photovoltaik eine entscheidende Rolle spielen. Aber ist damit die Versorgung sichergestellt, auch wenn die Sonne nicht scheint? Der Schlüssel liegt der intelligenten Kombination mit anderen erneuerbaren Energien, allen voran der Wasserkraft. Die Stauseen sind so zu bewirtschaften, dass sie vor allem im Winter Strom liefern, wenn weniger Solarstrom zur Verfügung steht. Für den saisonalen Ausgleich wird auch die Power-to-Gas-Technologie eine wichtige Rolle spielen, also die Umwandlung von sommerlichen Produktionsüberschüssen in Wasserstoff und Methan mittels Elektrolyse. Diese kann man besser speichern als Strom und sie stehen im Winter wieder zur Verfügung. Für den Tag-/Nacht-Ausgleich werden jedoch vor allem Batteriespeicher zum Einsatz kommen, vorzugsweise mit grösseren Anlagen für ein ganzes Dorf oder Quartier.
Der Ball liegt bei der Politik
Es lässt sich noch nicht bis ins letzte Detail sagen, wie unsere Energieversorgung in 30 Jahren aussehen wird. Aber schon heute ist klar, dass eine Vollversorgung mit erneuerbaren Energien möglich sein wird. Jetzt gilt es, den Umstieg möglichst rasch anzupacken. Die im Rahmen der Energiestrategie 2050 beschlossenen Massnahmen genügen dafür nicht: Auch wenn Solarstrom heute 80 Prozent günstiger ist als noch vor 10 Jahren: Insbesondere bei grossen Photovoltaikanlagen fehlt es oft an der Investitionssicherheit. Das nationale Parlament kann demnächst beim CO2-Gesetz und beim Design des zukünftigen Strommarkts die Weichen richtig stellen. Das wird etwas kosten, aber Nichtstun wäre sehr viel teurer.
Text: David Stickelberger
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