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Studie «Energiezukunft 2050»
Was ist von der Studie «Energiezukunft 2050» zu halten, die der VSE in Zusammenarbeit mit der EMPA publiziert hat? Wir haben die Studie kritisch angeschaut.
Die Studie "Energiezukunft 2050" des Verbandes Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen (VSE) und der EMPA ist ein Beweis, dass die Stromwirtschaft mit Ihren früheren Aussagen, dass die Schweizer Energiewende machbar sei, gefangen ist und Auswege sucht, die damaligen Behauptungen zu stützen. Dazu wird neu vor allem grüner Wasserstoff ins Spiel gebracht.
Die Resultat der Studie zeigen, dass die Schweizer Energiestrategie noch immer eine reine Importstrategie ist. Beklagt wird das mangelnde Stromabkommen, das aber als Voraussetzung eine vollständige Marktöffnung des Strommarktes erfordert. Dies wird immer verschwiegen.
Man wird den Eindruck nicht los, dass die Studie quasi eine Gegenstudie zur EMPA/EPFL-Studie: «Wieviel kostet eine CO2-neutrale Schweiz», die am 17. Februar 2022 vorgestellt wurde, sein soll. Hier eine Kurzzusammenfassung: Die Studie zeigt, dass es beim Zubau von 16m2 Solarfläche pro Kopf allein für den Tag-Nachtausgleich pro Kopf eine 9kWh Speicherbatterie bräuchte. Um den Sommersolarstrom für den Winter zu speichern wären vier zusätzliche Pumpspeicherwerke der Grösse von Grande Dixence nötig. Wollte man die Schweiz vollständig elektrifizieren bräuchte man 48m2 PV-Fläche pro Kopf. Das ist dreimal mehr als es Dachflächen gibt. Und um den überschüssigen Strom vom Sommer für den Winter zu speichern, bräuchte es 13mal Grand Dixence. Selbst wenn nur die Hälfte dieser Energiemenge benötigt würde, wäre diese Idee undurchführbar. Wo sind die Täler dafür?
Wollte man eine Wasserstoffwirtschaft, so müsste der überschüssige Solarstrom in Wasserstoff umgewandelt werden mit entsprechenden Verlusten. Dafür bräuchte es 116m2 PV-Zellen pro Kopf und eine Speicherbatterie pro Kopf von 57kWh. Doch der im Sommer erzeugte Wasserstoff müsste bei 200bar in unterirdischen Kavernen gelagert werden. Wir bräuchten 57 Millionen Kubikmeter, das entspricht 25mal dem Gotthard-Basistunnel um den Wasserstoff zu speichern.
Diese Zahlen hätten die Forscher der EMPA für die neue Studie «Energiezukunft 2050» überprüfen müssen. Stattdessen übernehmen sie das Prinzip Hoffnung, das sich wie ein roter Faden durch die neue Studie zieht. «Es braucht grosse zusätzliche Anstrengungen – von uns allen», kommentiert der VSE-Direktor. Welcher Art sagt er nicht. Trotz aller Anstrengungen bleibt es eine Importstrategie. Unter Einbezug der veränderten geopolitischen Rahmenbedingungen, liefert die Studie keinen Erkenntnisgewinn.
Folgend einige Anmerkungen zu den zwölf wichtigsten Resultaten der Studie «Energiezukunft 2050» und den Umbau des Schweizer Energiesystems:
1. Ohne massiv beschleunigten Zubau und massive Steigerung der Effizienz, fokussierten Um- und Ausbau der Netze sowie einem Energieaustausch mit Europa erreichen wir die Energie- und Klimaziele nicht.
Die Erhöhung der Zubaugeschwindigkeit von PV und Wind bringt nichts, denn Sonne und Wind können die Winterstromlücke nicht decken. Das Problem der Winterstromlücke wird sich einfach früher zuspitzen, wenn schneller mehr Photovoltaik ins Netz integriert wird. Zudem gibt es Dunkelflauten! Da kann man noch so viel und beschleunigt zubauen: 10 x 0 ist immer noch Null. Es braucht Backup-Kapazitäten.
2. Der Stromverbrauch in der Schweiz wird zunehmen
Ja, das stimmt. Gerade deshalb darf man die vier noch in Betrieb stehenden Kernkraftwerke nicht sukzessive stilllegen, sondern muss diese so lange sicher auch mehr als 60 Jahre betreiben. Die KKW Gösgen und Leibstadt haben spezielle Projekte für den Langzeitbetrieb auf 80 Jahre am Laufen. In den USA gibt es mehrere Kernkraftwerke, die bereits eine Betriebsverlängerung für 80 Jahre haben.
3. Hohe Akzeptanz für neue Energieinfrastruktur und enge Energiekooperation mit Europa
Die Studien-Verfasser nehmen nicht zur Kenntnis, dass die Importstrategie gescheitert ist. Auch die Elcom sagt, dass man sich auf Importe nicht verlassen kann. Die Importabhängigkeit im Winter beträgt 9 TWh was 22 % des Winterbedarfs beträgt. Diese Lücke zu decken ist Wunschdenken! Das Problem besteht darin, dass in ganz Europa gleichzeitig Winter ist, was zu einem höheren Stromverbrauch führt. Immer mehr Länder in Europa setzen auf Photovoltaik, was zu tieferer Stromproduktion im Winter führt – der Neigungswinkel der Erdachse wird sich nicht ändern!
4. Ein umgebautes Energiesystem ist aufgrund der erhöhten Effizienz günstiger als der Status quo
Es ist eine Binsenwahrheit, dass elektrische Energie 3mal effizienter ist als fossile Brennstoffe. Aber wenn man dies schreibt, muss man auch die Kosten für den nötigen Aus- und Umbau des Stromnetzes und weiterer zwingend anfallenden Kosten beziffer. Dazu gehören Netzausbau wegen Spitzen (Schätzungen gehen von CHF 11 Mia. aus), Ausbau der Speicherinfrastruktur, höhere Verluste wegen zwingender Speicherung, Abregelung der Photovoltaik im Sommer, mehr Systemdienstleistungen sowie die Kosten der Subventionsbewirtschaftung. Es genügt nicht, einfach zu schreiben, diese Kosten wären nicht berücksichtigt worden. Das grenzt an mangelnde Wissenschaftlichkeit.
5. Der Umbau des Energiesystems reduziert die Importabhängigkeit der Schweiz
Importabhängigkeit ist ein mehr oder weniger grosses Risiko für die Stromversorgungssicherheit. Während der Import beispielsweise von Uran, PV-Zellen oder Wechselrichter nicht zeitkritisch ist, führt ein Lieferengpass bei Erdgas oder Wasserstoff zeitverzugslos zu grossen Problemen in der Stromversorgung. Kernbrennstoffe können heute schon für 5 Betriebsjahre gelagert werden und das Erdöl wird für drei Monate in Reserve gehalten (Pflichtlager). Importabhängigkeit ist nicht vollständig vermeidbar. Sie sollte allerdings keine unmittelbaren Folgen für die Bevölkerung haben.
6. Die Schweiz bleibt Stromimporteurin
Die Stromimporte im Winter sind weiterhin nötig – aber nur, wenn wir keine Winterstromproduktion zubauen! Sonne – auch hochalpine PV – genügt nicht, wie die Studie klar zeigt. Schneebedeckte PV-Module produzieren null Kilowattstunden und das während Tagen. Da kann man noch so viel zubauen 10 x 0 ist und bleibt Null. Naturwissenschafter sollten dies wissen. Auf Stromimporte kann sich die Schweiz nicht verlassen. Das sagt auch - wie bereits angemerkt - die ElCom.
7. Klimaneutralität ist nur über eine umfassende Elektrifizierung möglich
Stimmt. Die Frage ist aber, wie klimaneutral der Strom produziert wird, der die Fossilen ersetzen soll? Dafür dürfen weder Kohle-, Oel- noch Gaskraftwerke genutzt werden, was bei Stromimporten aber genau der Fall ist. Einer der Studienautoren hat darüber eine Abhandlung (mit-)verfasst und kommt zum Schluss, dass beim Stromimport in nächtlichen Winterstunden ein CO2-Gehalt von bis zu 700 g/kWh importiert wird. Überdies müsste konsequent der gesamte Lebenszyklus der Stromproduktion betrachtet werden, nicht nur bei der Kernenergie. Photovoltaik führt zu 50 g CO2 eq/kWh während Kernenergie lediglich 11 g ausstösst, schreibt ein Studienautor in der genannten Studie.
8. Wasserkraft bleibt die tragende Säule im Schweizer Energiesystem
Das stimmt, ist aber nichts Neues! Es ist ebenfalls klar, dass die Wasserkraft ausgebaut werden muss. Zum Beispiel mit der Erhöhung der Grimselstaumauer, der Trift- und Gornerkraftwerke.. In der Studie aber fehlen konkrete Vorschläge. Allerdings kann die für den Ersatz der fossilen Energie benötigte elektrische Energie unmöglich aus der Wasserkraft kommen. Im Gegenteil muss realistischerweise von einer Reduktion der Stromproduktion aus Wasserkraft ausgegangen werden. Restwassermengen, Neukonzessionierungen, Heimfall (diese Worte kommen in der Studie gar nicht vor), Vorschriften im Umweltbereich und andere Rahmenbedingungen, machen eine unverändert hohe Wasserkraftproduktion sehr unwahrscheinlich.
9. Alpine Photovoltaik und Windkraft bringen für die Stromversorgung im Winter wesentliche Vorteile
Vorteile sind gut und recht. Was wir aber brauchen, ist Versorgungssicherheit! Dabei haben wir nicht einmal genaue Messdaten über die PV in den Alpen. Die Daten der PV-Anlage auf der Staumauer des Muttsees sind noch nicht verfügbar. Auch echte Winddaten sind nicht vorhanden. Es braucht konkrete Zahlen. Zudem fehlen die konkreten Grössenordnungen.
In der Studie wird im Winterhalbjahr von einer alpinen PV-Produktion im Umfang von 0.792 TWh ausgegangen, während im gleichen Zeitraum 7.41 TWh Strom und 8.71 TWh Wasserstoff importiert werden.
10. Wasserstoff kann zu einem essenziellen Element der schweizerischen Energieversorgung werden
Die EMPA/EPFL-Studie hat die Herausforderungen der Wasserstoffwirtschaft konkret beschrieben. Das fehlt in der vorliegenden Studie.
Es wird nur erwähnt, dass der Zubau neuer Kernkraftwerke wie Small Modular Reactors (SMR) nicht wirtschaftlich seien, im Vergleich zu Gaskraftwerken, die mit grünem Wasserstoff betrieben werden. Das ist eine absurde Behauptung. Wenn grüner Wasserstoff mit erneuerbarem Strom produziert wird, kostet das mehr als 5 Rp. pro kWh. Elektrolyse, Speicherung und Verstromung bringen Verluste von mindestens 50 %. Damit ist die Behauptung widerlegt. Gemäss den Zahlen des BFE produziert ein SMR Strom zu 5 – 12 Rp/kW h (Neuanlagen!).
Die konkrete Entwicklung der SMR wird nicht beschrieben. Zu erwähnen wäre beispielsweise der BWRX 300 mit 300 MW Leistung, ein fortgeschrittener Siedewasserreaktor (BWR) von GE/Hitachi mit ausgereiften passiven Sicherheitssystemen, Naturumlauf und passiver Notkühlung, der jetzt nach dem 10. Entwicklungsschritt weltweit verkauft wird.
Es stellt sich auch die Frage, warum man auf Generation 4 warten soll, wenn Gen 3+ Reaktoren wie oben beschrieben, bereits passive Sicherheitssysteme und passive Notkühlung haben? Es ist Zeit, dass sich die Schweiz jetzt mit diesem und weiteren Reaktortypen auseinandersetzt. Die Kosten für den ersten BWRX 300 MW an einem Standort betragen 1 Milliarde Franken. Weitere Module werden immer billiger, weil Teile vorfabriziert geliefert und verbaut werden können. Die Bauzeit soll 5 Jahre betragen und die Kilowattstunde 5 Rp. kosten. Zum Vergleich: Das aus acht Ölturbinen bestehende Reservekraftwerk mit 250 MW Leistung, welches in Birr aufgestellt werden soll, kostet für 4 Jahre 470 Millionen Franken, ohne Brennstoff.
In Darlington (Kanada) ist ein BWRX 300 im Bau, der Reaktor soll bereits 2028 in Betrieb gehen. Wie Nationalrat Christian Wasserfallen im Echo der Zeit gesagt hat, müssen auch die hiesigen Stromproduzenten die Scheuklappen ablegen und die Entwicklung der neuen KKW verfolgen.
11. Versorgungssicherheit bedingt Back-up-Kraftwerke und Speichervorhaltung
Das stimmt. Wetterabhängige PV- und Windanlagen garantieren die Versorgungssicherheit im Winter nicht. Dafür braucht es Speicher und Backup-Kraftwerke. Doch welche Art Kraftwerke als Back-up dienen werden, wie klimafreundlich diese sind und wo die Speicher gebaut werden sollen, die vorgehalten werden müssen, steht in der Studie nicht.
Es stellt sich auch die Frage, wie man auf die Kosten von einer Milliarde Franken kommt, die das pro Jahr kosten soll? Mit andern Worten: Das sind keine wissenschaftlich fundierten Aussagen. Im Gegenteil, die Aussagen beweisen, dass Kernkraftwerke eben gerade nicht durch Flatterstrom von Sonne und Wind ersetzt werden können, wie einige ETH-Professoren immer wieder behaupten. Die Versorgungssicherheit kann mit wetterabhängigen Produktionsarten allein nicht sichergestellt werden.
12. Der Umbau des Energiesystems bedingt einen Um- und Ausbau des Stromnetzes
Ja, das stimmt. Wenn man den Aus- und Umbau des Stromnetzes erst 2023 untersuchen will, dann fragt man sich, warum diese Studie jetzt unvollständig veröffentlicht wird. Offenbar sind die Probleme, die entstehen, wenn ein grosser Teil der elektrischen Leistung (PV) auf der untersten Netzebene eingespeist wird, zurzeit unabsehbar.
Fazit: Wir brauchen neue Kraftwerke
Die Studie liefert keine Antworten auf die dringenden Fragen. Die Schweiz steht vor riesigen Herausforderungen, um nicht nur diesen Winter die Stromversorgung sicherstellen zu können, sondern auch in den kommenden Winterhalbjahren. Da braucht es mehr als Hoffnungen. Es braucht neue Kraftwerke. In einem ersten Schritt werden dies Gaskraftwerke sein müssen, obwohl die Schweiz noch keine Gasspeicher besitzt. Damit können die Ölturbinen in Birr abgelöst werden. Gaskraftwerke widersprechen jedoch dem Klimaziel. Wäre die Studie des BAFU über die Notwenigkeit von Gaskraftwerken 2017 nicht vom Internet genommen worden, hätten wohl viele Stimmbürgerinnen und Stimmbürger überlegt, ob Kernkraftwerke nicht doch klimafreundlicher sind als Gaskraftwerke. Der logische zweite Schritt sind neue Kernkraftwerke. Die Planung muss umgehend an die Hand genommen werden. Nur sie garantieren Versorgungssicherheit und Klimaschutz.
Mit der Volksinitiative «Jederzeit Strom für alle (Blackout stoppen)» besteht die Gelegenheit, die Energiezukunft 2050 wirklich an die Hand zu nehmen.