Wie können wir den CO2-Fussabdruck des Stromverbrauchs in der Schweiz reduzieren? Das Land ist auf Stromimporte aus fossilen Kraftwerken angewiesen, die große Emittenten von Treibhausgasen sind. Ein Forscherteam der Universität Genf (UNIGE) und der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) untersuchte verschiedene Szenarien, um den Schweizer CO2-Fußabdruck im Zusammenhang mit dem Stromverbrauch zu reduzieren. Um dies zu erreichen und gleichzeitig den zukünftigen Strombedarf zu decken, empfiehlt der Autor neben dem Stromimport die Umsetzung eines heimischen Mixes aus Wind- und Photovoltaikstrom. All dies ohne den Einsatz von Atomkraft. Mit diesem Szenario könnte die Schweiz ihren Beitrag zu den globalen Treibhausgasemissionen um rund 45 % reduzieren. Diese Ergebnisse finden sich in Energiepolitik.
Erhöhte Treibhausgase in der Atmosphäre sind der Haupttreiber der globalen Erwärmung. Ein großer Teil dieser Gase stammt aus fossilen Kraftwerken, die zur Stromerzeugung verwendet werden. Es wird geschätzt, dass diese Kraftwerke ein Viertel der gesamten Treibhausgasemissionen in Europa verursachen. In der Schweiz, wo Strom hauptsächlich durch Kern- und Wasserkraftwerke produziert wird, macht diese Produktion 2% der Treibhausgasemissionen aus.
Oft ist es jedoch wirtschaftlich attraktiv, Teile der erzeugten Energie in Nachbarländer zu verkaufen und zu exportieren. Die Schweiz ist also auch auf Importe angewiesen, um ihren Bedarf zu decken. Dies entspricht 11 % des Stromverbrauchs. Der Strom kommt also aus kohlenstoffreichen Kraftwerken. Ein wissenschaftliches Team von UNIGE und Empa hat verschiedene Energieszenarien entwickelt und den besten Weg zur Dekarbonisierung der Schweiz identifiziert. Das bedeutet, den Verbrauch des Landes an Primärenergiequellen zu reduzieren, die Treibhausgase emittieren.
Wir haben sieben verschiedene Szenarien entwickelt, die Sonne, Wind und Wasserkraft in unterschiedlichem Maße beinhalten. Alle mit und ohne Kernenergie, da die Schweiz bis 2050 einen schrittweisen Ausstieg aus dieser Produktionsweise vorsieht“, erklärt Eliot Romano, Senior Scientist in der Abteilung für Umwelt- und Wasserwissenschaften von F.-A. Forel an der UNIGE School of Science Berücksichtigung der Versorgungsmöglichkeiten aus dem Ausland, die zur Bedarfsdeckung notwendig sind, sowie des Bedarfs der Bevölkerung an Elektrifizierung von Mobilität und Wärme.
geringe Importe
Nach Prüfung der verschiedenen Optionen entschied das Forschungsteam, dass das optimale Szenario eine Kombination aus Photovoltaik und Windkraft wäre. «Diese Kombination ist der effektivste Weg, den Fussabdruck des Landes zu reduzieren, aber auch die beste Alternative zur Atomkraft», sagt Martin Rodisoli, Forscher am Empa Urban Energy Systems Laboratory und Erstautor der Studie. Das Modell basiert auf einer großen Windenergie von 12 TWh und einer Solarenergieproduktion von 25 TWh. Zum Vergleich: In der Schweiz wird 2021 Solar 2,72 TWh und Wind 0,13 TWh erzeugen. Im Vergleich zur Kernkraftlösung reduziert der vorgeschlagene Produktionsmix den Importbedarf von 16 TWh auf 13,7 TWh.
Andererseits würde dieses Szenario – das auch den zukünftigen Strombedarf im Zusammenhang mit der Elektromobilität und den thermischen Bedarf von Gebäuden berücksichtigt – den CO2-Fußabdruck des Verbrauchs von 89 Gramm CO2 pro Kilowattstunde (im Jahr 2018) auf 131 Gramm erhöhen CO2 pro Kilowattstunde in der Zukunft. Die Bereitstellung von Strom für diese Bedürfnisse insgesamt würde jedoch den Beitrag der Schweiz zu den globalen Treibhausgasemissionen um 45% reduzieren. Die Forscher zeigten auch, dass bestehende Speicher nur teilweise in der Lage wären, sommerliche Stromüberschüsse zu bewältigen, die möglicherweise aus der großen Kapazität der damals in Betrieb befindlichen Photovoltaikanlagen resultieren.
Beispiellos genaue Daten
Bisherige Untersuchungen zum Stromerzeugungs-Fußabdruck basieren auf durchschnittlichen Verbrauchswerten, insbesondere Jahreswerten. Die Stärke unserer Studie liegt in der Verwendung von Uhrenwerten, und daher sind sie genauer“, erklärt Elliot Romano. Auch der direkte, aber auch indirekte Fußabdruck dieser Produktion wurde miteinbezogen. „Wir haben den erzeugten Fußabdruck berücksichtigt, zum Beispiel B. durch die Herstellung von Beton, der beim Bau einer Anlage verwendet wird. Somit ermöglichte uns diese Methode eine umfassende Analyse des Lebenszyklus der Stromerzeugung.“
Diese Methode und die beispiellos genauen Daten liefern konkrete Leitlinien für die Energiestrategie der Schweiz für 2050. Sie öffnen auch den Weg für neue wissenschaftliche Studien.
