Klimaschutz in der Schweiz | Mittwoch, 13.10.2021

Stromerzeugung im Winter und energetische Nutzung von Biomasse in der Schweiz bis 2050+

Winterstrom und Biomasse in der Schweizer Stromerzeugung bis 2050+

Das Ziel der Schweizer Klimastrategie ist eine ausgeglichene Jahresbilanz der Treibhausgase (Netto-Null) bis spätestens 2050. Zurzeit besteht die Stromversorgung der Schweiz vor allem aus Wasserkraft und Kernenergie. Die Kernkraftwerke sollen am Ende der Lebensdauer außer Betrieb genommen werden, wodurch Wasserkraftwerke und erneuerbare Energien mehr Bedeutung erlangen werden. Prognos analysierte im Auftrag des Schweizer Bundesamtes für Energie (BFE) im Rahmen der Energieperspektiven 2050+ die künftige Deckung des Winterstrombedarfs und gemeinsam mit dem Partner Infras Einsatzmöglichkeiten von Biomasse im Energiesystem der Schweiz. Ergebnisse der Analysen sind nun in Form von Exkursen zu den Energieperspektiven 2050+ veröffentlicht.

Stromerzeugung im Winter

Strom aus Wasserkraft oder Sonnenenergie wird in der Schweiz überwiegend im Sommerhalbjahr erzeugt – bei gleichzeitig steigendem Energiebedarf in den Wintermonaten. Der Wegfall von Kernenergie kann daher im Winter inländisch nur beschränkt kompensiert werden. Zwar importiert die Schweiz bereits heute im Winterhalbjahr Strom, doch werden sich die Importanteile in der kalten Jahreszeit bis 2050 im Vergleich zu heute erhöhen.

Je nach angenommener Laufzeit der Kernkraftwerke variiert die Höhe der notwendigen Importe. Bei 50 Jahren Laufzeit der Kernkraftwerke erreichen die Winterimporte 2034 mit rund 16 TWh ihr Maximum. Geht man von 60 Jahren Kernenergielaufzeit aus, werden 2035 im Winter rund 6 TWh importiert. Das Maximum der Importe läge dann im Jahr 2045 mit 12 TWh. Ganz unabhängig von der Laufzeit der Kernkraftwerke gehen die Winterimporte im Hauptszenario der Energieperspektiven (ZERO Basis) bis 2050 durch den Zubau an erneuerbaren Energien auf knapp 9 TWh zurück.

Unter der Voraussetzung, dass es keine technischen oder politischen Importbeschränkungen gibt, wird in allen untersuchten Szenarien der Strombedarf in der Schweiz auch im Winterhalbjahr gedeckt. Dieser Stromimport wird langfristig vor allem aus Windenergie bestehen. Im Gegenzug kann die Schweiz vor allem in Zeiten geringer Windenergieerzeugung Strom aus Wasserkraft ins Ausland exportieren.

Mit ihren Wasserkraftwerken verfügt die Schweiz über eine hohe Flexibilität in der Energieer-zeugung. Speicherkraftwerke können Strom prinzipiell flexibel bereitstellen. Pumpspeicher-kraftwerke können sowohl eine flexible Erzeugung als auch einen flexiblen Verbrauch in Zeiten hoher erneuerbarer Stromerzeugung bereitstellen und so Strom am Tage speichern und Nachts einspeisen. Zudem bestehen umfangreiche Möglichkeiten zur Flexibilisierung neuer Stromverbräuche, wie Wärmepumpen, Elektromobilität oder die Wasserstofferzeugung. So können im Winterhalbjahr die Spitzenlast bei tiefen Außentemperaturen reduziert und erneu-erbare Energien stärker integriert werden.

Exkurs: Winterstrom (Website BFE)
Verlinkung der Exkurse ganz unten auf der Seite

Autorinnen und Autoren: Sven Kreidelmeyer, Florian Ess, Hans Dambeck, Hanno Falken-berg, Christoph Thormeyer, Andreas Kemmler
 

Biomasse als Energielieferant

Da Biomassen aus gebundenem CO2 bestehen, das die Pflanzen der Umgebungsluft entnommen haben, kann man die energetische Verwertung nachhaltig gewonnener biogener Energieträger als treibhausgasneutral erachten. Denn das entnommene CO2 wird lediglich wieder freigesetzt, sofern das Gleichgewicht zwischen Nutzung und Nachwachsen erhalten bleibt. In den Szenariorechnungen für die Energieperspektiven 2050+ spielt Biomasse eine tragende Rolle bei der Dekarbonisierung des Energiesystems. Biomassen kommen in Form fester Biomasse (Holzscheite, - schnitzel, -pellets), Biogas (Rohbiogas aus Vergärungsanlagen oder zu Biomethan aufbereitet) und flüssiger Biotreibstoffe und biogener Abfälle vor. Von grosser Bedeutung ist die Biomasse für die Realisierung einer treibhausgasneutralen Energieversorgung auch durch die Möglichkeit zur Erzeugung negativer Emissionen, z.B. bei der Verbrennung von Biomasse mit CCS.

Das Potenzial von Biomasse zur nachhaltigen energetischen Nutzung ist jedoch begrenzt. Als global gehandelte Güter kann man ihre langfristige Verfügbarkeit nur schwer einschätzen. Die in den Energieperspektiven 2050+ angenommenen Mengen basieren auf Studien zum inländischen Biomassevorkommen, Möglichkeiten der Einspeisung von Biogas ins Gasnetz und Schätzungen zum langfristigen Importpotenzial aus dem Ausland. In den Zielszenarien steigt der Anteil der biogenen Energieträger am Bruttoenergieverbrauch bis 2050 auf etwa 15 bis 18 Prozent.

Exkurs: Biomasse (Website BFE)
Verlinkung der Exkurse ganz unten auf der Seite

Autorinnen und Autoren: Thorsten Spillmann, Andreas Kemmler, Sven Kreidelmeyer, Sa-muel Straßburg (alle Prognos AG); Hans-Jörg Althaus, Alex Wunderlich (beide INFRAS AG)

Unsere Arbeit zu den Energieperspektiven Schweiz 2050+

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