Exkurse: Energieperspektiven Schweiz 2050+

Im Auftrag des Schweizer Bundesamtes für Energie (BFE) erstellte Prognos gemeinsam mit den Partnern TEP Energy GmbH, INFRAS AG und Ecoplan AG im Rahmen der Energieperspektiven 2050+ eine Reihe von Exkursen. Diese Exkurse vertiefen die Rolle verschiedener Technologien der Stromerzeugung bzw. zur CO2-Entnahme und -Speicherung im Kontext des Netto-Null-Szenarios (Szenario ZERO). Die Exkurse zur thermischen Stromerzeugung und Wärme-Kraft-Kopplung sowie Negativemissionstechnologien und CCS-Potenzialen wurden nun veröffentlicht.

Thermische Stromerzeugung und Wärme-Kraft-Kopplung

Fossile Energieträger für die Bereitstellung von Strom und Wärme sollen im Jahr 2050 in der Schweiz keine Rolle mehr spielen. Hierzu können Anlagen der gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung (WKK-Anlagen) im Stromsystem der Zukunft grundsätzlich einen Beitrag leisten. Aber sowohl Kostenaspekte als auch Risiken für den Einsatz bestimmter Technologien sollten beachtet werden. Die zukünftige Strom- und Wärmeerzeugung aus WKK-Anlagen im Kontext des Szenarios ZERO erfordert erneuerbare oder CO2-neutrale Brennstoffe. Optionen hierfür bestehen durch feste und gasförmige Biomasse, Geothermie und strombasierte Energieträger. Insbesondere beim Einsatz von Biomasse bestehen aber Potenzialgrenzen.

WKK-Anlagen bilden grundsätzlich eine gute Ergänzung zum sonstigen Stromerzeugungsprofil der Schweiz, da sie bei wärmegeführtem Betrieb hohe Winteranteile in der Erzeugung aufweisen. Auch im Hinblick auf die Kosteneffizienz besitzen WKK-Anlagen aufgrund des hohen Gesamtwirkungsgrades durch die Kopplung gewisse Vorteile gegenüber der ungekoppelten Erzeugung. Demgegenüber stehen allerdings hohe Brennstoffkosten für Biogas, fester Biomasse und insbesondere auch für strombasierte Energieträger. Aufgrund der hohen Brennstoffkosten ergeben sich bei WKK-Anlagen in der Regel höhere Stromgestehungskosten als bei erneuerbarer Erzeugung durch PV oder Wind.

Insgesamt wurde für die Basisvariante des Szenarios ZERO ein Anstieg der gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung bis zum Jahr 2050 um rund 80 Prozent gegenüber dem Jahr 2019 ermittelt. Durch den Einsatz von Biomasse, Geothermie und CCS wird die Erzeugung zudem langfristig nahezu CO2-frei.

Exkurs: Thermische Stromerzeugung und Wärme-Kraft-Kopplung (Website BFE)
Verlinkung der Exkurse ganz unten auf der Seite

Autorinnen und Autoren: Sven Kreidelmeyer, Hans Dambeck, Florian Ess (ehemals Prognos AG); Dr. Martin Jakob, Dr. Ulrich Reiter (INFRAS AG)

Negativemissionstechnologien und CCS-Potenziale

Trotz den im Szenario ZERO unterstellten Effizienzmassnahmen und dem Ersatz fossiler Energieträger durch erneuerbare Energien verbleibt 2050 ein Sockel an Treibhausgasen von rund 12 Mt CO2-eq. Diese verbleibenden Treibhausgasemissionen resultieren hauptsächlich aus Prozessemissionen der Industrie (u. a. Zement), der energetischen Verwertung von Abfällen und der Landwirtschaft. Um das angestrebte Ziel von Netto-Null Treibhausgasen im Szenario ZERO bis 2050 zu erreichen ist deshalb der Einsatz von CCS (Carbon Dioxide Capture and Storage) und von Negativemissionstechnologien (NET) notwendig.

Der Aufbau der CCS-Infrastruktur für Abscheidung, Komprimierung, Transport und Speicherung der Gase benötigt Zeit. Der Einsatz von NET und CCS sollte spätestens Mitte der 2030er-Jahre beginnen, damit die Zielerreichung bis 2050 erfolgreich umgesetzt werden kann. Da das inländische geologische Speicherpotenzial voraussichtlich nicht ausreichend gross ist, wird zur Zielerreichung im Szenario ZERO zusätzlich der Einsatz von Negativemissionstechnologien im Ausland benötigt. Der Einsatz von diesen Technologien ist mit hohen Kosten verbunden, im Zeitverlauf werden jedoch Kostenreduktionen erwartet.

Exkurs: Negativemissionstechnologien und CCS-Potenziale (Website BFE)
Verlinkung der Exkurse ganz unten auf der Seite

Autorinnen und Autoren: Dr. Andreas Kemmler, Sebastian Lübbers, Florian Ess (ehemals Prog-nos AG), Christoph Thormeyer (ehemals Prognos AG); Hans-Jörg Althaus (INFRAS AG)

Unsere Arbeit zu den Energieperspektiven Schweiz 2050+