In der Schweiz sind besonders bei bestehenden Gebäuden die fossilen Energieträger Öl und Gas nach wie vor sehr bedeutend – obwohl es längst ausreichend energieeffiziente Alternativen zur Nutzung erneuerbarer Energien gibt. Auch beim Strom stammt rund ein Viertel des verbrauchten Stromes nicht aus erneuerbaren Energien.

Weil der Klimaschutz – oder die Dekarbonisierung der Energieversorgung – dazu führt, dass der Stromanteil an der Energieversorgung grösser wird, kommen eigenartige Dinge wie neue Atomkraftwerke oder Gaskraftwerke in der politischen Debatte vor.

Mit einigen Zahlen und Grafiken möchte ich die aktuellen Themen etwas vertiefen.

Effizienz und Suffizienz, dann dekarbonisieren.

Beim Bundesamt für Energie finden sich diverse sehr umfangreiche Datensammlungen. Ich habe die Darstellung des Endenergieverbrauchs des Jahres 2020 aufgeschlüsselt nach Energieträgern ausgewählt. Es geht da um 747’400 Terajoule (TJ).

Wir alle wissen, dass diese Energie noch nicht umfassend energie-effizient genutzt wird, auch wenn es hin und wieder gute Meldung gibt. Zum Beispiel: Mehr Geräte, weniger Stromverbrauch: Trend zu energieeffizienten Elektrogeräten geht weiter. Auch Suffizienz könnte zur zusätzlichen Energieverbrauchsminderung beitragen.

Bei Gebäuden wäre es gut möglich, die Hälfte des Wärmeverbrauchs einzusparen; im Rahmen der periodisch erfolgenden Werterhaltung beispielsweise.

Beim Strom könnten sicher nochmals 20 Prozent gespart werden – zum Beispiel dadurch, dass nur noch die energieeffizientesten Geräte gekauft werden und hin und wieder gefragt wird, ob die Anwendung A oder B tatsächlich nötig ist.

Und bei Autos wissen wir, dass mindestens zwei Drittel der eingesetzten Energie nicht in Antriebskräfte umgesetzt werden kann. Zudem sind heutige Autos viel zu gross und zu schwer, zudem könnte ein beachtlicher Anteil der Autofahrten durch andere Verkehrsarten (zu Fuss, mit dem Velo, mit dem öffentlichen Verkehr) ersetzt werden.

Wenn all dies bereits gemacht wäre, bräuchte die Schweiz nur noch 70 Prozent des heutigen Energieverbrauchs.

Wenn wir dann noch die fossilen Energieträger durch erneuerbare Energien ersetzen – bei Gebäuden vor allem durch Wärmepumpen und Solarthermie, bei Autos Elektro-Antrieb, gelingt es nochmals, den Energieverbrauch zu vermindern, und zwar auf etwa 55 Prozent des Wertes des Jahres 2020.

Dies sieht grafisch so aus:

Stromverbrauch wird gewichtiger

Während der Gesamtenergieverbrauch deutlich abnimmt, nehmen der Stromverbrauch und der Stromverbrauchsanteil am Gesamtverbrauch deutlich zu. 33 Prozent nimmt der Stromverbrauch zu; fast zwei Drittel des Energieverbrauchs werden durch den Strom abgedeckt. 

Die sichere Stromversorgung wird somit deutlich wichtiger.

Diverse Stromproduktion – Photovoltaik als ein Beispiel

Strom lässt sich aus verschiedenen erneuerbaren Energien produzieren – Wasserkraft ist ein längst bekanntes Beispiel, Windkraft und Photovoltaik gehören sicher dazu. Offen ist, wie intensiv zum Beispiel Holz genutzt werden soll.

Es gibt diverse Studien zum Photovoltaik-Potenzial in der Schweiz. Swissolar hat dazu berichtet. 67 Terawatt-Stunden (TWh) Strom (entsprechend 295’200 Terajoule) könnten bei Gebäuden aus der Sonnenenergienutzung gewonnen werden; würden zusätzlich dazu Solaranlagen auf Infrastruktureinrichtungen realisiert, kämen weitere 15 TWh Solarstrom dazu. Da die Solarstromproduktion abhängig ist von der Sichtbarkeit der Sonne, bräuchte es wie bei anderen Energieträgern Speichermöglichkeiten. Im Bericht zu einer für die Schweizerische Energie-Stiftung (SES)  erstellten Studie sind Angaben zu den Verlusten solcher Speichertechnologien zu finden:  Batteriespeicher 10-15%, Pumpspeicherkraftwerke 25-30%, Speicherung in Form von Gas 60-70%. 

Die Grafik zeigt neben dem Strombedarf das Angebot an Solarstrom inklusive Speichertechnologien, ausschliesslich von Solaranlagen an und auf Gebäuden:

PS: Abfälle in der Energiepolitik dürften hauptsächlich als Greenwashing der Wegwerfgesellschaft dienen – in einer dekarbonisierten Energieversorgung gibt es dafür kaum Platz.

Zukunftsfähig sind verschiedene Stromquellen

Photovoltaik allein könnte gekoppelt mit geeigneten Speichertechnologien – insbesondere Batterien und Pumpspeicher – den zusätzlichen Strombedarf abdecken. Es zeigt sich durchaus, dass Gasspeicher-Lösungen (und damit voraussichtlich auch alle P2X-Ansätze) eine wesentlich grössere Herausforderung darstellen.

Dies bedeutet, dass wir alle ab sofort möglichst viel Solarenergieanlagen realisieren sollen. Ideal erfolgt dies kombiniert mit einem umfassenden Plan, wie jedes Gebäude in der Schweiz für die Wärme- und die Stromversorgung innerhalb von 10 bis 15 Jahren auf erneuerbare Energien umgestellt werden kann, Stichworte Null- und Plus-Energie-Bauten.

Zusätzlich zu den eher dezentralen Solaranlagen ist es von Vorteil, wenn ebenfalls Anlagen zur Nutzung von Wind- und Wasserkraft realisiert werden.

Wir alle wollen

«Wir alle» meint, dass tatsächlich alle gemeint sind, wenn es darum geht, solche Anlagen zu realisieren. Es wird weiterhin auch Solaranlagen geben, die von Elektrizitätswerken an den Staudämmen von Muttsee (axpo), Albignia (ewz) oder Lago di Lei (ewz) realisiert werden – dies kann und darf nicht davon ablenken, dass es sehr sehr viele Solaranlagen auf und an sehr sehr vielen Gebäuden braucht!   

Wer absurderweise auf Atom- und Gaskraftwerke setzt,  geht davon aus, dass «wir alle» nicht funktioniert.

Darum: Wir alle wollen, dass in recht kurzer Zeit unsere Energieversorgung ausschliesslich mit erneuerbaren Energien funktioniert.

Eine Herausforderung besteht bereits heute, sie wird tendenziell in der Zukunft grösser: Produktion und Verbrauch von Strom sind zeitlich nicht deckungsgleich. Offensichtlich ist etwa, dass im Sommer mehr Solarstrom anfällt als im Winter, dafür wegen der kürzeren Tage und der kälteren Aussenbedingungen der Stromverbrauch im Winter höher ist als im Sommer.

Gerade weil sich der Strommarkt derzeit von einer ProduzentInnen/KonsumentInnen-Konstellation hin zu einer Prosumer-Situation verändert, sind die Winterverhältnisse mit sowohl hohen Stromverbrauchs- als auch Leistungs-Anteilen sehr gut zu beobachten.

Zu beachten ist dabei: Sowohl für den Verkehr wie bei der Wärmeversorgung von Bauten besteht angesichts der Klimakrise ein Trend hin zu strombetriebenen Fahrzeugen und Wärmeerzeugungsgeräten (zum Beispiel Wärmepumpen mit einem hohen Anteil an genutzter Umweltenergie).

Spätestens seit dem Aufkommen von mobilen Computern und multifunktionalen Telekommunikationsgeräten (üblicherweise als Smart Phones bezeichnet) ist ein altes Dogma ins Wanken gekommen. Im Gegensatz zu früheren Überlegungen ist bereits heute durchaus davon auszugehen, dass Strom als Strom gespeichert werden kann.

Diese Erkenntnis führt zu erheblichen Entwicklungsanstrengungen – es ist durchaus absehbar, dass auch grössere Strommengen über längere Zeiträume gespeichert werden können; für Wärmeanwendungen bieten sich allenfalls auch Wärmespeichersysteme mit unterschiedlichen Konzepten und damit unterschiedlichen Speicherzeiträumen (zum Beispiel Monate, Wochen, Tage, Stunden) an. Es ist davon auszugehen, dass auch erhebliche Verbesserungspotenziale bei den eingesetzten Materialien bestehen, zum Beispiel Minimierung oder gar Verzicht auf den Einsatz von so genannten Konflikt-Mineralien. 

PS: Power-To-X-To-Power, also zum Beispiel Produktion von speicherbarem Wasserstoff (X) mit Strom (Power) und bei Bedarf die Produktion von Strom (Power) aus Wasserstoff (X) wird eher nicht zu den zukünftigen Speichersystemen für Gebäude gehören.

Aus Klimaschutzsicht leider und aus Versorgungssicht zum Glück werden sich die Veränderungen sowohl beim Verkehr wie bei der Wärmeversorgung nicht von heute auf morgen ergeben. Neuere Zahlen zeigen, dass etwa beim Ersatz von fünf Heizungen, die heute mit Öl oder Gas betrieben werden, nach wie vor vier der neuen Anlagen wieder Öl oder Gas als Energieträger funktionieren. [Diese umständliche Formulierung verwende ich statt der einfachen, aber semantisch falschen Aussage «Vier von fünf bestehenden fossilen Heizungen werden durch eine fossile Heizung ersetzt.»]

Dies bedeutet: Wir müssen uns ziemlich beeilen, dass bis spätestens 2050 keine fossilen Brenn- und Treibstoffe mehr verbraucht werden, dafür erfolgt der Wechsel hin zu einer Stromversorgung ausschliesslich aus erneuerbaren Energien in einem kontinuierlichen, zwanzig bis dreissig Jahre andauernden Prozess, verbunden mit einer zunehmenden Bedeutung der Strom-Prosumer.

Somit: Die Entwicklung muss gut beobachtet und analysiert werden – und erfordert derzeit noch keine Aufträge zur Erstellung von Grosskraftwerken.

Es braucht aber für die diversen Marktteilnehmenden eindeutige Botschaften.

Als ein Beispiel: Bei Gebäuden sind sowohl bei Neubauten wie bei Bestandesbauten so rasch als möglich Plusenergiebauten anzustreben, Gebäude also, bei denen im Jahresverlauf mehr Energie produziert als verbraucht wird. Ebenso sind Speichermedien zu verwenden, um zum Beispiel im Sommer die den Energiebedarf übersteigende Energieproduktion abpuffern zu können und möglichst weit in den Winter hinein zu übertragen.

Es ist zudem anzuregen, dass zivilgesellschaftliche Institutionen die saisonalen, monatlichen, wöchentlichen, täglichen und stündlichen Bilanzen von Produktion und Verbrauch von Strom intensiv beobachten und die sich daraus ergebenden Schlussfolgerungen der Öffentlichkeit und der Politik mitteilen. Bei Bedarf sind auch die Botschaften für die Marktteilnehmenden anzupassen.

Der Strommarkt ist umzubauen – die hauptsächlich stromproduzierenden und stromhandelnden Unternehmen, die ihre Produktion und ihre Einkäufe möglichst zu den markthöchsten Preisen verkaufen wollen, sollten sich zu PartnerInnen-Unternehmen für die vielen kleinen und mittleren Strom-Prosumenten weiterentwickeln, die dazu beitragen, die produzierten und konsumierten Strommengen unter Einbezug der bestverfügbaren Speichermöglichkeiten klug zu bewirtschaften. Es ist allerdings davon auszugehen, dass die Marktfixierung auf nachweislich lügende Strompreise nicht zukunftsfähig ist.

Wenn ein echter Prosumer-Markt gelingt, wird es keine neuen Grosskraftwerke brauchen! Wer bereits heute nach solchen Grosskraftwerken ruft, betont die eindimensionale ProduzentInnensicht mit der Hoffnung auch auf weiterhin lügende Strompreise – nicht wirklich eine zukunftsfähige Optik!

Wenn es um Zukunftsinvestitionen geht, verhalten sich Menschen sehr unterschiedlich, beziehen auch sehr unterschiedliche Argumentationen in ihre Ueberlegungen ein. Der Oelpreis – und damit reine betriebswirtschaftliche Rechnungen – spielt zwar regelmässig mit hinein, ist aber glücklicherweise selten die prägende Grösse: ökologische Aspekte und die Verantwortung gegenüber zukünftigen Generationen werden von sehr vielen Menschen in den Entscheidungsprozess miteinbezogen.

Immer grössere Wohnflächen ist einer der Untertitel einer Medienmitteilung des Statistischen Amtes des Kantons Zürich vom 14. Oktober 2008 zur Wohnbautätigkeit im Kanton Zürich: seit 1973 hat die durchschnittliche Fläche einer Neubauwohnung im Kanton Zürich um 44 Prozent zugenommen.

Dies hat Auswirkungen: pro Person wird 2007 in der Schweiz im Durchschnitt etwa gleichviel Energie für die Wärmebereitstellung (Raumheizung und Warmwasser) gebraucht wie im Jahr 1973, obwohl in diesen gegen 35 Jahren einiges an energetischen Massnahmen an Gebäuden und Haustechnik umgesetzt wurden. Die Energie-Effizienzsteigerung in und an Gebäuden konnte gerade etwa den Flächenzuwachs kompensieren – ein klassischer Rebound-Effekt! Mit Blick auf die Zukunft: es wurde zwar bereits einiges getan, aber dies reicht bei weitem nicht, um die Klimaschutzziele zu erreichen. Dazu gehört auch, bewusst und freiwillig den Flächenanspruch pro Person zu begrenzen.

Aus der Wirkungsanalyse der Energiepolitik der Stadt Zürich kann abgeleitet werden, dass derzeit rund ein halbes Prozent des städtischen BIP für die Bereitstellung von Wärme (Raumheizung und Warmwasser) in Wohnbauten verwendet werden muss. Am Beispiel einer typischen Vierzimmer-Wohnung auf Stadtgebiet (80 Quadratmeter) mit dem Energiestandard der 70er-Jahre und einer Monatsmiete von Fr. 1800.– heisst dies: bei einem Oelpreis von 70 Franken pro Hundert Liter machen die reinen Energiekosten für Heizung und Warmwasser etwa vier Prozent der Mietzinses aus, bei 140 Franken (Stand Ende Juli 08) sind dies 7.5 %, und bei einem Preis von 210 Franken für 100 Liter Heizöl würden die Wärmekosten etwas mehr als 12 Prozent der Jahresmiete ausmachen. Eine interessante Renditeberechnung für Energieeffizienzmassnahmen wurde am 22.6.2008 im Sonntagsblick publiziert: Investieren statt Oelscheichs finanzieren! Eigentlich müssten diese Berechnungen ergänzt werden, wie sich eine zum Beispiel um 15 Prozent reduzierte Wohnfläche pro Person auswirkt…

Genau wie beim Wohnen sind auch beim motorisierten Individualverkehr ( = Autoverkehr) nicht in erster Linie die Benzin- oder Diesel-Kosten bestimmend für die Verkehrskosten. Beim TCS-Musterauto sind die Treibstoffkosten mit etwa einem Sechstel der Kilometerkosten von 75 Rappen „nur“ der zweitgrösste Posten neben der Amortisation. Selbst bei einer Verdreifachung des Treibstoffpreises auf 5 Franken pro Liter würde der Kilometerpreis auf nur etwa einen Franken pro Kilometer steigen. Sollten sich auf dem europäischen Markt Billigst-Autos wie der Tata Nano oder das neue „Nicht-Fiat“-Projekt zu einem Preis von um die 3000 Dollar durchsetzen, würden die Kilometerkosten stärker sinken als durch diese Benzinpreiserhöhung!

Als Stossseufzer: obwohl diese Zahlen objektiv zeigen, wie teuer Autofahren bereits heute ist, hat dies nur begrenzt Auswirkungen auf die Verkehrsmittelwahl! Im Schweizerischen Strassenverkehr werden die Energie-Effizienzfortschritte im Fahrzeugbau durch die zunehmende Verkehrsleistung überkompensiert – mit spannenden Ausnahmen in den grossen Städten wie Zürich.

Fazit: da ökonomische Ueberlegungen nur bei einem kleinen Teil der EntscheidungsträgerInnen – sowohl bei Bauten wie bei der Verkehrsmittelwahl – eine Rolle spielen, ist die Sache klar: um die ambitiösen Klimaschutzziele zu erreichen, sind zwingend die Vorschriften im Energiebereich deutlich zu verschärfen. Die von den Kantonen angekündigte Anpassung der Vorschriften ist eigentlich schon längst fällig, geht aber deutlich zu wenig weit; zudem fehlen Vorgaben an die Energie-Effizienz von elektrischen Geräten. Und bei den Fahrzeugen sind sehr sanfte Verbrauchsvorschriften erst zu erahnen. Hier besteht ebenfalls dringlicher Handlungsbedarf.