Hintergrundinformationen zum SES-Strommixer

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1 1 Hintergrundinformationen zum SES-Strommixer 1. STROMMIX DER ZUKUNFT HEUTE ENTSCHEIDEN Keine neuen Grosskraftwerke nötig ÜBER DEN SES-STROMMIXER Systemgrenze und Daten Zusatzinformationen zu den einzelnen Einstellungen und Auswirkungen...3 I. Stand heute... 3 II. Stromnachfrage und angebot III. Stromproduktion... 4 IV. Auswirkungen QUELLEN ANHANG...10

2 2 1. STROMMIX DER ZUKUNFT HEUTE ENTSCHEIDEN Die Schweizer Stromversorgung besteht heute vor allem aus Wasserkraft und Atomkraft. Mit dem SES-Strommixer können Sie entscheiden, wie die Schweiz im Jahr 2050 ihren Strombedarf decken soll. Die Stromwirtschaft, die Politik und wir BürgerInnen stehen heute vor zentralen energiepolitischen Entscheidungen. Die Stromnachfrage steigt, die drei kleinen Atomkraftwerke (AKW) Mühleberg und Beznau I und II müssen altersbedingt schon um das Jahr 2020 vom Netz, Gösgen und Leibstadt spätestens im Jahr Ihre Stromproduktion muss zumindest teilweise ersetzt werden. Die Stromwirtschaft will mindestens zwei neue AKW bauen. Doch die Energieperspektiven 2035 vom Bundesamt für Energie zeigen klar: Wir können unsere Stromzukunft auch ohne neue Grosskraftwerke sichern. Ungefähr im Jahr 2014 werden wir StimmbürgerInnen an der Urne NEIN zu einem neuen AKW sagen können und damit über unsere Stromzukunft entscheiden. Packen wir die Chance! 1.1. Keine neuen Grosskraftwerke nötig Das Bundesamt für Energie BFE hat in den Energieperspektiven 2035 vier Szenarien gerechnet, um die zukünftige Stromversorgung zu sichern. Das BFE-Szenario IV Erneuerbar zeigt auf, dass die Stromversorgung bis ins Jahr 2035 ohne neue Atom- und Gaskraftwerke sichergestellt werden kann. Mehr noch: Dank sinkendem Verbrauch von Elektrizität (dank Effizienz) und verstärkter Stromproduktion aus erneuerbaren Energien resultiert sogar ein Stromüberschuss. Möglich macht das ein klug gewählter Strom-Mix aus fünf umweltfreundlichen Energieträgern, kombiniert mit der breiten Anwendung effizienter Geräte und Maschinen. 2. ÜBER DEN SES-STROMMIXER Der SES-Strommixer zeigt Ihnen die verschiedenen Möglichkeiten, wie die Stromnachfrage in Zukunft gedeckt werden kann sowie die Konsequenzen der verschiedenen Stromproduktionsarten. Anna, die noch bis ins Jahr 2070 leben wird, macht Sie auf die Auswirkungen der heute gefällten Entscheidungen, die sie in Zukunft tragen muss, aufmerksam.

3 Systemgrenze und Daten Der SES-Strommixer hat einen Zeithorizont bis ins Jahr Grund dafür ist, dass bis ins Jahr 2050 alle Schweizer AKW altersbedingt vom Netz müssen und somit die freie Stromwahl besteht. Die Potentiale sind allerdings mit heutiger Technologie berechnet und können sich bis dahin noch massiv verändern: Durch effizientere Technologien bei den erneuerbaren Energien nehmen auch die Produktionsmöglichkeiten zu. Bei der Anzahl Gas- und Atomkraftwerken hängt es von der Politik und den verfügbaren Ressourcen ab, wie viele in Zukunft gebaut werden können. Der SES-Strommixer ist ein Spiel. Durch Annahmen und Kausalitäten zwischen Stromproduktionsarten und Auswirkungen soll eine Stromzukunft dargestellt werden. Es müssen Annahmen getroffen werden, weil die Komplexität des Themas in einem Spiel kaum vollständig dargestellt werden kann. Der SES-Strommixer fokussiert auf die Versorgung im Jahresdurchschnitt. Handel, tagesund saisonale Schwankungen, sowie wirtschaftsoptimierte Überlegungen im Stromalltag werden nicht berücksichtigt. Die Realität ist etwas komplexer: Die Schweiz ist im europäischen Strommarkt völlig integriert, der Strom fliesst dauernd über unsere Grenzen. Heute importiert die Schweiz gleich viel Strom, wie exportiert wird. Die Strommenge, die über das Jahr über die Grenze fliesst, ist also gleich gross, wie der Strombedarf der Schweiz. Handel und wirtschaftsoptimierte Überlegungen spielen im Stromalltag der Grossunternehmen eine zentrale Rolle. Dazu produzieren Schweizer Stromunternehmen massenhaft Strom im Ausland: Sie investieren und betreiben Gas- und Kohlenkraftwerke vor allem in Deutschland und Italien. Die verwendeten Daten beruhen auf verschiedenen Studien (siehe Anhang). Der Strommixer will allerdings keine punktgenauen Angaben, Vorhersagen oder Szenarien präsentieren, sondern viel eher einen ersten Eindruck über die verschiedenen Ausprägungen vermitteln Zusatzinformationen zu den einzelnen Einstellungen und Auswirkungen I. Stand heute Der Stand heute wiedergibt den aktuellen Stand der Schweizer Stromproduktion (BFE- Statistik 2008). Sobald die Regler verschoben werden oder auf Mix 2050 gedrückt wird, wird wieder für das Jahr 2050 gemixt! II. Stromnachfrage und angebot 2050 Heute liegt der Stromverbrauch der Schweiz bei gut 58 TWh pro Jahr. Werden die Netzverluste dazugerechnet sind es über 60 TWh. Gemäss dem Szenario I (weiter wie bisher) der BFE-Energieperspektiven 2035 und einer angenommenen Extrapolation bis 2050, geht der Strommixer davon aus, dass der Schweizerische Elektrizitätsverbrauch (Landesverbrauch 1 ) auf ca. 75 TWh ansteigt. Mit geeigneten Effizienzmassnahmen kann diese Nachfrage jedoch (gemäss dem Szenario IV des BFE) massiv (um 20 TWh) reduziert werden. Mit dem Einsatz von Effizienzmassnahmen können zusätzliche Kraftwerkkapazitäten überflüssig gemacht werden. Im SES-Strommixer kann dieses Potential über den grünen Effizienzregler eingesetzt werden. 1 Landesverbrauch = Stromnachfrage + Netzverluste (Verluste wegen Pumpspeicherung sind nicht inbegriffen)

4 4 III. Stromproduktion Um die künftige Stromversorgung zu sichern, stehen viele unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung: Strom aus Sonne, Wind, Biomasse und Erdwärme werden neue erneuerbare Energien genannt. Unter erneuerbarer Energie versteht man die in der Schweiz schon weit ausgebaute Wasserkraft. Die Stromwirtschaft liebäugelt allerdings mit neuen Grosskraftwerken: neue AKW oder Gaskraftwerke. Weiter können sich Stromunternehmen an ausländischen Kraftwerken, betrieben mit erneuerbaren Energiequellen, beteiligen und diese importieren. Eine Energiequelle, die nicht vergessen werden darf, ist die Effizienz. Jede Kilowattstunde Strom, die eingespart werden kann, muss nicht produziert werden und ersetzt deshalb neue Kraftwerkkapazitäten. Im SES-Strommixer stehen die folgenden Energiequellen zur Verfügung: AKW: Die Schweiz betreibt derzeit fünf Reaktoren: Mühleberg, Beznau I und Beznau II, Gösgen und Leibstadt. Diese liefern ca. 40% der Schweizer Stromproduktion (ca. 25 TWh pro Jahr). Aus Sicherheitsgründen müssen AKW nach einer gewissen Betriebszeit stillgelegt werden. Die weltweit durchschnittliche Lebensdauer eines AKW beträgt heute 25 Jahre. Beznau I und II und Mühleberg sind schon über 35 Jahre alt. Kraftwerke des Typs Mühleberg wurden im Ausland längst ausrangiert. Um das Jahr 2020 werden diese drei alten Schweizer AKW vom Netz gehen müssen. 2040, resp folgen Gösgen und Leibstadt. Die drei grössten Schweizer Stromkonzerne (Alpiq, Axpo und BKW) haben im Jahr 2008 drei Rahmenbewilligungsgesuche eingereicht. Doch es ist unwahrscheinlich, dass mehr als zwei von der Politik gewilligt werden und die Finanzen gefunden werden. Der Maximalwert im Strommixer von 25 TWh entspricht zwei neuen AKW (Modell EPR, 1600 MW Leistung). Der Neubau eines AKW untersteht dem fakultativen Referendum. Ob ein neues AKW in der Schweiz gebaut wird, hängt schlussendlich vom Volkswillen ab. Gaskraftwerke: Heute gibt es in der Schweiz kein grosses Gaskraftwerk. Dennoch wird die Option zurzeit in der Politik und in der Stromwirtschaft diskutiert. Die Stromwirtschaft argumentiert für Gaskraftwerke mit einer Übergangslösung bis neue AKW gebaut werden oder als AKW- Ersatz. Zwei solcher Anlagen sind schon projektiert, ob sie aber ans Netz gehen, ist unklar. Der Strommixer-Maximalwert von 25 TWh kommt durch die Annahme zustande, dass die Stromwirtschaftsunternehmen als Ersatz für nicht gebaute AKW in der Schweiz maximal 10 GuD (Gas- und Dampfturbinen-Kombikraftwerke) à 400 MW fordern würden. Wasserkraft: Die Wasserkraft ist gegenwärtig die einzige einheimische Energiequelle grösseren Ausmasses und die einzige Energiequelle bei deren Nutzung keine Rohstoffe verbraucht werden. Wasserkraft ist erneuerbar. Sie deckt heute rund 57% (36 TWh pro Jahr) der Schweizer Stromproduktion ab. Das BFE-Szenario IV, worauf sich die Umweltverbände geeinigt haben, sieht einen möglichen ökologischen Ausbau (inkl. Steigerung der Effizienz bei bestehenden Kraftwerken) von 2,5 TWh pro Jahr vor. Dabei inbegriffen ist eine eventuelle Abnahme der Gesamtproduktion infolge Klimaerwärmung (weniger Wasser) und Restwassermengenvorschriften. Die Obergrenze liegt demnach bei 40 TWh pro Jahr. Es ist unwahrscheinlich, dass die heute gebauten Stauseen und Flusswasserkraftwerke stillgelegt werden. Deshalb wird die Menge an Wasserkraftproduktion bis 2050 kaum abnehmen. Neue Erneuerbare Energien: Zu den neuen Erneuerbaren Energien zählen alle Stromproduktionsmöglichkeiten aus erneuerbaren Stromquellen (ausser der Wasserkraftnutzung, weil diese keine NEUE Quelle ist): Photovoltaik, Wind, Biomasse und Geothermie. Die heutige Produktion aus erneuerbaren Energien in der Schweiz liegt unter 1% - das Potential liegt brach. Die Produktion kann also massiv erhöht werden. Die EU will 20% erneuerbare Energien bis 2020 die Schweiz hingegen knappe 9% bis 2030 und hinkt deshalb massiv hinterher.

5 5 Die dezentrale Stromproduktion aus Sonne, Wind, Biomasse (sowie Kleinwasserkraftwerke) fristet in der Schweiz seit Jahrzehnten ein Mauerblümchendasein. Ein Drittel des Strombedarfs in der Schweiz liesse sich mit heute verfügbarer Solartechnologie auf bestehenden Bauten decken. Die kostendeckende Einspeisevergütung (KEV) mit ihrem bescheidenen Produktionsziel (+5,4 Mia. kwh bis 2030) korrigiert diese Fehlentwicklung produktionsseitig nun zumindest ein wenig. Die Obergrenze liegt bei 50 TWh pro Jahr (gemäss aktuellem technischem Potenzial aus Energieperspektiven des BFE, Windkonzept Schweiz und aus einer Axpo Studie). Mit der Entwicklung der Technologien wird der Wirkungsgrad gesteigert und damit das technische Potential erhöht. Import erneuerbare Energien: Schweizer Strom kennt keine Grenzen: Die hiesige Stromwirtschaft stellt in der Öffentlichkeit vor allem die Landesversorgung in den Vordergrund. Doch die Schweiz ist über Hochspannungsleitungen in allen Himmelsrichtungen in den europäischen Stromverbund integriert und besitzt Kraftwerke oder Beteiligungen in ganz Europa. Eine weitere Option ist deshalb der Import von Strom. Im SES-Strommixer geht es ausschliesslich um den Import von erneuerbarem Strom, zum Beispiel anhand von Beteiligungen an Windkraftwerken in Norddeutschland oder Sonnenkraftwerken in Spanien. Die Obergrenze ist den grenzüberschreitenden Leitungskapazitäten gleichgesetzt. Diese maximale Durchfluss-Netzkapazität liegt heute schon bei 48 TWh pro Jahr (Meister, Avenir Suisse). In Zukunft könnten diese Netzkapazitäten ausgebaut werden. Wenn die erneuerbaren Stromquellen in der Schweiz nicht genug gefördert werden, kann Import auch als solide Übergangslösung betrachtet werden. Effizienz: Heute verpufft jede dritte Kilowattstunde, ohne dass sie jemandem zusätzlichen Komfort bietet. Diese sinnlose Stromverschwendung kostet uns rund 10 Milliarden Franken pro Jahr. Anstatt neue Kraftwerke zu bauen, kann der Stromnachfrage mittels Effizienzmassnahmen entgegen gewirkt werden. Effizienz ist die billigste, am schnellsten verfügbare und umweltfreundlichste Kilowattstunde. Investitionen in Energieeffizienz und sparsame Geräte zahlen sich aus. So rechnet das Rocky Mountain Institute, dass ein in Effizienz investierter Franken 3-10-mal klimaeffizienter ist, als ein in neue Atomkraftwerke investierter Franken. Trotzdem wird dem wachsenden Stromverbrauch heute immer noch mit verschränkten Armen zugeschaut: Es wurden noch fast keine griffige Effizienzmassnahmen eingeführt. Setzt man konsequent die beste, schon heute verfügbare Technik ein, kann ein Drittel des Stromverbrauchs eingespart werden. Die Obergrenze (d.h. mögliche Nachfrage-Reduktion) liegt gemäss Sparpotential der heutigen Technologien bei 20 TWh (SAFE 2007).

6 6 IV. Auswirkungen Klima (CO 2 -Emissionen): Die Auswirkungen aufs Klima (und damit zum Beispiel auf die Gletscher) werden anhand der CO 2 -Emissionen errechnet. So sagt die Statistik, dass pro 1 C Erwärmung die Permafrostgrenze um 150 Meter nach oben steigt. Vermehrter Steinschlag ist nur eines der daraus resultierenden Probleme. Die Emissionen (Gramm CO 2 pro kwh) der jeweiligen Energiequelle können stark variieren. Die hier verwendeten Zahlen stellen einen Mittelwert dar. Stromproduktion CO 2 -Ausstoss in g CO 2 /kwh Bemerkungen Atomstrom 60 Emissionen fallen v.a. in vor- und nachgelagerten Prozessketten an; Atomstrom wird in Zukunft durch den geringeren Urangehalt im Eisenerz energieintensiver und dadurch mehr CO 2 ausstossen; der Range liegt zwischen 8 und 140g/kWh. Mehr unter: er-co2-gehalt-von-atomstrom.html Fossil/Gas 250 Die besten Gaskraftwerke (Gas-und-Dampf- Kraftwerk GuD), die heute gebaut werden emittieren 250g CO 2 -Äquivalente/kWh. Bestehende im Ausland können einen CO 2 -Austoss von 400gCO 2 /kwh haben. Wasserkraft 20 Range zwischen 0 und 40g CO 2 /kwh. Neue Erneuerbare 20 Durchschnittswert aus insgesamt 20 verschiedenen Studien zu Wind, Sonne, Biomasse und Geothermie. Import Erneuerbare 20 Gleich wie neue Erneuerbare, da es hier um den Import von erneuerbarem Strom geht. Effizienz 5 Gemäss Öko-Institut verursachen auch Effizienzmassnahmen einen minimen CO 2 -Ausstoss.

7 7 Kosten: Die Gesamtkosten (Rappen pro kwh) sollen darlegen, wie hoch die Volkswirtschaftskosten je Stromproduktion ausfallen. Es geht also nicht um die einzelne Stromrechnung eines/- einer KonsumentIn. Auch hier wurde aus verschiedenen Quellen (Studien) ein Mittelwert festgelegt (zu den Gestehungskosten wurden die externen Kosten internalisiert). Stark ins Gewicht fallen die steigenden Preise der endlichen Rohstoffe und die anstehenden Kosten für die Stilllegung der Atomkraftwerke und die Entsorgung der radioaktiven Abfälle. Stromproduktion Gesamtkosten in Rp./kWh Bemerkungen Atomstrom 50 Preis ist mit Berücksichtigung der noch anstehenden und realen volkswirtschaftlichen Kosten berechnet (dazu gehören Versicherung, Rückbau, Stilllegung, Entsorgung, Externalitäten etc.). Auch wird mittelfristig der Uranpreis ansteigen, weil die Ressource begrenzt ist. Fossil/Gas 9 Die Kosten werden infolge zunehmendem Bedarf und abnehmenden Vorräten steigen. Wasserkraft 9 Durchschnittskosten gemäss BFE und SATW. Neue Erneuerbare 30 Durchschnittskosten mit Berücksichtigung der Entwicklung. Import Erneuerbare 40 Siehe neue Erneuerbare, plus Transport. Effizienz 3 Gemäss Öko-Institut verursachen auch Effizienzmassnahmen Kosten. Umwelt/Landschaft/Biodiversität: Dieser Faktor soll die Auswirkungen der Beeinträchtigung von verschiedenen Energiequellen auf die Landschaft und Biodiversität verdeutlichen. Jede Art der Stromproduktion hinterlässt in unserer näheren und weiteren Umgebung ihre Spuren (eine Ausnahme bildet die Nutzung von Effizienzmassnahmen, denn die Strom-Einsparung geschieht geräuschund schadlos ). Sichtbare und unsichtbare Auswirkungen können z.b. Stromleitungen, Kraftwerke, Windräder, verbaute Flüsse, geringe Restwassermengen, Kühltürme, Kamine, Dampf- und Rauchwolken etc. sein. Im SES-Strommixer werden die Auswirkungen der erneuerbaren Energien (v.a. Wind und Wasser) mit Windrädern dargestellt. Mehr Windräder im Fenster kannt deshalb auch auf mehr genutzte Flüsse bei erhöhter Nutzung der Wasserkraft hindeuten. Die Auswirkungen der fossilen Produktion werden mit Kühltürmen dargestellt. Langfristige Versorgungssicherheit: Die Versorgungssicherheit bezieht sich auf die Endlichkeit und die Auslandabhängigkeit der gewählten Ressourcen. Uranvorräte sind z.b. nicht unbegrenzt verfügbar und mit der Zeit nur noch mit relativ hohem Aufwand abbaubar. Die Schweiz bezieht ihre Uran-Brennelemente von Areva, diese wiederum beschafft das Erz in Russland, Australien, Kanada, Niger, etc. Die Schweizer Atomindustrie ist von der ausländischen Uranversorgung

8 8 abhängig. Bei Gas kommt ein weiteres Problem hinzu: Es ist nicht lagerbar und macht die Schweiz deshalb noch stärker vom Ausland abhängig. Strom importieren hat ebenfalls eine Auswirkung auf die Auslandabhängigkeit, diese ist allerdings eher gering, da die Stromquellen auf Wind und Sonne und damit auf unendlichen Ressourcen basieren. Atommüll: Je mehr Atomstrom, desto mehr Müll. Atommüll strahlt 1'000'000 Jahre. Kein Land auf der Welt verfügt über ein Lager für hochradioaktiven Müll. Das ungelöste Problem der nuklearen Abfälle haben wir bereits heute. Mit dem Entscheid, zusätzlichen Atomstrom zu produzieren vergrössert sich die Menge an radioaktivem Abfall zunehmend und die Gefährdung einer Kontaminierung wird noch grösser.

9 9 3. QUELLEN - BFE (2007): Schweizerische Elektrizitätsstatistik Bern. - BFE (2007): Die Energieperspektiven 2035 Band 1 Synthese. Bern. - Biogas Forum Bayern (2009): Treibhausgasemissionen der Energieproduktion aus Biogas. Nr. V 3/ Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) (2006): Trans- Mediterraner Solarstromverbund. Stuttgart. - Hirschberg Stefan (1999): Treibhausgase in den Griff bekommen. In: Energie-Spiegel. Facts für die Energiepolitik von morgen. Nr. 1/1999, Villigen PSI. - IEA (1994): Energy and the Environment, Transport System Responses in the OECD. - Meister, Urs (2008): Strategien für die Schweizer Elektrizitätsversorgung im europäischen Kontext. Avenir Suisse, Zürich. - Neue Zürcher Zeitung (2009): Die wahre CO2-Bilanz des Schweizer Stroms. In: NZZ, Nr. 196, Öko-Institut e.v. (2007): Treibhausgasemissionen und Vermeidungskosten der nuklearen, fossilen und erneuerbaren Strombereitstellung. Erstellt von Uwe R. Fritsche, Darmstadt. - Oxford Research Group (2007): Too hot to handle? The future of civil nuclear power. London. - Prognos (1992): Identifizierung und Internalisierung externer Kosten der Energieversorgung. - PSI (2005): Neue erneuerbare Energien und neue Nuklearanlagen: Potenziale und Kosten. PSI-Bericht Nr , Villigen PSI. - SAFE (2007): Elektrizitäts-Sparpotenziale Schweiz. Zürich. - SATW (2007): Energieressourcen: Zahlen und Fakten. Nutzung, Potentiale und Risiken verschiedener Energieressourcen in der Schweiz. Bern. - Umweltbundesamt (2007): Externe Kosten kennen Umwelt besser schützen. Die Methodenkonvention zur Schätzung externer Kosten am Beispiel Energie und Verkehr. - WISE/NIRS Nuclear Monitor (2005): A back door comeback. Nuclear energy as a solution for climate change? WISE Amsterdam/NIRS.

10 10 4. ANHANG Zusammenstellung der verwendeten Daten für CO 2 und Kosten im SES-Strommixer Atom Fossil (Gas) Wasser nee IEA: WISE: 35 CO 2 Öko-Institut: 32 (ohne Entsorgung!) PSI: 4-6 OECD (in: Oxford Research Group): Öko-Institut 1997: Öko-Institut: 5-30 Cents WISE: 5-7 Cents Kosten nuclear-costs-2009.pdf: Cents Prognos: 2 Euro CO2-emissionen-vergleichen.ch: 32 Energybox: 20 Uni Sydney 2006 (Artikel im Blick): 60 ISA, Uni Sydney (in: Oxford RG): Storm&Smith (in: Oxford RG): Jan Willem Storm 2005: Hirschberg: ca. 10 SATW: 5-50 PSI: ca. 10 PSI: WISE: ca. 400 Oxford: 386 Öko-Institut: 428 Hirschberg: ca. 400 SATW: SES: 246 (GuD) Öko-Institut: 40 WISE: 33 CO2-emissionen-vergleichen.ch: Hirschberg: ca. 7 SATW: 4-40 PSI: 0 SATW: SATW: (Biogas) PSI: 11 (Biogas) WISE: 33 Hirschberg : ca. 35 Öko- Institut: 23 SATW: Öko-Institut: 4-5 Cents Öko-Institut: 5-10 Cents Wind Sonne Biomasse Erdwärme CDAK: Wind: 6 Cents CO2- Hirschberg: vergleichen: ca. 20 SATW: (Holz) 60 CDAK: Solar: 68 Cents PSI: ca. 20 Hirschberg: ca. 40 Öko-Institut: 101 SATW: (PV) SATW: (solartherm. KW) BFB: 16 PSI: PSI Zukunft: Agenda21: Energybox: Solar: 80 Import MM BFE zu Strommix EU: 160 BFE, Mittel : 4.32 Öko-Institut: Solarstrom-Import Spanien: 27 Öko-Institut: Solarstrom-Import Spanien: 9-12 Effizienz Öko-Institut: 5 Öko-Institut: 3-6 Cents