Energiestrategie 2050 und offene Fragen

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1 Energiestrategie 2050 und offene Fragen (Gekürzte Fassung) Mitgliederversammlung SATW vom 16. Mai 2013 Meine sehr geschätzten Damen und Herren, Im Zentrum der Energiestrategie 2050 des Bundesrates steht der Verzicht auf Kernkraftwerke. Gleichzeitig sollen jedoch die Ziele für die CO 2 -Reduktion aus Sorge über die globale Erwärmung beibehalten werden; diese beiden Ziele hängen teilweise zusammen. Schrittweiser Ausstieg: Das globale Ziel CO2-Reduktion hängt sehr stark von der internationalen Politik ab, während das nationale Ziel des Ausstiegs aus der Kernenergie mit einer nationalen Politik angegangen werden kann. Der Bundesrat schlägt als wesentliche Punkte - Steigerung der Energieeffizienz also mehr Energiedienstleistungen aus weniger Energieinput herausholen, - Verstärkte Nutzung erneuerbarer Energiequellen, also die Nutzung solarer Wärme und von Umweltwärme fördern sowie die Stromproduktion aus PV, Wind, Biomasse und Geothermie, und - Gaskraftwerke oder Importe, um für eine Übergangszeit eine Unterversorgung mit Strom zu vermeiden. - mit zusätzlichen 60 Mio. CHF pro Jahr die Energieforschung zu stärken (Aktionsplan Koordinierte Energieforschung und 2 NPFs zur Energiewende). Der Bund hat dazu 3 Szenarien und Vorschläge für politische Massnahmen ausgearbeitet, alles in allem eine ca seitige Dokumentation, anhand derer die Vernehmlassung zur Energiestrategie und die parlamentarische Behandlung stattfinden wird. Das Szenario weiter wie bisher : Das erste Szenario Weiter wie bisher (oder WWB) ist im Wesentlichen eine Fortsetzung der aktuellen Politik allerdings ohne Kernkraft. In diesem Szenario nehmen die Energienachfrage und die CO2-Emissionen bis 2050 ab (u.a. wegen der neuen Flottengrenzwerten für PWs), die Stromnachfrage hingegen steigt gegenüber 2010 nochmals deutlich an. Das Szenario Neue Energiepolitik, NEP : Das Szenario Neue Energiepolitik oder NEP ist ein sog. Zielszenario, das eine internationale Zusammenarbeit erfordert. Es setzt ein 1 t/kopf und Jahr CO2-Ziel für 2050 und damit ein entsprechendes Ziel für fossile Energien, ein Ziel von 1

2 2%/Jahr für die Sanierungsrate im Gebäudebereich, bis 2020 den Nullenergie -Standard für Neubauten und eine starke Durchdringung des Privatverkehrs mit Elektromobilen. Die Wirkung ist deshalb deutlich stärker als im Szenario POM. Das Szenario Politische Massnahmen oder POM : Das Szenario POM stellt eine verstärkte Politik mit den heutigen Massnahmen dar. Die Budgets fürs Gebäudeprogramm, für eine optimierte KEV, für die Energieforschung etc. werden erhöht, und die CO2-Abgabe steigt ebenfalls deutlich an. Auch dieses Szenario liefert deutliche Einsparungen an fossiler Energie und damit an CO2-Emissionen, und der Stromkonsum bleibt über die nächsten Jahrzehnte praktisch konstant. Die Szenarien WWB und POM können quasi im nationalen Alleingang umgesetzt werden. Basisannahmen und Rahmendaten: Den drei Szenarien liegen sind die folgenden, wichtigsten Annahmen zugrunde gelegt worden. - Bevölkerung Schweiz- 9 Mio. in 2050 oder +15% gg. heute - BIP-Wachstum ca. 1% pro Jahr oder +46% gg. heute. Analyse der erwarteten jährlichen Veränderungen: Es ist aufschlussreich, die der Energiepolitik zu Grunde gelegten jährlichen Veränderungen in der Energie- und Stromnachfrage zu analysieren und sie mit der Entwicklung in der Vergangenheit zu vergleichen. Die jährliche Zunahme des Energie- und Stromkonsum der Schweiz ist im Laufe der letzten 60 Jahre immer kleiner geworden; die Verlangsamung des Stromwachstums hinkte dabei der Gesamtenergie etwas nach. Die Gründe für das verlangsamte Wachstum sind vielfältig; ein Teil geht aufs Konto der Effizienzsteigerung, ein anderer Teil auf strukturelle Veränderungen in der Wirtschaft. Im Szenario POM wird erwartet, dass in Zukunft trotz Bevölkerungswachstum und Wirtschaftswachstum die Energienachfrage um 1%/Jahr zurückgeht, also von einem Wachstum von ca. +1%/Jahr auf einen Rückgang von 1%/Jahr.( Im Szenario NEP ist der erwartete Rückgang des Gesamtenergiekonsums (Endenergie) etwa 1.5%/Jahr.) Beim Stromkonsum wird von heute bis 2050 im Szenario POM trotz Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum eine Stagnation, im NEP ein leichter Rückgang erwartet. Energie- und Stromnachfrage pro BIP-Einheit: Ebenfalls ausgeprägt ist diese Effizienzentwicklung (die Steigerung der Energieproduktivität), wenn man den Energie- und Strombedarf auf die Wirtschaftsleistung bezieht. Vor 1975 brauchte die Schweiz Jahr für Jahr 1.5% mehr Gesamt-Endenergie für die gleiche Wertschöpfung; und bis ca auch Jahr für Jahr 1% mehr Strom. Heute braucht es Jahr für Jahr 1% weniger Energie und Jahr für Jahr etwa die gleiche Menge Strom für die gleiche Wertschöpfung in der Wirtschaft. In den Szenarien POM und NEP soll über die nächsten Jahrzehnte diese teilweise Entkopplung von Wirtschaftswachstum und Energie- respektive Stromwachstum jetzt verstärkt auftreten, d.h. 2

3 Jahr für Jahr soll pro BIP-Einheit 2-2.5% weniger Energie eingesetzt werden und 1-1.5% weniger Strom. Der neue Energiemix: Als Folge dieser Effizienzgewinne sieht der neue Energiemix im Massnahmen-Szenario POM so aus: - Gesamtenergiebedarf stark rückläufig - Elektrizitätskonsum etwa konstant - Heizölprodukte stark rückläufig - Gas leicht rückläufig - Benzin und Diesel stark rückläufig - Solare Wärme, Umweltwärme, Biogas zunehmend Der neue Strommix: Beim neuen Strom, der jenen aus Kernkraftwerken ersetzen soll, stehen neue Erneuerbare, d.h. PV, Wind, Geothermie und Biomasse im Vordergrund. Neue Wasserkraft (Kleinwasserkraft und Pumpspeicherwerke) ergänzen das Angebot und der fehlende Rest soll über Gaskraftwerke oder Importe gedeckt werden. Wachstum der neuen Erneuerbaren: Bei den neuen Erneuerbaren dominiert im Jahre 2050 mit etwa der Hälfte der 24 TWh/Jahr die PV. Wind und Geothermie sollen wichtige Beiträge liefern. Der Ausbau beginnt aber erst richtig in den zwanziger Jahren; die Begründung des Bundes ist, dass so die Anpassung ans phase-out der Kernenergie am wirtschaftlichsten geschehen kann. Kosten der Energiewende: Ganz kurz ein Wort zu den Kosten, d.h. zu den Mehrkosten von POM gegenüber WWB. Ohne ins Detail zu gehen betragen sie ca. 1 Mia. CHF/Jahr oder total ca. 40 Mia.bis 2050 Offene Fragen: Im Rahmen der Neuen Energiepolitik des Bundes gibt es noch viele offene Fragen. Zu den folgenden möchte ich kurz Stellung nehmen: - Versorgungssicherheit - Entwicklung der Stromnachfrage - Machbarkeit eines Szenarios voll-erneuerbar - Zukünftige Marktordnung im Strommarkt - Übergang vom Fördersystem zum einem System mit Lenkungsabgaben auf CO2 und Strom. Zielkonflikte bei der Versorgungssicherheit: Der Bund definiert die Versorgungssicherheit als eine stets ausreichende, ununterbrochene, wirtschaftliche und umweltfreundliche 3

4 Bereitstellung der nachgefragten Energie. Betrachtet man aber die Elemente der neuen Energiepolitik, so ist da ein gewisses Konfliktpotenzial durchaus vorhanden: - Die stochastische Produktion von Strom aus Wind- und Sonnenenergie, - die Mehrkosten des Ausbaus der Erneuerbaren und der Verteilnetze, - die höheren Anforderungen ans Lastmanagement beeinflussen sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch die Umweltfreundlichkeit des zukünftigen Stromsystems der Schweiz. Optimierungen, Kompromisse und Güterabwägungen werden deshalb nötig sein, wie sich auch der Bundesrat bewusst ist. Die kontrovers diskutierte zukünftige Stromnachfrage: Grosse Unsicherheit gibt es nach Ansicht vieler Organisationen und Verbände bei der Entwicklung der Stromnachfrage. Sie soll im Wesentlichen bis 2050 etwa konstant verlaufen, trotz Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum, trotz Substitution ineffizienter fossiler Technologien durch effizientere elektrische Technologien wie Wärmepumpen zum Heizen und der elektrische Privatverkehr. Auch die Produktionssteigerungen in der Industrie rühren zum Teil von Automatisierungsprozessen her, welche wiederum Strom konsumieren. Voraussetzung zur Stabilisierung der Stromnachfrage über die nächsten 40 Jahre wäre aber eine jährliche Abnahme der Stromnachfrage pro BIP- Einheit von 1 bis 1,5%, als eine Trendwende. Schweiz voll erneuerbar : Eine Forderung, die vor allem von Umweltorganisationen aufgestellt wird, ist jene nach einem rascheren Ausbau der neuen Erneuerbaren, insbesondere der PV. - Erstens sei ein rascher Ausbau technisch möglich, - zweitens erlaube er den Bau von Gaskraftwerken zu vermeiden, - drittens, ein früheres Abschalten der Kernkraftwerke und, - viertens, eine bessere Ausnützung des Verteilnetzes, wenn lokale Speicherung genutzt werde. Toni Gunzinger, Supercomputing Systems AG, der kürzlich mit seinen Modellrechnungen in der Öffentlichkeit Aufmerksamkeit erregt hat, hat mir freundlicherweise einige seiner Resultate für diesen Vortrag zur Verfügung gestellt. Er und seine Mitarbeiter haben versucht zu verstehen, unter welchen Randbedingungen ein voll-erneuerbares Szenario mit (inländischer) Stromproduktion möglich sein könnte, um den Atomstrom zu ersetzen. Der aktuelle Erkenntnisstand aus seinen Modellrechnungen ist zurzeit der folgende: - Auch mit 18 GWp und entsprechend hohem Ertrag von 22 TWh Strom (doppelt so viel wie der Bund in seinen Szenarien als zu erwartendes Potenzial betrachtet) ist 4

5 eine Vollversorgung bei 60 TWh (Jahresnachfrage) nicht möglich. (50% der PV- Anlagen stünden dabei in den Schweizer Bergen, was bis heute nicht in Betracht gezogen worden ist.) - Erst mit einer Kombination von PV Wind und Biomasse (für den Winter) kommt man einer solchen Vollversorgung für die Schweiz (ohne Atomstrom, ohne Gaskraftwerke und ohne Importe) näher. Sie wäre dann machbar, wenn wiederum zur Gewinnung von jährlich etwa 16TWh Strom 50% der PV-Anlagen in den Bergen stünden. Zudem müsste Windstrom im Umfang von jährlich 7 TWh (der Bund plant mit 4 TWh) und 6 TWh Strom aus Biomasse (Bund ca. 4 TWh) zur Verfügung stehen. Das sind Potenziale, die heute deutlich über den akzeptierten Potenzialen liegen. Bei einem voll-erneuerbaren Szenario müssten also Strompotenziale ausgeschöpft werden, die als rein technische Potenziale vorhanden sein mögen, aus heutiger Sicht aber nicht als umweltverträglich, wirtschaftlich und sozialverträglich gelten und deshalb mit grosser Wahrscheinlich nicht als zu erwarten sind. Glättung von Produktionsspitzen im Verteilnetz, Lastkurve Wohnquartier: Andere Modellrechnungen von Toni Gunzinger zeigen, wie mit lokaler Speicherung von Sonnen- oder Windstrom die Einspeise-Spitzen ins Verteilnetz geglättet werden können. Damit liessen sich die Ausbaukosten des Verteilnetzes und die Anforderungen ans Lastmanagement reduzieren sowie seine Kapazität besser nutzen, vorausgesetzt kosteneffiziente dezentrale Speichermöglichkeiten sind vorhanden. Tiefere Strompreise dank subventioniertem Strom: Der Preistrend an den Strombörsen ist in jüngster Vergangenheit fallend. Das grosse Angebot an subventioniertem (deutschen) PV- und Windstrom drückt die Preise. Der Mechanismus der Strompreisbildung (Merit Order) macht verständlich, wie dieser Trend zustande kommt. Merit Order-Prinzip: Die Strompreisbildung im Grosshandelsmarkt geschieht nach dem Auktionsprinzip: Die Kraftwerke bieten mit ihren jeweiligen Grenzkosten (d.h. den variablen Kosten im wesentlichen Brennstoffkosten) und werden im Angebot nach ihren Grenzkosten sortiert. Der Preis für Strom wird durch das jeweils teuerste Kraftwerk bestimmt, das noch benötigt wird, um die Stromnachfrage zu decken. Der Deckungsbeitrag für die Kraftwerke zur Finanzierung ihrer Kapital- und sonstigen Kosten muss aus der Differenz kommen. Subventionierter Strom ändert Merit Order: Wenn nun viel subventionierter Strom ins Angebot kommt, der abgenommen werden muss, führt dies dazu, dass der Preis sinkt und die teureren Kraftwerke ihre tatsächlichen Kosten nicht mehr decken können, denn die Grenzkosten der (subventionierten) Erneuerbaren Wind und PV sind praktisch null. Dadurch werden konventionelle Kraftwerke, sogar unsere Wasserkraftwerke unrentabel. Die 5

6 Investitionsanreize fehlen und damit die Kapazität für die zukünftige Regelenergie. Und wir haben es in den vergangenen Wochen lesen und hören können es wird der Ruf nach neuen Subventionen für die Bereitstellung von Kraftwerkskapazität laut. Wie der zukünftige Strommarkt auf wirtschaftlicher Basis funktionieren soll, ist also noch weitgehend offen. Von der Förderung zur Lenkung: Eine andere offene Frage ist jene des Übergangs vom Szenario POM, über das Parlament demnächst debattieren und das Volk abstimmen wird, zum Szenario NEP. D.h. der Übergang vom Fördersystem in der nationalen Politik zu einer international koordinierten Politik mit Lenkungsabgaben auf CO2 und Strom. Dieser Übergang soll in den 20iger Jahren geschehen, wird aber in der politischen Diskussion vorläufig ausgeklammert. Fazit: Angesichts der Tatsache, dass die Energiewende volkswirtschaftliche Ressourcen beansprucht und die technische und gesellschaftliche Entwicklung in den nächsten Dekaden weitergeht, denke ich, dass wir gute Gründe haben, - die Spar- und Effizienzpotenziale unseres Energiesystems auszuschöpfen, - die Nutzung der erneuerbaren Energiequellen zu fördern und - alles zu tun, was im Sinne einer no-regret -Strategie zur zukünftigen Versorgungssicherheit - Angesichts des langfristigen Zeithorizonts, der künftigen Fortschritte in der Energietechnik und angesichts der nicht kalkulierbaren Entwicklung in der internationalen Klimapolitik, bleibt es aber wichtig, die Pläne für die Zukunft genügend flexibel zu gestalten. 6