Kraftwerk Schweiz: Plädoyer für eine Energiewende mit Zukunft. Ein reales Spiel in 5 Akten. Vision meets reality.
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- Christa Boer
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1 Kraftwerk Schweiz: Plädoyer für eine Energiewende mit Zukunft Ein reales Spiel in 5 Akten Anton Gunzinger Unternehmer gunzinger@scs.ch Vision meets reality. Supercomputing Systems AG Phone Technopark 1 Fax Zürich
2 1. Akt: Wo kommen wir her? 2 Zürich by Supercomputing Systems AG
3 Meine Motivation Die Schweiz ein materielles Paradies. Mein Wunsch: Unsere Nachfahren können auch so leben. 3 Probleme: Unser Ökologischer Fussabdruck «Peak Oil» CO 2 3 Zürich by Supercomputing Systems AG
4 Internationaler Ölpreis Ölpreis: Kostenzunahme 6%/a 4 Zürich by Supercomputing Systems AG
5 Fussabdruck & wirtschaftliche Kraft 10 Biokapazität Reserve 7% 7% 0 71% 15% -10 ø BIP/ Einwohner Quelle: Global Footprint Network 5 Zürich by Supercomputing Systems AG
6 Was müssen wir tun? Wärme Mobilität Elektrizität 6 Zürich by Supercomputing Systems AG
7 2. Akt: Und wie hältst du s mit der Wärme? 7 Zürich by Supercomputing Systems AG
8 Wärme Jesus Rodriguez. Bryn Pinzgauer Bauvorschriften für Isolation 1970: 22 l Öl /m 2 & Jahr 2010: 3.8 l Öl /m 2 & Jahr Gewinn: Faktor 4 6 zu vergleichbaren Kosten Wärmepumpe Gewinn: Faktor 3 6 Hier macht die Schweiz gute Arbeit 8 Zürich by Supercomputing Systems AG
9 Heizkosten (Vollkosten) für ein typisches Schweizer Einfamilienhaus Heute ist heizen mit Öl am teuersten (und verursacht am meisten CO 2 ) Wärmepumpe & Solar (PV) ist die zukünftige «low cost» Lösung 9 Zürich by Supercomputing Systems AG
10 Wärme Verbrauch Wärme heute: 94 TWh/a (Gas und Öl) Mittlere Verbesserung mit Isolation und Wärmepumpe: Faktor 16 Die Schweiz macht sehr gute Arbeit Sie beweist, dass bei drastischer Energiereduktion eine Verbesserung des Komforts möglich ist Würde die ganze Schweiz so umgebaut, wird nur 6 TWh/a zusätzlich Strom benötigt Renovationsrate heute: 1.1 %/a + Erneuerung von alten Häusern in urbanen Gegenden ( 70 Jahre) Energiestrategie 2050: Renovationsrate 2%/a ( 35 Jahre) Wünschenswert: Renovationsrate 4%/a ( 20 Jahre) 10 Zürich by Supercomputing Systems AG
11 3. Akt: Und wie hältst du s mit der Mobilität? 11 Zürich by Supercomputing Systems AG
12 Grundlage: Faire Vollkostenrechnung Stromnetz: Neuwert: ~ 60 Mia CHF Kosten pro Jahr: ~ 4.5 Mia CHF (2 Mia CHF Amortisation/ 2.5 Mia CHF Unterhalt) Strassennetz: Kommunale Strassen : ~ km; Neuwert: ~ 600 Mia CHF Kosten pro Jahr: ~ 45 Mia CHF (Unterhalt, eher zu tief) Offizielle Strassenrechnung: Kosten Total 8.7 Mia CHF pro Jahr Automobilität müsste 4 5 mal teurer sein als heute Die Schweizer zahlen lieber hohe Steuern als einen fairen Benzinpreis. Automobilität ist der grösste Flächenverbraucher der Schweiz (1200 km 2 versus etwa 400 km 2 für den Rest). Die Strasse ist nur zu 2.7% genutzt. 12 Zürich by Supercomputing Systems AG
13 Mobilität: Verhaltensänderung in der Vergangenheit 1960: ø Fahrzeuggewicht 700 kg 2.4 Personen pro Auto 2015: ø Fahrzeuggewicht 1.4t 1.3 Personen pro Auto Heute bewegen wir 4 mal mehr Masse ungefähr 4 mal höherer Energieverbrauch 13 Zürich by Supercomputing Systems AG
14 Mobilität: Verhaltensänderung heute (Suffizienz) Strecken < 500m: zu Fuss (~ 30% alle Fahrten) Strecken < 5 km: (E-) Bike (~ 30% aller Fahrten) Rest: Mehrere Menschen im (leichten) Elektrofahrzeug Totale Einsparung Energie durch Verhaltensänderung: ~ Faktor 2 14 Zürich by Supercomputing Systems AG
15 Energie Kosten: Öl versus Elektrisch/Solar Well to wheel Oil market price PV System cost (IEA) Wheel to road Wheel to road 15 Zürich by Supercomputing Systems AG
16 Energie Kosten: Öl versus Elektrisch/Solar CO 2 Emissions [g/km] Brochure: 148 Reality: 280 Fracking: 309 CO 2 Emissions [g/km] Reality: 6 Heute ist fahren mit Strom billiger als mit Öl und produziert 45 mal weniger CO 2 16 Zürich by Supercomputing Systems AG
17 CO 2 Emissionen eines Durchschnittautos (1400 kg) D D Elektrisch fahren produziert etwa 20 Mal weniger CO Zürich by Supercomputing Systems AG
18 Mobilität: Heute ist fahren mit Strom billiger als mit Öl 18 Zürich by Supercomputing Systems AG Tesla Porsche Typ Roadster Sport 911 Carrera S Leistung [PS] [kw] auf 100 km/h [s] Gewicht [t] Verbrauch Jahreskosten Energie für km Reichweite Ladung/ Tank Ladezeit [kwh/100 km] [l/100km] [CHF] [km] h (2kW) 3h (16kW) 5 Min
19 Wo kommt der Strom für die Elektromobilität her? 133 m 2, 21 kwp 1100h Sonne/ Jahr kwh/ a Wie viele Elektromobile können damit versorgt werden? 19 Zürich by Supercomputing Systems AG
20 Tesla fährt davon NZZ am Sonntag, Heute: ~ Elektroautos auf der Strasse (2.5 ) 20 Zürich by Supercomputing Systems AG
21 Mobilität: Reduktion des Energieverbrauchs (mögliches Potential) Verbrauch Mobilität heute: ~ 70 TWh/a Reduktion Treibstoffverbrauch durch Verhaltensänderung: Faktor 2 Reduktion Treibstoffverbrauch durch Elektrofahrzeuge: Faktor 8 (2/3 der Fahrten) Reduktion Treibstoffverbrauch durch serielle Hybridfahrzeuge: Faktor 4 (1/3 der Fahrten) Verbleibender Energiebedarf: 3 TWh/a Strom und 3 TWh/a fossil 21 Zürich by Supercomputing Systems AG
22 4. Akt: Und wie hältst du s mit dem Strom? 22 Zürich by Supercomputing Systems AG
23 Voraussage Verbrauch von elektrischer Energie in der Schweiz 2035 Verbrauch [TWh/a] Verbrauch heute 60 Einsparpotential (25%) -15 Wärme Mehrverbrauch Verbrauch heute: 94 TWh/a (Gas und Öl) Einsparpotential: Isolation Faktor 4, Wärmepumpen Faktor 4 Zusätzlicher Stromverbrauch: 6 TWh/a +6 Mobilität Mehrverbrauch Verbrauch heute: 70 TWh/a Einsparpotential: Verhalten Faktor 2, serieller Hybrid Faktor 4 Rein Elektrizität: 2/3 (Öl 3 TWh), weiterer Faktor 2 gegenüber seriellem Hybrid Zusätzlicher Stromverbrauch: 3 TWh/a TOTAL Bevölkerungswachstum Heute: 7.6 Mio Einwohner; Morgen: 8.5 Mio Einwohner 60 Produktion heute: ~ 40% AKW; Produktion morgen? 23 Zürich by Supercomputing Systems AG
24 Erneuerbare Energiequellen PV, Wind & Biomasse Solarenergie: Kosten ursprünglich 60 ct./kwh; heute in der EU ~ 1 /Wp 7 ct./kwh Produktion fluktuierend Potential CH: bis 30GW/ ~ 30 TWh/a Grenzkosten: 1 ct./kwh Windenergie: Kosten: etwa Hälfte Solarenergie Heute 2 4 MW/ Windturbine Produktion fluktuierend Potential CH: 5 GW/ ~ 10 TWh/a Biomasse Holz (50%); Klärschlamm, Bioabfälle Achtung: keine speziellen Biopflanzen, da Eco Bilanz schlecht Potential CH: ~ 6-10 TWh/a 24 Zürich by Supercomputing Systems AG
25 Kosten der Kernenergie Olkiluoto III (Finnland), 1600 MW, Europäischer Druckwasserreaktor (EPR), Bau durch Konsortium Areva (F) und Siemens (D) 2005: Kosten 3.0 Mia, geplante Betriebsaufnahme : Kosten 4.5 Mia, geplante Betriebsaufnahme : Kosten 5.5 Mia, geplante Betriebsaufnahme : Kosten 6.6 Mia, geplante Betriebsaufnahme : Kosten 8.5 Mia, geplante Betriebsaufnahme : Kosten 9.0 Mia, geplante Betriebsaufnahme 2018 Aktie von Areva: 90% an Wert verloren 25 Zürich by Supercomputing Systems AG
26 Kosten Endlager Kosten Endlagerung in der Schweiz: Rückbau: 5 * 1 Mia Bau Endlager Betrieb ZWILA: kchf * 100J TOTAL Kassabestand 5 Mia CHF Mia CHF 30 Mia CHF Mia CHF 5-6 Mia CHF Die Kernenergie ist das bisher grösste finanzielle Desaster in der Geschichte der Eidgenossenschaft Wir brauchen eine «Bad Bank» für die Kernenergie der Schweiz. Ohne «Bad Bank»: Stromkonzerne gehen in den Konkurs Am Ende bezahlen immer die Steuerzahler. 26 Zürich by Supercomputing Systems AG
27 Glauben: Kernenergie hat Zukunft Produktion Strom aus Kernenergie: Maximum ww 2006 (vor Fukushima) Die Welt steigt aus der Kernenergie aus Im Bau: 59 AKW (China: 21, Russland: 9, Indien: 6, USA: 5, Südkorea: 4,Ver. Arab. Emirate: 4, Pakistan: 2, Weissrussland: 2, Rest der Welt: 6) Zubau 6 7 AKW/a; Abschaltung: ~ AKW/a Subventionen Risiko Kernenergie ww: Mia$/a Zum Vergleich: Subventionen erneuerbare Energien ww: ~ 140 Mia$/a 27 Zürich by Supercomputing Systems AG
28 Kosten PV versus Kernenergie Energieproduzent PV Kernenergie Installationskosten pro Leistung 1.1 CHF/Wp 1 ) 5.8 CHF/W Installationskosten nuklearforum 13.2 CHF/W 5.8 CHF/W Herstellkosten Elektrizität 7 Rp/kWh 15 Rp./kWh Kapitalkosten 85% 47% Betriebskosten 15% 53% Grenzkosten 1 Rp/kWh 7.8 Rp/kWh Lernfaktor ~ 10%/a ~ -4%/a Thorium, best Case 1 ): heutiger Preis in der EU 4.4 Rp./kWh 28 Zürich by Supercomputing Systems AG
29 Was passiert in der Welt? Kernenergie ist teuer (15 Rp./kWh in Hinklepoint 2) und wird immer teurer PV wird immer billiger; heute unter 7 ct./kwh in Deutschland, bei 3% Verzinsung Zubau erneuerbare Energie Welt weit 2015: ~ 200 TWh (25 grossen AKWs); Wachstum 30 %/a «International geht die Post ab» Erneuerbare Energien tiefe Grenzkosten Batterien: Gunzinger: 300 CHF/kWh Heute: 200 CHF/kWh Morgen: 100 CHF/kWh Klarer Ausstiegsplan klarer Einstiegsplan 29 Zürich by Supercomputing Systems AG
30 Was passiert in der Schweiz? hängige PV Gesuche bei swissgrid 2015 in der CH produzierter PV Strom pro Einwohner: ~ 167 kwh (~2%) Vergleich mit Europa: pro Kopf produzierte elektrische Energie aus PV: 2015 Rang 25 von 27 Ländern Zubau erneuerbarer Energie CH soll: ~2 TWh/a (1%; proportional zur wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit) Ist: ~0.3 TWh/a Mit einem Zubau von 2 TWh/a können wir in etwa 10 Jahren den Ausfall aller Kernkraftwerke kompensieren 30 Zürich by Supercomputing Systems AG
31 Was passiert wenn wir die Atomausstiegsinitiative ablehnen? Es gibt keine Planungssicherheit Die AKW Betreiber werden tiefrote Zahlen schreiben, Netz und andere Produktionsanlagen müssen die Verluste der AKWs quersubventionieren. Zubau erneuerbarer Energien wird Druck zusätzlich erhöhen Investitionen in Sicherheit von AKWs ohne Mehrwert (Strukturerhaltung) AKW Betreiber gehen in den Konkurs Es wird eine «Bad Bank» für AKWs geben Es wird eine staatliche Auffangsorganisation geben Der Fehlbetrag wird von der Steuerzahlerin/ vom Stromkonsumenten übernommen Ein Schecken ohne Ende 31 Zürich by Supercomputing Systems AG
32 Was passiert, wenn wir der Atomausstiegsinitiative zustimmen? Die Initiative gibt Planungssicherheit Die AKW Betreiber werden eine Entschädigung verlangen Es wird eine «Bad Bank» für AKWs geben Die AKW Betreiber müssen fixe finanzielle Zugeständnisse machen Der Fehlbetrag wird von der Steuerzahlerin/ vom Stromkonsumenten übernommen Erneuerbare Energien erhalten gleich viel wie die «Bad Bank» für AKWs Neue Erneuerbare produzieren fast zum Nulltarif Es gibt einen Neubeginn für die Stromkonzerne Ein Ende mit Schrecken 32 Zürich by Supercomputing Systems AG
33 Ist es möglich, Kernenergie durch PV, Wind und Biomasse zu ersetzen? Es ist nicht möglich, dass Photovoltaik und Wind die Kernenergie ersetzen können. Wir verkünden und begründen das immer wieder. Beide erzeugen unzuverlässigen Flatterstrom, der vor allem dann verfügbar ist, wenn man ihn nicht braucht. Quelle: Dr. Irene Aegerter; erm. Prof. Dr. Silvio Borner,Volkswirtschaftslehre UNI Basel; erm. Prof. Franz- Karl Reinhart, EPFL; erm. Prof. Dr. Bernd Schips, KOF ETHZ Wir haben ausgerechnet, dass bei richtiger Dimensionierung eine Versorgung der Schweiz mit 100% erneuerbarer Energie kostengünstig möglich ist. Quelle: «Kraftwerk Schweiz Plädoyer für eine Energiewende mit Zukunft» 33 Zürich by Supercomputing Systems AG
34 Solar, Wind und Biomasse: Jahresverlauf der Energie Szenario: Erneuerbar-A - Energieproduktion im Jahresverlauf (in Tagesauflösung) Produktion (Konventionell-Thermisch) Produktion (Biomasse) Produktion (Laufwasserkraftwerke) Produktion (Windanlagen) Produktion (Photovoltaik) Produktion (Pumpspeicherkraftwerke) Produktion (Saisonalspeicherkraftwerke) 200 Energie (GWh) Kalenderwoche git: heads/master-0-gc8e6897 date :35 34 Zürich by Supercomputing Systems AG
35 Die Speicherfrage: Füllstand der Speicherseen (Solar, Wind und Biomasse) Füllstand (GWh) Szenario: Erneuerbar-A Füllstand der Saisonalspeicherseen KVA: Laufwasser: Speicherseen: 200 AKW s: 180 PV: Wind: 160 Biomasse: Füllstand (GWh) Total: Nutzenergie: 100 Defizit: 80 Szenario: Erneuerbar-A Füllstand der Pumpspeicherseen 3.7 TWh 16.6 TWh 19.8 TWh 0.0 TWh 16.4 TWh 7.0 TWh 5.9 TWh 69.4 TWh 60.0 TWh 0.3TWh Kalenderwoche Speicherkapazität Heute Speicherkapazität Morgen Verlauf 2010 Verlauf Morgen 60 Kosten Rp. / kwh (billiger als neue AKW) Kalenderwoche Speicherkapazität Heute Speicherkapazität Morgen Verlauf Morgen git: heads/master-0-gc8e6897 date :35 35 Zürich by Supercomputing Systems AG
36 5. Akt: Wo gehen wir hin? 36 Zürich by Supercomputing Systems AG
37 Energiekosten Schweiz Netto bis 2050 (ohne Steuern und Abgaben) Szanarien WWB Bund Gunzinger Olpreis 0% 2% 3% 0% 2% 3% 0% 2% 3% Kosten Inland Mia CHF Kosten Ausland Mia CHF Kosten Total Mia CHF Anzahl Beschäftigte Tausend CO2 / Person (2035) [t CO2] Sogar bei 0% Ölpreis Zunahme ist das Szenario Bund nicht teurer als WWB und es bleiben zusätzlich 100 Mia CHF im Inland Bei 3% Ölpreis Zunahme ist das Szenario WWB etwa doppelt so teuer (2100 Mia CHF) wie das Szenario Gunzinger (1100 Mia CHF). Mit dem Szenario Gunzinger können etwa 30 Mia CHF pro Jahr eingespart werden rund 5% des heutigen BIP Arbeitsplätze: WWB 140k, Bund 169k; Gunzinger 196 k 37 Zürich by Supercomputing Systems AG
38 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Vision meets reality. 38 Zürich by Supercomputing Systems AG
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