Der Weg zu einer CO2-neutralen Schweiz: eine Unternehmersicht

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1 Der Weg zu einer CO2-neutralen Schweiz: eine Unternehmersicht Anton Gunzinger Unternehmer Vision meets reality. Supercomputing Systems AG Phone Technopark 1 Fax Zürich

2 Der Weg zu einer CO2-neutralen Schweiz : eine Unternehmersicht Ausgangslage Veränderung der Energieversorgung in 4 Schritten Schritt 1: Wärme Schritt 2: Mobilität Schritt 3: Elektrizitätsverbrauch Schritt 4: Elektrizitätsproduktion Resultate Politische Massnahmen 2 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

3 Ausgangslage 3 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

4 Voraussage Öl-Produktion nach IEA Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

5 EROI (Energy Return on Investment) Verhältnis der gewonnen Energie zur eingesetzten Energie Konventionelles Erdöl (1930): 100 : 1 Konventionelles Erdöl (1990): 43 : 1 Konventionelles Erdöl (2005): 18 : 1 «Off Shore»: 10 : 1 Fracking: 7 : 1 5 : 1 Rohes Schieferöl (2009): 2.1 : 1 Bei einem EROI von 3 : 1 nur 37% der Energie verfügbar, Umweltverschmutzung nicht eingerechnet Gewinnung: 120$/b VP: 360$/b CO 2 Gehalt steigt auch um Faktor 3 5 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

6 Voraussage Öl-Produktion nach IEA 2009 Wie die Realität aussehen könnte Das wird nicht lustig 6 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

7 Welches sind die zukünftigen Energiequellen? Öl: Ursprünglich 2$/b; heute 50$/b Kostenzunahme 6%/a Steigender CO 2 Ausstoss; grosse Umweltschäden (Fracking, Ölsand) Subventionen ww: ~ 540 Mia$/a Kernenergie: Ursprünglich 2 Rp./kWh, heute 15 Rp./kWh (ohne Risiko); Kostenzunahme: 4%/a Endlagerproblem: Weltweit nicht gelöst, wird der Schweiz zusätzlich Mia CHF Kosten (Cash Out, ohne Gegenleistung) verursachen. Subventionen für Risiko ww: ~ Mia$/a Solarenergie: Kosten ursprünglich 60 ct./kwh; heute in der EU ~ 1 /Wp 7 ct./kwh Neu installierte Leistung 2014 ww: ~ 40 GWp; entspricht 5 6 grossen AKW s Notwendige Anschubfinanzierung in der CH für 20 GWp: ~ 8 Mia CHF Subventionen erneuerbare Energien ww: ~ 140 Mia$/a Windenergie: Kosten: etwa Hälfte Solarenergie Neu installierte Leistung 2014 ww ~ 50 GWp; entspricht grossen AKW s Unternehmer setzen, wenn sie Alternativen haben, NIE auf Ressourcen mit steigenden Kosten. Erneuerbare Energien tiefe Grenzkosten 7 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

8 Veränderung der Energieversorgung in 4 Schritten 8 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

9 Schritt 1: Wärme Hier macht die Schweiz gute Arbeit Bauvorschriften für Isolation 1970: 22 l Öl /m 2 & Jahr Bauvorschriften für Isolation 2010: 3.8 l Öl /m 2 & Jahr Gewinn: Faktor 4 6 zu vergleichbaren Kosten Wärmepumpe Gewinn: Faktor 3 6 Mittlerer gemeinsamer Gewinn: Faktor 16 Die Schweiz macht sehr gute Arbeit Sie beweist, dass sogar bei drastischer Energiereduktion eine Verbesserung des Komforts möglich ist Renovationsrate: 1 %/a + Erneuerung von alten Häusern in urbanen Gegenden (die Renovationsrate sollte auf 2%/a steigen) 9 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

10 Schritt 2: Mobilität Reduktion Automobilverkehr durch Verhaltensänderung (dank fairem Mobilitätspreis von > 10 CHF/l) Reduktion Treibstoffverbrauch Faktor 2 Reduktion Energieverbrauchs durch seriellen Hybrid Reduktion Treibstoffverbrauch Faktor 4 Bei 2/3 der Fahrten kann mit 100% Strom gefahren werden Reduktion Treibstoffverbrauch Faktor 8 Zusammenfassend kann der Energieverbrauch Automobilität für die CH von heute 64 TWh/a nicht erneuerbar auf 3 TWh/a erneuerbarer Strom und 3 TWh/a nicht erneuerbar reduziert werden. Anmerkung: benötigter erneuerbarer Strom entspricht etwa 3 GW PV 10 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

11 Schritt 3: Elektrizitätsverbrauch 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 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

12 Schritt 4: Elektrizitätsproduktion 12 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

13 Vorgehensweise Vorgehensweise aus Sicht eines einfachen Ingenieurs 1. Basis ist Physik (Leistungsbilanz & Energiebilanz) Simulation des Elektrizitätssystem 2. Ziel einer Energiepolitik: sichere und kostengünstige Versorgung mit (erneuerbarer) Energie. Kostengünstig minimale volkswirtschaftliche Kosten (davon profitieren alle) 3. Welche Rahmenbedingungen muss die Politik schaffen, um das System in Richtung minimaler volkswirtschaftlicher Kosten zu bewegen? 13 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

14 Solar, Wind und Biomasse: Verlauf einer Sommerwoche Szenario: Erneuerbar-A - Energieproduktion im Verlauf einer Sommerwoche (in Stundenauflösung) Produktion (Konventionell-Thermisch) Produktion (Laufwasserkraftwerke) Produktion (Windanlagen) Produktion (Photovoltaik) Produktion (Pumpspeicherkraftwerke) Verbrauch (Pumpspeicher) Überschuss ("Waste") Endverbrauch + Verluste Leistung (GW) Montag (14. Juni) Dienstag (15. Juni) Mittwoch (16. Juni) Donnerstag (17. Juni) Freitag (18. Juni) Samstag (19. Juni) Sonntag (20. Juni) Wochentag git: heads/master-0-gc8e6897 date :35 14 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

15 Solar, Wind und Biomasse: Verlauf einer Winterwoche Szenario: Erneuerbar-A - Energieproduktion im Verlauf einer Winterwoche (in Stundenauflösung) Produktion (Konventionell-Thermisch) Produktion (Biomasse) Produktion (Laufwasserkraftwerke) Produktion (Windanlagen) Produktion (Photovoltaik) Produktion (Pumpspeicherkraftwerke) Produktion (Saisonalspeicherkraftwerke) Verbrauch (Pumpspeicher) Endverbrauch + Verluste Leistung (GW) Montag (13. Dez) Dienstag (14. Dez) Mittwoch (15. Dez) Donnerstag (16. Dez) Freitag (17. Dez) Samstag (18. Dez) Sonntag (19. Dez) Wochentag git: heads/master-0-gc8e6897 date :35 15 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

16 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 16 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

17 Füllstand der Speicherseen (Solar, Wind und Biomasse) Füllstand (GWh) Szenario: Erneuerbar-A Füllstand der Saisonalspeicherseen Kalenderwoche Speicherkapazität Heute Speicherkapazität Morgen Verlauf 2010 Verlauf Morgen KVA: Laufwasser: git: heads/master-0-gc8e6897 date : Speicherseen: 180 AKW s: 160 PV (13 GW): Wind 140 (3.6 GW): Füllstand (GWh) 80 Nutzenergie: 60 Defizit: Szenario: Erneuerbar-A Füllstand der Pumpspeicherseen Biomasse (1GW): Total: Speicherkapazität Heute 20 Speicherkapazität Morgen Verlauf Morgen Kosten Kalenderwoche 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 16.8 Rp. / kwh 17 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

18 Resultate 18 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

19 Volkswirtschaftliche Kosten der Elektrizität Kosten [Rp/ kwh] WWB (ohne Risiko) 14.8 WWB (mit Risiko) 22.8 WWB mit neuen KKW (ohne Risiko) 17.3 Nur Solar (keine Autarkie!) 16.8 Solar & Wind 17.2 Solar & Wind & Biomasse 16.8 Solar & Wind & Biomasse & Batterie 18.5 Solar & Wind & Biomasse & Lastverschiebung 17.4 Die Kosten enthalten Produktion, Netze, Netzverluste, Speicherung, Speicherverluste, Abregelung (PV und Wind) und Systemdienstleistungen. 19 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

20 Bei den Energiekosten ist der Ölpreis entscheidend (Energiekosten 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 20 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

21 Politische Massnahmen 21 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

22 Politische Massnahmen 1. Faire Strassenrechnung 2. Faire CO2 Abgabe auf allen Energieträgern (Wärme, Mobilität und Strom) 3. Neue Anreizfinanzierung des Netzes 4. Anschubfinanzierung für erneuerbare Energien 5. Ausstiegsfahrplan aus der Kernenergie, «Bad Bank» für die Kernenergie, Finanzierungskonzept für das Endlager 22 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

23 Eine Unternehmersicht Eine Schweiz mit möglichst 100% erneuerbarer Energie ist möglich Ökonomie und Ökologie gehen Hand in Hand Voraussetzung: mittelfristige Betrachtungszeitraum (mindestens eine Generation oder 25 Jahre) Labor Schweiz 23 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG

24 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Vision meets reality. 24 Zürich 17/11/15 by Supercomputing Systems AG