Energieerzeugung im Kanton Zürich

Energieerzeugung im Kanton Zürich Ausbaupfad und saisonales Angebot an erneuerbarer Energie sowie die Energieerzeugung mit fossiler Wärmekraftkopplung (WKK) 1

Annahmen und Potenzialbegriff Dieser Bericht beziffert das Potenzial zur Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen für den Kanton Zürich und beschreibt, welche Energieträger bis 2050 ökologisch und wirtschaftlich stärker genutzt werden können. Die technische Entwicklung sowie die internationalen Markttendenzen sind allerdings schwer abschätzbar, weshalb solche Prognosen mit Unsicherheiten behaftet sind. Der skizzierte Ausbaupfad für die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen und mit fossilen Wärmekraftkopplungsanlagen (WKK) basiert auf Annahmen, die im Detail auf den Seiten 7 bis 11 angegeben und periodisch zu überprüfen sind: Unter anderem ist auf die räumliche Koordination zwischen Angebot und Bedarf zu achten, beispielsweise die standortgebundene Nutzung von Abwärme. Die Potenziale sind hinsichtlich des Ausschöpfungsgrads folgendermassen definiert (Abbildung 1): Das theoretische Potenzial ist meistens immens; darin sind die physikalischen Möglichkeiten zur Nutzung erneuerbarer Energie erfasst. Das technische Potenzial beschränkt sich auf die Anteile, die mithilfe verfügbarer Technologien (Stand der Technik) effektiv genutzt werden können. Das ökologische Potenzial resultiert aus den Limiten, die sich aus ökologischen Gründen ergeben. Das wirtschaftliche Potenzial berücksichtigt, inwiefern sich Technologien tatsächlich am Markt durchsetzen, und hängt von wirtschaftlichen Kriterien ab. Die Potenziale im Angebot an erneuerbarer Energie Bereits genutztes Potenzial Energienachfrage Ökologisches Potenzial nkollektoren auf überbauten Siedlungsflächen Technisches Potenzial Wirkungsgrad nkollektoren Theoretisches Potenzial neinstrahlung Abbildung 1: Darstellung der unterschiedlichen Potenziale und der gegenseitigen Bezüge. Wirtschaftliches Potenzial Editorische Notiz Die Broschüre «Energieerzeugung im Kanton Zürich» basiert auf Grundlagen der Abteilung Energie und weiterer Fachabteilungen des AWEL, die von der INFRAS AG zusammengetragen worden sind. Bereits im Jahr 2006 hat die Abteilung Energie den Bericht «Das Angebot erneuerbarer Energien» publiziert. Herausgeber Amt für Abfall,, Energie und Luft AWEL; Abteilung Energie Baudirektion Kanton Zürich Juli 2012 Bezug www.energie.zh.ch 2

Das Potenzial der erneuerbaren Energie und WKK Energiequellen Konsum 2010 Erzeugung bis 2020 Erzeugung bis 2035 Angebot ab 2050 Nutzungsmerkmale Wärme (in GWh) Abwärme Standortgebunden - Kehricht 710 950 1100 1000 (inkl. nicht biogener Anteil) - ARA Abwasser 25 150 280 400 Nutzung mit Wärmepumpe Umweltwärme - Untiefe Geothermie 374 600 1300 2000 - Aussenluft 286 715 1360 2000 - Oberflächengewässer 43 100 200 400 Nutzung mit Wärmepumpe - Grundwasser 50 100 200 250 - Energieholz inklusive Altholz 660 1060 1130 1130 Standortgebunden, Grossanlagen mit Wärmenetz - Gülle, Mist, Ernterückstände 15 20 45 80 Standortgebunden, - Biogene Abfälle 96 120 130 140 Abwärme aus inklusive Klärschlamm Vergärungsanlagen 72 450 1000 1800 Zeitlich variabel verfügbar, in der Regel kein Hauptheizsystem 0 20 300 700 Standortgebunden, mit Wärmenetz Subtotal 2330 4320 7350 9900 erneuerbare Wärme Elektrizität (in GWh) - Kleinkraftwerke 20 21 23 25 - Grosskraftwerke 520 530 540 550 Wind 0 2 10 20 Zeitlich variabel verfügbar Kehricht (inkl. nicht biogen) 408 450 550 630 Inklusive Eigenbedarf in KVA - Energieholz inklusive Altholz 60 100 200 200 - Gülle, Mist, Ernterückstände 4 5 15 50 Produktion in - Biogene Abfälle 49 55 70 80 Vergärungsanlagen inklusive Klärschlamm 10 70 450 1400 Zeitlich variabel verfügbar 0 20 100 230 Subtotal 1070 1300 2000 3200 erneuerbare Elektrizität Treibstoffe (in GWh) Biogene Abfälle aus Separatsammlungen 4 15 30 45 Energieträger in Konkurrenz zur Nahrungsproduktion sind Gülle, Mist, Ernterückstände 0 20 70 160 nicht berücksichtigt Subtotal 4 35 100 205 erneuerbare Treibstoffe Gesamttotal erneuerbar 3410 5600 9400 13100 Fossile WKK-Anlagen Wärme 80 160 1200 1200 Vor allem Grossanlagen mit Wärmenetz Fossile WKK-Anlagen Elektrizität 50 100 600 600 Vor allem Grossanlagen mit Wärmenetz Gesamttotal (gerundet) 3540 5900 11000 15000 Tabelle 1: Nutzung und Energieerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen (Tabelle oben) und fossilen WKK- Anlagen (Tabelle unten) im Kanton Zürich. Die Werte für 2050 (blaue Spalte) bezeichnen das technisch-ökologische Potenzial; der Ausbaupfad erfolgt über die Zwischenschritte 2020 und 2035; Angaben in GWh (entspricht Mio. kwh). 3

Ausbaupfad und Energienangebot bis 2050 Mittelfristig lassen sich im Kanton Zürich 13 100 GWh Wärme und Strom aus erneuerbarer Energie erzeugen (Tabelle 1). Mit Erdgas betriebene fossile Wärmekraftkopplungsanlagen könnten zusätzliche 2 000 GWh Wärme und Strom liefern. Insofern können lokale Quellen bis 2050 mehr als die Hälfte des Endenergiebedarfs im Kanton Zürich abdecken, vorausgesetzt die technisch-ökologischen Erzeugungspotenziale der einzelnen Energieträger werden ausgeschöpft. (Die Ausbaufaktoren der einzelnen Energiequellen siehe Tabelle 2 auf Seite 11.) Effizienz und Substitution Das beträchtliche Potenzial zur Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen dient dazu, die bisher genutzten fossilen Brenn- und Treibstoffe so gut als möglich zu substituieren und den CO 2 -Ausstoss zu senken. Insofern hilft der Ausbaupfad, die Vorgaben im kantonalen Energiegesetz umzusetzen und den CO 2 -Ausstoss mittelfristig auf 2,2 Tonnen pro Einwohner und Jahr zu senken. Die langfristige Reduktion des Energiebedarfs bezieht sich auf das Szenario Fortschritt in der Vision Energie 2050 (Abbildung 2). Umwelt- und Solarwärme Umweltwärme und Solarenergie liefern die Hauptanteile an die künftige Wärmeversorgung, so dass der Bedarf bis 2050 zu fast 85 % mit erneuerbarer Energie gedeckt werden könnte. Das Wärmeangebot im Erdreich, der Aussenluft und von Gewässern wird mit Hilfe von Wärmepumpen aufbereitet. Die Solarenergie wird derweil mit Hilfe von zusätzlichen nkollektoren genutzt. Daneben wird die künftige Energieversorgung im Kanton Zürich vor allem von der verstärkten energetischen Nutzung von und der Abfälle in Kehrichtverbrennungsanlagen profitieren können. Limitierte Elektrizitätserzeugung Der Anteil der erneuerbaren Energie zur Stromproduktion wird langfristig unter 40% liegen. Zum einen ist das Potenzial der kraft bereits weitgehend ausgeschöpft (Abbildung 3). Zum anderen bleibt der künftige Beitrag der Windkraft an die Energieerzeugung bis 2050 gering. Zur klimafreundlichen Treibstoffproduktion leistet die erneuerbare Energie mit Ausnahme feuchter keinen relevanten Beitrag. Gigawattstunden (GWh) 45000 40000 35000 Treibstoffe Abbildung 2: Gegenüberstellung von Nutzung respektive Bedarf (graue Säulen) und Angebot der erneuerbaren Energie und fossiler WKK-Anlagen (farbige Säulen) im Kanton Zürich; Energiebedarf 2050 entspricht der Vision Energie 2050. 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 Wärme Elektrizität 2010 2020 2035 2050 Erneuerbare Treibstoffe Wärme aus fossiler WKK Erneuerbare Wärme, Abwärme Elektrizität aus fossiler WKK Elektrizität aus Erneuerbaren 4

Aktueller Anteil Kanton Zürich am gesamten Bedarf Wärme Elektrizität Jahr 2010 Jahr 2010 Abwärme (inkl. KVA) Umweltwärme 0% WKK fossil 0% KVA 4% 1% 0% 1% 8 88% Möglicher Anteil Erzeugung am gesamten Bedarf Wärme Elektrizität Jahr 2020 Jahr 2020 Abwärme (inkl. KVA) Umweltwärme 10% KVA 2% 8% 3% 1% 1% 1% 71% 8 Jahr 2035 Jahr 2035 40% Abwärme (inkl. KVA) 10% KVA 3% Umweltwärme 22% 1% 10% 9% 2% 72% 10% 1 12% Jahr 2050 Abwärme (inkl. KVA) 12% Umweltwärme 39% 58% Jahr 2050 KVA 4% 1 3% Abbildung 3: Der Ausbaupfad für die Erzeugung von Wärme (linke Spalte) und Elektrizität (rechte Spalte) aus erneuerbarer Energie im Kanton Zürich bis 2050, aufgeteilt in drei Zeitabschnitte (2020, 2035 und 2050). 5

Vergleich der Potenziale Kanton Zürich und die Schweiz Im Rahmen der neuen Energiestrategie des Bundes werden derzeit mögliche Ausbaupfade für die Nutzung erneuerbarer Energie abgeschätzt. Die Erzeugungspotenziale für den Kanton Zürich werden mit dem Zwischenergebnis der nationalen Abschätzungen verglichen. Die Voraussagen bezüglich der Wärmerzeugung und der Stromerzeugung aus erneuerbarer Energie sind teilweise äusserst unterschiedlich. Wärmepotenziale fast identisch Die Differenzen im lokal erzeugbaren Wärmeangebot zwischen dem Kanton Zürich und den nationalen Prognosen sind marginal. An beiden Orten fällt die erhebliche Nutzung von Umweltwärme mit jeweils über 50 % Deckungsanteil ins Gewicht. Darin aggregiert sind die Anteile der bodennahen Geothermie, der Aussenluft, des Grundwassers sowie von tiefer Geothermie. Die kantonale Potenzialabschätzung bezieht sich dazu auf die Vision Energie 2050, wonach der künftige Energiebedarf für Raumwärme und Warmwasser vor allem mit Umweltwärme gedeckt werden kann. Die nächstwichtigen Anteile im Vergleich der beiden Ausbaupfade nehmen die Energieträger (16 %) und die (12 %) ein. Das Ertragspotenzial dieser beiden Energiequellen zeigt ebenfalls nur geringe Unterschiede zwischen den Abschätzungen für den Kanton Zürich und der neuen Energiestrategie des Bundes. Unterschiedliche Stromproduktion Grössere Differenzen zwischen den kantonalen und den nationalen Möglichkeiten sind hingegen in der Struktur der künftigen Elektrizitätserzeugung auszumachen (Abbildung 4). So wird für die Schweiz erwartet, dass die erneuerbare Energie den inländischen Strombedarf bis 2050 zu 90 % decken kann. Die kraft wird dazu ihren bewährten, leicht ausgebauten Anteil leisten. Der Restbetrag soll zu wesentlichen Anteilen mit Gas-Kombiheizkraftwerken (GuD) erzeugt werden. Im Kanton Zürich werden lokale, erneuerbare Energiequellen hingegen nur einen Drittel der mittelfristigen Stromnachfrage liefern können. Die Ausbaupotenziale von kraft und Windenergie sind sehr gering. Als wichtigste lokal nutzbare Quellen für die künftige Erzeugung von elektrischer Energie verbleiben daher die und die Abwärme aus Kehrichtverbrennungsanlagen mit einem Anteil von 15 % respektive 7 %. Abbildung 4: Anteile der erneuerbaren Energie an der Elektrizitätserzeugung und am Elektrizitätsbedarf im Kanton Zürich und verglichen mit der Schweiz. Quellen: ZH: AWEL; CH: Bundesamt für Energie; Grundlagen für die neue Energiestrategie des Bundesrates, 2012. Möglicher Anteil Elektrizitätserzeugung am gesamten Elektrizitätsbedarf, Vergleich zwischen dem Kanton Zürich und der Schweiz Kanton Zürich 2050, nicht mit lokalen Quellen deckbar ca. 58% Wind 0,02% Kehricht 4% 1 3% 13% 4% Kehricht 2% Schweiz 2050 Erdgas, GuD 10% Wind 5 6

Saisonales Angebot der Energieerzeugung Beim Ausbau der Nutzung von erneuerbarer Energie ist in Betracht zu ziehen, dass das Angebot oft nur zeitlich variabel und stark schwankend verfügbar ist. Die Quellen teilen sich in drei Kategorien auf: Nicht lagerbare Energiequellen mit saisonal abhängigem Angebot wie, Wind und Fliessgewässer Nicht oder nur bedingt lagerbare Energiequellen ohne ausgeprägtes, saisonal abhängiges Angebot wie Kehricht, Umweltwärme und biogene Abfälle Gut lagerbare und bedarfsgerecht nutzbare Energiequellen wie Energieholz und fossile WKK-Anlagen. Wärme nach Bedarf Das Wärmeangebot aus erneuerbarer Energie kann selbst nach dem Ausbau bis 2050 weitgehend bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt werden. Dies gilt, obwohl insbesondere der Heizenergiebedarf stark saisonal geprägt ist. Gemäss kantonalem Energiegesetz sind Anlagen zur thermischen Stromproduktion (Holzheizkraftwerke, fossile WKK-Anlagen) jedoch wärmegeführt zu betreiben. Das heisst: Deren Betrieb ist auf die hauptsächliche Nachfrage in der Heizperiode abzustimmen. Variables Elektrizitätsangebot Im Gegensatz zur Wärme lässt sich Elektrizität aus erneuerbarer Energie meistens nur zeitlich variabel erzeugen. Der Ausbaupfad 2050 für den Kanton Zürich (Abbildung 5) zeigt, dass der Deckungsanteil im Sommer deutlich höher ist als in den kalten Jahreszeiten. Der Deckungsgrad schwankt saisonal zwischen 30 % und 60 %, aufgrund des variierenden Energieangebots von Photovoltaikanlagen und der kraft. So zeigt die Produktion von Solarstrom jeweils einen charakteristischen Tages- und Jahresverlauf; die Erträge von Photovoltaikanlagen können zusätzlich wetterbedingt schwanken. Auch bei Wind- und kraft weicht die erzeugte Strommenge im saisonalen Verlauf und für ein einzelnes Jahr erheblich vom durchschnittlichen Ertragswert für eine längere Periode ab. Weil die Elektrizitätsproduktion die Stromnachfrage zeitweise sogar übersteigen kann, erhöht dies den kurz- und langfristigen Speicherbedarf. Dieser sowie ein grundsätzlicher Infrastrukturausbau werden zur zwingenden Herausforderung für die zukünftige Netzregulierung auf kantonaler, nationaler und europäischer Ebene. Gigawattstunden (GWh) 3000 2500 2000 Elektrizitätsbedarf 2010 1500 1000 500 0 Januar bis März April bis Juni Fossile WKK- Anlagen Geothermie Kehricht Juli bis September Oktober bis Dezember Abbildung 5: Saisonale Verteilung des Elektrizitätsbedarfs (Werte aus dem Jahr 2010) und Erzeugung mit erneuerbarer Energie und fossilen WKK-Anlagen gemäss Ausbaupfad 2050. 7

Energiequellen und Erzeugung im Detail Abwärme Kehrichtverbrennungsanlagen Die Abwärmenutzung aus Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA) nimmt bis 2035 kontinuierlich zu; danach geht sie leicht zurück. Mittelfristig sinkt die Nachfrage in den Absatzgebieten, weil die Wärmedichte bei energetischer Verbesserung des Gebäudeparks abnehmen wird. Das Potenzial zur Energieerzeugung in KVA basiert auf Einschätzungen des AWEL. Aus der kantonalen Abfallplanung liegen Informationen über die Anlagekapazitäten bis 2035 vor. In der Potenzialberechnung sind die Abfallmengen erfasst, die von der Bevölkerungsentwicklung, dem Konsummuster und den Produktionsprozessen abhängig sind. Berücksichtigt ist ebenfalls der technisch realisierbare Nutzungsgrad bei der Wärme- und Stromgewinnung, der bis 2050 erhöht werden kann. Massgebend ist die Strategie des KVA-Betriebs (Abbildung 6): Je nach Wärmebedarf in unmittelbarer Umgebung wird eine Anlage entweder wärmeoder stromgeführt betrieben. Im Potenzial für die Elektrizitätserzeugung ist der KVA-Eigenbedarf eingerechnet. Abwasserreinigungsanlagen Die Abwärmenutzung aus Abwasserreinigungsanlagen (ARA) ist Bestandteil der kommunalen Energieplanungen und bis 2020 gut abschätzbar. Der Ausbaupfad sieht danach eine kontinuierliche Zunahme für die energetische Nutzung der ARA-Abwärme vor. Die Wärme im Abwasser wird mit Wärmepumpen auf- Abbildung 6: Kehrichtverbrennungsanlagen sind ein fester Bestandteil der Wärme- und Stromerzeugung im Kanton Zürich (KVA Limmattal). 8

bereitet und über kalte oder warme Fernwärmenetze verfügbar gemacht. Das theoretische Abwärmepotenzial aller ARAs im Kanton Zürich ist bekannt; allerdings setzt die wirtschaftliche Nutzung eine gewisse Dichte bei der Wärmeabnahme voraus. Dem höheren Ausschöpfungsgrad spricht entgegen, dass bei Bauzonen (aus Geruchsgründen) jeweils ein gewisser Abstand zu den ARAs zu wahren ist. Das Gesamtpotenzial der Abwärmenutzung kann daher nur zu zwei Dritteln des technisch Möglichen ausgeschöpft werden. Industrielle und gewerbliche Prozesse Die externe Nutzung von Abwärme aus industriellen und gewerblichen Prozessen besitzt ein bedeutendes Potenzial, das aber nicht zuverlässig quantifiziert werden kann. Zudem sind Angebot und Nachfrage räumlich und zeitlich schwierig aufeinander abzustimmen. Die Angebotskurve ist unbeständig, weil strukturelle Veränderungen in Wirtschaftsbranchen die Leistung einzelner Betriebe beeinflussen und eine langfristige Abwärmenutzung behindern. Umweltwärme Umweltwärme ist das niederwertige (auf niedrigem Temperaturniveau beruhende) Energieangebot von untiefen Erdschichten, der Aussenluft und von Gewässern. Zur technischen Nutzung werden Wärmepumpen mit Erdsonden oder Erd-registern, Luft--Wärmepumpen oder --Wärmpumpen eingesetzt. Der erneuerbare Anteil ist ohne Antriebsstrom erfasst. Das Potenzial von Umweltwärme ist praktisch unbeschränkt, dem technisch-ökologischen und wirtschaftlichen Einsatz sind aber Grenzen gesetzt: Die Wärmenachfrage in der Industrie konzentriert sich auf ein hohes Temperaturniveau. Zudem sind Erdsonden in Grundwasserschutzzonen nicht erlaubt. Ebenso sind Luft--Wärmepumpen in besiedelten, lärmsensitiven Gebieten oft nicht realisierbar. Erdreich und Luft Der Ausbaupfad rechnet bis 2020 mit einer Verdoppelung der Erdwärmepumpenanlagen und sieht danach konstante Zuwachsraten vor. Bei Luft--Wärmepumpen ist ein gleichmässiger Zuwachs neuer Anlagen vorgesehen. Oberflächengewässer, Grundwasser Die Wärmenutzung von Grundwasser berücksichtigt bis 2020 die vorliegenden Bewilligungsgesuche für Neuanlagen. Bis 2050 wird danach ein leicht gedämpfter, aber linearer Zuwachs erwartet. Der Ausbaupfad berücksichtigt die aktuelle Ausdehnung von Bauzonen und die Begrenzung durch Grundwasserschutzzonen. Die mögliche Nutzung von Wärme aus Oberflächengewässern ist den Mindestanforderungen bei der Wärmeentnahme in Gewässernähe gegenüberzustellen. Das technisch-ökologische Potenzial ist auf die zulässige Abkühlung der genutzten Gewässer abgestimmt. eignet sich grundsätzlich zur Erzeugung von Strom, Wärme und Treibstoffen. Für die Treibstoffproduktion sind vor allem feuchte und Grünabfälle interessant. Zur Quantifizierung der Potenziale einzelner reservoire sind zum einen das gesamte nutzbare Angebot und zum anderen der Wirkungsgrad der Umwandlungsvarianten aufzuschlüsseln. Energieholz Grundsätzlich wird die produktion im Kanton Zürich aufgrund von Landnutzungsänderungen und der Klimaerwärmung zunehmen und die Menge an wirtschaftlich nutzbarem Energieholz erhöhen. Dennoch wird das verfügbare Potenzial ab 2035 weitgehend ausgeschöpft sein. Aus Wald- und Restholz wird vor allem Wärme erzeugt; rund ein Sechstel wird für die Erzeugung von Elektrizität verwendet. Altholz kann energetisch oder stofflich genutzt werden; die jeweilige Verwertung unterliegt wirtschaftlichen Rahmenbedingungen. Gülle, Mist und Ernterückstände Die energetische Nutzung von aus der Landwirtschaft wird ab 2020 eine verstärkte Marktdynamik erreichen. Annäherungsweise werden die zur Verfügung stehenden Mengen an Gülle, Mist 9

und Ernterückstände zu je 40 % für die Elektrizitäts- und Treibstoffproduktion eingesetzt. Mit dem restlichen Anteil von 20 % wird Wärme direkt erzeugt. Das gesamte energetische Potenzial lässt sich anhand einer GIS-gestützten Kulturlanderhebung und aus dem Anteil an Grossvieheinheiten abschätzen. Biogene Abfälle (inkl. Klärschlamm) Der Ausbaupfad für biogene Abfälle verläuft bis 2050 kontinuierlich nach oben. Erfasst sind Separatsammlungen (Gartenbau, Industrie, kommunale Sammeldienste) und Klärschlamm aus Abwasserreinigungsanlagen. Erstere nehmen zu; die energetische Nutzung von Klärschlamm ist dagegen nur in kleineren Anlagen ausbaubar. Vergärung erhält gegenüber der Kompostierung Vorrang. nenergie Gut exponierte, nicht beschattete Dachflächen eignen sich gleichermassen für Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung und für nkollektoren zur Wärmeproduktion. Daher können diese Nutzungsvarianten konkurrieren. Die Ausbaudynamik von Solaranlagen ist mit grossen Unsicherheiten behaftet, weshalb die Abschätzung auf der Energiepolitik des Bundes basiert. Sie beinhaltet jedoch folgende Aufteilung: 70 % der geeigneten Dachflächen werden für Photovoltaik und 30 % für thermische nkollektoren genutzt. Kurzfristig wirken sich energiepolitische Förderinstrumente und langfristig die Entwicklung der Anlagenkosten und der Energiepreise aus. Nicht berücksichtigt ist das Potenzial von Anlagen an Gebäudefassaden und auf freien Flächen. Die Wirkungsgrade basieren auf den aktuell realisierbaren, qualitativ hochstehenden Anlagen. Der Ausbaupfad für die tiefe Geothermie sieht bis 2020 eine kleinere Pilotanlage vor; bis 2050 sind fünf oder sechs kommerzielle Anlagen realisiert. Die Wärmenutzung spielt anfänglich noch keine Rolle. Künftige, optimal betriebene Anlagen liefern jedoch nur 10 % bis 15 % Elektrizität, der Hauptertrag ist Wärmeenergie. Der Ausbaupfad ist allerdings nicht zuverlässig bestimmbar. Das theoretisch immense Ertragspotenzial ist den hohen Kosten und den hohen Risiken einer Realisierung gegenüberzustellen. kraft Die Nutzung von kraft lässt sich im Kanton Zürich nicht nennenswert ausbauen (Abbildung 7). Die strengen Restwasserbestimmungen werden das technisch-ökologische Potenzial zur Elektrizitätserzeugung eher reduzieren. Das geringe Ausbaupotenzial für grosse kraftwerke basiert daher auf der technischen Erneuerung von bestehen- Abbildung 7: Die Kraft des s im Kanton Zürich ist das ökologische Potenzial schon weitgehend genutzt (Elektrizitätswerk Rheinau). 10

den Anlagen. Der Beitrag der Kleinwasserkraftwerke bleibt beschränkt. Obwohl sich Standorte mit bestehenden, nicht genutzten Konzessionen reaktivieren lassen, und Technologien mit geringer ökologischer Belastung die Nutzung zusätzlicher Standorte ermöglichen. Windkraft Im Gegensatz zum Jura und zu den Alpen finden sich im Kanton Zürich keine prioritären Standorte für die Windkraftnutzung. Daher ist das technisch-ökologische Potenzial gering. Zur Erzeugung der prognostizierten 20 GWh ist eine installierte Leistung von rund 10 MW nötig, was etwa vier Grossanlagen aktueller Bauart entspricht. Das Potenzial lässt sich alternativ mit Kleinanlagen ausschöpfen, die auch auf Gebäuden installierbar sind. Fossile Wärmekraftkopplung Falls günstige Rahmenbedingungen geschaffen werden, können fossile WKK- Anlagen frühestens ab 2020 zugebaut werden. Bis 2035 wäre das Potenzial allerdings ausgeschöpft. Bei den vor allem erdgasbetriebenen WKK-Anlagen wird es sich um grössere Anlagen (über 200 kw elektrische Leistung) handeln, die einen Wärmeverbund versorgen. Die Standorte konzentrieren sich daher auf die Nähe von Siedlungsgebieten mit älteren, mindestens viergeschossigen Hochbauten. Gebiete mit bestehendem Wärmeverbund, aber anderer Energiequelle, fallen ausser Betracht. Import erneuerbare Energien Grundsätzlich lassen sich vor allem feste und gasförmige Brennstoffe, Treibstoffe sowie Elektrizität transportieren. Anlagen im Kanton Zürich können bis 2050 nur rund 40% des Elektrizitätsbedarfs auf Kantonsgebiet decken. Der muss über Strom aus Erzeugungsanlagen in der Schweiz und Europa gedeckt werden. Ob mittel- und langfristig grosse Mengen in den Kanton Zürich importiert werden können, hängt letztlich von der Entwicklung des Angebots und der Preise von erneuerbaren Strom sowie vom Ausbau der grenzüberschreitenden Übertragungskapazitäten ab. Wärme aus erneuerbaren Quellen über grosse Distanzen zu transportieren, fällt im Gegensatz zu Brennstoffen wie Holz, Bio- und Klärgas aus wirtschaftlichen Gründen ausser Betracht. Der Import von Treibstoffen aus ist mittelfristig zukunftsträchtig. Länder wie Brasilien exportieren die energie zu tiefen Kosten. Zudem kann dieselbe Infrastruktur wie beim Import von Erdölprodukten eingesetzt werden. Biotreibstoffe sind aber nur nachhaltig, wenn hohe Umweltauflagen eingehalten werden und gesichert ist, dass biogene Treibstoffe die Nahrungsmittelproduktion nicht konkurrieren. Energiequelle Wärme Strom Versorgungsanteil 2050 Ausbaufaktor 2010 2050 Versorgungsanteil 2050 Ausbaufaktor 2010 2050 17 % 25 16 % 140 Erdreich 17 % 5,4 0 - Luft 17 % 7 0 - Energieholz 10 % 1,7 2 % 3,7 KVA 9 % 1,4 7 % 1,5 6 % * 3 % * Gewässer bzw. kraft 4 % 7 6,3 % 1,1 ARA (ohne Klärschlamm) 3 % 12 0 - Bioabfälle 1,2 % 2,5 0,9 % 2,6 Landwirtschaft 0,7 % 5,3 0,6 % 12,5 Wind 0 0 0,2 % * Fossile WKK 10 % 15 7 % 12 Total 95 % 43 % Tabelle 2: Versorgungsanteile und Ausbaufaktor für die verschiedenen Energieträger, bezogen auf den Ausbaupfad 2050 im Kanton Zürich. * nicht bestimmt, weil der Ausgangswert 0 ist. 11