Kraftwerk Schweiz: Plädoyer für eine Energiewende mit Zukunft Ein reales Spiel in 5 Akten Anton Gunzinger Unternehmer gunzinger@scs.ch www.scs.ch Vision meets reality. Supercomputing Systems AG Phone +41 434561600 Technopark 1 Fax +41 434561610 8005 Zürich www.scs.ch
1. Akt: Wo kommen wir her? 2 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Internationaler Ölpreis Ölpreis: Kostenzunahme 6%/a 4 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Fussabdruck & wirtschaftliche Kraft 10 Biokapazität Reserve 7% 7% 0 71% 15% -10 ø BIP/ Einwohner Quelle: Global Footprint Network 5 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Was müssen wir tun? Wärme Mobilität Elektrizität 6 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
2. Akt: Und wie hältst du s mit der Wärme? 7 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Wärme Jesus Rodriguez. Bryn Pinzgauer Bauvorschriften für Isolation 1970: 22 l Öl /m2 & Jahr 2010: 3.8 l Öl /m2 & Jahr Gewinn: Faktor 4 6 zu vergleichbaren Kosten Wärmepumpe Gewinn: Faktor 3 6 Hier macht die Schweiz gute Arbeit 8 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Wärme Verbrauch Wärme heute: 94 TWh/a (Gas und Öl) Verbesserung durch Isolation & Wärmepumpe: Faktor 16 Komplette Sanierung der Schweiz: 6 TWh/a zusätzlichen Strom Noch 78% Rennovation Heute: 1.1%/a 70 Jahre Bund: 2%/a 35 Jahre Gunzinger: 4%/a 20 Jahre Qualität! 10 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
3. Akt: Und wie hältst du s mit der Mobilität? 11 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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 : ~ 80 000 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 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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 und leichtere Fahrzeuge: ~ Faktor 4 14 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Energie Kosten: Öl versus Elektrisch/Solar Well to wheel Oil market price PV System cost (IEA) Wheel to road Wheel to road 15 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
CO 2 Emissionen eines Durchschnittautos (1400 kg) Elektrisch fahren produziert etwa 20 Mal weniger CO 2. 17 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Mobilität: Heute ist fahren mit Strom billiger als mit Öl Tesla Porsche Typ Roadster Sport 911 Carrera S Leistung [PS] [kw] 0 auf 100 km/h [s] 3.7 4.8 300 225 350 260 18 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Wo kommt der Strom für die Elektromobilität her? 133 m 2, 21 kwp 1100h Sonne/ Jahr 23 100 kwh/ a Wie viele Elektromobile können damit versorgt werden? 19 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Mobilität: Reduktion des Energieverbrauchs (mögliches Potential) Verbrauch Mobilität heute: ~ 70 TWh/a Reduktion Treibstoffverbrauch durch Verhaltensänderung: Faktor 4 Reduktion Treibstoffverbrauch durch Elektrofahrzeuge: Faktor 4 Verbleibender Energiebedarf: 4 TWh/a 20 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
4. Akt: Und wie hältst du s mit dem Strom? 21 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Voraussage Verbrauch von elektrischer Energie in der Schweiz 2035 Verbrauch [TWh/a] Verbrauch heute 60 Einsparpotential(25%) -15 Wärme Mehrverbrauch +6 Mobilität Mehrverbrauch +4 TOTAL 55 Bevölkerungswachstum Heute: 7.6 Mio Einwohner; Morgen: 8.5 Mio Einwohner 62 Produktion heute: ~ 40% AKW; Produktion morgen? 22 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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 23 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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 2011 2008: Kosten 4.5 Mia, geplante Betriebsaufnahme 2012 2009: Kosten 5.5 Mia, geplante Betriebsaufnahme 2013 2011: Kosten 6.6 Mia, geplante Betriebsaufnahme 2014 2012: Kosten 8.5 Mia, geplante Betriebsaufnahme 2015 2015: Kosten 9.0 Mia, geplante Betriebsaufnahme 2018 Aktie von Areva: 90% an Wert verloren 24 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Kosten Endlager Kosten Endlagerung in der Schweiz: Rückbau: 5 * 1 Mia 5 Mia CHF Bau Endlager 10-15 Mia CHF Betrieb ZWILA: 1000P @300 kchf * 100J 30 Mia CHF TOTAL 45-50 Mia CHF Kassabestand 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. 25 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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: ~ 10-15 AKW/a Subventionen Risiko Kernenergie ww: 300 400 Mia$/a Zum Vergleich: Subventionen erneuerbare Energien ww: ~ 140 Mia$/a 26 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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 27 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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: http://kaltduschenmitdoris.ch/ 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» 28 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Solar, Wind und Biomasse: Jahresverlauf der Energie 300 250 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) 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 Kalenderwoche git: heads/master-0-gc8e6897 date 2013-05-03 13:35 29 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Die Speicherfrage: Füllstand der Speicherseen (Solar, Wind und Biomasse) 10000 9000 8000 7000 Szenario: Erneuerbar-A Füllstand der Saisonalspeicherseen KVA: Laufwasser: Speicherseen: 200 AKW s: 180 PV: Wind: 160 Biomasse: 140 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 Füllstand (GWh) 6000 5000 4000 Füllstand (GWh) 120 Total: Nutzenergie: 100 Defizit: 80 69.4 TWh 60.0 TWh 0.3TWh 3000 2000 1000 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Kalenderwoche Speicherkapazität Heute Speicherkapazität Morgen Verlauf 2010 Verlauf Morgen 60 Kosten 40 20 0 16.8 Rp. / kwh (billiger als neue AKW) 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 Kalenderwoche Speicherkapazität Heute Speicherkapazität Morgen Verlauf Morgen git: heads/master-0-gc8e6897 date 2013-05-03 13:35 30 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
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 31 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Was passiert in der Schweiz? 35 000 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 32 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
5. Akt: Wo gehen wir hin? 33 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Energiekosten Schweiz Netto bis 2050 (ohne Steuern und Abgaben) WWB Bund Gunzinger Kosten Inland [Mia CHF] 490 590 690 Kosten Ausland [Mia CHF] 1610 1350 420 Kosten Total [Mia CHF] 2100 1940 1110 Anzahl Beschäftigte [Tausend] 140 169 196 CO 2 -Ausstoss (2035) [t] 5.2 5.1 0.9 34 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG
Danke für Ihre Aufmerksamkeit Vision meets reality. 35 Zürich 09.11.2016 by Supercomputing Systems AG