Neue Zürcher Zeitung - 08.09.2019

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NZZamSonntag8. September 2019

Wissen

ILLUSTRATION: RET

O CRAMERI

FortsetzungvonSeite 49

Überladen

Insgesamt ergibt sich aus diesenZahlen
ein Strombedarfvon zusätzlichrund 80 TWh
erneuerbarem Strom. ZumVergleich:Heute
liegt die inländische Stromproduktion ohne
die Kernkraft beirund 40 TWh proJahr.
Durch Effizienzgewinne könnte die grob
geschätzteZahl von 80TWh kleiner ausfal-
len, durchBevölkerungs- undWirtschafts-
wachstum und die Digitalisierung aber auch
grösser. In jedemFall handelt es sich um eine
sehr vorsichtigeSchätzung,weil sie in allen
Sektoren effiziente batterieelektrische
Anwendungen annimmt, obwohl diestech-
nisch nicht immer möglich seinwird.
Wie also sollenwir zusätzlich80 TWh
Stunden zusätzlich erzeugen,wenn wir im
Inlandkeine Gaskraftwerke bauen und den
Strom nicht aus demAusland importieren
wollen?
«Das grösstePotenzial hat in derSchweiz
die Photovoltaik», sagt Stefan Hirschberg.
2017 haben er und seinTeam vom PSI im
Auftrag des Bundesamts für Energie (BfE) die
800-seitige Studie «Potenziale,Kosten und
Umweltauswirkungen von Stromproduk-
tionsanlagen»veröffentlicht.
Die Wasserkraftwird sich nur nochwenig
steigern lassen. DasAusbaupotenzial liegt
laut einer Mitteilung des Bundesamts für
Energievon dieserWoche bei 1,6 TWh.Der
Windenergie traut Hirschberg einen zusätz-
lichenBeitrag von 4 TWh zu. Allerdings nur
theoretisch.Denn derzeit scheitert ihr
Ausbau an Einsprachen derBevölkerung. Die
Industrie habe im Grunderesigniert, sagt
Stefan Hirschberg. «DieSchweizer Strom-
unternehmen investieren stattdessen in
Windparks imAusland.» Die Stromerzeu-
gung aus Erdwärme schliesslich, die soge-
nannte Geothermie, befindet sich noch
immer in einemfrühen Entwicklungs-
stadium. Bis insJahr 2050wird sie keinen
grossenBeitrag zur Stromerzeugung leisten.
Bleibt also das Nutzenvon Sonnenener-
gie. Das Bundesamt für Energie beziffert ihr
«ausschöpfbares»Ausbaupotenzial auf
67 TWh auf Hausdächern und anFassaden
pro Jahr. Das Bundesamt hat seineSchätzun-

24 ct/kWh

22

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

fossiles Erdgas

2022 2030 2050

18

14

11

syn thetisches Erdgas fossiles Benzin

Bandbrei te

Prognostizierte Preisentwi cklung für synthetisches, klimaneutrales Erdgas

aus Nordafrika und dem Nahen Osten

Sinken de Kosten

Quelle: Agora Verkehrswende, 2018

gen damit innerhalbvon anderthalbJahren

nahezuverdreifacht. Noch im November

2017 lag dieSchätzung derBehörde bei maxi-

mal 14 bis 24,6 TWh.Den erstaunlichen

Sprung imAusbaupotenzial begründet das

Bundesamt damit, dass imJahr 2017 noch

keine Geodaten für Dachflächen undFassa-

den zurVerfügung standen. Entsprechend

vorsichtig seien dieSchätzungen damals

ausgefallen.

Wie gross dasPotenzial auch ist – beide

Angaben berücksichtigen nicht, ob Haus-

besitzer bereit seinwerd en, Photovoltaik-

anlagen auf die Dächer und an dieFassaden

ihrerGebäude zu schrauben. Die erwähnten

67 TWhwürden bedeuten, dass man 50Pro-

zent der Dachflächen und 30Prozent der

Fassadenverändern müsste. Ein Akzeptanz-

problem sieht das Bundesamt aber nicht,

weil es zukünftig noch mehrSolarmodule

geben werd e, die sich optisch nichtvon her-

kömmlichen Ziegeln undFassaden unter-

scheidenwürden.

Fehlende Stromspeicher

Die Stromspitzen, die an sommerlichen

Tagen um die Mittagszeit anfallenwürden,

könnte das Stromnetz ohne eine massive

Verstärkung dann allerdings nicht aufneh-

men. Und Energiespeicher,welche die mit-

täglichen Stromspitzen speichern, gäbe es

auch nicht. ImWint er, wenn besondersviel

Strom benötigtwird, würde sich dasProblem

nochweit er verschärfen.

ChristianBach ist Abteilungsleiter für

Fahrzeugantriebssysteme bei der Empa in

Dübendorf. Er hält dieFokussierung auf

Elektroautos aufgrund dergeschilderten

Probleme fürfalsch. «Batterieelektrische

Autos sind sinnvoll im Kurzstreckenverkehr.

Wenn wir kleine Stadtautos auf dieseWeise

elektrifizieren, deckenwir bereits70 Prozent

aller Fahrten ab», sagt er. In derTat sindBat-

terieautos der energetisch effizienteste Weg,

um heutigeVerbrennungsmotoren klima-

freundlich zu ersetzen.

Für die Reduktion der Treibhausgase noch

wichtiger sind allerdings dieLangstrecken-

fahrten.Aus statistischen Erhebungen weiss

man, dass die70 Prozent der kurzenFahrten

für nur 30Prozent der gesamten Emissionen

von Personenwagenverantwortlich sind.Auf

den 30Prozent der längeren Fahrten

Für die Langstrecke siehtBach daher

Autos im Vorteil, die mit synthetischem,

CO2-frei produziertemWasserstoff oder

Erdgasfahren.Herstellenwürde man den

Treibstoff durch die Elektrolysevon Wasser

mit erneuerbarem Strom,wobei Wasserstoff-

gas entsteht. Man nennt diesesVerfahren

daherPower-to-Gas (PtG).

In einem zweiten Prozessschritt kann man

den Wasserstoff unter Hinzugabevon CO2 zu

synthetischem Erdgas, Diesel undKerosin

weit erverarbeiten. Auf dieseWeise lassen

sich Nutzfahrzeuge,Schiffe und sogar Flug-

zeuge klimafreundlich betreiben. «In derTat

dürfte dies der einzigeWeg sein, um auch

den Flugverkehr zu dekarbonisieren», sagt

auchKonstantinosBoulouchosvon der ETH.

Einfachwird es aber nicht,weil dieWir-

kungsgrade bei der Umwandlungvon elektri-

schem Strom inWasserstoff, Erdgas und

andere Treibstoffe sehr tief sind.Bei jedem

Umwandlungsschritt vom elektrischen

Strom bis zum Treibstoffverliert man Ener-

gie: Während einBatterieauto noch bis zu

70 Prozent des Ladestroms inBewegungs-

energie umsetzt, sind es beim mit syntheti-

schem Erdgas angetriebenenVerbrennungs-

motor nur noch 20Prozent. Man braucht für

den Power-to-Gas-Weg daher nochviel mehr

Strom als die obengeschätzten80 TWh.

Sonnenreiche Regionen

Trotzdem sagt ChristianBach: «Ich bin der

Meinung, dasswir kein Energieproblem

haben.Wir haben die Energie nur nicht am

richtigen Ort.» Statt die synthetischen Treib-

stoffe mit erneuerbarem Strom im Inland zu

produzieren, sollte man Photovoltaik- und

Elektrolyseanlagen in sonnenreichenRegio-

nen der Erde bauen und auch die syntheti-

schen Treibstoffe dort herstellen. «Das sind

chemische Energieträger, die man gut nach

Europa transportieren kann, sowie wir es

heute mitfossilen Energien auch machen»,

sagt er.

Eine Studie dervon Stiftungen finanzier-

ten Initiative «Agora Verkehrswende»zeigt,

dass dieProduktionskostenvon syntheti-

schem Erdgas und synthetischen Flüssig-

kraftstoffen in sonnenreichenGegenden

Nordafrikas bis imJahr 2050 auf 11 Eurocent

pro kWhfallen. Das ist noch immerteurer als

die prognostiziertenKosten fürfossiles

Erdgas undBenzin. DasVerfahren bleibt also

teuer, und es liesse sich nur mit einer hohen

CO2-Abgabevon rund 400Franken pro

Tonne wirtschaftlichrealisieren.

Dennoch glaubt auchKonstantinosBou-

louchos an die Zukunft derPower-to-Gas-

Technik oder imFalle von Flüssigtreibstof-

fen derPower-to-Liquid-Technik (PtL). «Für

viele Anwendungen ist das der einzig mög-

licheWeg zurDekarbonisierung», sagt er.

«Aberwir können ihn nurgehen, wenn es

eine europaweit e Strategie gibt.Für ein ein-

zelnes Land kann man die nötige Infrastruk-

tur nicht aufbauen und Signale für Investitio-

nen setzen.»

Der Aufbau einer PtG-Infrastrukturwird

in jedemFall viele Jahrzehnte beanspru-

chen.Umsowichtigerwird es sein, auch die

Effizienz in allenWirtschaftssektoren und

im Verkehr zu steigern. «Mittelfristig müssen

zum Beispiel alleAutos Hybridantriebe

erhalten», sagtBoulouchos. Dasreduziert

die Treibhausgasemissionen sofort und ist

auch nochwichtig,wenn einmal syntheti-

sche Treibstoffe zur Verfügung stehen. «Es

wird dann eineRolle spielen,wie viel

erneuerbaren Treibstoff mangenau

benötigt. Da die Erneuerungder ganzen

Fahrzeugflotte mindestens zwanzigJahre

dauert, müssenwir auch an derVerbesse-

rung der heutigen Technik arbeiten», sagt

Boulouchos.

Um das Ausbaupotenzial

der Photovoltaik

auszuschöpfen,müsste

man 50Prozent der

Dächer und30 Prozent

derFassadenverändern.

55 %

Sohochwarim

vergangenenJahr

derAnteilder

Wasserkraftander

inländischen

Stromproduktion.

36 %

SchweizerKern-

kraftwerkelieferten

mehralseinDrittel

derStroms.

20 g CO2

SovielKohlendioxid

entstehtbeider

Produktionvon

Strominder

SchweizproKilo-

wattstunde.Inder

EUliegtdieserWert

bei400gCO2/kWh.

Schweizer

Strom

Spezial

Mobilität

dagegenwerd en die übrigen70 Prozent

emittiert. «Wenn manPersonenwagen also

klimafreundlich machenwill, muss man

auch undvor allem an dieLangstreckenfahr-

zeuge denken», sagtBach.

Elektroautos mit grossenBatterien hält er

für denfalschenWeg, weil im Inland nicht

genügend erneuerbarer Photovoltaikstrom

produziertwerd en kann und die Investitio-

nen in das Stromnetz zu hochwürden.

Zudem müsste dann eineextremteure Lade-

infrastruktur fürwenige Lastspitzen imJahr

• zumBeispiel in derFerienzeit – aufgebaut
  werd en. «Daswird niemand bezahlen
  wollen», sagtBach.