ideenwettbewerb_Glühbirne

Der Geheimfavorit für die schwerwiegendste Krise

Ideenwettbewerb-Teilnehmer Lukas Robers fragt sich, wie wir unsere Energie in Zukunft bereitstellen wollen und fordert statt ideologischer Kämpfe eine sachliche Diskussion zwischen Wissenschaft, Parteien und Verbänden.

Unter dem Motto «Mit den Wissenschaften Krisen meistern, bevor sie entstehen» rief Reatch auf zum grossen Ideenwettbewerb 2020. Über 30 kreative Ideen sind zusammengekommen. Fünf davon haben wir fürs Finale am 24. Oktober ausgewählt. Vier der fünf Finalist*innen stellten ihre Ideen auf dem Reatch-Blog bereits vor. Wir möchten euch aber auch einige Ideen, die es nicht ins Finale geschafft haben, nicht vorenthalten.

Der vorliegende Blog-Beitrag wurde im Rahmen des Reatch-Ideenwettbewerbs eingereicht und wird mit dem Einverständnis der Autor*innen veröffentlicht. Der Beitrag durchlief nicht das übliche Reviewverfahren eines Reatch-Blogs.

Die Möglichkeit einer globalen Pandemie hat das Bundesamt für Bevölkerungsschutz schon 2015 als die zweitgrösste Bedrohung für die Schweiz identifiziert [1]. Das grösste Bedrohungsszenario hingegen ist laut BABS eines, das nicht wie eine Pandemie unvorhergesehen über uns kommt, sondern eines, das sich bereits heute abzeichnet und vollständig in der Hand der Menschen liegt: die Stromversorgung.

Wie kommt das BABS zu der Einschätzung, dass dieses seit Jahrzehnten gut funktionierende System in der Zukunft funktionsunfähig werden könnte? Weil die Entwicklungen, die dazu führen werden, wissenschaftlich und technisch bestens verstanden werden. Gleichzeitig zeichnet sich aber nicht ab, dass sie von der Politik oder der Bevölkerung genügend ernst genommen werden. Die Situation wird zwischen 2030 und 2040 brenzlig, wenn keine neuen Grosskraftwerke gebaut werden oder keine revolutionäre Stromspeichertechnologie entwickelt wird. Beides ist aus heutiger Sicht fragwürdig.

Das Stromnetz muss jederzeit ausgeglichen sein. Das bedeutet, es muss stets gleich viel Energie eingespeist werden, wie entnommen wird; es kann nichts gespeichert werden, abgesehen von Energie in Pumpspeicherkraftwerken. Die Speicherkapazität im Alpenraum ist weitestgehend ausgeschöpft und auch eine Erhöhung der Produktion unwahrscheinlich [2]. Eine relevante Speicherung in Batterien kann aus einfachen Überlegungen zu Materialflüssen ebenfalls ausgeschlossen werden.

Darüber hinaus werden in ganz Europa regelbare Grosskraftwerke stillgelegt. Das Kernkraftwerk Beznau wird 2030 ausser Betrieb gehen (9% des Stroms in der Schweiz). Gösgen und Leibstadt (26%) sollen bald darauf folgen. In Frankreich soll bis 2035 der Anteil der Kernenergie von 72% auf 50% gesenkt werden. Deutschland steigt bis Ende 2022 aus der Kernenergie (12% des deutschen Stroms) und bis Ende 2038 aus der Kohle (35%) aus. Es wird versucht, diese regelbare Leistung durch intermittierende Leistung aus erneuerbaren Energien zu ersetzen. Das ist aber nicht direkt möglich. Wenn Kilowattstunden verglichen werden, wird vergessen, dass nicht nur die Energie an sich, sondern auch der Zeitpunkt der Verfügbarkeit elementar wichtig ist.

Zwar existiert zweifelsohne ein beträchtliches Ausbaupotential für erneuerbare Energien, das angesichts des anthropogenen Klimawandels auch genutzt werden sollte. Nur: Naturgemäss haben diese Energieformen einen destabilisierenden Einfluss auf das Stromnetz. Dieser müsste durch Speicherung abgefedert werden, was aber aus heutiger Sicht unrealistisch scheint. Die Alternative sind Gaskraftwerke oder Importe als Backup. Importe sind unwahrscheinlich, weil die Nachbarländer der Schweiz ihre Kapazitäten ebenfalls zurückfahren. Denn Importe wären für alle Länder gleichzeitig nötig, nämlich wenn es einen kalten und langen Winter gibt.

Gaskraftwerke zu bauen wäre möglich, allerdings ist das aus klimapolitischer Sicht nicht zielführend. Bis heute wurde noch nicht schlüssig gezeigt, dass ein Stromnetz mit praktisch ausschliesslich erneuerbaren Energien machbar ist [3], geschweige denn ein ganzes Energiesystem. Alle bisherigen Studien haben entweder unzulässige Vereinfachungen der Realität vorgenommen, oder sie rechnen, wie in der Schweiz, mit Importen [4].

Der Hoffnungsträger ist die Photovoltaik, welche aber für eine Versorgungskrise im Winter nicht hilfreich ist. Sie produziert im Winter weniger als die Hälfte des Stroms, den sie im Sommer produziert. Es gibt einige Ansätze, das zu mildern, die aber wieder gravierende Mängel aufweisen: Solarenergie im alpinen Raum ist aus Sicht des Umwelt- und Landschaftsschutzes sowie aus bautechnischer Sicht sehr schwierig [5]. Überkapazitäten zu bauen, ist nicht ressourcenschonend und wird sehr teuer, weil Strom im Sommer vernichtet werden muss, was bereits heute geschieht. Der Einsatz von Smart-Metern kann nur innerhalb eines Tages für Ausgleich sorgen, nicht aber über mehrere bewölkte und kalte Winterwochen.

Das ist der Grund, warum das BABS die Stromversorgung zum grössten Bedrohungsszenario im Bereich Technik erklärt. Ich teile diese Einschätzung und bin persönlich sehr besorgt, weil die Energiepolitik längst zu einem ideologischen Kampfplatz geworden ist. Was wir heute brauchen, ist eine tiefe und sachliche Diskussion, wie wir unsere Energie in Zukunft bereitstellen wollen. Letztlich muss die Gesellschaft darüber befinden, ob sie Wirtschaftlichkeit, Klimaschutz oder Atomausstieg aufgeben will, denn bisher ist der Nachweis noch nicht gelungen, dass alle gleichzeitig zu haben sind. Die Diskussion muss alle politischen Parteien und Verbände umfassen. Grundlage sollte der hier skizzierte Rahmen sein. Leider wird das von Seiten der Wissenschaft nicht klar genug kommuniziert, was die Diskussion äusserst schwierig macht. Nichtsdestotrotz sollten wir sie führen, wenn wir nicht in eine Krise schlittern wollen.

Referenzen

[1]

Katastrophen und Notlagen Schweiz - Technischer Risikobericht 2015, Juni 2015, Bundesamt für Bevölkerungsschutz (BABS).

[2]

Wasserkraftpotenzial der Schweiz – Abschätzung des Ausbaupotenzials der Wasserkraftnutzung im Rahmen der Energiestrategie 2050, August 2019, Bundesamt für Energie (BfE).

[3]

Heard, B. P., Brook, B. W., Wigley, T. M. L. & Bradshaw, C. J. A. «Burden of proof: A comprehensive review of the feasibility of 100% renewable-electricity systems», Renew. Sustain. Energy Rev., 76(April), pp. 1122–1133 (2017).

[4]

Ist das geplante Stromsystem der Schweiz für die Umsetzung der Energiestrategie 2050 aus technischer Sicht geeignet?, Mai / Juli 2014, Schweizerische Akademie der Technischen Wissenschaften (SATW).

[5]

Tagung «12 TWh Strom aus Gebirgs-PV-Anlagen» vom 18.6.19 an der ETH Zürich.

Autor*innen

Autor*in

Lukas Robers ist Doktorand am Labor für Kernenergiesysteme der ETH Zürich und Leiter der Arbeitsgruppe Energie bei Reatch.

Der vorliegende Beitrag gibt die persönliche Meinung der Autor*innen wieder und entspricht nicht zwingend derjenigen von Reatch oder seiner Mitglieder.