Gabriela Hug: „Wenn man – mit Ausnahme der Photovoltaik – alle anderen Technologien ausschliesst, ist es einfach, eine extreme Mangelsituation herbeizurechnen. Mit der Energiestrategie hat das aber (glücklicherweise) nichts zu tun.“ Bild: ETHZ

ETH-Zukunftsblog: Nicht die Energiestrategie kaputt rechnen!

(GH/ETHZ) Die Energiestrategie 2050 funktioniere nicht, zu diesem Schluss kommt ein ETH-Risikoforscher. Das Energy Science Center der ETH Zürich widerspricht: Umfassende Forschung zeige, dass die Energiewende machbar und sinnvoll sei, schreibt Gabriela Hug gemeinsam mit Kollegen des ESC. «Wenn man – mit Ausnahme der Photovoltaik – alle anderen Technologien ausschliesst, ist es einfach, eine extreme Mangelsituation herbeizurechnen», erklärt Gabriela Hug.


Die NZZ berichtete Anfang des Monats, dass eine massive Abhängigkeit von Stromimporten im Winter drohe, sollte der Bund die Energiestrategie samt Atomausstieg durchziehen. Als Referenz für diese Ausagen diente ein nicht begutachtetes Arbeitspapier des ETH-​Risikoforschers Didier Sornette. Darin wird für Januar 2050 eine extrem hohe Stromimportquote von 69% prognostiziert. Es ist nicht neu, dass die Schweiz im Winter Strom importiert. Die Forschung hat sich ausgiebig mit der Erzeugungslücke im Winter befasst und kommt zu anderen Ergebnissen. Ziel unserer Replik ist zu erklären, warum die Annahmen in diesem Papier¹ nicht richtig sind und so der Schweizer Importbedarf in der Zukunft viel grösser veranschlagt wird, als es die Modellierungen unseres Kompetenzzentrums ergeben. Unsere drei Hauptpunkte sind die folgenden.

Mangelhaft modelliert
Erstens wird eine extrem vereinfachende Methodik verwendet, die der Komplexität des Energiesystems nicht gerecht wird. So werden Stromverbrauch und -​produktion von 2017 für 2050 einfach um 37% hochskaliert. Verschiebungen in den Verbrauchs-​ und Erzeugungsmustern werden dabei komplett ignoriert. Völlig unklar ist auch, warum man sich auf ein einziges Basisjahr (2017) bezieht, wo doch Produktion und Bedarf stark zwischen den Jahren schwanken. Die Begründung, dass keine neueren Daten zu Stromverbrauch und -​produktion zur Verfügung gestanden hätten, ist schlicht falsch. Es gibt öffentlich verfügbare Daten bis ins Jahr 2022.

Saisonale Flexibilität der inländischen Wasserkraft
Zweitens wird das Potential für die saisonale Flexibilität der inländischen Wasserkraft massiv unterschätzt. Die heutigen Produktionsmuster von Wasserkraftwerken werden einfach in die Zukunft fortgeschrieben, obwohl detaillierte Modelle und Erfahrungen zeigen, dass diese für den Winter angepasst werden können (Stichwort Winterreserve). Zudem hat das Modell eine wesentliche Lücke: Zwar wird der Stromverbrauch von Pumpspeicherwerken ebenfalls hochskaliert, aber es fehlt offenbar in der Berechnung, was diese im gleichen Zeitraum auch wieder einspeisen – es leuchtet schnell ein, dass an dieser Rechnung etwas nicht stimmen kann.

Drittens wird in der Studie angenommen, dass bis 2050 fast ausschliesslich Photovoltaik zugebaut wird – und zwar solche Anlagen, die nicht auf die Wintersonnenstrahlung optimiert sind. Alle anderen Aspekte zum Beispiel saisonale Speichertechnologien oder Importe von synthetischen Kraftstoffen, bei denen grosse Fortschritte erzielt werden, werden ausgelassen. Dafür werden Batterien mit extremen Vereinfachungen ins Spiel gebracht, obwohl die nie für saisonale Speicherung angedacht waren.

Bedeutung eines ausgewogenen Technologiemix
Die Forschung zeigt klar die Bedeutung eines ausgewogenen Technologiemix, wie er auch in der Energiestrategie angestrebt wird. Hier beisst sich der Hund in den Schwanz: Wenn man – mit Ausnahme der Photovoltaik – alle anderen Technologien ausschliesst, ist es einfach, eine extreme Mangelsituation herbeizurechnen. Mit der Energiestrategie hat das aber (glücklicherweise) nichts zu tun.

Klumpenrisiko AKW
Interessanterweise wird der angepriesene Neubau von Atomkraftwerken gar nicht als alternatives Szenario berechnet, sondern die Autoren kommen einfach zum Schluss, dass dies als letzte Alternative die Lösung sein muss. Abgesehen davon, dass der Bau eines neuen Kraftwerks mit unzähligen Unsicherheiten bezüglich Kosten, Bauzeit oder gesellschaftlicher Akzeptanz einhergeht, würde diese Strategie auch zu einem Klumpenrisiko führen, denn der Ausfall eines Kraftwerks würde wiederum eine grosse Lücke in die Versorgung reissen. Ich möchte hier betonen: Aus wissenschaftlicher Sicht ist es nicht sinnvoll, eine Technologie komplett auszuschliessen und das tun wir auch nicht. Unsere Berechnungen am ESC zeigen aber, dass die Energiestrategie keineswegs gescheitert ist und es mit dieser möglich ist, ein zuverlässiges, wirtschaftliches und nachhaltiges Energiesystem zu realisieren – auch ohne, dass wir neue Kernkraftwerke bauen.

Breiter Konsens zur Energiewende
Der Weg zu einer sicheren und nachhaltigen Stromversorgung ist nicht einfach – Forschende an der ETH und in der ganzen Schweiz sind damit beschäftigt, basierend auf Fakten und Daten Modelle und Szenarien zu entwickeln und tragfähige Lösungsansätze zu liefern. Das Ergebnis dieser Forschung lässt sich wie folgt zusammenfassen: Der zuverlässigste und günstigste Weg, die Stromerzeugung in der Schweiz zu gewährleisten, ist ein Mix aus verschiedenen erneuerbaren Energiequellen zusammen mit flexiblen Ressourcen wie diversen Speichern, Gaskraftwerke (allenfalls betrieben mit synthetischem Gas) oder zum Beispiel auch Geothermie und einem funktionierenden Austausch mit den Nachbarländern. Dabei müssen wir uns bewusst sein: Die Schweiz war nie energieautark, weil wir beispielsweise immer Erdöl importiert haben, welches einen Grossteil unseres Energiekonsums ausmacht. Die Energiestrategie berücksichtig diese Aspekte.

Dass es hier also eine Übereinstimmung gibt, hat nichts mit dem Wunsch von Forschenden zu tun, politisch mit irgendwelchen Positionen kompatibel zu sein – wie uns im Artikel vorgeworfen wird – es ist einfach das Ergebnis seriöser Wissenschaft.


Gabriela Hug hat diesen Text gemeinsam mit Christian Schaffner, geschäftsführender Direktor des ESC, und Tobias Schmidt, Professor für Energie- und Technologiepolitik, Mitglied des ESC und Direktor des Instituts für Wissenschaft, Technologie und Politik (ISTP) an der ETH Zürich, verfasst. Der Beitrag erschien zuerst als externe SeiteReplik in der NZZcall_made und wurde noch leicht ergänzt.


©Text: Prof. Gabriela Hug, Professorin für Elektrische Energieübertragung und Vorsteherin des Energy Science Center (ESC) der ETH Zürich

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2 Kommentare

Jakob Sperling

Das war notwendig; aber schade, dass es notwendig wurde.

Jürgen Baumann

Ein Risiko Forscher als wissenschaftliches Risiko. Was es nicht alles gibt :-)

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