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Bäche stauen oder Dächer bebauen?

Die Energiewende in der Schweiz braucht mehr Schub. Beim Ausbau der erneuerbaren Energien liegt das grosse Potential in der Solarenergie. In geschickter Kombination mit der Wasserkraft und mit Anreizen zum Energiesparen und mehr Effizienz können wir die gefährliche Abhängigkeit von fossilen und nuklearen Energieträgern lösen.

von Felix Nipkov und Anna L. Schneider

Seit dem 13. April dieses Jahres sind wir voll auf Energieimporte angewiesen. Nur bis dahin würden unsere im Inland produzierte Energie reichen, danach ist die Schweiz auf importierte Energieträger wie Öl, Gas und Uran angewiesen. Mit einer Energieunabhängigkeitsquote von 28,1 Prozent liegt die Schweiz im europäischen Vergleich im hinteren Mittelfeld (SES 2022 a).

Dafür, dass die Schweiz Möglichkeiten hat, von denen andere Länder nur träumen können, ist das ein Armutszeugnis. Wir haben Berge. Berge von Geld, aber auch richtige Berge mit Seen, Flüssen und einer so hohen Sonneneinstrahlung wie Spanien. Genau diese Kombination aus Wasserkraft und Solarenergie ist die Basis der zukünftigen Energieversorgung – darüber sind sich inzwischen die meisten Expert:innen einig. Das ist keine Utopie. Dass es funktioniert, zeigen die Modellrechnungen von Prognos im Auftrag des Bundes. Gemäss den Energieperspektiven 2050+ soll die Solarenergie nicht nur die Atomkraft ersetzen, sondern auch den grössten Teil des zusätzlichen Stromverbrauchs durch die Elektromobilität und neue Wärmepumpen abdecken (BFE 2020). So kann sich die Schweiz aus der Abhängigkeit von konventionellen Energieträgern befreien.

Eine schnellere Umsetzung der Energiewende verspricht einen positiven Effekt auf den Schweizer Innovations- und Wirtschaftsstandort. Bild: © MEGASOL Energie AG

Energiewende beschleunigen

Die Frage ist, bis wann. Der Bundesrat hat die Berichte der Klimawissenschaft so interpretiert, dass die Schweiz ihre Treibhausgas-Emissionen bis 2050 auf netto Null senken soll. Tatsächlich erklärte der Weltklimarat, dass das globale verbleibende CO2-Budget 420 Gigatonnen beträgt (IPCC 2018). Werden nicht mehr Treibhausgase ausgestossen, besteht eine zwei Drittel Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Erderhitzung unter 1,5 Grad gehalten werden kann. Heute hat sich das Klima weltweit schon um über 1 Grad erwärmt. Die 1,5 Grad-Grenze gilt als wichtig, weil damit die Wahrscheinlichkeit hoch ist, das Überschreiten von Kipppunkten zu verhindern. Solche Kipppunkte würden die Klimakrise extrem verschlimmern, zum Beispiel indem Methan aus auftauenden Permafrostböden entweicht und die Erwärmung damit stark beschleunigt.

Doch: Die Schweiz ist eines der reichsten Länder der Welt, mit wenig Schwerindustrie, viel Wasserkraft und weiteren hervorragenden Voraussetzungen wie einen innovativen Forschungsplatz und eine gut ausgebaute Infrastruktur. Damit dürfte sie nicht dieses absolute Minimalziel anstreben, sondern sollte ehrgeiziger sein. Und das bringt vielerlei Vorteile. Eine schnelle Umsetzung der Energiewende verspricht – abgesehen vom positiven Effekt auf das Weltklima – einen positiven Effekt auf den Schweizer Innovations- und Wirtschaftsstandort. Eine beschleunigte Energiewende bringt zusätzliche Arbeitsplätze und Wertschöpfung im Inland (SES 2021).

Weltweit gesehen kann das 1,5-Grad-Ziel erreicht werden, wenn alle Länder ab sofort ihre Emissionen bis spätestens 2050 linear absenken. Bleiben die Emissionen über diesem Absenkpfad, muss netto Null früher erreicht werden oder es sind mehr Negativemissionen notwendig. Negativemissionen sind Massnahmen, mit denen bereits emittierte Treibhausgase wieder aus der Atmosphäre entfernt werden können, sei es durch Aufforstung, Ozeandüngung, Einbringung von Kohlestoff in Böden oder indem das CO2 direkt aus der Luft gefiltert und im Untergrund gespeichert wird (BAFU 2022).

Mehr Energiewende – mehr Wasserkraft?

Beschleunigte Energiewende – darunter verstehen viele Akteur:innen den Ausbau der Wasserkraft, teilweise auch der Atomkraft. Auf Zweiteres wird hier nicht näher eingegangen, neue Atomkraftwerke sind zu teuer, zu gefährlich und können gar nicht rasch genug gebaut werden. Bei Wasserkraftwerken ist es ähnlich: Sie sind relativ teuer (im Vergleich zur Solarenergie) und ein zu starker Ausbau gefährdet die Biodiversität. Doch Kompromisse zwischen Schutz- und Nutzeninteressen sind möglich. Das zeigt der runde Tisch Wasserkraft. Auf Einladung von Bundesrätin Sommaruga haben sich Umweltverbände, Kantone und die Energiewirtschaft auf eine Liste von 15 Projekten geeinigt. In einer gemeinsamen Medienmitteilung schreiben Pro Natura, der Schweizerischer Fischerei-Verband und WWF Schweiz (WWF 2021): «Die Absichtserklärung zeigt den noch möglichen Beitrag der Wasserkraft zu einer umweltverträglichen Energiewende. Ein gezielter Ausbau der Winterspeicherproduktion ist möglich, ohne die letzten wertvollen Naturwerte zu zerstören oder bestehende Schutzbestimmungen aufzuweichen.»

Ist das Problem damit gelöst und mit diesen 15 neuen Projekten kriegen wir die Energiewende geschaukelt? Natürlich nicht. Diese Ausbauprojekte tragen vor allem zur Speicherinfrastruktur bei, liefern aber wenig zusätzlichen Strom. Denn die zusätzliche Stromproduktion wird durch eine Minderung der Produktion wettgemacht, die aufgrund der Umsetzung von Umweltanforderungen zugunsten der Fischgängigkeit und Restwassermengen entsteht.

Mehr Strom – weniger Energie

Zusätzlicher Strom ist aber nötig, um die Atomkraftwerke zu ersetzen und durch den Umstieg von Benzin- auf Elektroautos und von Öl- und Gasheizungen auf Wärmepumpenheizungen. Durch Energiesparen und Energieeffizienz kann die Nachfrage reduziert werden. Weil mit Strom betriebene Geräte wie Elektroautos im Vergleich zu fossilen Anwendungen wie Benzinautos efizienter sind, wird der Gesamtenergieverbrauch durch die Elektrifizierung weiter gesenkt. Am Ende ist insgesamt ein Ausbau von 35-45 Terawattstunden (TWh) nötig (Greenpeace Schweiz 2021 oder BFE 2020). Zum Vergleich: Heute produziert und verbraucht die Schweiz pro Jahr rund 60 TWh, davon über die Hälfte aus Wasserkraft. Die Energiewende führt also zu einem höheren Stromverbrauch, dafür kann der Energieverbrauch um fast die Hälfte reduziert werden und es sind keine fossilen und nuklearen Energieträger mehr nötig.

Woher nehmen und nicht stehlen? Die Wasserkraft kann den zusätzlichen Strom nicht liefern, die Windkraft kann einige Terawattstunden beitragen, dasselbe gilt für Strom aus Biomasse. Ob tiefe Geothermie in der Schweiz je Strom liefern wird, steht in den Sternen, bis heute wurden vorwiegend Erdbeben erzeugt. Zu den beiden letztgenannten Technologien soll nicht unerwähnt bleiben, dass Biomasse und (untiefe) Geothermie im Bereich der Wärmenutzung heute schon einen relevanten und kostengünstigen Beitrag leisten, der in Zukunft noch ausgebaut werden kann.

Für den zusätzlich benötigten Strom bleiben zwei Optionen: Import und Solarenergie. Die Schweiz ist ins europäische Stromnetz eingebunden wie kein anderes Land in Europa. An 41 Grenzkuppelstellen kann Strom über die Grenze fliessen – theoretisch mehr als genug, um die Schweiz jederzeit zu versorgen. Uns jedoch darauf zu verlassen, dass jederzeit genug Strom aus dem Ausland importiert werden kann, wäre mutig. Heute importiert die Schweiz rund drei Viertel ihrer Energie vor allem in Form von Erdöl, Gas und Uran aus dem Ausland, oft aus Ländern, die im Vergleich als weniger verlässlich eingestuft werden als EU-Länder. Trotzdem macht ein hoher Eigenversorgungsgrad für die Zukunft Sinn. Einerseits stärkt es die energetische Unabhängigkeit und damit die Versorgungssicherheit, was auch politisch erwünscht ist. Andererseits bedeutet jede in der Schweiz erstellte Solaranlage, dass ein Kohlekraftwerk in Europa früher vom Netz genommen werden kann.

In den Alpen kann der Winterertrag von Solaranlagen dank Schneereflexion und Nebelfreiheit sogar höher sein als die Sommerernte. Bild: © ZHAW Wädenswil - Gruppe Erneuerbare Energien

Winterstrom aus Wind und Sonne

Es wird oft vor der drohenden «Winterlücke» gewarnt. Heute wird in der Schweiz im Sommer mehr Strom erzeugt als nachgefragt wird und im Winter muss Strom importiert werden. Auch Solarstrom fällt naturgemäss mehrheitlich im Sommer an. Je nach Standort und Ausrichtung der Anlage kann es allerdings sogar umgekehrt sein: In den Alpen kann der Winterertrag dank Schneereflexion und Nebelfreiheit sogar höher sein als die Sommerernte. Trotzdem: Im Schnitt erzeugt eine Photovoltaik-Anlage in der Schweiz aber nur einen Viertel bis einen Drittel des Ertrags im Winterhalbjahr (BFE 2021).

Durch mehr Winterstromeffizienz (Stichwort: Ersatz von Elektroheizungen) und einen bedarfsorientierten Einsatz der (Speicher-)Wasserkraft können die Importe aber auf einem tiefen Niveau gehalten werden. Da in Europa insbesondere in Küstenländern die Windkraft stark ist und diese, umgekehrt zur Solarenergie, im Winter mehr Ertrag abwirft, ist mit einem entsprechenden Angebot zu rechnen. Fragezeichen bestehen allenfalls bezüglich der Übertragungsleitungen, die den Strom von der Nordsee in den Süden transportieren können – auch in Deutschland ist es nicht einfach, neue Stromleitungen zu bauen. In welcher Form der Marktzugang der Schweiz zum europäischen Strommarkt geregelt sein wird, ist ebenfalls noch unklar. Ein Stromabkommen scheint ohne ein neues Rahmenabkommen in weite Ferne gerückt zu sein. Solange es aber genug Strom im EU-Netz hat, ist davon auszugehen, dass die Schweiz als Abnehmerin akzeptiert wird.

Laut einer repräsentativen Umfrage des Forschungsinstituts GFS-Zürich befürwortet eine Mehrheit der Bevölkerung eine Solarpflicht.

Solar als Standard

Es bleibt die Frage, wie der Ausbau der Solarenergie realisiert werden kann. Immerhin geht es darum, die heutige Ausbaugeschwindigkeit um mindestens den Faktor fünf zu steigern. Die Potenziale sind grundsätzlich vorhanden: Auf Dächern und Fassaden könnte theoretisch das Doppelte dessen erzeugt werden, was nötig ist (NZZ 2022). Dazu kommen Potenziale auf Lärmschutzwänden, Parkplatz- und Strassenüberdachungen und auf weiteren bestehenden Infrastrukturen. Doch ohne einen Solarstandard für Gebäude – und zwar nicht nur für Neubauten, sondern auch für bestehende Bauten – ist es unmöglich, das Potenzial rechtzeitig zu erschliessen. Ein solcher Solarstandard wird von der Bevölkerung mehrheitlich befürwortet, wie eine repräsentative Bevölkerungsumfrage von gfs-Zürich im Frühjahr 2022 gezeigt hat: Satte 75% der über 1000 Befragten befürworten diese Massnahme (SES 2022 b).

Politisch wird das Thema auf nationaler Ebene heiss diskutiert, der Bundesrat hat in einer Vernehmlassung gefragt, ob eine solche Pflicht für Neubauten vorstellbar ist (UVEK 2022). Einen entsprechenden Vorstoss lehnt er jedoch ab (Bundesversammlung 2021). In einigen Kantonen gibt es bereits Regelungen, so zum Beispiel im Kanton Schwyz für Neubauten (Kanton Schwyz 2022). Im Kanton Basel-Stadt wird ein genereller Solarstandard geprüft (Graf 2021) und im Kanton Bern ist eine entsprechende Initiative hängig (Solar-Initiative 2021). In einigen deutschen Bundesländern gilt bereits eine Solarpflicht (Tackmann 2022), sie wird auch EU-weit diskutiert (PV Magazine 2022).

Auf bestehenden Infrastrukturen wie Schnellstrassen besteht ein grosses Potential für den Ausbau der Solarenergie. © Biewer_Jürgen – stock.adobe.com

Solarstrom von der Wiese

Klar ist, dass der Ausbau auf Dächern zu langsam vorankommt. Somit sind also mindestens vorübergehend auch Anlagen auf unversiegelten Flächen (sogenannte Freiflächen-Anlagen) nötig. Deshalb vorübergehend, weil Solaranlagen grundsätzlich reversibel sind. Wenn man in 20 oder 30 Jahren zum Schluss kommt, dass man die Fläche anders nutzen möchte, kann die Anlage relativ einfach rückgebaut und der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt werden. Freiflächen-Photovoltaikanlagen können rund 10-20 Prozent des Solarstroms liefern – der Fokus muss also klar auf den infrastrukturgebundenen Anlagen liegen.

Es ist wichtig, von Anfang an klare Kriterien aufzustellen, wo man Freiflächen-Anlagen bauen darf und wo nicht. Unversiegelte Flächen sollen dort genutzt werden, wo die Konflikte mit dem Natur- und Artenschutz sowie der landwirtschaftlichen Produktion minimal sind. In Frage kommen beispielsweise Autobahn- oder Bahngleisböschungen, die keine ökologischen Ausgleichsflächen sind. Aber auch Deponie- und Konversionsflächen, Kieswerke und Steinbrüche oder Wasserflächen künstlicher Gewässer bieten sich an. Im alpinen Raum ist der Erschliessungsaufwand ein weiteres Kriterium: Es soll möglichst wenig zusätzliche Infrastruktur wie Zufahrtsstrassen und Stromleitungen erforderlich sein. Schutzbestimmungen sind in jedem Fall zu respektieren.

Der Ausstieg gehört zum Einstieg dazu

Zum Ausbau erneuerbarer Energien gehört unbedingt der Ausstieg aus fossilen Energien und der Atomenergie dazu. Für die Planbarkeit des Ausbaus der erneuerbaren Energien ist es zentral, dass die Politik frühzeitig festlegt, bis wann der Ausstieg vollzogen sein soll. Ein Verbot fossiler Energieträger, wie es die Gletscherinitiative vorsieht, oder ein konkreter Ausstiegsfahrplan aus der Atomenergie nach deutschem Beispiel würden helfen, die Energiewende rascher und geordneter umzusetzen. In der Schweiz gibt es für die bestehenden AKW keine Laufzeitbegrenzung, sie sollen erst stillgelegt werden, wenn entweder die Sicherheitsbehörde eingreift oder die Betreiber aus wirtschaftlichen Gründen abschalten.

Last but not least: Sparen statt verschwenden

Wie viel Solarstrom es am Ende wirklich braucht, hängt auch stark davon ab, wieviel Energie wir in Zukunft verbrauchen. Appelle an das Verhalten der Bevölkerung sind bisher alles, was die Politik im Bereich Energiesparen hervorgebracht hat. Das genügt nicht. Ein grosser Teil unseres individuellen Energieverbrauchs ist strukturell bedingt. Das bedeutet, dass wir mit unseren Entscheidungen nur beschränkt unseren Energieverbrauch beeinflussen können. Hier ist die Politik gefragt, Energiesparpotenziale auf Verhaltensebene zu adressieren und aktiv wünschbare Entwicklungen zu initiieren und zu begünstigen. Zum Beispiel könnte eine Förderung von Homeoffice und Co-Working-Spaces den Pendlerverkehr und den Energieaufwand fürs Heizen von Büroräumen reduzieren. Denkbar sind auch steuerliche Anreize für geringe Wohnflächen oder progressive Energietarife zur Beanreizung von sparsamem Verhalten.

Wieviel Energiesparen bewirken kann, lässt sich aufgrund der schwachen Datenlage nur schwer quantifizieren. négawatt Schweiz (Moreau 2021) weist 134 PJ als realistisches Energiesparpotenzial durch Verhaltensänderungen aus, hauptsächlich in den Sektoren Transport (Verkehrsreduktion) und Gebäude (Heizenergie). Das entspricht 17% des heutigen Verbrauchs und würde den Energiebedarf in einem dekarbonisierten Energiesystem wesentlich senken.

Es scheint aber, dass die Politik den Ball – auch aufgrund des Krieges in der Ukraine – aufgenommen hat. Der Ständerat hat in der Sommersession einstimmig eine Motion von Mitte-Ständerat Othmar Reichmuth (Parlament 2022) angenommen, die den Bundesrat auffordert, Massnahmen zur Energieverbrauchsreduktion durch Verhaltensänderungen vorzuschlagen. Der Bundesrat hat die Motion zur Annahme empfohlen, scheint also gewillt, hier vorwärts zu machen.

Anna L. Schneider
Co-Leiterin Fachbereich Klima & erneuerbare Energien

hat Geographie an der Universität Zürich studiert und sich dabei in verschiedene energiepolitische Themen vertieft. Inzwischen ergänzt sie als Programm-Mitarbeiterin die SES in den Fachbereichen Atom und erneuerbare Energien.


Felix Nipkov
Co-Leiter Fachbereich Klima & erneuerbare Energien

setzt sich seit 2011 bei der Schweizerischen Energie-Stiftung SES für erneuerbare Energien und einen sparsamen Umgang mit Energie ein.

Literaturverzeichnis

BAFU (2022): Negativemissionstechnologien. Online: www.bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/thema-klima/klimawandel-stoppen-und-folgen-meistern/massnahmen-der-schweiz-zur-verminderung-ihrer-treibhausgasemissionen/negative-emissionstechnologien.html

Berner Solar-Initiative (2021): Solar-Initiative. Eine Solaranlage auf jedes Dach!
Online: www.solar-initiative.ch/

BFE (2020): Energieperspektiven 2050+: Mögliche Wege in eine erneuerbare und klimaneutrale Energiezukunft. Online: www.admin.ch/gov/de/start/dokumentation/medienmitteilungen.msg-id-81356.html.

Graf, Mario (2021): BS: Grosser Rat für PV-Pflicht auf allen Gebäuden.
Energate-Messenger.ch – Online: www.energate-messenger.ch/news/217509/bs-grosser-rat-fuer-pv-pflicht-auf-allen-gebaeuden

Greenpeace Schweiz (2022): Versorgungssicherheit und Klimaschutz.

IPCC (2018): Special report: Global Warming of 1.5 ºC. Summary for Policymakers.

Kanton Schwyz (2022): Kanton erhöht Energieanforderungen an Gebäude. Medienmitteilung.
Online: https://www.sz.ch/behoerden/information-medien/medienmitteilungen/medienmitteilungen.html/72-416-412-1379-1377-4603/news/16511/newsarchive/1

Meier, Jürg (2022): Ehrenrettung für die Solarenergie.
NZZ – Online: https://magazin.nzz.ch/nzz-am-sonntag/wirtschaft/solarenergie-ehrenrettung-ld.1679852?reduced=true.

Moreau, D. (2021): Das Szenario négaWatt. Vision und Entscheidungshilfe für die Entwicklung der Energiewendepolitik.
négaWatt – Online: www.negawattschweiz.org/szenario/

Parlament.ch (2022): Energieverbrauch senken. Kurzfristige Massnahmen zum Energiesparen durch Verhaltensänderung. Motion
Online: www.parlament.ch/de/ratsbetrieb/suche-curia-vista/geschaeft?AffairId=20223240

Parlament.ch (2022): Solardächer auf bestehenden Bauten. Motion.
Online: www.parlament.ch/de/ratsbetrieb/suche-curia-vista/geschaeft?AffairId=20213262

Santos, Beatriz (2022): EU-Kommission will Photovoltaik-Pflicht für öffentliche und gewerbliche Gebäude bis 2025 und für Wohngebäude bis 2029.
pv magazine – Online: www.pv-magazine.de/2022/05/18/eu-kommission-will-photovoltaik-pflicht-fuer-oeffentliche-und-gewerbliche-gebaeude-bis-2025-und-fuer-wohngebaeude-bis-2029/

SES (2021): Wertschöpfungs- und Arbeitsplatzpotential einer beschleunigten Energiewende.

SES (2022): Akzeptanz von Massnahmen für den Solarausbau Energiestiftung. Online: www.energiestiftung.ch/publikation-studien/akzeptanz-von-massnahmen-fuer-den-solarausbau.html.

SES (2022): Akzeptanz von Massnahmen für den Solarausbau.

SES (2022): Energie-Unabhängigkeitstag 2022.

Tackmann, Udine (2022): Solarpflicht in Deutschland: In welchen Bundesländern gilt eine Solarpflicht und wo ist sie geplant?
Around Home – Online: www.aroundhome.de/solaranlage/magazin/solarpflicht-in-deutschland

UVEK (2021): Änderung des Energiegesetzes vom 30. September 2016. Vorentwurf vom 2. Februar 2022. Erläuternder Bericht zur Vernehmlassungsvorlage.

WWF (2021): Ein Schritt in Richtung zukunftsfähige Wasserkraftnutzung. Medienmitteilung.
Online: www.wwf.ch/de/medien/ein-schritt-in-richtung-zukunftsfaehige-wasserkraftnutzung.

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