Gesamt-Energiebilanz der Schweizer Stromproduktion
Die Diskussion über die künftige Stromversorgung wird oft emotional geführt und bisweilen nicht hinreichend faktenbasiert, wie etwa im Vorfeld der Abstimmung über das neue Energiegesetz zu sehen war. Die Schweizerische Akademie der Technischen Wissenschaften SATW will helfen, die Diskussion zu versachlichen und die Grundlagen für eine offene, faktenbasierte und zukunftsgerichtete Auseinandersetzung mit dem Thema zu liefern. Daher hat sie die Professur für Energiepolitik an der ETH Zürich beauftragt, die Gesamtenergiebilanz verschiedener Anlagen der Stromerzeugung in der Schweiz zu ermitteln und vergleichbar darzustellen.
Erneuerbare Energien schneiden gut ab
Das Team rund um Professor Tobias S. Schmidt hat in der kürzlich publizierten Studie ermittelt, dass die Wasserkraft in der Schweiz eine herausragende Gesamtenergiebilanz aufweist. Doch auch Wind und Photovoltaik schneiden gut ab. Die Studie liefert erstmals einen konsistenten Vergleich der für die Schweizer Stromversorgung wichtigsten Technologien. Untersucht wurden erneuerbare Energien, Kernenergie sowie fossile Stromerzeugung, da letztere über Importe wesentlich zum Strommix beiträgt.
Auf Basis der Daten von Ecoinvent wurde der Gesamtenergiebedarf (nicht erneuerbar) bzw. «Non-Renewable Cumulative Energy Demand» (nr-CED) ermittelt, also der kumulierte Bedarf nicht erneuerbarer Energie für Bau und Entsorgung einer Anlage sowie die Stromproduktion selbst. Bei nicht Erneuerbaren ist dies primär die Energie im jeweiligen Brennstoff (Gas, Kohle, Uran) sowie für dessen Transport. Um zu bestimmen, wie das Verhältnis des produzierten Stroms zur investierten grauen Energie über die gesamte Lebensdauer ist, wurde der Erntefaktor («Energy Return on Energy Investment», EROI) berücksichtigt. Die Kombination beider Werte ermöglicht Aussagen zur Gesamtenergiebilanz.
Interessant ist die Analyse der Lerneffekte: Während sich fossile Technologien kaum noch verbessern, ist der Erntefaktor neuer erneuerbarer Energien in den letzten Jahren stark gestiegen und dürfte auch künftig zulegen. Grossen Anteil daran haben staatlicher Förderprogramme wie die kostendeckende Einspeisevergütung (KEV). Schliesslich zeigt die Studie, dass der in der Energiestrategie 2050 vorgesehene Schweizer Strommix zu einer weiteren Verbesserung der Gesamtenergiebilanz führen dürfte.
Willy R. Gehrer, Präsident SATW
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- Gessamtenergiebedarf – Erntefaktor
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- Energiebilanz
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- Erntefaktor (EROI)
Na ja, wer fossile und nukleare Energien noch emotional und ohne ausreichende Fakten anpreist, dem ist wirklich nicht zu helfen …
Den Autoren der vom ETH-Departement «Energiepolitik» verfassten Studie ist ein gravierender Denkfehler unterlaufen. Man hat im «Schlepptau» der hervorragend positionierten Wasserkraft offenbar auch PV und Windkraft «hochjubeln» wollen. Der gravierende Fehler findet sich beim Faktor nr-CED (non renewable cumulated energy demand), also beim totalen Bedarf an NICHT erneuerbarer (fossiler) Primärenergie, die für den Lebenszyklus von NEE-Anlagen eingesetzt werden muss. Man kann diesen aber nur auf Basis von GLEICHER Stromproduktion vergleichen. Mit PV-Anlagen (10 kWp) würde rund 10 mal mehr Primärenergie benötigt, mit Windkraftanlagen (2 MWe) rund 5.7 mal mehr, gegenüber der notwendigen Primärenergie für ein KKW (1´200 MWe). Eine solche Studie ist aufgrund der gelieferten relevanten Resultate (siehe Abbildungen 1 und 2) zu beurteilen. Diese sind völlig falsch. Die Studie ist daher unbrauchbar. PV und Windkraft verdienen angesichts des enorm viel höheren Primärenergiebedarfs im Vergleich mit Grosskraftwerken das Prädikat «Spitze» in keiner Weise.
Die Studie geht davon aus, dass eine kWh mehr oder weniger kWh ist, je nachdem, aus welcher Quelle sie kommt. Das ist eine politische Bewertung, keine wissenschaftliche.
Die Studie stammt von der Professur für Energiepolitik an der ETH – die ist nicht technisch, sondern bei den Geisteswissenschaften angesiedelt.
Kernkraft mit aktuellen AKW hat einen EROEI (energy return on energy invested) von 100. Die Studie geht fälschlicherweise von 12 aus. Sie nimmt im übrigen eine Anreicherungsmethode an, die längst Geschichte ist, und sie geht von Laufzeiten der AKW aus, die um Jahrzehnte weniger ist als was mit heutigen Kontrollmethoden sicher machbar ist.
Weiter vergisst die Studie, dass Wind und Sonne eine Verfügbarkeit von etwa 15% haben, und dass für den kleinen Rest von 85% fossile Kraftwerke einspringen müssen (die Wasserkraft hilft da nicht, die ist schon vergeben). Dies muss auch in die Rechnung einfliessen. Damit reduziert sich der Erntefaktor um einen Faktor.
Will man speichern, muss auch das gerechnet werden – dann müssten 6 mal mehr Erneuerbare gebaut werden, um in den 15% der Zeit die Energie zu sammeln, und die Speicher werden auch mit Energie gebaut – da dürfte der Erntefaktor in der Summe unter 1 fallen.