• KaltDuschenMitDoris.ch
    Die Energiepolitik der Schweiz
    Energiewende abwenden!
01 Jul 2014

Keine Panik?

Kein Grund zur Panik?

In der NZZ vom 25. Juni 2014 publizierte Davide Scruzzi einen Artikel unter dem Titel „Atomausstieg ist kein Grund zur Panik“.  Wir ergänzen die Studie, welche dem Artikel zu Grunde liegt mit Abschätzungen zu den Kosten, die dort fehlen.

Selbstverständlich kann man AKWs durch Importe und fossile Kraftwerke sowie ein wenig erneuerbare Energie ersetzen. Die Frage ist nur:

• Was heisst das für die Umwelt?

• Was für die Sicherstellung der Stromversorgung?

• Wie viel kostet es?

 Was bedeutet Solarstrom für die Umwelt ?

Es gilt als selbstverständlich, dass Solarstrom umweltfreundlich ist. Schaut man aber die Lebenszyklusanalysen an, so zeigt sich ein anderes Bild, denn die Sonnenenergie ist eine sehr verdünnte Energieform und es braucht sehr viel Material um – hauptsächlich im Sommer – Strom zu produzieren.

Diese Grafik zeigt, dass Photovoltaik (PV) gemäss Life Cycle Analysen (LCA) 65gCO2 equ/kWh produziert, Kernenergie 8gCO2 equ/kWh.

Zudem entstehen bei der Solarzellenproduktion chemische Abfälle. Ein hoher Wirkungsgrad (28%) von Solarzellen ist nur mit giftigem Gallium-Arsenid (GaAr) möglich.

Dies ist leider nicht alles, denn für die Zeit, wenn die Sonne nicht scheint, braucht es Reservekraftwerke. Solarstrom heisst in Deutschland heute: Kohlekraftwerke. Sie werden auf kleiner Flamme warm gehalten, damit sie bei Wolken und in der Nacht gleich einspringen können. Auf diese Weise hat Deutschland seine CO2 –Emissionen von 2012 auf 2013 nicht etwa gesenkt, sondern „dank“ massivem Zubau von Photovoltaik um 2% erhöht. Wollen wir das auch in der Schweiz? Bei uns ist die nachhaltige Energieversorgung ja in der Verfassung verankert.

Bleibt die Stromversorgung sicher?

In der Jahresbilanz sieht die Solarstromproduktion gut aus: Die 24 TWh aus der wegfallenden Kernenergie sollen gemäss Energiestrategie 2050 durch 11,12 TWh Solarstrom, 4,26 TWh Windstrom, 4 TWh Geothermie, etwas mehr Wasserkraft, Gaskraftwerke und Sparen ersetzt werden. Doch der Teufel liegt im Detail und das Detail heisst Winter.

Die Jahresbilanz wird längerfristig noch irrele­vanter, da zukünftig am Mittag im Sommer wegen der PV Überschüsse entstehen und der Winter (speziell Februar und März) die kritische Zeit sein wird. Deshalb werden die Importe im Vergleich zu heute zunehmen. Im Sommer wird die Schweiz zum Exporteur, dann, wenn überall mehr als genug Solarstrom vorhanden ist und in den kritischen Wintermonaten müssen wir importieren, gerade dann, wenn die umliegenden Länder auch zu wenig Strom produzieren.

Man vergisst oft: Strom muss genau in dem Moment produziert werden, in dem er verbraucht wird. Dank der Alpen sind wir in der Schweiz in der glücklichen Lage Speicherkraftwerke und vor allem Pumpspei­cher­­werke zu besitzen, die wir nutzen können, um bei zu viel Sonnenstrom im Sommer am Mittag Was­ser in die Seen hinauf  zu pumpen und mit diesem Wasser nach Sonnenuntergang oder im Winter Strom zu produzieren. Will man aber soviel Solarstrom produzieren wie in der Energiestrategie 2050 vorgesehen, so braucht es zusätzliche Pumpspeicherwerke und zusätzliche Leitungen von den Walliser Alpen in die Zentren im Mittelland. Allerdings rechnet sich der Betrieb der neuen Pumpspeicher­kraft­werke nicht mehr, so dass Grimsel 3 und Lago Bianco sistiert wurden.

Doch der Solarstrom muss gespeichert werden. Wenn nicht in Pumpspeichern, dann in Batterien, Druckluft-Speichern  oder durch Elektrolyse zur Gewinnung von Wasserstoff. Das alles ist zwar technisch möglich, aber der Wirkungsgrad ist tiefer und die Kosten viel höher als bei Pumpspeicherung. Moderne Lithium- oder Natriumchlorid-Batterien sind eine noch teurere Art Strom zu speichern. Das kostet etwa 1 Fr. pro gespeicherte kWh.

Betrachten wir die Investitionskosten

Die Energiewende erfordert Investitionen, deren Kosten sich abschätzen lassen.

 

Photovoltaik:

100 Mio. m2 Solarzellen produzieren die geplanten 11.12 Mrd. kWh/Jahr, 2/3 im Sommer und 1/3 im Winter. 1m2 kostet je nach Art, Konstruktion und Wirkungsgrad ca. Fr. 500.- d.h. Fr. 50‘000‘000‘000.- (Fr. 50 Mia.)

Wind: 

1430 Windturbinen à 2 MW produzieren bei einem für die Schweiz typischen Lastfaktor von 17%  4.26 Mrd. kWh im Jahr.  Diese 2'860 MW installierte Leistung erfordern eine Investition von Fr. 5,72 Mia.

Netzkosten:

Die Energiewende mit einem starken Ausbau nicht ständig verfügbarer Stromerzeugung (Sonne und Wind) benötigt auch einen Aus- und Umbau des Verteilnetzes, was weitere Milliarden kostet.  

Ohne Netzausbau auf allen Ebenen ist der anvisierte Anteil erneuerbarer Energien gar nicht verkraftbar. Interessanterweise gibt der Bundesrat die Netzstrategie erst im Herbst in die Vernehmlassung.  Am 20. Juni hat er allerdings die BfE-Studie „Wirkung der Systeme zur Förderung von Elektrizität aus erneuerbaren Energien“ publiziert, die einige Informationen über die Investitionskosten enthält.  Frühere Schätzungen des Bundesrats:                                                  

Ausbau des Übertragungsnetzes (bis 2050)    Fr. 2.3- 2.7 Mia.

Ausbau des Verteilnetzes (bis 2050)               Fr. 3.9-12.6 Mia.

Total Mehrkosten bis 2050 (ohne Erneuerung)  Fr. 6.2-15.3 Mia.

Dazu kommt der Ausbau der Transformatoren, damit der Solarstrom vom Verteilnetz ins Übertragungsnetz gelangen kann. Das kostet weitere Fr. 4 Mia.

Schliesslich die oben erwähnten Pumpspeicherwerke: Allein die Photozellen produzieren im Maximum eine Leistung von 12'700 MW. Angenommen, das Netz kann davon 2/3 abnehmen, dann müssen 4’200 MW Pumpenleistung zur Verfügung stehen. Das neue Werk Linthal 2015 wird 1000 MW leisten. Fehlen 3’200 MW. Diese Pumpen und Leitungen zu bauen, kostet Fr. 7 Milliarden.  

Zählen wir zusammen:

100 km2 Photovoltaik                         Fr. 50 Mia.

1'430 Windturbinen                            Fr. 5,7 Mia.

Netzausbau                             Fr. 6.2 bis 15.3 Mia.

Transformatoren-Ausbau                     Fr. 4 Mia.

Pumpspeicher                                       Fr. 7 Mia.

Total                                      Fr. 72,9 bis 82 Milliarden

Dazu kämen die Kosten für gasbetriebene Reservekraftwerke, die gemäss der Studie „nicht unbedingt nötig“ sind, weil man ja importieren kann. Sie kosten etwa Fr. 1,5 Mia. pro GW. Realistisch gesehen benötigen wir 450 MW als Ersatz für die nicht vorhandene Geothermie und theoretisch 12 GW für die Zeit, da die Sonne nicht scheint. Wir nehmen an, dass dieses Manko zu 50% von den bestehenden Wasserkraftwerken aufgefangen werden kann. Dann bleibt eine maximal notwendige Reserveleistung von 6’000 MW. Das sind weitere Fr. 9 Mia. Wir nähern uns also der 100-Milliarden Grenze!

Die Kosten von Fr. 10 Mia. für die vorgesehenen 4 TWh aus Geothermie berücksichtigen wir nicht, da diese Produktionsart weiterhin spekulativ ist.

Was die Energiewende für unsere Volkswirtschaft indirekt kostet, wurde noch nicht untersucht. Erst wenn endlich bekannt ist, was es für die Umwelt und unser Portemonnaie bedeutet, AKWs durch erneuerbare Energien zu ersetzen, steht die Nagelprobe für die Energiewende an.

Es wird sich wohl zeigen, dass nahezu CO2-freier Atomstrom aus neuen, inhärent sicheren AKWs jede Panik vermeiden würde.

 

Quellen:

Lebenszyklusanalysen CO2 und Investitionskosten: Stefan Hirschberg, PSI

 

Kommentare

  • Was hält man in dieser Runde von den Daten in der Kolumne "Klimaschützer Solarstrom" von NR und ETHZ-Forscher Bastien Girod in der Weltwoche 23/14 com 5. Juni, Seite 37?

    gepostet von Hans Rentsch Juli 04, 2014
  • CO2, graue Energie und giftige Abfälle gehört halt nicht zur Diskussion der sauberen und erneuerbaren Energien. Die Klimaziele erreichen wir ja sowie so nicht. Da spielen doch ein paar Tonnen mehr CO2 keine Rolle mehr. Das ist vermutlich halt nachhaltige Denke.
    Siehe dazu auch http://www.kaltduschenmitdoris.ch/themen/energiewende/item/127-klima

    gepostet von Fastedi Juli 01, 2014
Bitte anmelden, um einen Kommentar zu posten

Suche

Anmeldung