Abstimmung zum Energiegesetz, worauf kommt es an?

von Dr. Ing. Ernst Pauli

Das Energiegesetz als erstes Massnahmenpaket zur Umsetzung der Energiestrategie 2050 sollte daraufhin geprüft werden, ob es zu einer Strategie beiträgt, die sich auf wirklich Zukunftsweisendes konzentriert. Auf das, was wir der nächsten Generation hinterlassen möchten. Das können nicht Reste von radioaktivem Müll, ausgeplünderte Öl- und Gasfelder und mit Geld gefüllte Konten sein. Es muss ein nachhaltiger Umgang mit der Umwelt und den Ressourcen dieser Welt sein. Fossile Brennstoffe, die die Natur uns geschenkt hat, sollten möglichst geschont werden, risikoreiche Technologien möglichst vermieden werden. All das ist auch ein Beitrag zu einer friedlicheren Welt. Wird doch der Kampf ums Öl vermieden, wenn jedes Land seine Energie soweit wie möglich selber erzeugt und in gleichberechtigter Kooperation seine Versorgung mit Rohstoffen und Energie regelt. Dieser Artikel versucht, einige zukunftsweisende Aspekte der Energiestrategie zu beleuchten und erhellende Informationen zu liefern.

Der Grimselstausee und die Staumauer mit dem Oberaargletscher. (Bild KWO/Robert Bösch)

Die fossilen Ressourcen sind endlich

Es ist unter Geologen eine unbestrittene Tatsache, dass Öl-, Gas-, Kohle- und Uran-Vorräte endlich sind. Schon 1956 hat der Geologe Marion King Hubbert in einer wissenschaftlichen Veröffentlichung des Amerikanischen Petroleum Instituts vorausgesagt, dass die Ausbeute von konventionellem Öl in den USA 1972 einen Spitzenwert erreicht und dann unwiederbringlich zurückgeht.1 Die Realität bestätigt Hubberts These vom Peak Oil mit mehr als einem Beispiel. Die Fördermengen von Erdöl in den Vereinigten Staaten haben tatsächlich 1972 ihr Maximum erreicht und schrumpfen seitdem. Auch das Zwischenspiel der vielzitierten Vorkommen von Schieferöl, die die Produktion in den USA wieder auf ein hohes Niveau gebracht haben, ist kurzfristig und ändert dieses Bild nicht grundsätzlich. Die Öl-Förderung in der Nordsee, in Alaska, in 33 der 48 weltweit grössten Ölfelder hat ihren Höhepunkt schon um die Jahrtausendwende überschritten. Weltweit hat sich die Förderrate von Rohöl seit 2005 nicht mehr wesentlich verändert.2 Wirklich ergiebige grössere Vorkommen, die signifikante Reserven und Fördermengen beisteuern könnten, sind schon seit Jahrzehnten nicht mehr gefunden worden.3 Alles das ist ein klarer Hinweis, rechtzeitig auf die Begrenztheit der Ressourcen zu reagieren und sinnvolle Alternativen für unsere gesamte Energieversorgung, für Strom, Wärme, Mobilität und Wirtschaft zu suchen. Das Energiegesetz als erstes Massnahmen­paket der Energiestrategie 2050, über welches das Volk am 21. Mai abstimmen wird, liefert mit dem Verbot des Baus neuer Kernkraftwerke, mit der Förderung erneuerbarer Energien und mit Massnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs einen sinnvollen Beitrag.

Der Markt löst das Energieproblem nicht

Die Versorgung mit Energie muss langfristig gesichert werden. Es ist eine klassische Aufgabe der Politik, eine dem Menschen gerechte Lösung des Problems zu erarbeiten. Leider wird diese Aufgabe dem «freien Markt» überlassen. Doch der Markt steuert anders als die Politik.4 Noch so umweltfreundliche und Ressourcen schonende Technologien werden nicht eingesetzt, wenn sie nicht kurzfristig zur Verfügung stehen und Gewinn versprechen. Die Entwicklung von neuen richtungweisenden Technologien ist jedoch lang­fristig und teuer. Die Wirtschaft will sich im Streben nach Gewinn trotz bekannter Risiken nicht vom Betrieb alter Kernkraftwerke abhalten lassen. Ja, sie versucht sogar, die nicht profitablen Aufgaben, zum Beispiel die Ausserbetriebnahme und den Rückbau der Kernkraftwerke, auf die öffentliche Hand abzuwälzen.5 Vorausschauende Impulse, die keinen kurzfristigen Gewinn versprechen, werden vom Markt nie ausgehen. Es braucht also eine Energiestrategie der öffentlichen Hand. Nur eine strategisch geplante, lang­fristige Entwicklung kann aus der oben beschriebenen Abhängigkeit führen. In diesem Kontext ist es sinnvoll, zunächst nicht profitable neue Energieformen zu fördern.

Erneuerbare Energien sind langfristig kostengünstiger

Der Preis für Öl und Gas wird langfristig kaum sinken, sondern in Folge der aufkommenden Knappheit und erhöhter Förderko­sten6 eher deutlich ansteigen und so die produzierte Energie verteuern. Jedoch: «Die Sonne und der Wind stellen keine Rechnung.»7 Produziert man den Strom und sogar Brenn- und Betriebsstoffe aus erneuerbaren Energien, dann fallen weniger Kosten für Öl- und Gas-Importe an. So werden die Kosten der erneuerbaren Energien langfristig unter denen fossiler Energieerzeugung liegen. Die Kosten der Förderung der Erneuerbaren und die zu leistenden Investitionen werden durch Einsparungen beim Import von fossilen Brennstoffen in den nächsten Dekaden der Knappheit mehr als kompensiert.8 Zeichnet man das Bild der Förderung erneuerbarer Energien vollständig, dann muss man in ihnen eine Investition in die Zukunft sehen.

Das Problem der Speicherung ist lösbar

Ein immer wieder ins Feld geführtes Argument gegen die Erneuerbaren ist, dass sie nur zur Verfügung stehen, wenn der Wind weht und wenn die Sonne scheint, und dann möglicherweise im Überfluss. Das ist ohne Zweifel richtig. Man sollte sich aber statt der immer wieder gehörten Zweifel an der Durchführbarkeit einer Energiewende eher die Frage nach den adäquaten technischen Lösungen dieses Problems stellen. Es stehen schon heute konventionelle Pumpspeicherkraftwerke in der Schweiz zur Verfügung, die mit überflüssiger elektrischer Energie Wasser in hochgelegene Speicherbecken pumpen und dann aus der gespeicherten Energie wieder Strom gewinnen. Es muss ein strategisches Ziel sein, diese Anlagen weiter auszubauen. Die Kraftwerke Oberhasli verfolgen zum Beispiel die innovative Idee, den durch den zurückgehenden Triftgletscher entstehenden Raum für einen neuen Stausee zu nutzen. Im Projekt zur Erhöhung der Staumauer des Grimselsees hat das Bundesgericht den Energiegewinn durch die Erhöhung der Grimsel-Staumauer höher gewertet als die Bedenken der Umweltschützer.9 Das sind beispielhaft nur einige wenige Möglichkeiten für einen substantiellen und schnellen Ausbau der erneuerbaren Wasserkraft. Beispiele für in der Schweiz aus Kostengründen vorläufig nicht gebaute Stauseen und Wasserkraftanlagen sind die Projekte «Lago Bianco» und «Chlus».10
Neue Modelle für die Stromversorgung müssen angedacht werden.11 Wenn der Profit nicht im Mittelpunkt steht, kann das Modell der sekundären Speicherung Erfolg haben. Wenn Sonne und Wind ausreichend oder zu viel Strom produzieren, würden alle Wasserkraftwerke abgeschaltet bzw. der Pumpbetrieb in Speicherwerken eingeschaltet, so dass die Stauseen stets maximal gefüllt werden. Ein solches Modell braucht jedoch ein am Gemeinwohl orientiertes Wirtschaftskonzept. Ein freier Markt wird dem nicht gerecht. Die Förderung von Grosswasserkraftwerken ist da sicher sinnvoll, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu ermöglichen.12

Die Energiestrategie 2050

Der Startpunkt für die neue Energiestrategie in der Schweiz wurde mit der Stellungnahme des Bundesrates für den Atomausstieg unmittelbar nach der Katastrophe von Fuku­shima gesetzt. Mit dem Wegfall der Stromproduktion aus Kernenergie bei etwa gleichbleibendem Stromverbrauch entsteht jedoch ab etwa 2020 eine deutliche Diskrepanz zwischen Angebot und Nachfrage, die auch als Stromlücke bezeichnet wird.13 Sie mit erneuerbaren Energien aus der Schweiz zu füllen, braucht enorme Anstrengungen. Muss doch die Stromerzeugung aus den neuen erneuerbaren Energien sowie die aus Wasserkraft als Speichertechnologie ebenfalls stark ausgebaut werden. Die Energiestrategie sieht Verbrauchsreduzierungen als sicher begrüssenswerte Gegenmassnahme vor. Zusammen mit der verstärkten Nutzung von Sonnen-, Windenergie und Wasserkraft kann die Stromversorgung der Schweiz gesichert werden, wenn das Volk die Energiestrategie 2050 am 21. Mai annimmt, und man die Dinge beherzt angeht.
In unglücklicher Verquickung hielt Frau Leuthard jedoch in der Vergangenheit ein Hintertürchen offen, als sie kategorisch feststellte, dass Stromimporte auch weiterhin nötig seien. Etwas überraschend im Sinne der «strategischen» Vorlage: Der Bundesrat konstatierte schon im voraus, dass mit den vorgeschlagenen Massnahmen die im neuen Energiegesetz vorgesehenen Ziele14 nicht zu erreichen seien. Neue Massnahmen sollen für die Zeit nach 2020 folgen. Eine Schweiz, die ausreichend und im Notfall autark mit Energie versorgt ist und so im internationalen Zusammenspiel ein gleichwertiger und unabhängiger Partner sein könnte, ist in dieser Strategie nicht angestrebt. Um dieses Ziel zu erreichen, müsste der Ersatz der Stromproduktion durch Kernkraftwerke mit dem Abschalten des letzten Schweizer Kernkraftwerkes Leibstadt 2034 eigentlich etabliert sein. Zögern ist hier nicht angebracht. Die auf 5 Jahre beschränkte Subvention der Grosswasserkraft wird zu einer momentanen Stützung, aber nicht zu neuen langfristigen Investitionen und Projekten führen.
Die starke Beschränkung der Förderung bzw. der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) verhindert genau die Dynamik der Energiewende, die es hier braucht. Die zurzeit geförderten KEV-Anlagen tragen nur bescheiden zu elektrischen Energieversorgung bei. Mehr als 35 000 Projekte zur Produktion von Strom aus erneuerbaren Energien stehen auf der Warteliste. Sie könnten ein gutes Sechstel des Schweizer Stromverbrauchs liefern. Für einen erfolgreichen Umbau der Stromversorgung müssen die erneuerbaren Energieträger in jedem Fall rasch bis an die Grenze der realistisch nutzbaren Potentiale ausgebaut werden.15 Leider erkennt man diese Dynamik im vorliegenden Energiegesetz nicht.

Stromspeichertechnologie in der Schweiz

Die mit den neuen Erneuerbaren entstehenden Stromspitzen können gespeichert werden, indem man sie zur Erzeugung von Wasserstoff oder Methan verwendet. Das Prinzip ist seit langem als Elektrolyse bzw. als Sabatier-Prozess bekannt. Bei starkem Wind und viel Sonne produzierter Wasserstoff oder produziertes Methan kann in den in Mitteleuropa schon vorhandenen Gas-Pipeline-Systemen und Kavernen effektiv gespeichert werden. Es ist in der Öffentlichkeit wenig bekannt, dass das so gespeicherte Gas schon heute als sogenannter «Saisonspeicher» für einige Monate reichen würde. Während die Speichermöglichkeiten also schon vorhanden sind, müssen grosstechnische Anlagen zur Erzeugung von Wasserstoff oder Methan aus Spitzenstrom erst aufgebaut werden. Unterstützung für diese Entwicklungen kommt interessanterweise aus der Automobilindustrie, beinhalten sie doch die faszinierende Möglichkeit, den Individualverkehr mit erneuerbaren Energien betreiben zu können, indem Automobile mit Wasserstoff oder Methan, hergestellt aus erneuerbaren Energien, angetrieben werden können. Auf diese Weise würden sich völlig neue Möglichkeiten für eine vollständig auf erneuerbaren Energien basierende Energiewirtschaft auch im Transportsektor ergeben.
Mit etwa einem Dutzend kleineren Demonstrations- und Forschungsprojekten zu dieser Art der Stromspeicherung oder der Energiegewinnung zeigt sich die Schweiz an vorderster Front solcher Technologieentwicklung. Stellvertretend seien einige Projekte genannt. An der Hochschule Rapperswil wird mit einem Elektrolyseur mit 25 kW Leistung aus eventuellem Spitzenstrom und Wasser Wasserstoff gewonnen, der zusammen mit CO2 aus der Luft zu Methan wird. Dieses kann als synthetisch gewonnenes Gas in das vorhandene Erdgasnetz eingespeist werden und ersetzt so fossile Energieträger.16 Schweizer Stromversorger, Interessenverbände der Schweizer Gasversorger, Hochschulen und Autofirmen sind beteiligt.17 Ein ähnliches Projekt beschäftigt sich in der Zürcher Kläranlage Werdhölzli mit der Veredelung von Biogas zu energiereichem CH4, das in das Gas-Pipeline-System eingeleitet und verbraucht werden kann. Seit Anfang Jahr wird ein 1000-Stunden-Dauerversuch unter realen Bedingungen durchgeführt.18
Ein kleiner Lichtblick für die Nutzung der neuen erneuerbaren Energien ist auch das Hybridwerk Aarmatt, das am 30. Juni 2015 feierlich eröffnet wurde. Im breiten Verbund zwischen Hochschulen, kantonalen und städtischen Einrichtungen sowie Verbänden der Gasindustrie, gerade so wie es in der föderalen Schweiz gehandhabt wird, ist eine Verbundanlage entstanden, die im Elektrolyseur Spitzenstrom aus Sonnenenergie (350 kW) in Wasserstoff umwandeln kann, der lokal gespeichert oder ins Erdgasnetz eingeleitet werden kann. Es gibt einen thermischen Wärmespeicher (11 MWh), einen Gasheizkessel (6 MW) und ein Blockheizkraftwerk mit 1,2 MW elektrischer Leistung und zusätzlicher Wärmeleistung (1,2 MW), alles produziert als erneuerbare Energie. Hier wird in beispielhafter Art der Verbund geschaffen, der eine ganzheitliche Lösung für die Spitzen- und Speicherprobleme bei den neuen erneuerbaren Energien zur Verfügung stellt. Es sollte noch viel mehr solche Projekte geben.19 Alle diese Projekte und Versuche sind vom Ansatz her breit abgestützt. Sie finden Förderung und Unterstützung auf kantonaler Ebene (KTI), unter den Verbänden der Energieversorger (Strom und Gas) und im Bereich der Forschung. Was zurzeit noch fehlt, aber dringend gestartet werden müsste, sind grosstechnische, notfalls auch geförderte Projekte, die auf der Basis der im kleinen Massstab erarbeiteten Erkenntnisse signifikante Beiträge zum Umbau der Energieversorgung der Schweiz leisten können, damit man dem Ziel einer zumindest prinzipiell energieautarken Schweiz näherkommen kann.

Energiegewinnung aus Abfällen

Auch die Energiegewinnung aus Abfällen hat sich in der Schweiz schon sehr früh in pragmatischer Weise etabliert. Seit mehr als 30 Jahren mit stetigen jährlichen Steigerungsraten um 2–3 % trägt diese Form der Gewinnung zuletzt etwa 5 % zum Gesamtenergieverbrauch der Schweiz, also zur Produktion von Strom, Wärme und auch zur Mobilität bei. Die Firma Kompogas, eine Tochter der Axpo, verfügt in der Schweiz über 20 Standorte und Anlagen unterschiedlicher Grösse. Das «Kompogas»-Verfahren wurde in der Schweiz von einem einzelnen Erfinder entwickelt und mit Förderung des Bundes zur Einsatzreife gebracht. Die Firma ist inzwischen von der Axpo aufgekauft worden. Die Technologie ist auch schon im Ausland übernommen worden und stellt ein gutes Beispiel für schweizerischen Erfindergeist und für die wirtschaftliche Umsetzung von Ideen im Bereich der neuen erneuerbaren Energien dar.

Welche Energiestrategie braucht es?

Die Schweizer Stromwirtschaft mit einem starken (geförderten) Engagement in neue erneuerbare Energien im europäischen Ausland sollte ihre Möglichkeiten nutzen, auch im Land selbst aktiver zu werden. Die Ener­giestrategie 2050 gibt unter diesem Aspekt die richtige Richtung vor. Ein Überdenken muss stattfinden, wenn man davon ausgeht, dass die Lösung der heutigen Knappheit, die durch den geplanten Atomausstieg zunehmen wird, mit den Mitteln der Schweiz selbst gelöst werden soll. Das kann nur durch neue grosstechnische Anlagen und neue Technologien gelöst werden, die der Schweiz als Hochtechnologieland gut anstehen würden. Das Energiegesetz zeigt einen Ansatz in die richtige Richtung. Man wünschte sich, dass die Entwicklung auch mit Hilfe des Engagements der Bürger noch beschleunigt würde.    •

1    Wicks, Frank. Hubbert’s Peak. Mechanical Engineering. March 2014
2    World Oil Yearly Production Charts. Peak Oil Barrel, http://peakoilbarrel.com/world-oil-yearly-production-charts/, Zugriff 24.3.2017
3    Robelius, Frank. Giant Oil Fields – The Highway to Oil-Giant Oil Fields and their Importance for Future Oil Production, Uppsala 2007 (Dissertation Universität Upsalla)
4    Guggenbühl, Hans-Peter. Die Energiewende und wie sie gelingen kann, Zürich 2013
5    Lösungen für die letzten Betriebsjahre der AKW, «Neue Zürcher Zeitung» vom 29.11.2016
6    Die Erdölmultis in der Zwickmühle. Fracking verändert die Kostenstruktur der Energiebranche. «Neue Zürcher Zeitung» vom 27.5.2014
7    Alt, Franz. Auf der Sonnenseite. Warum die Energiewende uns zu Gewinnern macht. München 2013
8    Umweltbundesamt Berlin. Hintergrundpapier, Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien – umweltfreundlich und ökonomisch sinnvoll. ZSW Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung 2011
9    Geplanter Ausbau des Grimselsees rückt näher. «Neue Zürcher Zeitung» vom 6.4.2017 Bundesgerichtsurteil 1C_79/2016 vom 5.4.2017
10    RePower schreibt Projekte ab. «Neue Zürcher Zeitung» vom 3.4.2014    Gunzinger, Anton. Kraftwerk Schweiz, Plädoyer für eine Energiewende mit Zukunft, Basel 2015
12    UREK, Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie des Nationalrates, Beratung des ersten Massnahmenpaketes der Energiestrategie 2050 (13.074), Beschluss über die Förderung der Gross–Wasserkraft, 25.8.2014
13    Prognos AG. Basel, Energieszenarien für die Schweiz bis 2050, im Auftrag des BFE, Zwischenbericht II, 18.5.2011
14    Energiestrategie 2050, erläuternder Bericht zur Vernehmlassungs-Vorlage vom 28.9.2012
15    Energiespiegel Nr. 21 November 2012, Paul Scherrer Institut
16    «Power-to-Gas» in der Energiestrategie, Vortrag ­Stefan Oberholzer an der Empa Dübendorf, ­Bundesamt für Energie, 25. Februar 2014
17    Annual Report 2016 Swiss Competence Center for Energy Research Heat and Electricity Storage (SCCER HaE-Storage) am PSI
18    «Power to Gas»: Direkte Methanisierung von Biogas im Werdhölzli, HSR Expertengespräche, 12.01.2017
19    Regio Energie Solothurn Faktenblatt: Hybridwerk Aarmatt am Schnittpunkt von Wasser-, Strom-, Gas- und Fernwärmenetz, www.hybridwerk.ch