Mögliche Optionen für die Energie- und Klimazukunft
Wie erreicht die Schweiz ihre Energie- und Klimaziele? Das ist die Gretchenfrage, die Politik, Wirtschaft und Gesellschaft stark umtreibt. Existierende Studien liefern wichtige Erkenntnisse, weisen jedoch auch Lücken auf. Angesichts der Tragweite anstehender energie- und klimapolitischer Entscheide gilt es, eine solide wissenschaftliche Faktenbasis zu schaffen. Die «Energiezukunft 2050» ist die Richtschnur für die Branche, aber auch für die Politik und die Gesellschaft.
Die «Energiezukunft 2050» zeigt verschiedene Möglichkeiten zum Umbau des schweizerischen Energiesystems mitsamt deren Einschränkungen, Kosten und notwendigen Rahmenbedingungen auf. Der Analyse liegen vier repräsentative Szenarien entlang der Dimensionen inländische Akzeptanz für neue Energieinfrastruktur (defensiver vs. offensiver Ausbau) sowie energiepolitisches Verhältnis mit Europa (isoliert vs. integriert) zugrunde.
Die Modellierung und Analyse des Gesamtenergiesystems der Schweiz wurde im Auftrag des Verbands Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen VSE durch die Strombranche in Zusammenarbeit mit der Empa erarbeitet. Rund 70 Personen aus Branche und Wissenschaft haben wertvolle Beiträge zum Grossprojekt beigetragen. Die «Energiezukunft 2050» ist die erste wissenschaftliche Modellierung, die das Gesamtenergiesystem der Schweiz sektorübergreifend bis ins Jahr 2050 simuliert, und dabei die Nachbarländer berücksichtigt.
Das Spotlight «Verteilnetze» entstand in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich und basiert auf realen Netzdaten, was die Untersuchung von anderen Analysen mit synthetischen Netzmodellen unterscheidet. Wegen des hohen Aufwands in der Modellierung und Verarbeitung der realen Netzdaten wurde das Spotlight «Verteilnetze» von der Hauptstudie ausgekoppelt und erst nach der Publikation der EZ2050 (im Dezember 2022) realisiert.
Gliederung der «Energiezukunft 2050»
Der Fokus der Studie liegt nicht allein auf der Stromproduktion, sondern umfasst viele weitere Faktoren, wie die Auswirkungen des Klimawandels, die Sektorkopplung, die Zukunft von Mobilität und Wärme, alternative Energieträger wie Wasserstoff und die Verteilnetze. Um der thematischen Vielfalt Rechnung zu tragen und wirklich eine Gesamtsicht einzunehmen, ist die «Energiezukunft 2050» in einzelne Schwerpunkte gegliedert.
Die Aktivitäten in den Schwerpunktthemen sind nach fachlichen Kriterien organisiert und werden mehrheitlich durch Branchenexpertinnen und -experten aus VSE Mitgliedunternehmen geleitet. Die Erkenntnisse aus den Schwerpunktprojekten fliessen in die Modellierung der Empa für die Simulation des Gesamtenergiesystems ein. Insgesamt haben rund 70 Personen aus der Branche und der Wissenschaft wichtige Beiträge zur Studie geleistet.
Lösungsraum mit unterschiedlichen Auswirkungen für das Schweizer Energiesystem
Was geschieht, wenn die Schweiz im Inland nur wenige Erneuerbare zubaut? Wenn sie beispielsweise lediglich auf bestehende Wasserkraft setzen kann, und sie gleichzeitig nicht eng im europäischen Strommarkt integriert ist? Was bedeutet das für die Schweizer Energielandschaft in den nächsten 20, 30 Jahren? Solche Fragen beantwortet der VSE mit der «Energiezukunft 2050».
Um die Auswirkungen der verschiedenen Optionen zu analysieren, beschreibt die «Energiezukunft 2050» vier realistische Szenarien entlang zwei übergreifender Dimensionen. Die eine betrifft das energiepolitische Verhältnis der Schweiz zu Europa, die andere die inländische Akzeptanz neuer Energieinfrastrukturen und Technologien.
Die Szenarien-Blöcke sind nicht starr, sondern dienen der Veranschaulichung. Vielmehr sind die Dimensionsgrenzen fliessend und hängen von den jeweiligen Ausprägungen ab. So kann beispielsweise die inländische Akzeptanz für Solarkraft hoch sein, nicht so aber für Windenergie und Geothermie.
Das bedeuten die Szenarien
Szenario 1: Tiefe inländische Akzeptanz und isoliert im Verhältnis zu Europa
In diesem Szenario ist die Schweiz kaum in das Energie-Europa integriert und die nationale Akzeptanz für neue Energieinfrastrukturen ist gering. Die Schweiz muss sich insbesondere in europaweiten Knappheitssituationen weitgehend selbst mit Strom versorgen, da energiepolitisch keine Einigung mit der EU erzielt wurde und auch im Ausland wenig Energie verfügbar ist, da auch die EU-Länder ähnliche energiepolitische Strategien wie die Schweiz verfolgen und ihren Kraftwerkspark grundlegend umbauen werden. Der Ausbau der Stromerzeugung im Inland ist auf akzeptierte Technologien beschränkt, und auch auf der Nachfrageseite können keine weitreichenden Maßnahmen ergriffen werden.
Szenario 2: Hohe inländische Akzeptanz und isoliert im Verhältnis zu Europa
Auch in diesem Szenario ist die Schweiz energiepolitisch schwach in Europa integriert. Dafür ist die inländische Akzeptanz für neue Energieinfrastruktur hoch. Wie im Szenario 1 muss sich die Schweiz insbesondere in europaweiten Knappheitssituationen weitgehend selbst mit Strom versorgen. Der inländische Ausbau der Stromproduktion wird mit allen verfügbaren Technologien vorangetrieben. Ebenso werden Möglichkeiten zum Energiesparen und zur Verbesserung der Energieeffizienz und zur Steuerung von Verbrauch und Erzeugung konsequent umgesetzt.
Szenario 3: Tiefe inländische Akzeptanz und integriert in Europa
In diesem Szenario ist die Schweiz energiepolitisch stark in Europa integriert. Dafür ist die inländische Akzeptanz für neue Energieinfrastruktur tief. Die Schweiz ist in den globalen Energiemarkt und insbesondere in den EU-Strommarkt eingebunden und kann im grossen Umfang Strom mit den Nachbarländern austauschen. Der inländische Ausbau der Stromproduktion ist auf akzeptierte Technologien beschränkt, ebenso können keine umfangreichen Massnahmen auf der Nachfrageseite ergriffen werden.
Szenario 4: Hohe inländische Akzeptanz und integriert in Europa
In diesem Szenario ist die Schweiz energiepolitisch stark in Europa integriert und die inländische Akzeptanz für neue Energieinfrastruktur ist hoch. Wie in Szenario 3 ist die Schweiz in den globalen Energiemarkt und insbesondere in den EU-Strommarkt eingebunden und kann im grossen Umfang Strom mit den Nachbarländern austauschen. Der inländische Ausbau der Stromproduktion wird mit allen verfügbaren Technologien vorangetrieben. Ebenso können Möglichkeiten zum Energiesparen und zur Verbesserung der Energieeffizienz sowie zur Steuerung von Verbrauch und Erzeugung, falls nötig und wirtschaftlich sinnvoll, umgesetzt werden.