Die schrägen Thesen des ewigen Solarskeptikers

Er ist in den letzten Jahren immer wieder - etwa in der Weltwoche - als einsamer Rufer in der Wüste angetreten, die aufkeimende Solarwirtschaft in Grund und Boden zu argumentieren. In einem verschiedenenorts publizierten neuen Beitrag gipfeln Ferruccio Ferroni's Erkenntnise in einem dreiteiligen Thesenkatalog - und natürlich in einem flammenden Bekenntnis zur Atomtechnologie, die als einzige die Energieprobleme der Welt lösen könne. Letzteres sei für einmal getrost auf der Seite belassen - aber die Thesen sollen hier ausführlicher beurteilt werden (siehe auch > hier):

Ferroni nennt die folgenden «unangenehmen und verdrängten Tatsachen im Zusammenhang mit der Energiestrategie 2050:
• Die tiefe Energieflussdichte der Photovoltaik und die Tatsache, dass die Schweiz ein relativ sonnenarmes Gebiet ist, haben zur Folge, dass Photovoltaik in der Schweiz eine Energiesenke darstellt
• Zur Herstellung der Photovoltaik-Anlagen sind enorme Mengen an Rohstoffen notwendig, deren Vorräte bald erschöpft sein werden, was zu Verknappungserscheinungen und Preissteigerungen führen wird
• die Herstellung der Photovoltaik-Anlagen ist äusserst energieintensiv und belastet die Umwelt in hohem Masse.»

Dem gilt in einer allgemeinen Argumentation aus Sicht von Solarmedia entgegenzuhalten:
– Energieflussdichte ist in der Schweiz viel besser als in den meisten europäischen Ländern, die bereits viel mehr in Solaranlagen investiert haben interessanterweise auch das Atomland Grossbritannien, aber auch die Niederlande, Belgien und Deutschland. Hierzulande erreicht die Energieflussdichte in den Bergen gar südeuropäische Werte.
– Es ist zwar richtig, dass Photovoltaik Rohstoffe benötigt – aber stellen Sie sich mal die Dimensionen vor, die andere Industrien verbrauchen, zb die Automobilwirtschaft. Wage hier die These, dass pro Person in der Mobilität ein vielfaches an Rohstoffen verbraucht wird als in der künftigen Solarwirtschaft – ebensp in der Schweiz.
– Zur Energieintensität und Umweltbelastung gibt es viele Studien, die zumindest belegen, dass es grosse Unterschiede in der jeweiligen Produktion gibt – und eben auch vergleichsweise günstige Produktionsweisen.
– Im Übrigen zeigt die Anlehnung an Hans-Werner Sinn, wes Geistes Kind die Verfasser sind. Sinn ist das Paradebeispiel eines Ökonomen, der bezüglich Erneuerbarer Energien gar nichts verstanden hat und der immer einsamer in der Wissenschaft, selbst in der Ökonomie dasteht.
– Noch ein Detail: Selbst wenn Ereoi-Berechnungen stimmten, sind PV-Anlagen hierzulande spätestens dann keine Energiesenken mehr, wenn deren Bestandteile mit Erneuerbaren Energien erzeugt werden. Ansätze dazu gibt es bereits in der wiederaufkeimenden europäischen Solarindustrie – zb Meyer Burger mit Produktion in Deutschland. Das Geschwätz um die hiesige Energiesenke widerspricht zudem allen wissenschaftlichen Erkenntnissen: Die energetische Rückzahldauer von Solarmodulen beträgt heutzutage zwischen acht Monate bis zu zwei Jahren!

© Solarmedia Guntram Rehsche

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Die tiefe Geothermie – Energielösung vor Ort

Die derzeitigen Debatten über die Sicherheit der Energieversorgung und den Klimaschutz machen klar: Wir müssen unseren Energiemix neu denken. Als nachhaltige Energiequelle hilft die Geothermie mit, den künftigen Energiebedarf zu decken.

Es ist unübersehbar: Von Genf über Basel und auch in den Kantonen Waadt und Jura ist die tiefe Geothermie (ab einer Tiefe von etwa 500 Metern) im Aufwind. Eine Übersicht der Geothermie-Projekte finden Sie hier. Nach anfänglichem Zögern hat sich die Schweiz aufgemacht, ihren tiefen Untergrund zu erkunden und ihr geothermisches Potenzial zu erschliessen. Dieses grosse Unterfangen ist aber nicht ohne Risiko, denn unser Untergrund ist eine teure Black Box, deren Erkundung hohe Anfangsinvestitionen erfordert. Hinzu kommt, dass wir keine jahrzehntelange Öl- und Gastradition haben und deshalb eine leistungsfähige Industrie quasi von Grund auf neu aufbauen müssen. Dennoch ist die Tiefengeothermie eine überzeugende Lösung, um die aktuellen Herausforderungen im Energie- und Klimabereich zu bewältigen.

Eine Quelle für Wärme und Elektrizität: Der Schweizer Untergrund birgt ein riesiges natürliches Wärmereservoir, das unabhängig von klimatischen Bedingungen permanent und uneingeschränkt zur Verfügung steht. Die geothermischen Ressourcen des oberflächennahen Untergrunds werden bereits in grossem Umfang für die Wärmeversorgung von Wohnhäusern genutzt: In der Schweiz liefern Erdwärmesonden mit Wärmepumpen derzeit mehr als 80 Prozent der rund 4 Terawattstunden (TWh) Wärme, die aus geothermischer Energie gewonnen wird.

Diese erneuerbare Energie kann auch in anderen Bereichen genutzt werden – zum Beispiel für zentrale Heizungs- und Klimaanlagen oder zur Stromerzeugung, wenn die Wärmequelle eine Temperatur von mehr als etwa 110 Grad Celsius liefert. Sie kann auch Industriebetriebe, Stadtviertel oder sogar ganze Agglomerationen mit Energie versorgen. Und sie hilft uns sogar beim Ausgleich unseres Energiesystems, indem sie wertvolle saisonale Speicherkapazitäten bietet. So kann überschüssige Wärme im Untergrund gespeichert werden, um bei Bedarf genutzt zu werden.

Unsere europäischen Nachbarn haben bereits zahlreiche Projekte umgesetzt, die das wirtschaftliche Potenzial der «hydrothermalen Tiefengeothermie» aufzeigen. Hydrothermale Tiefengeothermie meint die Nutzung von Heisswasserquellen, die natürlicherweise in den durchlässigen Schichten des Untergrunds vorhanden sind. In Frankreich gibt es im Grossraum Paris rund 55 hydrothermale Projekte, die seit Ende der 1970er-Jahre fast eine Million Menschen mit Wärme versorgen. In der Schweiz gibt es nur ein vergleichbares Projekt in Riehen (BL), das seit 1994 fast 8000 Einwohner mit Wärme versorgt. Daneben können auch unkonventionelle Systeme entwickelt werden, wie beispielsweise stimulierte geothermische Systeme oder «Closed Loop»-Systeme, mit denen die Wärme aus dem Untergrund unabhängig vom Vorhandensein geothermischer Gewässer genutzt werden kann.

Vielversprechend ist auch die sogenannte petrothermale Tiefengeothermie. Sie erzeugt Strom und Wärme durch die Nutzung der Wärme in kristallinem Gestein in grosser Tiefe. In Finnland wurde 2021 zum Beispiel in der Nähe von Helsinki erstmals bis in eine Tiefe von 6,5 Kilometer gebohrt.

Das Bundesamt für Energie (BFE) schätzt, dass die Nutzung der Energie aus warmem, trockenem Festgestein bis Mitte des Jahrhunderts 2 Terrawattstunden an geothermischen Strom liefern wird. Technologische Fortschritte ermöglichen nicht nur die Erschliessung immer tieferer geothermischer Ressourcen, sondern erweitern auch das Anwendungsspektrum der Geothermie.

Interessen abwägen: Die tiefe Geothermie hat viele Vorteile. Sie liefert sogenannte Bandenergie, das heisst sie kann kontinuierlich genutzt werden, da sie nur von den spezifischen Eigenschaften des Untergrunds abhängt. Daher ist die Geothermie zumindest teilweise eine Alternative zur Kernenergie. Da die geothermische Energieproduktion flexibel ist und im Falle einer hohen täglichen oder saisonalen Nachfrage hochgefahren werden kann, kann sie zur Lösung des Versorgungsproblems im Winter und so auch zur Verminderung unserer Abhängigkeit von Gas beitragen. Zudem bleibt der Preis für geothermische Energie stabil, ganz im Gegensatz zur chronischen Preisvolatilität der fossilen Energieträger, und er wird auch nicht durch Klimaschwankungen beeinflusst.

Die Geothermie schürt jedoch auch ökologische Bedenken, insbesondere hinsichtlich der Verschmutzung der unterirdischen Trinkwasserressourcen. Zudem sind die Stimulations- und Bohraktivitäten nicht ohne Risiko und können Erdbeben mit Schadenfolgen auslösen, wie sie bei den Projekten in Basel und St. Gallen beobachtet wurden. Um diese Risiken zu mindern, können bewährten Verfahren und Standards, wie sie in der Ölindustrie seit Jahrzehnten in den Bereichen Reservoirmanagement und Bohrlochintegrität etabliert sind, auch bei der geothermischen Nutzung eingesetzt werden. Das Unternehmen Geo Energie Suisse hat im Rahmen ihres Tiefengeothermie-Pilotprojekts in Haute-Sorne im Kanton Jura ein System zur Überwachung von Erdbeben eingerichtet. Dadurch kann der Betreiber die Betriebsabläufe anpassen, um stets unter der niedrigsten Alarmstufe zu bleiben und bei einer Zunahme der seismischen Aktivitäten sofort reagieren zu können.

Geothermie und Lithiumproduktion: Bereits zeichnen sich neue Möglichkeiten ab, wie die wirtschaftliche Attraktivität der tiefen Geothermie weiter gesteigert werden kann. Eine zusätzliche Einnahmequelle für geothermische Projekte ist beispielsweise die «Kaskadennutzung» der Wärme: Zunächst wird Strom erzeugt, mit sinkender Temperatur dann Wärme, mit der Wohnhäuser, Gewächshäuser oder Fischzuchtbetriebe mit Warmwasser versorgt werden können. Einige geothermale Gewässer enthalten auch wirtschaftlich und strategisch wichtige Metalle, wie beispielweise geothermales Lithium, das bei der Herstellung von Autobatterien verwendet wird und den Übergang zur Elektromobilität fördern kann.

Ungenutztes Potenzial: In der Schweiz ist die oberflächennahe Geothermie mit Wärmepumpen auch heute noch die verbreitetste Methode zur Nutzung geothermischer Ressourcen. Die Investitionen, die für Projekte zur Erkundung des tieferen Untergrunds erforderlich sind, werden immer noch als zu hoch angesehen. Doch solche Investitionen ermöglichen gerade im Falle von unkonventionellen Geothermieprojekten, die Machbarkeit dieser vielversprechenden Technologie nachzuweisen. Aus diesem Grund wird der Bund die Geothermie wie andere erneuerbare Energien auch weiterhin unterstützen, sodass neue technische Fortschritte und Skaleneffekte erzielt werden können. Er schafft ein geeignetes regulatorisches Umfeld für die geothermische Energie und unterstützt den Markt, der in der Schweiz erst im Entstehen ist. Die zahlreichen Tiefengeothermieprojekte, die 2022 auf der Agenda 2022 stehen, zeigen, dass die staatliche Unterstützung bereits erste Früchte trägt.

Nicole Lupi, Fachspezialistin Geothermie, Bundesamt für Energie (BFE)

Der Artikel erschien zuerst in „Die Volkswirtschaft»/»La vie économique“

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Berechnungen zu Solar-Potential: Korrekturen

Danke an Alle, die geholfen haben mitzurechnen (siehe Solarmedia vom 17.April 2022)! Zu korrigierende Faktoren heben sich allerdings teilweise auf - deshalb ja auch die transparent gemachte Berechnung - Dank jenen, die das so verstehen, ewige Haker sollten sich mal selbst zuhören.

Zu korrigieren sind:
- 5m2 Flächenbedarf (statt10) pro KWp
- 40 GWp (statt 400) bei ursprünglicher Berechnung der möglichen Leistung
- mit Fassaden und Infrastrukturen Flächenpotential gegen 800km2 (statt 400).
- Total also 160 GWp = 160 TWh, immer noch 3faches des aktuellen Strombedarfs (60) und rund drei Fünftel des Gesamtenergiebedarfs! Unabhängig von Zahlen gilt: Selbst den ärgsten Kritikern der CH-Solarwirtschaft scheint zu dämmern, dass in ihr eben doch ein gewaltiges Energiepotential schlummert. Zusammen mit der Wasserkraft wird es im Stromsektor für Versorgungssicherheit sorgen. Wir müssen es nur anpacken und nicht verbohrt dagegen anschreiben!

© Solarmedia Guntram Rehsche

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E-Mobil und Speicher für Solarstrom in einem

Die Elektromobilität soll einen wichtigen Beitrag zur Eindämmung der Klimaerwärmung leisten. Dafür muss die wachsende Zahl an Elektroautos einschliesslich der Ladestationen in die bestehende Stromversorgung integriert werden. Das ist eine grosse Herausforderung – und schafft gleichzeitig neuartige Möglichkeiten für einen ‹klugen› Betrieb des Stromnetzes. Ein Forschungsprojekt im Basler Neubauareal „Erlenmatt Ost“ zeigt, dass sich Elektroautos zugleich für Carsharing und Zwischenspeicherung von Solarstrom nutzen lassen.

Quelle: energeiaplus  

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Wie weit reicht das CH-Solar-Potential ? Weit !

Heute präsentiert die NZZ am Sonntag eine neue Studie (Titel siehe oben, Screenshot des Artikels ganz unten), die auf ein CH-Solar-Potential von rund 50 Terawattstunden Strom kommt (bei CH-Gesamtverbrauch von deren rund 60 TWh). Solarmedia rechnet mal selber - ganz transparent und allen zum Frass vorgeworfen. Rechnen Sie mit! Die etwas andere, viel einfachere und zugegebenermassen auch etwas vereinfachende Berechnung des Solarpotentials:

Wenn Deutschland zwei Prozent der Landesfläche für Windkraft-Anlagen ausscheiden kann, dann kann das die Schweiz sicher zumindest in der Grössenordnung von einem Prozent (also 400 km2). Zumal ja allein die CH-Dachfläche ca. 1200 km2 beträgt - also zum Beispiel rund ein Drittel der Dachfläche mit Solarmodulen bedeckt sein müsste. Möglich sind aber auch (neuerdings) Module auf gewissen landwirtschaftlichen Flächen (Agri-PV), oder auch Module an Fassaden (fast unermesslich viele Möglichkeiten an all den Gebäuden, Module auf Stauseen und in gewissen Berggebieten (entweder bereits durch Infrastrukturen eingeschränkte oder ungenutzte abgelegene Flächen). Wichtig im Winter!

Rechnen wir also mit den durchaus realistischen 400km2, die mit Modulen belegt werden können. Und dabei rechnen wir sehr konservativ mit 10m2 Flächenbedarf für 1KWp, also Stromleistung (bei heutiger Effizienz der Module braucht es eher nur noch deren 5 m2, eine Flächenreserve bleibt für Zufahrtswege etc.).

Mit diesen Daten ergibt sich:
- 1km2 = 1000*1000 = 1Mio m2
- 400km2 = 400*1Mio m2 = 400 Mio m2 nutzbare Modulfläche - geteilt durch 10 für 1KWp
- ergeben 40 Mio KWp = 40'000 MWp = 400 GWp = 400 TWh Stromertrag jährlich, fast das Doppelte an Energie (260 TWh), die die CH insgesamt verbraucht!

Fazit: Die Schweiz kann nicht nur ihren Strombedarf (rund 60 TWh), sondern ihren gesamten Energiebedarf (rund 260 TWh) mit Solarenergie decken. Dem Speicherbedarf widmet sich Solarmedia ein anderes Mal! Wer Rechenfehler entdeckt: Bitte um Rückmeldung!

Vergrössern mit Klick auf Screenshot !

 

© Solarmedia Guntram Rehsche

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Mehr Strom verbraucht

Im Jahr 2021 lag der Stromverbrauch in der Schweiz mit 58,1 Milliarden Kilowattstunden (Mrd. kWh) über dem Niveau des Vorjahres (+4,3%). Die inländische Erzeugung (nach Abzug des Verbrauchs der Speicherpumpen) betrug 60,1, der physikalische Stromimportüberschuss 2,4 Mrd. kWh.

Der Landesverbrauch lag 2021 bei 62,5 Mrd. kWh. Nach Abzug der Übertragungs- und Verteilverluste von 4,4 Mrd. kWh ergibt sich ein Stromverbrauch von 58,1 Mrd. kWh. Das sind 4,3% oder 2,4 Mrd. kWh (entspricht etwa dem Jahresverbrauch von 479‘800 Haushalten) mehr als 2020 (55,7 Mrd. kWh). Die Veränderungen gegenüber dem Vorjahr betrugen +3,2% im ersten, +9,0% im zweiten, +2,1% im dritten und +3,4% im vierten Quartal.

Neben den pandemiebedingten «kompensatorischen Effekten» im 2. Quartal wirkten 2021 die allgemeine Wirtschaftsentwicklung, die Witterung sowie die Bevölkerungsentwicklung verbrauchssteigernd. Hingegen wirkten Effizienzsteigerungen verbrauchssenkend.

• Wirtschaftsentwicklung: Das Bruttoinlandprodukt (BIP) nahm 2021 gemäss den ersten provisorischen Ergebnissen um 3,7% zu (Quelle: Staatssekretariat für Wirtschaft, SECO).
• Bevölkerungsentwicklung: Die Bevölkerung der Schweiz nahm 2021 gemäss den provisorischen Ergebnissen des Bundesamtes für Statistik (BFS) vom 5. April 2022 um 0,8% zu.
• Witterung: 2021 nahmen die Heizgradtage gegenüber dem Vorjahr um 15,3% zu (siehe Tabelle im Anhang). Da in der Schweiz gegen 10% des Stromverbrauchs für das Heizen verwendet werden, wirkt diese Entwicklung leicht verbrauchssteigernd.

Inländische Elektrizitätsproduktion 2021: Die Elektrizitätsproduktion (Landeserzeugung) sank 2021 um 8,2% auf 64,2 Mrd. kWh (2020: 69,9 Mrd. kWh). Nach Abzug des Verbrauchs der Speicherpumpen von 4,1 Mrd. kWh ergibt sich eine Nettoerzeugung von 60,1 Mrd. kWh. In allen Quartalen lag die Landeserzeugung unter dem entsprechenden Vorjahreswert (-3,2%, -6,6%; -4,5%, -18,6%).

Die Wasserkraftanlagen (Laufkraftwerke und Speicherkraftwerke) produzierten 2,7% weniger Elektrizität als im Vorjahr (Laufkraftwerke -3,9%, Speicherkraftwerke -1,9%). Im Sommer stieg die Produktion der Wasserkraftwerke im Vergleich zum Vorjahr um 2,5% (Laufkraftwerke +3,8%, Speicherkraftwerke +1,3%), in den beiden Winterquartalen sank die Produktion hingegen um 9,2% (Laufkraftwerke -16,3%, Speicherkraftwerke -5,0%).

Die Stromproduktion der vier schweizerischen Kernkraftwerke sank vor allem infolge der mehrmonatigen Revision des Kernkraftwerks Leibstadt um 19,4% auf 18,5 Mrd. kWh (2020: 23,0 Mrd. kWh). 2021 lag die Verfügbarkeit des schweizerischen Kernkraftwerkparks bei 71,9% (2020: 88,0%).

An der gesamten Elektrizitätsproduktion waren die Wasserkraftwerke zu 61,5% (davon Laufkraftwerke 26,4%, Speicherkraftwerke 35,1%), die Kernkraftwerke zu 28,9% sowie die konventionell-thermischen und erneuerbaren Anlagen zu 9,6% beteiligt.

Importüberschuss im Jahr 2021: Bei physikalischen Importen von 31,5 Mrd. kWh und physikalischen Exporten von 29,1 Mrd. kWh ergab sich 2021 ein Importüberschuss von 2,4 Mrd. kWh (2020: Exportüberschuss von 5,6 Mrd. kWh). Im ersten und im vierten Quartal (Winterquartale) importierte die Schweiz per Saldo 5,7 Mrd. kWh (2020: 0,8 Mrd. kWh), im zweiten und dritten Quartal exportierte sie per Saldo 3,3 Mrd. kWh (2020: 6,3 Mrd. kWh).

Der Erlös aus den handelsbasierten Stromexporten betrug gemäss den Angaben des Bundesamts für Zoll und Grenzsicherheit (BAZG) 3'562 Mio. Franken (10,88 Rp./kWh). Für die handelsbasierten Stromimporte fielen Ausgaben von 3'820 Mio. Franken an (10,80 Rp./kWh). Somit ergab sich im Jahr 2021 (wie in den Jahren 2016 und 2017) für die Schweiz ein negativer Aussenhandelssaldo von 258 Mio. Franken (2020: positiver Aussenhandelssaldo von 293 Mio. Franken) [Quelle: BAZG / swissimpex; Stand: 1.4.2022]. 

Quelle und Statistiken:  Bundesamt für Energie

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