Solar am Sonntag: Strompreis stabil - why?

Da macht die Arbeit an einem Artikel für die Rubrik «Solar am Sonntag» doch so richtig Sinn: An einem der ersten weit verbreitet sonnigen Tage des Jahres - es ist noch nicht mal Mitte März - haben die Temperaturen bereits annähernd 20° erreicht. Dahinter steckt ja, wer wohl, natürlich die Sonne. Sie versorgt uns mit Solarstrom, dass es nimmer hören will. Schon gestern titelte etwa die Plattform «Pressetext» vom boomenden Solarstrom in Deutschland. 

Tankstelle Zürich-Höngg
6.3.26  Bild: Guntram Rehsche

Natürlich ist auch anderes los: das Bild weist hin auf  die Energiefront. Der Ölpreis ist krisen- und kriegsbedingt innerhalb von rund zwei Monaten um etwa die Hälfte in die Höhe geschossen. Es braucht wenig hellseherische Fähigkeiten vorherzusagen, dass das Ende der Fahnenstange noch nicht erreicht ist. Das wird Auswirkungen haben einerseits auf die Benzinpreise (die bislang mit unter zehn Prozent kaum gestiegen sind), andererseits auf die Heizölpreise (schon stärker). Glücklich also, wer ein E-Auto sein Eigen nennt und mit einer Wärmepumpe heizt. Meinte ein Spassvogel kürzlich: Solar- und Windenergie müsse halt nicht durch die Meerenge von Hormus (dem Engpass auf dem Weg zu den Erdöl- und Gasquellen im Nahen Osten)....

GLP-Nationalrat Jürg Grossen hat in einem NZZ-Interview dargelegt (hinter Bezahlschranke), was mit dem Überschuss an Strom geschehen kann,  wenn aufgrund der vielen Anlagen bei anhaltendem Sonnenschein zu viel Strom produziert wird, was zweifellos in diesem Sommer der Fall zeitweise eintritt. Abhilfe schaffen: E-Autobatterie laden, Wärmepumpe nutzen, dezentrale eigene Stromspeicher alimentieren. Das Problem des Überschussstroms bei der Solarenergie-Produktion lässt sich also leicht lösen und ist technologisch sowieso schon länger möglich (zumal auch Speicherseen insofern einen Beitrag leisten, als deren Wasser für stromarme Zeiten aufgespart werden kann). 

 

Den Skeptiker*innen sei zugerufen: Bedenke, man kann nicht gleichzeitig einen drohenden Überschuss beklagen, aber auch einen Strommangel aufgrund neuer Geräte wie E-Autos und Wärmepumpen herauf beschwören. Denn das eine (der Überschuss) dient idealerweise der Abdeckung des anderen,  des Mehrbedarfs. Übrigens: der Wirtschaftsdienst Bloomberg liefert auf seiner englischen Website Hintergrund-Info zur Preisentwicklung in Deutschland - nicht nur schiessen dort Öl- und Benzinpreise durch die Decke, sondern bleiben die Strompreise moderat auf bisherigem Niveau, u.a. dank dem grossen Angebot an Solarstrom.

Es ist übrigens auch noch, daran sei erneut erinnert, eine grosse Zahl technologischer Entwicklungen unterwegs, die die Effizienz solartechnischer Anlagen (in häufig unerwarteter Weise) und in grossem Ausmass steigern werden (Stichwort ist etwa die Perowskit-Technologie, die auf anderen Rohstoffen als Silizium beruht und sehr viel kostengünstiger anzuwenden ist).

Solare Erfolgsrückmeldungen gibt es zudem aus den verschiedensten Ländern in aller Welt - siehe dazu die Serie auf Solarmedia, die mit der Solar-Szene in Kuba begonnen hat (hier >>>). Ja, man höre und staune - und lasse den Blick weiter schweifen. Etwa nach Pakistan, nach Polen oder Ungarn, nach Portugal und selbst auf den afrikanischen Kontinent. Solarmedia liefert die Info in  kommender Zeit!

Text & Bild: Guntram Rehsche Solarmedia  

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Energiepolitik: Vorschau auf Parlamentsgeschäfte

Sollen Kernkraftwerke (KKW) in der Schweiz wieder möglich sein? Sollen Hoch- und Höchstspannungsleitungen in Zukunft nur noch oberirdisch verlegt werden? Soll das «Bundesgesetz über subsidiäre Finanzhilfen zur Rettung systemkritischer Unternehmen der Elektrizitätswirtschaft. (FiREG)» bis 2031 verlängert werden? Um diese und weitere Fragen geht es im Parlament in der Frühlingssession 2026.

Die Themen im Ständerat

Als Erstrat diskutiert der Ständerat, ob in der Schweiz wieder neue Kernkraftwerke gebaut werden dürfen. Hintergrund ist die Volksinitiative «Jederzeit Strom für alle», auch bekannt als Blackout-Initiative, die von über 129’000 Stimmberechtigten unterzeichnet und im Februar 2024 eingereicht wurde. Der Bundesrat lehnt die Initiative ab und hat dazu einen indirekten Gegenvorschlag formuliert. Er ist der Meinung, dass es keine Verfassungsänderung braucht, welche bei der Annahme der Initiative nötig wäre. Er schlägt vor, dass das Kernenergiegesetz so angepasst wird, dass der Bau neuer Kernkraftwerke wieder möglich wird. Folgt der Ständerat seiner vorberatenden Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie (UREK-S), soll der indirekte Gegenvorschlag des Bundesrats angenommen werden.

Der Ständerat berät zudem verschiedene energiepolitische Vorstösse:

Im Ständerat ist die Motion der Kommission für Umwelt, Raumplanung und Energie des Nationalrates (UREK-N) «Umfassende Energiespeicherstrategie und Aktionsplan» traktandiert. Sie verlangt vom Bundesrat, dass dieser eine umfassende Energiespeicher-Strategie mit einem Aktionsplan ausarbeitet. Der Nationalrat hat den Vorstoss bereits angenommen. Eine weitere Motion, die vom Ständerat in der Frühlingssession 2026 besprochen wird, stammt von der Fraktion Die Mitte. Die Mitte-Fraktion fordert den Bundesrat mit der Motion «Auf in die smarte Energie-Schweiz! Das Potenzial intelligenter Netze nutzen» auf, eine Gesetzesvorlage vorzulegen, welche die flächendeckende Entwicklung intelligenter Netze (sogenannte Smart Grids) fördert. Aus Sicht des Bundesrates bestehen mit dem Energiegesetz im Rahmen der Energiestrategie 2050 heute bereits genügend Anreize, um in intelligente Netze zu investieren. Deshalb beantragt er eine Ablehnung der Motion. Der Nationalrat hat als Erstrat den Vorstoss angenommen.

Ausserdem diskutiert der Ständerat auch die Motion «Bessere Rahmenbedingungen für Schweizer Elektrizitätsunternehmen, damit sie in erneuerbare Energien im Inland und nicht im Ausland investieren» von Piero Marchesi (SVP/TI). Die Motion will den Bundesrat beauftragen, bessere Rahmenbedingungen für Schweizer Unternehmen zu schaffen, damit sie mehr in der Schweiz und weniger im Ausland in den Bau von Anlagen zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien investieren. Der Bundesrat hat die Motion abgelehnt, da er der Ansicht ist, dass mit dem Bundesgesetz über eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien bereits die geeigneten Rahmenbedingungen vorhanden sind. Der Nationalrat hatte als Erstrat die Motion angenommen.

Weiter befasst sich der Ständerat mit der Motion von Peter Hegglin (Die Mitte/ZG) «Nachhaltige Verwertung von biogenen Reststoffen aus der landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette». Sie verlangt eine Anpassung der Energieförderungsverordnung, damit Reststoffe aus der landwirtschaftlichen Produktion in Überschusssituationen vollständig in landwirtschaftlichen Biogasanlagen verwertet, sofern die Reststoffe nicht als Futter verwendet werden können. Der Bundesrat beantragt die Ablehnung, da eine Lockerung der Fördergrenze zu höheren Kosten führen würde, die über den Netzzuschlagsfond und damit über die Stromverbraucher getragen würden. Dies widerspreche dem umweltrechtlichen Verursacherprinzip.

Die Themen im Nationalrat

Im Nationalrat steht das Bundesgesetz über subsidiäre Finanzhilfen zur Rettung systemkritischer Unternehmen der Elektrizitätswirtschaft (FiREG) auf der Traktandenliste. Der Bundesrat schlägt vor, dass das FiREG befristet um fünf Jahre bis 2031 verlängert wird. Aus Sicht der vorberatenden Kommission ist es nicht vertretbar, das FiREG ersatzlos auslaufen zu lassen. Denn: Die grössten Unternehmen der Elektrizitätswirtschaft sind aus Sicht der UREK-N systemkritisch. Ein Ausfall hätte unabsehbare Konsequenzen für die Stromversorgung und damit gravierende Auswirkungen auf Gesellschaft und Wirtschaft. Der Nationalrat berät das Geschäft als Erstrat in der Frühlingssession.

Der Nationalrat berät ausserdem noch die folgenden energiepolitischen Vorstösse:

Barbara Schaffner (GLP/ZH) verlangt in ihrer Motion «Netzebenübergreifende lokale Elektrizitätsgemeinschaften», dass lokale Elektrizitätsgemeinschaften (LEG) auf verschiedenen Netzebenen möglich sein sollen. Bis jetzt ist das nicht der Fall. Teilnehmer einer LEG müssen im gleichen Netzgebiet nahe beieinander auf der gleichen Netzebene angeschlossen sein. Der Bundesart beantragt die Annahme der Motion. Mit dem Postulat «Netzdienliche Resilienz- und Speicherstrategie für das Stromsystem Schweiz», ebenfalls von Barbara Schaffner, beauftragt sie den Bundesrat, eine Resilienz- und Speicherstrategie für das Stromsystem Schweiz vorzulegen.

Letztlich debattiert der Nationalrat über das Postulat «Bessere Nutzung der bestehenden Stauseen» von Bruno Storni (SP/TI). Der Bundesrat soll einen Bericht über das Potenzial und mögliche Optimierungsmassnahmen zur Erhöhung der realen Wasserkraft-Winterspeicherreserven in den bestehen Stauseen erstellen, die derzeit lediglich zu 65% genutzt werden. Der Bundesrat sieht jedoch keinen Anlass zur Annahme des Postulats: Die Zahl bilde lediglich die Summe aller Speicherseen ab und sei nicht als Hinweis auf ungenutzte Optimierungsmöglichkeiten zu verstehen. Die Kraftwerksbetreiber optimieren ihre Anlagen, um die Rentabilität sicherzustellen, und nicht nur um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Deshalb sieht der Bundesrat keine Gründe, diesen Bericht zu erstellen und schlägt eine Ablehnung vor.

Mattia Pesolillo, Hochschulpraktikant Kommunikation, Bundesamt für Energie (BFE)
Bild: Rob Lewis, parlament.ch

Quelle:https://energeiaplus.com/2026/03/02/vorschau-fruehlingssession-2026-blackout-initiative-stromnetz-und-versorgungssicherheit-im-fokus/

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Axpo baut Europas grösste Solardachanlage

Die Axpo Tochter Urbasolar hat mit dem Bau Europas grösster zusammenhängender Dachsolaranlage begonnen. Die Anlage entsteht auf dem 136.000 m² grossen Dach des Logistikgebäudes OMEGA in Dourges, Nordfrankreich, und hat eine Leistung von 18 Megawatt. Darum geht’s:

• Axpo Tochter Urbasolar baut Europas grösste Dachsolaranlage auf dem OMEGA-Logistikgebäude in Dourges (Nordfrankreich) mit 18 MWp Leistung – davon 1 MWp für den Eigenverbrauch. Die Anlage könnte über 4500 Haushalte mit Strom versorgen.
• Das OMEGA-Gebäude umfasst 136 000 m² und bietet Platz für 450 Mitarbeitende; darunter die von PepsiCo.
• Statt nur das gesetzliche Minimum von 30 Prozent der Dachfläche zu nutzen, deckt das Projekt die gesamte nutzbare Dachfläche mit Solaranlagen ab und zeigt die Kompetenz in grossflächigen Dachinstallationen von Urbasolar.

Das Logistikgebäude OMEGA (siehe Bild oben) wurde als Vorbild für Energieeffizienz konzipiert. Es besteht aus zwölf Lagereinheiten mit je rund 11.000 m² Fläche, einer Höhe von 11,5 Metern und Laderampen an zwei der vier Fassaden. Mit Platz für bis zu 450 Mitarbeitende trägt das neue Lager zur Erfüllung der wachsenden Anforderungen der nationalen Logistik und zur Dekarbonisierung von Logistikaktivitäten bei – insbesondere für den PepsiCo-Konzern, der sich für OMEGA entschieden hat und Ende September 2025 eingezogen ist.

Das OMEGA-Projekt wird von SPL Delta 3 geleitet, dem Immobilienentwickler hinter der multimodalen Plattform. Diese wird von einem gemischten Konsortium und der Region Hauts-de-France getragen. Die Endinvestoren Tristan Capital Partners und Edmond de Rothschild REIM France finanzieren das Projekt gemeinsam.

Thibault Ancely (Geschäftsführer, Tristan Capital Partners) und Kristelle Wauters (Vorstandsvorsitzende, Edmond de Rothschild REIM France) betonen: «Wir sind stolz, Teil eines Projekts zu sein, das Innovation und Nachhaltigkeit verbindet. Unser Ziel ist die Entwicklung von Logistikinfrastrukturen, die heutigen ökologischen Anforderungen entsprechen. Die Partnerschaft mit Urbasolar ist dabei zentral für die Maximierung der Energieeffizienz.»

Antoine Millioud, Präsident von Urbasolar und Leiter der Division Solar bei Axpo, ergänzt: «Dieses Projekt ist ein Meilenstein unserer Nachhaltigkeitsstrategie. Durch die Integration modernster Photovoltaik-Lösungen zeigen wir, dass Solarenergie Energiekosten und CO₂-Emissionen erheblich senken kann. Wir schätzen die Zusammenarbeit mit Partnern, die unsere Vision einer nachhaltigen Energiezukunft teilen.» Das Projekt unterstreicht das Engagement von Axpo, die Energiewende voranzutreiben und erneuerbare Energiequellen auszubauen

«Um dieses Gebäude zum Vorbild in der Umweltbilanz zu machen, wollten wir uns nicht auf das gesetzliche Minimum von 30 % Dachfläche beschränken,» erklärt Emmanuel Favreuille, Direktor bei SPLA DELTA 3. «Die Entscheidung, die gesamte nutzbare Dachfläche mit einer Mischung aus Eigenverbrauch und Einspeisung auszustatten, erwies sich als entscheidender Erfolgsfaktor – besonders da Energiemanagement für unsere Kunden zunehmend wichtiger wird.»

Quelle: Axpo Medienmitteilung

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E-Autos und Wärmepumpen helfen, Energiewende umzusetzen

© Gemäss einem neuen Bericht könnten Wärmepumpen und E-Autos in Zukunft wichtige Flexibilitätslieferanten für das Schweizer Stromsystem sein. (Bild mit KI generiert: Lea Rüfenacht / ETH Zürich)

Flexible gesteuerte Wärmepumpen und Elektroautos könnten in Zukunft Stromimporte reduzieren und Strompreise senken. Das zeigt eine neue Studie eines Schweizer Forschungskonsortiums unter der Leitung der ETH Zürich.  

Elektroautos und Wärmepumpen könnten bei der Umsetzung der Schweizer Energiestrategie eine grosse Rolle spielen. Bis 2050 soll gemäss Bundesrat die Energieversorgung der Schweiz CO2-neutral sein. Wärmepumpen sollen Öl- und Gasheizungen, und Elektroautos allmählich Verbrennerfahrzeuge ersetzen. Dadurch steigt der Strombedarf deutlich an – von heute rund 56 Terawattstunden (TWh) auf rund 75 TWh pro Jahr bis 2050.

Ein neuer Bericht des Schweizer Forschungskonsortiums «PATHFNDR», das vom Schweizer Bundesamt für Energie im Rahmen des Programms «SWEET» gefördert wird, zeigt nun, dass Wärmepumpen und Elektroautos neben der Wasserkraft wichtige Flexibilitätslieferanten für das Schweizer Stromsystem im Jahr 2050 sein können. Christian Schaffner, Direktor des Energy Science Centers an der ETH Zürich und Co-Leiter des Projektes erklärt: «Beide Technologien stimmen den steigenden Stromverbrauch besser mit der Stromproduktion aus erneuerbaren Energiequellen ab. Das entlastet das Stromnetz, verringert die Importe und senkt die Strompreise im Grosshandel – vor allem in den Wintermonaten.» 

Nur verbrauchen, wenn das Netz nicht ausgelastet ist: Diese Flexibilität zeigt sich im Alltag folgendermassen: Bei Aussentemperaturen von 0°C können sich intelligent gesteuerte Wärmepumpen in Gebäuden mit Minergie-Standard bis zu zehn Stunden abschalten, ohne dass die Raumtemperatur spürbar sinkt. Dadurch lässt sich vermeiden, dass zu viele Wärmepumpen gleichzeitig laufen und das Netz überlasten.  

Auch Elektroautos sind oft viel länger am Netz als für eine Vollladung nötig – zum Beispiel, wenn sie nach Feierabend in der Garage zum Laden angeschlossen werden. Dies erlaubt einen zeitlich optimierten Ladevorgang, der sich am Stromangebot orientiert. Besonders lohnen würde sich laut Studie das Laden am Arbeitsplatz: «Tagsüber, wenn die Sonne scheint, stehen viele Fahrzeuge ohnehin auf Parkplätzen. Wenn sie dort laden, liesse sich die Photovoltaikproduktion optimal nutzen», erklärt Siobhan Powell, Energieforscherin an der ETH Zürich und eine der Hauptautorinnen. 

Mehr Strom, weniger Stromimporte: Die Schweiz will bis 2050 50 bis 60 Prozent ihres Strombedarfs (45 TWh pro Jahr) mit neuen erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik, Windenergie oder Biomasse decken. Die Modellrechnungen der Forschenden zeigen nun, dass dieses Ziel durch den flexiblen Stromverbrauch von Wärmepumpen und Elektrofahrzeugen einfacher zu erreichen sein wird. 

Werden Wärmepumpen und Elektroautos flächendeckend flexibel koordiniert und gesteuert, könnten in der Schweiz im Jahr 2050 rund vier Prozent mehr erneuerbarer Strom zur Verfügung stehen. «Der grösste Teil davon ist Solarstrom im Frühling und Sommer, der besser verteilt und dadurch nicht abgeregelt werden muss», erklärt Powell. 

Dazu kommt, dass durch flexible Wärmepumpen und Elektroautos die Netto-Stromimporte über das ganze Jahr hinweg um rund 20 Prozent sinken könnten, insbesondere auf Grund höherer Nettoexporte im Frühling und im Sommer. «Das sind etwa 1.8 TWh Strom, was dem Jahresverbrauch von rund 0,5 Millionen Schweizer Haushalten entspricht», sagt Powell. Gemäss der Studie würde die Schweiz auch in den Wintermonaten rund 0.7 TWh weniger Strom importieren. Dies entspricht 4.4 Prozent weniger Winter-Nettoimporte im Vergleich zu einem Energiesystem ohne flexibel gesteuerte Wärmepumpen und Elektroautos.  

Günstigerer Strom und weniger Gaskraftwerke: Die Studie zeigt ausserdem, dass auch die Strompreise im Grosshandel auf Grund einer gleichmässigeren Verteilung von Angebot und Nachfrage mittels flexibler Wärmepumpen und Elektroautos sinken könnten. Am grössten ist diese Strompreissenkung in den Wintermonaten Januar bis März, wo die Preise im Grosshandel um bis zu sechs Prozent sinken könnten.

Die Forschenden schätzen ausserdem, dass ein durch flexible Wärmepumpen und Elektroautos gestütztes Stromsystem um rund vier Prozent günstiger betreibbar wäre als ein System ohne diese beiden Flexibilitätslieferanten. 

Zudem müssten durch den Einsatz flexibel gesteuerter Wärmepumpen und Elektroautos 2050 auch weniger Gaskraftwerke und Batteriespeicher gebaut werden. Der Investitionsbedarf in Gaskraftwerke und Batterien sinkt den Schätzungen zu Folge um rund ein Drittel. «Gaskraftwerke und Batterien sind vor allem notwendig, um Spitzen der Stromnachfrage auszugleichen. Wenn Elektrofahrzeuge und Wärmepumpen diese Funktion übernehmen, dann brauchen wir weniger davon», erklärt Powell. 

Tiefere Spitzenlasten in Quartieren und reduzierter Netzausbau: Wenn viele Haushalte gleichzeitig ihre Autos laden oder ihre Wärmepumpen betreiben, drohen Engpässe. Die heutigen Leitungen und Transformatoren wären für diese Lasten häufig nicht ausgelegt und müssten verstärkt werden.  

Die Forschenden untersuchten rund 50 Netzgebiete in der Schweiz. Sie kommen zum Schluss, dass durch flexibel gesteuerte Wärmepumpen und Elektroautos die Spitzenlasten in Quartieren sinken würden und dadurch teure Verstärkungen der Verteilnetze verzögert und reduziert werden könnten. Wie gross diese Effekte tatsächlich sind, hängt auch davon ab, ob es sich um städtische oder ländliche Gebiete handelt.

Stromtarife, die Bürger:innen belohnen: Damit Elektrofahrzeuge und Wärmepumpen bis 2050 tatsächlich als Flexibilitätslieferanten dienen können, müssen sie mit der nötigen Steuerungs- und Kommunikationstechnologie ausgestattet sein. Das ist aktuell noch nicht flächendeckend der Fall. Die Studienautoren empfehlen daher, dass nur mehr Systeme subventioniert werden, die auch flexibel und intelligent betrieben werden können.  

Zudem sollten die Betreiber:innen von Elektrofahrzeugen und Wärmepumpen einen Anreiz haben, ihr Heiz- und Ladeverhalten anzupassen. Um dies zu erreichen, empfiehlt die Studie unter anderem dynamische Stromtarife, die zeitlich flexibles Laden und Heizen belohnen. Vor allem die starken lokalen Unterschiede bei den Stromtarifen und Einspeisevergütungen würden diese Massnahme in der Schweiz jedoch erschweren, heisst es in der Studie.  

Die Forschenden weisen ausserdem darauf hin, dass die Förderinstrumente in der Schweiz sehr heterogen sind und es bislang keine nationales «Recht auf Laden» für Mieter:innen mit Elektrofahrzeugen gibt. Das müsse sich schnell ändern.   

Literaturhinweis: Powell S, Marinakis A, Ruefenacht L et.al., Flexibility provision from electromobility and buildings. Synthesis report, PATHFNDR Consortium, 11.11.2025, doi: externe Seite 10.3929/ethz-c-000787060

Quelle:  Christoph Elhardt, Hochschulkommunikation  -  ETH  

 

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Solar am Sionntag: Energiewende möglich!

Effizienzgewinne in der Energienutzung - einer der Schlüssel zu einer 
erfolgreichen Energiewende, im Gebäudebereich ist das bereits gelungen.
Bild: Guntram Rehsche - vergrössern mit Klick auf dieses!

Was könnte für die Blogrubrik «Solar am Sonntag» besser passen als ein tagesaktueller Bericht von der sonntäglichen Veranstaltungsreihe <Was uns antreibt> an der ETH-Zürich. Die hatte es gleich zu Beginn in sich: Der Chef des Instituts stellte die Grundsatzfrage <Wo stehen wir in der Energiewende>?

Christian Schaffner ist als Direktor des Energy Science Center der ETH Zürich bekannt dafür, einer der prononciertesten (und dafür vielfach angefeindeten) Befürworter eben dieser Energiewende zu sein. Und seine auf dem Hönggerberg vorgetragene Einschätzung stellte das nicht infrage. Vielmehr konnte er an diesem Sonntagvormittag vor immerhin 300 ZuhörerInnen die vielen Fortschritte vermelden, die die Energiewende in den letzten Jahren auch hierzulande gemacht hat. Allda ist etwa zu vermerken, dass der Gebäudesektor dank der CO2-Belastung und neuer Technologien, vor allem der Wärmepumpe, einen effektiven Verbrauchsrückgang grossen Ausmasses verzeichnete - der sogar dazu beitragen, dass auch der Gesamtenergieverbrauch insgesamt in den letzten Jahrzehnten abgenommen hat. Weiter bemerkenswert der Fortschritt, den die Nutzung von Solarstrom in den letzten Jahren vollzogen hat, unterdessen sind wir ja bei einem Gesamtstromanteil der Photovoltaik von rund 14 %. Es gibt viele weitere Beispiele, die zeigen, wie die Energiewende vorangeschritten ist.

Aber es läuft natürlich nicht alles ohne Schwierigkeiten und selbst, wenn eine Dekarbonisierung der Gesellschaft bis 2050 angestrebt ist, ist dies gemäss Schaffner nicht in allen Bereichen zu erreichen. Eher schlecht sieht es etwa beim Flugverkehr aus, der einerseits enorme Zuwachsraten aufweist und bei dem vor allem im Langstreckenverkehr ein Ersatz der fossilen Treibstoffe, des Kerosin, nicht zu erwarten ist. Dass aber eine insgesamt effizientere Energienutzung auch in einer länderweisen Betrachtung erreichbar ist, zeigen etwa China mit den ungeheuerlichen Zuwachsraten an erneuerbaren Energien sowie Norwegen, welches vor allem im Verkehrssektor ausserordentlich vorwärts macht. Dort ist bald die Hälfte aller Personenwagen elektrifiziert. Norwegen hat übrigens noch einen weiteren grossen Vorteil, den auch die Schweiz aufweist, nämlich die natürlicherweise gegebenen oder bereits als Stauseen und Pumpspeicherkraftwerke erbauten Wasserspeicher, die sowohl der Stromerzeugung wie der Vorsorge für wind- und solarstromarme Zeiten dienen.

Schaffner zeigte verschiedene Elemente auf, die für das weitere Gelingen der Energiewende in der Schweiz zentral sind. Einige seien hier erwähnt: Bei der Erzeugung verspricht die neu mögliche AgriPV, also die Errichtung von Solaranlagen über landwirtschaftlich genutztem Land, ein grosses Potenzial. Auf der Ebene der Speicherung könnten es vor allem Quartierspeicher sein, die für die notwendige Flexibilität innerhalb von ein, zwei Wochen herhalten können. Von Atomkraftwerken hingegen hält Schaffner eher wenig. Zumal bei den heutigen Preisen, da seien sie schlicht und einfach noch zu teuer und andererseits wird deren Erstellung viel zu lange dauern. Wenn dagegen viele Photovoltaikanlagen erstellt werden, ermöglicht dies Speichern von überzähligem Sommerstrom. Dies auch, um eine Wärmewände einzuleiten, die dann für Winterstrom genutzt werden könnte.

Von wegen Versorgungssicherheit: Dieser dient das gesamteuropäische Stromnetz, in welches die Schweiz bestens eingebettet ist mit den überdurchschnittlich vielen grenzüberschreitenden Verbindungen (über 40). Diese fehlten etwa in Spanien, was wesentlich dazu beitrug, dass es dort im April zu einem Blackout (einem Zusammenbruch der gesamten Stromversorgung) kam. Die weiteren Vorträge an der ETH zeigten dann auf, dass es grenzenlose Sicherheit nicht gibt und dass Blackout-Situationen immer einer sehr komplexen Gemenelage geschuldet sind (der Schlussbericht zum Ereignis auf der iberischen Halbinsel steht noch aus). Dennoch  gilt, und davon konnte Schaffner auch die versammelte Zuhörerschaft weitgehend überzeugen, dass "Energiewende geht, aber nicht einfach zu bewerkstelligen ist"!

PS einige der Fakten wurden vom Solarmedia-Berichterstatter ergänzt

Hier der Hinweis auf die ganze Veranstaltungsreihe:

Copyright: Solarmedia / Guntram Rehsche / Text und Bild

 

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Das A & O künftiger Energiepolitik: Speichern

Immer mehr Solarparks werden gleich mit 
großen Speichern (im Vordergrund) gekoppelt

Die Förderung Erneuerbarer Energien, allen voran der Solarenergie, ist das A & O zukunftsorientierter Energiepolitik. Aber es gibt ein weiteres Element, das zunehmend in den Vordergrund rückt und auch hierzulande von immer grösserer Bedeutung ist: das Speichern von zur Unzeit anfallendem Solar- und Windstrom. Einem Bericht von Ember, der renommierten Agentur für Erneuerbare, entnehme ich an diesem solaren Sonntag folgende Gedanken zur Speicherfrage.

 

Die provokante These gleich zu Beginn: 24 Stunden Solarstrom tags und nachts ist kein Traum, vielmehr bereits in Reichweite. Mit der heutigen Batterie-Technologie ist es einfach, rund um die Uhr Strom zu einem akzeptablen Preis zur Verfügung zu stellen. Da sind gar keine grossen Revolutionen mehr nötig. Solche Techniken gibt es in verschiedensten Arten mit verschiedenen (mehr oder weniger) problematischen Stoffen - so beispielsweise die Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie, die jener Variante mit Nickel und Mangan überlegen scheint (problematische Rohstoffe).

 

Die Batterie-Technologie der neuen Art wird zum eigentlichen GameChanger, also zu jener Technologie, die alles bisherige umkehrt und eben Solarstrom rund um die Uhr zur Verfügung stellt. Dien Agentur Ember hält demgegenüber andere Technologien für fragwürdig, so etwa die Pumpspeicherung, die für die grosse Strommengen als aufwändig erscheint.

Zusammen mit der Speicherung ist die Sonne als Quelle von Energie nicht mehr limitiert - das ist natürlich vor allem besonders in sonnenreichen Gegenden derart ergiebig, dass eine hundertprozentige Versorgung mit der Sonne möglich scheint. Gemach - bei uns ist das weniger der Fall, aber wir haben die idealtypische Ergänzung: die Wasserkraft. Die alle Nachteile der Solarenergie ausgleichen kann und sogar ihr selbst als Speichermedium dient. Hier gilt die Kurzformel, dass jede solare Kilowattstunde den Verbrauch von Wasserkraft vermindert - letztere dafür verfügbar macht für Stunden, in denen keine Sonne scheint.

Der wechselseitige Nutzen kennt noch einen weiteren Gewinner: das Netz, das weniger aufwändig gestaltet sein muss, wenn der Strom dezentral zum Einsatz gelangt und nur jeweils in Überschuss- oder Lücken-Situationen weiter weg von der Quelle zur Verfügung stehen soll.

Und warum haben alle diese Vorteile die Kreise rund um die Stromwirtschaft noch nicht realisiert? Abgesehen von den neuen Technologien, die früher nicht verfügbar waren und der allgemeinen Schwerfälligkeit grosser Branchen, ist es vor allem der Preis. Denn Batterien erleben derzeit Preisreduktionen, wie wir sie von der Modulproduktion in den letzten Jahren kennen. Mit anderen Worten: Speichern wird auch aus wirtschaftlicher Sicht  möglich und nicht mehr behindert. Dass das wiederum nicht graue Theorie ist, sondern bereits Realität, zeigen Speicher-Anwendungen in grossen Stil auf zum Beispiel auf Hawaii oder in den Vereinigten Arabischen Emiraten.

Quelle Text: https://ember-energy.org/latest-insights/solar-electricity-every-hour-of-every-day-is-here-and-it-changes-everything/chapter-1-how-batteries-will-unlock-solars-true-po/ 

Quelle Bild mit weiteren Angabe: https://www.photovoltaik.eu/solarspeicher/bsw-solar-erwartet-rasant-wachsenden-ausbau-von-grossspeichern 

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Solarer Sonntag: Technik wird nicht alles, aber vieles richten

Nun also zu einem Überblick über wichtige technologische Entwicklungen in der Solar-Branche. Diese vollziehen sich laufend, obwohl die Branche konjunkturell in den ersten Monaten 2025 eher in den Kriech-Gang geschaltet hat. 

In den Jahren seit Corona ist ein unglaublicher Boom in verschiedensten Solarmärkten vonstatten gegangen. Dazu gehörte auch jener der Schweiz - es sei erinnert an die enormen Zubau-Raten bei neuen Solaranlagen in den vergangenen drei Jahren. Sie übertrafen selbst kühnste Erwartungen und vor allem auch jene Ziele, die hoffen liessen, den Ausbau der Erneuerbaren in nötigem Ausmass zu schaffen. Dieses Ziel scheint mit dem Rückgang der Ausbauten zwar gefährdet, aber technologische Entwicklungen lassen hoffen, dass eben die alte Dynamik zurückkommt.

Vorausgesetzt bleibt, dass auch die politischen Rahmenbedingungen sich nicht wieder verschlechtern, dass also an der Förderung von Photovoltaik festgehalten wird, wie sie zuletzt die Energieabstimmungen in der Schweiz festgeschrieben haben. Eine Knacknuss diesbezüglich stellt der Abschluss eines Stromabkommens mit der EU dar. Bundesrat Rösti behauptet, dass dieses eine weitere Förderung von Kleinanlagen mit garantierter Einspeisevergütung verunmögliche. Dabei ist das letzte Wort noch nicht gesprochen und die Politiker Nussbaumer und Grossen sind sehr wohl der Meinung, dass sich das Stromabkommen mit der Förderung vereinbaren lasse (siehe dazu srf.ch/news vom 31.August).

Doch was tut sich technologisch? Da wären erstens die Steigerungraten beim Ertrag von Solarmodulen. Nicht nur hat sich ein Wirkungsgrad von jenseits der 20 % als gut erreichbar erwiesen und wird heute von vielen Modulen bewältigt. Sondern auch die absolut physikalisch mögliche Obergrenze der Silicium-Module scheint durch Kombinationen verschiedenster Technologien plötzlich nicht mehr gegeben. Vielmehr wird insbesondere bei der Kombination mit Peroskowit-Zellen nicht mehr eine Grenze bei 30, sondern bei bis gegen 45 % angenommen und in Prototypen auch schon erreicht. Sodann ist auch der Solarertrag einer Anlage besonders wertvoll, wenn sie eben nicht mehr mit der günstigsten Ausrichtung gegen Süden erstellt wird, sondern zum Beispiel so, dass sie morgens und abends oder durch vertikale Aufstellung im Winter besonders hohe Erträge erzielt, auch wenn das nicht die maximalen Erträge sind, die sich eben durch totale Südausrichtung ergeben.

Zu Hoffnung Anlass gibt sodann die so genannte Agri-PV, nämlich die Nutzung von Solaranlagen in Zusammenhang mit pflanzlichen Produktionsgebieten. Mit anderen Worten erhalten letztere ein solares Dach, ohne dass sie ihrer Ursprungsnutzung entzogen werden. Diese AgriPV wird in verschiedenen Ländern unterdessen auch in grossen Anlagen angewandt - und wenn man entsetzte Einwände wegen Landschafts-Verschandelung hört, lässt sich dem entgegen halten, dass sie nicht viel anders daherkommen als bisherige Gewächshäuser. Zu weiteren neuen Anwendungen gehören neben Gebäude-Fassaden auch Solaranlagen etwa auf dem Wasser, bei Strassen-Überdachungen und ähnlichen Infrastrukturen. Sie alle benötigen neue Technologien. Es liessen sich noch viele andere technologische Fortschritte in der Solarwirtschaft anführen, doch dazu ein anderes Mal.

 

Copyright Text und Bild: Solarmedia / Guntram Rehsche 

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Auch in Deutschland gilt: Energiewende voran, Herausforderung bleibt

Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) hat gemeinsam mit EY die dritte Ausgabe des Fortschrittsmonitors Energiewende veröffentlicht. Noch bevor die neue Bundesregierung ihr avisiertes Energiewende-Monitoring in Auftrag gegeben hat, liegen damit bereits eine Vielzahl relevanter Kennzahlen vor: Erfolge beim Ausbau Erneuerbarer Energien und Senkung THG-Emissionen – Aber mehr Flexibilität im Energiesystem erforderlich – Klare Investitionsanreize für steuerbare Kraftwerke, Netze und Wärme nötig.

Die Analyse zeigt: Die Energiewende hat 2024 wichtige Fortschritte gemacht – insbesondere beim Ausbau der Erneuerbaren Energien und bei der Emissionsminderung. Der Anteil Erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch stieg auf 55 Prozent, die Treibhausgasemissionen des Energiesektors konnten um 61 Prozent gegenüber 1990 reduziert werden​.

Gleichzeitig macht der Fortschrittsmonitor deutlich: Der Weg zur Klimaneutralität bleibt eine Mammutaufgabe. Für die neue Bundesregierung bleibt der Handlungsdruck hoch, um den Weg für eine erfolgreiche Weiterführung der Energiewende zu ebnen.

Die zentralen Hebel sind: 

• Die Planung und Genehmigung von Erneuerbare-Energien-Projekten weiter beschleunigen und den Ausbau synchron mit dem Netzausbau gestalten.
• Versorgungssicherheit gewährleisten, insbesondere durch den Zubau steuerbarer Kraftwerke, eine stärkere Digitalisierung und den beschleunigten Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur​.
• Ein zukunftsfähiges Strommarktdesign entwickeln, das flexible Erzeugung und Verbrauch marktwirtschaftlich incentiviert.
• Die Wärmewende und den Hochlauf der Elektromobilität systematisch vorantreiben und dabei für Kontinuität und Praxistauglichkeit sorgen.
• Den Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft aktiv unterstützen, durch verlässliche regulatorische Rahmenbedingungen und gezielte Förderinstrumente.

Kerstin Andreae, Vorsitzende der BDEW-Hauptgeschäftsführung, betont: „Der Fortschrittsmonitor zeigt: Die Energiebranche ist auf einem guten Weg, aber das Ziel Klimaneutralität ist noch lange nicht erreicht. Die neue Bundesregierung muss jetzt die richtigen Entscheidungen treffen: Wir brauchen eine konsequente Beschleunigung des Erneuerbaren-Ausbaus, damit wir die gesetzlich festgelegten Ausbauziele auch erreichen. Für ein sicheres Energiesystem braucht es zudem klare Investitionsanreize für Flexibilitäten wie steuerbare Gaskraftwerke und Speicher, aber auch für den Netzausbau. Gleichzeitig muss der Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft organisiert werden. Deutschland hat bei der Energiewende wichtige Meilensteine erreicht – doch das Tempo muss in vielen Bereichen deutlich erhöht werden, wenn die Klimaneutralität bis 2045 gelingen soll.

• » Download: Fortschrittsmonitor Energiewende 2025 (PDF)
• Eine Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse sowie die vollständige Studie finden Sie auf dieser Seite.

Source: BDEW 2025

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PV in Deutschland: mehr als 100 GW Leistung

Solarenergie deckte 2024 rund 14 Prozent des deutschen Stromverbrauchs / 2024 mehr als eine Million neue Solarstromsysteme registriert / Neu installierte Photovoltaik-Leistung wuchs gegenüber Vorjahr um rund 10 Prozent.

Die Gesamtleistung aller in Deutschland installierten Solarstromanlagen hat zum Jahreswechsel die historische Marke von 100 Gigawatt (GW) überschritten. Dies geht aus jüngsten Hochrechnungen hervor, die der Bundesverband Solarwirtschaft auf Basis von Daten der Bundesnetzagentur (BNetzA) vorgenommen hat. Der solare Kraftwerksbestand deckte 2024 rund 14 Prozent des Stromverbrauchs (2023: 12).

Bei der Stromerzeugung aus Sonnenlicht seien 2024 etwa eine Million Photovoltaik-Systeme mit einer Spitzenleistung von rund 17 Gigawatt auf Dächern und Freiflächen neu in Betrieb genommen worden, berichtete der Verband weiter. Dies seien 10 Prozent mehr als im Vorjahr 2023 (15,4 GW). (vgl. Pressegrafik)

Bis 2030 soll die installierte Photovoltaik-Leistung nach dem Willen des Gesetzgebers auf 215 GW ansteigen und sich damit mehr als verdoppeln. „Mit einem in den kommenden zwei Jahren anhaltenden Marktwachstum in etwa gleicher Größenordnung schwenken wir auf die Zielgerade ein. Die nächsten Meilensteine der Energiewende zu erreichen, ist allerdings kein Selbstläufer“, mahnt Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbandes Solarwirtschaft. Voraussetzung für eine entsprechende Investitionsbereitschaft sei ein attraktiver und verlässlicher regulatorischer Rahmen. Hierfür seien weitere politische Anstrengungen erforderlich. „Der Bau von Solaranlagen und Speichern ist essenziell für die künftige Versorgung mit preiswertem Strom und die Dämpfung der Klimafolgekosten. Die nächste Bundesregierung sollte daher Marktbarrieren abbauen und einen attraktiven Investitionsrahmen sicherstellen“, so Körnig.

Beinahe zwei Drittel der Bürger:innen wünschen sich einen schnelleren Solartechnik-Ausbau, wie eine YouGov-Repräsentativbefragung im Auftrag des BSW-Solar ergab (vgl. Pressegrafik). Die Parteien sollten sich nach ihrer Meinung für den weiteren Ausbau von Solarenergie und Batteriespeichern engagieren, zum Beispiel durch den Abbau von Bürokratie oder mit geeigneten Förderinstrumenten. Besonders stark ist die Zustimmung dafür bei Wähler:innen von CDU/CSU (71%), FDP (72%), SPD (73%) und Grünen (88%) (vgl. Pressegrafik). Welche politischen Maßnahmen dafür aus Sicht der Solarbranche beispielhaft erforderlich wären, hat der Bundesverband Solarwirtschaft in einem 10-Punkte-Papier zusammengefasst.

Wachstumstreiber waren 2024 vor allen Dingen ebenerdig errichtete Solarparks mit einem Vorjahresplus von rund 40 Prozent (6,3 GW). Bei Solarstromanlagen auf Firmendächern rechnet der Verband mit einem Wachstumsplus in Höhe von rund 25 Prozent unter Berücksichtigung von noch zu erwartenden Nachmeldungen (3,6 GW).

Einen anhaltenden Boom verzeichnete weiterhin die Nachfrage nach Steckersolargeräten, sogenannten „Balkonkraftwerken“. Ihre neu installierte Leistung hat sich 2024 gegenüber dem Vorjahr verdoppelt (+100 Prozent/0,4 GW). Nach mehreren Rekordjahren in Folge verlangsamte sich hingegen der Zuwachs von Solarstromanlagen auf Eigenheim-Dächern im abgelaufenen Jahr. Im Vergleich zum Vorjahr sank deren neu errichtete Photovoltaik-Leistung nach Hochrechnung von BNetzA-Daten um rund 15 Prozent (Leistungsklasse unter 30 kWp: 6,7 GW). In Verbindung mit einem Preisverfall bei Solarmodulen machte dies vielen Solarunternehmen im abgelaufenen Jahr zu schaffen.

Weitere Pressegrafiken zum Thema:

• Wie viel PV-Leistung sind bislang auf Dächern, wie viel auf Freiflächen installiert? Rund 100 Gigawatt installierte PV-Leistung in Deutschland Ende 2024
• Wo liegt die Solarenergie auf dem Weg zum 2030-Ziel? Photovoltaik-Ziel 2030 – rd. 45 % des Weges geschafft
• Investitionsbereitschaft: Immobilienbesitzer:innen: Planen Sie in den nächsten 12 Monaten die Errichtung einer Solaranlage auf Ihrer Dachfläche?

Quelle; www.solarwirtschaft.de

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Wärme-Akku Erdsonde: Sommerhitze für die kalte Jahreszeit

© Wien Energie/ Michael Horak | Village im Dritten – Tiefensonden

Schlüsseltechnologie für Energiewende macht das Erdreich zum Energiespeicher und hilft, Energie aus dem Sommer in den Winter zu bringen.

Um die Weihnachtszeit und Jahreswende, wenn die Tage am kürzesten sind, ist es besonders wichtig, ausreichend Energie zur Verfügung zu haben. Eine Technologie, die dabei in den kommenden Jahren an Bedeutung gewinnen wird und von Wien Energie genutzt wird, ist die oberflächennahe Geothermie, bei der Erdsonden zum Einsatz kommen. Ende Dezember sind die Sondenfelder noch zu etwa 70 bis 80 Prozent geladen.

Während die meisten Erneuerbaren-Technologien ihren Erzeugungshöhepunkt im Sommerhalbjahr erreichen, wird im Winter deutlich mehr Energie verbraucht. Der sogenannte saisonale Übertrag, also der Energietransfer vom Sommer in den Winter, ist deswegen eine der großen Herausforderungen der Energiewende.

Unter der Erde herrschen ab einer Tiefe von 15 Metern ganzjährig stabile Temperaturen. In 150 Metern Tiefe hat es etwa 13 Grad. Erdsonden sind im Prinzip „Schlauch-Schlaufen“, die in Bohrlöchern stecken. Eine Sondenflüssigkeit (Sole) wird dadurch gepumpt und nimmt dabei die Wärme des umgebenden Erdreichs auf. An der Oberfläche kann die Wärme dann genutzt werden, etwa als Ausgangstemperatur für eine Wärmepumpe.

Ein Jahr Ladezyklus

Dem Boden kann aber nicht immer nur Wärmeenergie entzogen werden. Insbesondere bei größeren Sondenfeldern ist es wichtig, auf eine nachhaltige Bewirtschaftung zu achten. Denn wird dem Erdreich monatelang Wärme entzogen, kühlt dieses aus – im Frühling werden die Sondenfelder sozusagen leer, wodurch die Effizienz der Wärmeerzeugung abnimmt. Über die warmen Monate werden die Sondenfelder dann regeneriert, indem überschüssige Wärme, etwa aus Sonnenenergie, in den Boden eingespeichert wird. Dieser Vorgang kann auch dazu genutzt werden, Gebäude sanft zu kühlen, indem etwa über den Wasserkreislauf einer Fußbodenheizung Wärme abgeführt wird.

Diese Technologie kann insbesondere in Neubauregionen angewendet werden, etwa in Stadtentwicklungsgebieten wie dem Village im Dritten der ARE Austrian Real Estate. Wien Energie und ARE setzen dort ein Energiekonzept um, bei dem bis zu 80 Prozent der Heizenergie aus lokalen erneuerbaren Energiequellen gewonnen wird. Mit 500 Erdsonden, die eine Tiefe von 150 Metern erreichen, wird dort das größte Erdsondenfeld Österreichs errichtet. Die erste Wärme-/Kältezentrale wurde im Herbst in Betrieb genommen, bis 2027 ist die Fertigstellung des gesamtenQuartiers mit etwa 2.000 Wohnungen sowie Gewerbeflächen geplant.

Nachtrag Solarmedia: In der Schweiz werden solche Projekte bereits seit mehreren Jahren unter dem Namen Anergie realisiert, zum Beispiel durch durch die Familienheim Genossenschaft FGZ am Zürcher Üetliberg.

Quelle: Wien Energie 2024

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Bern: Solartank an Energieanlässen

Bern wird zum Treffpunkt für Energieinnovationen: Am 20. und 21. November 2024 stehen Energiespeicher im Mittelpunkt zweier Veranstaltungen. Der Solartank von Jenni Energietechnik wird als Modell auf dem Kornhausplatz sowie im und vor dem Kursaal zu sehen sein – ein Symbol für die Zukunft der Energieversorgung. 

«Keine Energiewende ohne Energiespeicher» lautet gemäss einer Medienmitteilung die Devise, denn die Speicherung von Sonnenenergie für den Winter ist der Schlüssel zur nachhaltigen Energiezukunft. Programmpunkte sind: Ein grosser Speicher auf Bern’s prominentesten Plätzen am 20. November 2024 & 21. November 2024. Ab 12 Uhr auf dem Kornhausplatz / EWG-Zentrum. Ab 18 Uhr im und um den Kursaal. Der Swiss Solartank® (siehe Bild oben) speichert Solarstrom in Form von Wärme und macht sie so in der Nacht bis saisonal auch im Winter nutzbar. 

 

Die Energiewende ist eine Speicherfrage – der Change hin zu erneuerbarer Energie ist nur mit Energiespeichern machbar, da Sonnenenergie vor allem von Frühling bis Herbst reichlich Energie liefert. Wir freuen uns auf Ihren Besuch im Rahmen der Berner Energieanlässe. POWERLOOP-Forum: 20. November 2024. Der Schweizerische Fachverband für System- und Effizienztechnologien lädt unter dem Motto: «Schweizer Energiesystem: Wie werden wir widerstandsfähiger?» ein. Mit Beiträgen von Bundesrat Albert Rösti, Elcom-Präsident Werner Luginbühl, Innovationen und Praxisbeispielen sowie einem Polit- und Experten-Talk. Die Veranstaltung findet im EGW Zentrum Bern statt und der Solartank wird zusammen mit einem Methanol-Blockheizkraftwerk auf dem Kornhausplatz präsentiert. Details zur Veranstaltung: POWERLOOP-Forum20 Jahre Energie-Cluster: Netzwerkabend Energy Future Days: 21. November 2024. 

 

Am 21. November feiert der energie-cluster.ch sein 20-jähriges Bestehen im Kursaal Bern. Dieser Netzwerkabend hat sich zum grössten der Energiebranche entwickelt und bringt Entscheidungsträger aus Politik, Forschung, Wirtschaft und Behörden zusammen. Der Swiss Solartank® wird vor und im Kursaal zu sehen sein. Ein Abend für den Austausch über Energiestrategien und Networking. Details zur Veranstaltung: energie-cluster. Über Jenni Energietechnik: 1976 mit  Pioniergeist von Josef Jenni gegründet, ist Jenni Energietechnik ein führender Hersteller von Energiespeichern für solarbeheizte Häuser, Wärmeverbunde und individuelle Lösungen, die im Emmental gefertigt werden. Das Unternehmen ist der Partner für solares Heizen mit Angeboten rund um Energiespeicher und Sonnenenergie. Heute zählen über 80 Mitarbeitende zum Team. Details: Jenni Energietechnik

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Eisen als günstiger Wasserstoffspeicher

Bis 2050 soll Photovoltaik über 40 Prozent des Schweizer Strombedarfs decken. Doch Solarstrom fliesst nicht immer dann, wenn man ihn braucht: Im Sommer gibt es zu viel davon und im Winter, wenn die Sonne seltener scheint und Wärmepumpen auf Hochtouren laufen, zu wenig. Gemäss der Energiestrategie des Bundes will die Schweiz die Winterstromlücke mit einer Kombination aus Importen, Wind- und Wasserkraft sowie durch alpine Solaranlagen und Gaskraftwerke schliessen.

Eine Möglichkeit, den Anteil der Importe und von Gaskraftwerken im Winter möglichst klein zu halten, ist die Produktion von Wasserstoff aus günstigem Solarstrom im Sommer, der dann im Winter verstromt werden könnte. Doch Wasserstoff ist hochentzündlich, extrem flüchtig und macht viele Materialien spröde. Um das Gas vom Sommer bis in den Winter zu speichern, sind spezielle Druckbehälter und Kühltechniken erforderlich. Diese benötigen viel Energie und der Bau der Speicheranlagen ist aufgrund der vielen Sicherheitsvorkehrungen sehr teuer. Zudem sind Wasserstofftanks nie ganz dicht, was die Umwelt belastet und zusätzliche Kosten verursacht.

ETH-Forschende um Wendelin Stark, Professor für funktionale Materialien am Departement Chemie und Angewandte Biowissenschaften, haben nun eine neue Speichertechnik entwickelt, um Wasserstoff saisonal zu speichern. Diese Art der Speicherung ist viel sicherer und günstiger als bestehende Lösungen. Dazu nutzen die Forschenden eine bekannte Technologie und das vierthäufigste Element der Erde: Eisen.

Chemische Speicherung

Um Wasserstoff besser speichern zu können, stützen sich Stark und sein Team auf das Eisen-Dampf-Verfahren, das bereits seit dem 19. Jahrhundert bekannt ist. Wenn in den Sommermonaten zu viel Solarstrom vorhanden ist, kann damit Wasser aufgespalten werden, um Wasserstoff zu erzeugen. Dieser Wasserstoff wird dann in einen 400 Grad Celsius heissen Edelstahlkessel geleitet, der mit natürlichem Eisenerz gefüllt ist. Dort entzieht der Wasserstoff dem Eisenerz – das chemisch nichts anderes ist als Eisenoxid – den Sauerstoff, wodurch elementares Eisen und Wasser entstehen.

«Dieser chemische Prozess gleicht dem Aufladen einer Batterie.  So kann die Energie des Wasserstoffs fast verlustfrei über lange Zeit als Eisen und Wasser gespeichert werden», erklärt Stark. Wird die Energie im Winter wieder benötigt, drehen die Forscher den Prozess um: Sie leiten heissen Wasserdampf in den Kessel, wodurch aus dem Eisen und Wasser wieder Eisenoxid und Wasserstoff entstehen. Der Wasserstoff kann dann in einer Gasturbine oder Brennstoffzelle in Strom oder Wärme umgewandelt werden. Um für den Entladevorgang möglichst wenig Energie zu brauchen, wird die Abwärme der Entladereaktion genutzt, um den Wasserdampf zu erzeugen.

Billiges Eisenerz trifft teuren Wasserstoff

«Der grosse Vorteil der Technologie ist, dass das Ausgangsmaterial Eisenerz einfach und in grossen Mengen zu beschaffen ist. Zudem müssen wir es nicht einmal aufbereiten, bevor wir es in den Kessel geben», sagt Stark. Die Forschenden gehen zudem davon aus, dass man weltweit grosse Eisenerz-Speicher bauen könnte, ohne den Weltmarktpreis von Eisen substanziell zu beeinflussen.

Auch der Kessel, in dem die Reaktion stattfindet, muss keine besonderen Sicherheitsauflagen erfüllen. Er besteht aus nur sechs Millimeter dicken Edelstahlwänden. Die Reaktion läuft unter normalem Druck ab und die Speicherkapazität steigt mit jedem Zyklus. Der Kessel mit Eisenoxid kann für beliebig viele Speicherzyklen wiederverwendet werden, ohne dass man das Eisenoxid austauschen muss. Ein weiterer Vorteil der Technologie ist, dass die Forschenden die Speicherkapazität leicht vergrössern können. Man muss nur grössere Kessel bauen und mehr Eisenerz einfüllen. Alle diese Vorteile machen die Speichertechnologie schätzungsweise rund zehn Mal günstiger als bestehende Verfahren.

Die Verwendung von Wasserstoff hat jedoch auch einen Nachteil: Seine Herstellung und Umwandlung sind im Vergleich zu anderen Energieträgern ineffizient, da dabei bis zu 60 Prozent der Energie verloren geht. Wasserstoff ist daher als Speichermedium vor allem dann interessant, wenn genügend Wind- oder Solarstrom vorhanden ist und andere Optionen nicht in Frage kommen. Dies ist vor allem bei industriellen Verfahren der Fall, die nicht elektrifiziert werden können.

Pilotanlage am Campus Hönggerberg

Die technische Machbarkeit der Speichertechnologie haben die Forschenden anhand einer Pilotanlage am Campus Hönggerberg demonstriert. Diese besteht aus drei 1,4 Kubikmeter grossen Edelstahlkesseln, die die Forschenden mit jeweils zwei bis drei Tonnen am Markt erhältlichen, unbehandeltem Eisenerz gefüllt haben.

Der 1,4 Kubikmeter grosse Edelstahlkessel am Campus Hönggerberg fasst zwei bis drei Tonnen unbehandeltes Eisenerz.   (Bild: ETH Zürich)

«Die Pilotanlage kann langfristig rund zehn Megawattstunden Wasserstoff speichern. Je nachdem wie man den Wasserstoff in Strom umwandelt, werden daraus vier bis sechs Megawattstunden Strom», erklärt Samuel Heiniger, Doktorand in der Forschungsgruppe von Wendelin Stark. Dies entspricht dem Strombedarf von drei bis fünf Schweizer Einfamilienhäusern in den Wintermonaten. Die Anlage läuft aktuell noch mit Strom aus dem Netz und nicht mit dem auf dem Campus Hönggerberg gewonnenen Solarstrom.

Das soll sich bald ändern: Bis 2026 wollen die Forschenden die Anlage ausbauen und ein Fünftel des Strombedarfs des ETH Campus Hönggerberg im Winter mit eigenem Solarstrom aus dem Sommer decken. Dafür wären Kessel mit einem Volumen von 2’000 Kubikmeter nötig, die rund vier Gigawattstunden grünen Wasserstoff speichern können. Nach seiner Umwandlung in Strom würde der gespeicherte Wasserstoff rund zwei Gigawattstunden Strom liefern. «Diese Anlage könnte als saisonaler Energiespeicher einen kleinen alpinen Stausee ersetzen. Zum Vergleich: Dies wäre etwa ein Zentel der Kapazität des Pumpspeicherkraftwerkes Nant de Drance», sagt ETH-Professor Stark. Zudem würden bei der Entladung zwei Gigawattstunden Wärme anfallen, die die Forschenden in das Heizungssystem des Campus’ integrieren wollen.

Serie «Energielösungen für die Schweiz»

Die Schweiz soll bis 2050 ihre Treibhausgasemissionen auf Netto-Null reduzieren. Dies erfordert eine fossilfreie Energieversorgung, die auf erneuerbaren und nachhaltigen Energiequellen beruht – eine enorme Herausforderung für das Land. Die ETH Zürich mit seinem Energy Science Center unterstützt die Energiewende in der Schweiz mit konkreten Lösungen aus den Bereichen Forschung, Lehre und Wissenstransfer. 

Bereits erschienen:

• Mit flexiblen Wärmepumpen die Industrie elektrifizieren
• Mit Wissenschaft die Schweizer Wasserkraft stärken
• ETH-Spin-offs entwickeln leistungsfähigere Batterien
• Hellgrüner Wasserstoff tut es auch

Erfahren Sie mehr zum Thema «Energie» an der ETH Zürich.

Gut skalierbar

Doch würde die Technologie auch für die saisonale Energiespeicherung der gesamten Schweiz funktionieren? Die Forschenden haben dazu erste Berechnungen angestellt: Würde die Schweiz in Zukunft jedes Jahr rund zehn Terrawattstunden Strom aus saisonalen Wasserstoffspeichern beziehen – was zugegebenermassen sehr viel wäre – wären dafür etwa 15 bis 20 TWh grüner Wasserstoff und etwa 10'000'000 Kubikmeter Eisenerz notwendig. «Diese Menge an Eisen entspricht etwa zwei Prozent dessen, was Australien, der grösste Produzent von Eisenerz, jedes Jahr abbaut», erklärt ETH-Professor Stark. Zum Vergleich: Das Bundesamt für Energie rechnet in seinen Energieperspektiven 2050 mit einem Gesamtstromverbrauch von rund 84 TWh im Jahr 2050.

Würde man Tanks bauen, die je etwa eine Gigawattstunde Strom speichern können, hätten diese ein Volumen von rund 1000 Kubikmetern. Dafür wird Bauland von etwa 100 Quadratmetern benötigt. Von diesen Speichertanks müsste die Schweiz rund 10’000 bauen, um im Winter zehn Terrawattstunden (TWh) Strom zu beziehen, was etwa einer Fläche von einem Quadratmeter pro Einwohner entspricht.

Coalition for Green Energy and Storage (CGES)

Dieses Projekt ist Teil der «Coalition for Green Energy and Storage» (CGES), das die ETH Zürich 2023 gemeinsam mit der EPFL, dem PSI und der Empa lanciert hat und zusammen mit Industriepartnern – unter anderen grosse Schweizer Energieversorger – und Behörden vorantreibt. Die Koalition hat sich das Ziel gesetzt, innovative Technologien zur Produktion und Speicherung von kohlenstoffneutralen Gasen und Treibstoffen und zur CO₂-Abscheidung schnell zur Marktreife zu bringen. So sollen im Rahmen von CGES grössere Pilotanlagen («Katapulte») gebaut werden, um diese Technologien zu erproben und wichtige Beiträge zur klimaneutralen Transformation des Energiesystems und zur Versorgungssicherheit zu leisten. In einem nächsten Schritt soll ein Verein gegründet werden, der interessierte Stakeholder vernetzt, sie wissenschaftlich unterstützt und begleitet und die Umsetzung von Projekten ermöglicht.

Literature: Heiniger, SP; Fan Z; Lustenberger UB, Stark WJ: Safe seasonal energy and hydrogen storage in a 1 : 10 single-household-sized pilot reactor based on the steam-iron process. Sustainable Energy & Fuels 2024, 8 (1), 125-132. externe Seite https://doi.org/10.1039/D3SE01228J

Quelle. ETH-Z

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Hitzepuffer Wald für wohltuende Temperaturen

 

Bild: Holzschlag in Zürcher Wäldern - by Guntram Rehsche
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An heißen Tagen mindern unsere Wälder die Hitze spürbar – Gelingender Waldumbau sichert langfristig Klimaschutz-Effekt durch Wald und Holz.

Wenn die Sonne in diesen Tagen sengend am Himmel steht, bietet der Wald willkommene Abkühlung und Frische. Denn als Schattenspender und Sauerstoffproduzent schafft der Wald ein wertvolles Mikroklima für die Menschen vor Ort. „Zugleich ist der Wald Klimaschützer im globalen Maßstab“, betont der Präsident des Verbandes AGDW – Die Waldeigentümer, Prof. Andreas Bitter. Frühling und Sommer sind die Zeit des Wachstums im Wald, wenn die Bäume besonders viel Holz bilden und dadurch Treibhausgase binden. Denn für ihr Wachstum speichern die Bäume den Kohlenstoff im Holz und geben Sauerstoff ab. „Das so entstehende Mikroklima ist nicht nur durch im Vergleich zur Freifläche geringere Temperaturen geprägt, sondern auch durch eine höhere Luftfeuchtigkeit, die uns guttut. Auch deshalb wird die Temperaturabsenkung im Schatten der Bäume als besonders wohltuend erlebt“, erklärt Bitter.

Vielfalt an Baumarten für den Klimawald: Ihren Reiz für Besucher entfalten Deutschlands kühlende Wälder als Teil der Kulturlandschaft. Während Ausflügler und Urlauber den Wald im Sommer häufig besonders intensiv erleben, macht die Erschließung des Waldes durch Wegenetze das Naturerlebnis für Wandernde überhaupt erst möglich. Die angelegten Wegenetze werden im Zuge der nachhaltigen Bewirtschaftung regelmäßig gepflegt. Diese steht im Zeichen des Klimawandels vor besonderen Herausforderungen. „Die Waldbesitzerinnen und Waldbesitzer in Deutschland arbeiten proaktiv an einem nachhaltigen Waldumbau. Dazu gehören die Wiederaufforstung von Flächen, die dem Borkenkäfer zum Opfer fielen ebenso wie die gezielte Auflichtung von Beständen zur Stärkung der natürlichen Verjüngung. Durch diese Verjüngung bringen wir auch neue Baumarten in den Wald ein“, erläutert Prof. Bitter. Denn Einigkeit herrscht in der Fachwelt darüber, dass für den Wald der Zukunft eine größere Vielfalt an Baumarten benötigt wird, die sich auf Trockenheit und andere Stressfaktoren einstellen können. „Bei der Wahl der Baumarten für den klimastabilen Wald der Zukunft, wie auch bei anderen Rahmenbedingungen, benötigen die Waldbesitzer im Interesse von Umweltschutz und Walderhalt die notwendige Freiheit und Flexibilität“, mahnt Prof. Bitter vor dem Hintergrund der Pläne der Bundesregierung zur Novellierung des Bundeswaldgesetzes.

Holz nutzen – Klima schützen: Mehr als eine Funktion hat der Wald auch im Klimaschutz. Denn neben seiner Eigenschaft als Kohlenstoffspeicher ist der Wald dadurch Klimaschützer, dass er Holz für eine nachhaltige Nutzung liefert. Das geschieht über die Verwendung von Holz z.B. im Hausbau und in Möbeln ebenso wie bei der Nutzung von Scheitholz, Pellets oder Hackschnitzeln als klimafreundliche Bioenergie. „Indem unsere Waldbesitzenden das Holz dafür bereitstellen, dass konventionelle Roh- und Werkstoffe sowie fossile Energieträger durch nachhaltige Alternativen aus Holz ersetzt werden können, leisten unsere Wälder einen hohen Beitrag zum Klimaschutz. Damit wir den Sommer im Wald und anderswo auch künftig genießen können“, unterstreicht der AGDW-Präsident.

Quelle: AGDW – Die Waldeigentümer 2024

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