Saubere Schweizer Stromversorgung – wie lange noch?

Die Kernenergie ist nach der Wasserkraft weltweit die grösste Quelle von CO2-armem Strom. Der Schweizer Strom stammt zu über 90 % aus diesen beiden Quellen. Mit der Energiestrategie 2050 soll sich das ändern. Bis zum Ende ihrer Laufzeit bleiben die Schweizer Kernkraftwerke jedoch wichtige Pfeiler der Energiepolitik.

Der Klimawandel ist eines der drängendsten Probleme unserer Zeit. Gleichzeitig nimmt weltweit der Energiebedarf weiter zu. Nach wie vor haben rund eine Milliarde Menschen gar keinen Strom. Die Menschheit benötigt immer mehr Strom und das Klima verlangt nach möglichst sauberem Strom. Wir brauchen deshalb alle CO2-armen Technologien, um möglichst rasch von der fossilen Stromproduktion wegzukommen. Der Verzicht auf Erdgas und Erdöl geht nur mit dem Einbezug der Kernenergie. Sie ist derzeit die einzige CO2-arme Energiequelle, die das ökonomische und ökologische Potenzial hat, die zunehmende Stromnachfrage zu decken. Die Kernenergie ist heute weltweit die zweitgrösste Quelle von CO2-armer Elektrizität. Sie macht 10 % der globalen Stromerzeugung aus und ist beim sauberen Strom nur übertroffen von der Wasserkraft mit 16 %. Im Strommix der EU macht die Kernenergie rund einen Viertel aus und ist damit sogar der wichtigste Lieferant von sauberem Strom. Auch für andere hochentwickelte Volkswirtschaften wie die USA, Kanada und Japan war die Kernenergie in den letzten drei Jahrzehnten die grösste CO2-arme Stromquelle und ist dies auch heute noch.

Kernkraftwerke in der Schweiz
Die Kernenergie liefert im Jahresdurchschnitt mehr als einen Drittel und im Winter bis zur Hälfte des in der Schweiz erzeugten Stroms. Gut 60 % unseres Stroms stammen im Schnitt von der Wasserkraft. Im Winter erzeugen die Wasserkraftwerke weniger Strom und wir sind auf Stromimporte angewiesen, um den in den kalten Monaten höheren Strombedarf zu decken. Im Rahmen der Energiestrategie 2050 soll die Schweiz aus der Kernenergienutzung aussteigen und so auf eine der wichtigsten Stützen ihrer beinahe CO2-freien Stromversorgung verzichten. Die Kernkraftwerke werden am Ende ihrer Lebensdauer nicht durch neue ersetzt. Bis dahin ist die Kernenergie aber laut Bundesrat eine wichtige Stütze der Energiestrategie 2050, da sie als Brückentechnologie Zeit für die Entwicklung von Alternativen schafft. Beim aktuellen Stand der Technik könnten die Kernkraftwerke nämlich kaum mit Solar- und Windkraftwerken ersetzt werden, weil diese von Tageslicht und Wetter abhängig sind. Auch neue grosse Wasserkraftwerke können wir nicht bauen, ohne den Landschaftsschutz erheblich einzuschränken. Kernkraftwerke produzieren auf kleinem Raum mit vergleichsweise geringem Ressourcenaufwand eine enorme Menge Grundlast-Strom. Sie liefern unabhängig von Wetter, Tages- und Jahreszeit eine berechenbare Menge Strom. Dazu müssen die Ersatzkraftwerke auch in der Lage sein, wenn die heute hohe Versorgungssicherheit erhalten bleiben soll. Von allen Kraftwerken, die Grundlast liefern, sind Gaskombikraftwerke die realistischste Variante. Sie haben aber im Vergleich mit Kernkraftwerken einen sehr viel höheren Treibhausgasausstoss.

Nur Wasser ist sauberer
Die Schweizer Kernkraftwerke stossen für jede produzierte Kilowattstunde Strom 10 bis 20 Gramm CO2-Äquivalente aus. Sauberer ist nur die Wasserkraft mit 5 bis 15 Gramm pro kWh. Die Windkraft hat mit 5 bis 30 Gramm eine mit der Kernenergie vergleichbare Bilanz, während die Fotovoltaik mit 25–104 Gramm klar darüber liegt. Gaskombikraftwerke schneiden mit beinahe 400 Gramm deutlich schlechter ab, und am oberen, «dreckigen» Ende der Skala liegen moderne Braunkohlekraftwerke mit fast 900 Gramm pro kWh. Die Kernkraftwerke tragen zudem – insbesondere im Winter – erheblich zur Versorgungssicherheit der Schweiz bei. Wie der Rest der Stromversorgung gehören sie zu den sogenannten kritischen Infrastrukturen. So defniert das Bundesamt für Bevölkerungsschutz unverzichtbare Güter und Dienstleistungen wie zum Beispiel Energie, Verkehr oder Kommunikation. Ohne Strom würden grosse Teile unseres Lebens schlicht stillstehen.

Über 90% des in der Schweiz produzierten Stroms stammen aus Kernenergie und Wasserkraft – den Quellen mit den tiefsten Treibhausgasemissionen.

Wie lange laufen Kernkraftwerke?
Im Schweizer Kernenergiegesetz sind keine fixen Laufzeiten für Nuklearanlagen festgeschrieben. Kernkraftwerke dürfen so lange betrieben werden, wie ihre Sicherheit gewährleistet ist. Die Betreiber sind für die Sicherheit verantwortlich und vom Gesetz dazu verpflichtet, ihre Werke laufend auf den neusten Stand der Technik nachzurüsten und instand zu halten. Im Fall von Mühleberg führten wirtschaftliche Überlegungen zur frühzeitigen Stilllegung. Die Betreiber der übrigen vier Kernkraftwerke rechnen heute mit rund 60 Jahren Betrieb, auch wenn sicherheitstechnisch mehr möglich wäre. Überprüft wird die Sicherheit von den unabhängigen Experten des Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorats (ENSI). Der Bundesrat kann Ausserbetriebnahmen anordnen. Verschiedene andere Staaten haben für ihre Kernkraftwerke fixe Laufzeiten defniert. In den USA zum Beispiel gilt eine Betriebsbewilligung anfänglich für 40 Jahre. Sie kann aber maximal zweimal um je 20 Jahre verlängert werden. Von den aktuell in Betrieb stehenden Werke der USA verfügen unterdessen fast alle über eine Bewilligung für 60 Jahre. Für vier Anlagen wurde bereits eine zweite Verlängerung auf total 80 Jahre genehmigt.

Der Bedarf an sauberem Strom wird in naher Zukunft weiter zunehmen. Die Kernenergie leistet einen wesentlichen Beitrag zur Versorgung der Welt mit CO2-armem Strom. Mit den richtigen politischen Rahmenbedingungen kann sie das noch länger tun – weltweit wie auch in der Schweiz.


Wärme-Kraft-Kopplung
Brückentechnologie für Gebäudewärme und Strom

Die dezentrale Stromerzeugung mittels Wärme-Kraft-Kopplung (WKK) hat grosses Zukunftspotenzial. Neben Strom aus Solarenergie und Wasserkraft kann WKK einen verlässlichen und effizienten Beitrag zur Energiewende leisten.

Die Wärme-Kraft-Kopplungsanlage (WKK) ist eine hocheffiziente Heizung, die den Verbraucher gleichzeitig mit Strom und Wärme versorgt. Man spricht auch von Strom erzeugenden Heizungen. Diese können beispielsweise in den Wintermonaten einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit und zur Stabilität des Stromnetzes leisten. Die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme kann zur Bereitstellung von Heizwasser und Warmwasser sowie in der Industrie und im Gewerbe für Dampf verschiedener Temperaturstufen oder Trocknungswärme verwendet werden. Da WKK-Anlagen bei den Verbrauchern installiert sind (also dezentral), sind sie effizienter als thermische (zentrale) Grosskraftwerke, bei denen die Abwärme nur teilweise genutzt werden kann. Ihr Wirkungsgrad beträgt 90%. Von den 90% der resultierenden Energie ist ein Drittel Strom. Aufgrund dieses hohen Wirkungsgrades lassen sich durch WKK fossile Brennstoffe einsparen. Gleichzeitig ist damit eine deutliche Verringerung der Schadstoff- und CO2-Emissionen verbunden. Dies gilt insbesondere durch die steigende Anreicherung von Erdgas mit Biogas.

Photovoltaik im Sommer – WKK im Winter
Bis 2035 soll der Atomstrom durch erneuerbare Energien ersetzt werden. Im Winterhalbjahr ist mit Unterdeckung in der Stromversorgung mit in der Schweiz erzeugter Elektrizität zu rechnen. Die in den letzten Jahren erfolgten Weiterentwicklungen der PV-Technologien lassen den Schluss zu, dass zukünftig Systemwirkungsgrade von 30 % zu erwarten sind. Daher ist anzunehmen, dass PV-Module überschüssigen Strom im Sommer erzeugen. Die dezentrale Stromerzeugung mit Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen wird somit zukünftig eine wichtige Rolle spielen. Im Gegensatz zur Photovoltaik und Windkraft können WKK-Anlagen im Winter Strom und Wärme bedarfsgerecht und direkt beim Verbraucher erzeugen.

Visualisierung zukünftiger Energieverbrauch und Mix

Vorteile einer Strategie mit WKK und PV:

  • Die Sicherheit der Wärme- und Stromversorgung wird erhöht.
  • Das Gasnetz übernimmt auch die Funktion eines Stromspeichers, was in Anbetracht der bereits vorhandenen Infrastruktur sehr wirtschaftlich ist.
  • Die Installation einer PV-Anlage in einem WKK-versorgten Haus ist nicht zwingend. Denn die Kombination von PV und WKK ergibt sich in jedem Fall aufgrund der Netzkonvergenz.
  • Da jedes Gebäude ein anderes Energiebedarfsprofil (Strom / Wärme) hat, ist auch in den Wintermonaten eine zuverlässige Abdeckung gewährleistet.

Option «Elektrische Welle»
Mit einer mit Erdgas / Biogas versorgten WKK-Anlage ergibt sich eine interessante Option: Die als elektrische Welle bezeichnete Ergänzung mit einer Wärmepumpe. Dadurch lassen sich mit einem Einsatz von 100 % Erdgas / Biogas 180 % Wärme erzeugen. Die Wärmeerzeugung mit drei Modulen erlaubt die Zuschaltung der Aggregate je nach Wärmebedarf. Notwendig für diesen Betrieb ist eine zentrale Steuerung, die alle drei Module bewirtschaftet. Im Gegensatz zur mechanischen Welle ist die elektrische «Brücke» völlig wartungsfrei und bei einem relativ unwahrscheinlichen Ausfall eines Aggregates sind die beiden anderen voll einsatzfähig.

WKK ist die einzige Technologie, welche Gas-, Strom- und Wärmeversorgung verbindet und sichert. Die dezentral eingesetzten WKK-Anlagen produzieren hocheffizient Strom und Wärme. Kommt noch Power-to-Gas hinzu wird die Verbindung auch zwischen der Strom- zur Gasversorgung geschlossen und die Koexistenz der Infrastrukturanlagen für Gas, Strom und Wärme kann flexibel genutzt werden.

Dies wird insbesondere im Zusammenhang mit dem Zubau von Solar- und Windenergie erforderlich sein. WKK-Anlagen produzieren bedarfsgerecht Strom, auch wenn die Sonne nicht scheint, der Wind nicht bläst und im Winter ohnehin zu wenig Strom produziert wird. WKK-Anlagen können innert Minuten hochgefahren werden und die fehlende Leistung und Energie liefern.

Die Kombination von WKK und EWP ermöglichen eine effiziente Energienutzung

Die Gasverbund Mittelland AG (GVM) ist eine überregionale Erdgasversorgerin der Schweiz. Sie beschafft und transportiert Erdgas im Sinn einer Bündelung zu bestmöglichen Konditionen im Auftrag der ihr angeschlossenen 15 Lokalversorger und ihrer Direktkunden im Mittelland sowie in der Nordwestschweiz. Dazu betreibt die GVM einen eigenes Hochdrucknetz mit Übergabestationen.

Gasverbund Mittelland AG
Untertalweg 32
4144 Arlesheim
Tel 061 706 33 00
info@gvm-ag.ch
www.gvm-ag.ch

Die Lösung für Solarstrom

Gute Nachricht für Bauherren: Dank der Vorfinanzierung durch Solarmarkt profitieren Sie bei der Realisierung einer Photovoltaikanlage sofort von der attraktiven Einmalvergütung des Bundes – und nicht erst nach einer Wartezeit von derzeit rund drei Jahren.

Keine Wartezeit mehr auf die Einmalvergütung Wer gegenwärtig umweltbewusst und klimaschonend bauen will, beweist ein gutes Timing. Photovoltaikanlagen sind so günstig wie noch nie und können wirtschaftlich betrieben werden. Zudem unterstützt der Bund die Investition in die saubere Form der Stromerzeugung mit bemerkenswerten Förderbeiträgen. Seit dem1. Januar 2018 können Besitzer von Photovoltaikanlagen mit bis zu 100 kWp, die bis zu 25 Familien versorgen können, von der KLEIV, der kleinen Einmalvergütung, profitieren. Bis zu 30 Prozent der Baukosten werden dabei zurückerstattet. Das klingt zu Recht überaus attraktiv, ist jedoch mit zwei Einschränkungen verbunden. In Anspruch nehmen kann das Geld nur, wer schon gebaut hat. Und da die Förderung des Bundes auf sehr grossen Anklang stösst, ist die Wartezeit bis zur Auszahlung des Geldes äusserst lang – im Moment beträgt sie bis zu drei Jahre.

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Nachhaltige Energieversorgung
Als grösster Händler für Photovoltaikprodukte in der Schweiz ist Solarmarkt ein starker Partner in der Realisation von Photovoltaikanlagen. Mit der Vorfinanzierung der Einmalvergütung lanciert das Unternehmen ein Angebot, das die Attraktivität von Solarstromanlagen weiter steigert – und somit massgeblich zur nachhaltigen Energieversorgung für die Zukunft beiträgt.

Solarmarkt
Vorfinanzierung durch Solarmarkt:
Solarmarkt GmbH
Die Solarmarkt GmbH mit Sitz in Aarau ist der führende Schweizer Grosshändler für Photovoltaikkomponenten und unterstützt Planer und Installateure bei der Auswahl und Auslegung von optimal aufeinander abgestimmten PV-Systemen. Das Leistungsspektrum beinhaltet darüber hinaus die technische Beratung sowie regelmässige Schulungen für Installateure.


Solarmarkt GmbH
Neumattstrasse 2
5090 Aarau
Tel 062 834 00 80
Fax 062 834 00 80
info@solarmarkt.ch
www.solarmarkt.ch

Die schönste Art, nachhaltig Strom zu produzieren

Ein Ziegeldach ist konservativ? Von wegen. Die PhotovoltaikLösungen von Gasser Ceramic vereinen die Vorteile des klassischen Ziegeldachs mit den Technologien der Zukunft. Das ist nachhaltig.

Gasser CeramicPAN 29 im Einsatz, zwei Mehrfamilienhäuser in Vich: 671 Module, verteilt auf 224 m2 bei einer Gesamtdachfläche von 515 m2. Die Gesamtleistung der Anlage beträgt 16.775 kWp, die Jahresleistung 16‘968 kWh.

Der Solarziegel Panotron PAN 29 ist eine Symbiose von Tondachziegel und Photovoltaik. Zur Stromerzeugung wird auf jedem Ziegel ein kleines Solarmodul montiert. Die Leistung pro Modul beträgt 29 Wp. Pro m² Dachziegelfläche ergibt sich so eine Leistung von 87 Wp. Zum Vergleich: Eine vierköpfige Familie verbraucht im Durchschnitt pro Jahr elektrische Energie in der Grössenordnung von 3500 bis 6000 kWh. Dafür werden 45 bis 80 m² Solarziegel benötigt. Das Solarmodul FIT 45, ein Glasmodul mit pulverbeschichtetem, schwarzem Aluminiumrahmen, besteht aus 10 monokristallinen 6” Zellen à je 156 × 156 mm. Pro Modul erreichen sie eine Leistung von 45 Wp, also 135 Wp pro m2.

Gasser CeramicFIT 45 im Einsatz, Einfamilienhaus in Le Locle: 594 Module, verteilt auf 2 x100 m2 bei einer Gesamtdachfläche von 2 x 300 m2. Die Gesamtleistung der Anlage beträgt 26.730 kWp, die Jahresleistung 25‘400 kWh.

Der Zellwirkungsgrad liegt bei 20.20 Prozent; der Modulwirkungsgrad bei 17.24 Prozent. Solarziegel und Solarmodul werden wie klassische Tondachziegel verlegt. Es sind keine aufwendigen Spenglerarbeiten nötig. Das spart Zeit und gibt Sicherheit. Punkto Farben kann der Bauherr oder Architekt aus bis zu zwölf verschiedenen Farben auswählen. Die Solarzellen werden in der Gasser Ceramic eigenen Produktionsanlage in China hergestellt; Entwicklung, Design, Aufbau und Ziegelproduktion erfolgt in der Schweiz.

Gasser CeramicPanotron PAN 29
SCHÖN, FLEXIBEL UND VOLLER POWER

  • weltweit einzigartiges System
  • ästhetisch unschlagbar
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  • verschmilzt mit dem Dach und bleibt fast unsichtbar
  • besonders für komplexe Dächer mit Hindernissen und denkmalgeschützte Gebäude geeignet
  • Dachdecker kann Panels selbst auf die Ziegel montieren
  • selbstbewusstes Nischenprodukt für anspruchsvolle Bauherren
  • höchste Subventionssätze für Solarstrom dank dachintegriertem System

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ELEGANT UND SEHR LEISTUNGSFÄHIG

  • effizientes IndachPhotovoltaikSystem
  • hoher Wirkungsgrad
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  • einfach, speditive Montage durch den Dachdecker
  • nahtloses Ineinandergreifen von Modulen und Ziegeln
  • horizontale und vertikale Flexibilität
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  • höchste Subventionssätze für Solarstrom dank dachintegriertem System


Gasser Ceramic
Panotron AG
Ziegelei 8
3255 Rapperswil BE
Tel 031 879 65 40
www.gasserceramic.ch/photovoltaik