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Wärme-Kraft-Kopplung (WKK)

Etwa die Hälfte des Endenergieverbrauchs wird heute zur Erzeugung von Wärme eingesetzt, ein Grossteil davon durch die direkte Verbrennung von Heizöl und Erdgas in Heizkesseln. In Anbetracht des Umweltund insbesondere des Klimaschutzes, der Kostenunsicherheit und der Auslandabhängigkeit ist die Verbrennung von fossilen Energieträgern nicht sinnvoll. Trotz Effizienzmassnahmen wie verbesserter Wärmedämmung bei Gebäuden und sinkender Heizgradtage aufgrund des Klimawandels wird ein erheblicher Wärmebedarf bestehen bleiben (bis 2050 bis zu 50–70 % des heutigen Wertes). Sofern hohe Temperaturen erforderlich sind, können Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen eine Option sein. In Kombination mit erneuerbaren Brennstoffen oder CO2-Abscheidung können diese klimaneutral betrieben werden.
Windenergie hat in Europa ein grosses Realisierungspotenzial. In der Schweiz hingegen sind die Möglichkeiten zur Energieversorgung mit Windkraft schwierig. Zwar hat der Bund gemäss Energiestrategie 2050 insgesamt 4 TWh aus Windenergie als realistisch eingeschätzt. Die heutige Windtechnologien lassen sich auch in der Schweiz gut einsetzen. Geeignete Standorte sind ausreichend identifiziert. Jedoch scheitern viele Projekte in der Praxis an dem Konfliktpotenzial (u.a. am Landschafts- und Naturschutz). Die Gestehungskosten liegen in der Schweiz ausserdem über den Marktpreisen, während sie im Ausland an guten Standorten deutlich tiefer liegen. Es bedarf also zusätzlicher Förderung zur Realisierung von Projekten, was über die kostendeckende Einspeisevergütung (KEV) läuft. Es wird erwartet, dass sich die Kosten aufgrund von technischen Verbesserungen und Skaleneffekten langsam aber stetig dem Marktpreis annähern.

Strom aus Biomasse

Biomasse ist aktuell in der Schweiz nach der Wasserkraft die wichtigste Energiequelle für die Produktion von erneuerbarem Strom. Knapp 50 % der erneuerbaren Stromproduktion, die nicht aus Wasserkraft gewonnen wird, stammt aus Biomasse, grösstenteils aus der Verbrennung von Kehricht. Zur Biomasse werden Holz, landwirtschaftliche Biomasse und biogene Abfälle gezählt. Biomasse ist eine sehr heterogene Energiequelle, die mit unterschiedlichen Technologien (Verbrennung, Vergärung, Vergasung) in Wärme, Strom und Treibstoff umgewandelt werden kann. Langfristig wird für die Schweiz mit einem Stromproduktionspotenzial von rund 4 TWh gerechnet. Besondere Herausforderungen bei der Ausschöpfung des Potenzials liegen in der zuverlässigen Rohstoffbeschaffung und im gesicherten Wärmeabsatz beim Betrieb von Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen.
Sind die Kosten für selbst produzierten Strom gleich hoch wie der entsprechende Bezug aus dem Netz, so gewinnt die Eigenproduktion stark an Attraktivität und muss nicht mehr zusätzlich unterstützt werden. Diese Situation wird als Netzparität (Grid Parity) bezeichnet. Allerdings kann die Netzparität auf zwei unterschiedliche Arten betrachtet werden. Der Besitzer einer Produktionsanlage (Eigenproduzent) vergleicht die Kosten seiner Produktion mit jenen, die er durch den geringeren Strombezug aus dem Netz vermeiden kann. Aus volkswirtschaftlicher Sicht hingegen ist der Punkt relevant, ab dem die gesamten Kosten des Stromversorgungssystems durch die dezentrale Produktion geringer werden.

Die Rolle der Pumpspeicher in der Elektrizitätsversorgung

Pumpspeicherkraftwerke verfügen im Unterschied zu reinen Speicherkraftwerken nicht nur über einen oberen Speichersee, sondern auch über ein unteres Wasserbecken, aus dem bereits verwendetes Wasser wieder in den oberen See gepumpt werden kann. Damit sind sie in der Lage, einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit und zur Netzstabilität zu leisten. Gerade im Hinblick auf den zu erwartenden Ausbau stochastischer Energiequellen dürfte die Bedeutung der Speicher in Zukunft weiter zunehmen. Pumpspeicherkraftwerke als Speicher können zukünftig vermehrt grünen Strom speichern, besonders bei starkem Angebot aus Wind und Sonne, um ihn später wieder abzugeben.

Kleinwasserkraft

In der Schweiz werden Wasserkraftanlagen mit einer Leistung unter 10 MW als Kleinwasserkraftwerke bezeichnet. Die Stromgestehungskosten liegen im Vergleich zu Grosswasserkraft in der Regel um einiges höher. Mittels dem marktorientierten Einspeisevergütungssystem (EVS, früher KEV) konnten viele Anlagen bereits erneuert oder neu gebaut werden, weitere sind in Planung. Für den zukünftigen Ausbau der Kleinwasserkraft besteht noch ein Potenzial von zusätzlich rund 1 bis 2 TWh. Ob dieses Potenzial ausgeschöpft werden kann, ist stark abhängig von den gesetzlichen Entwicklungen im Bereich der Schutzinteressen (zum Beispiel Restwassermengen) und im Besonderen von der finanziellen Förderung, welche zeitlich bis 2022 begrenzt wurde.
Die Schweizer Kernkraftwerke haben mit rund 35 % im Jahresmittel und mit bis zu 45 % im Winterhalbjahr einen hohen Anteil an der schweizerischen Stromproduktion. Sie erzeugen damit den deutlich grössten Anteil an Bandenergie in der Schweiz ohne nennenswerte CO2-Emissionen und tragen so zum Klimaschutz bei. Die Angst vor den potenziellen Auswirkungen eines, wenn auch unwahrscheinlichen, Reaktorunfalls in der Schweiz unter dem Eindruck der Fukushima-Katastrophe, sowie die politisch und gesellschaftlich noch ungelöste Frage der Entsorgung von radioaktiven Abfällen haben jedoch dazu geführt, dass ein Neubau von Kernkraftwerken in der Schweizer Politik und Bevölkerung stark an Akzeptanz verloren hat. So wurde im Mai 2017 die Gesetzesvorlage zur Energiestrategie 2050 des Bundes in einer Volksabstimmung deutlich angenommen. Mit dieser wird der Bau neuer oder der Ersatz bestehender Kernkraftwerke verboten. Die bestehenden Kraftwerke dürfen jedoch in Betrieb bleiben, solange sie sicher sind. Unter diesen Rahmenbedingungen ist zu erwarten, dass bis 2035 nur noch die beiden jüngsten Kraftwerke Gösgen und Leibstadt in Betrieb sein werden und die Jahresproduktion der Schweizer Kernkraft bis dann um einen Drittel zurückgeht.

Gaskombikraftwerk (GuD)

Gaskombikraftwerke (GuD) sind gasbefeuerte Grosskraftwerke, in denen die Prinzipien von Gasturbinenund Dampfkraftwerken kombiniert werden. Sie zeichnen sich durch relativ niedrige Investitionskosten, eine rasche Aufbauzeit und eine hohe Betriebsflexibilität aus. Ihre Rentabilität ist jedoch unter den aktuellen Rahmenbedingungen (CO2-Belastung und -Kompensation) und Strommarktpreisen ungenügend. Ausserdem sind die Stromgestehungskosten stark vom Erdgaspreis abhängig, und die Schweiz ist für den Brennstoff vollständig von Importen abhängig.

Wasserkraft der Schweiz ist systemrelevant

Gedanken zur Systemrelevanz von Wasserkraft Die Schweizer Wasserkraft ist systemrelevant für die Schweizer Stromversorgung – heute und erst recht in der Zukunft. Denn die Wasserkraft ist nicht nur erneuerbar und praktisch CO2-frei sondern auch speicherbar. Laden und verwenden Sie die 12 hochauflösenden Illustrationen kostenlos für Ihre eigenen Publikationen (mit dem Vermerk «Copyright VSE»).

Stromproduktion – Der Strommix unserer Nachbarstaaten

Stromproduktion – Der Strommix unserer Nachbarstaaten
(PNG, 2.89 MB)

Geothermie – Nutzung von Umweltwärme mittels Wärmepumpe

Geothermie – Nutzung von Umweltwärme mittels Wärmepumpe
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Stromproduktion – Der Schweizer Produktionsmix

Stromproduktion – Der Schweizer Produktionsmix
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Stromproduktion – Kraftwerke in der Schweiz

Stromproduktion – Kraftwerke in der Schweiz
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Gesamtenergie – Wichtigste Energieträger weltweit

Gesamtenergie – Wichtigste Energieträger weltweit
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Stromproduktion – Erneuerbare Energien in der Schweiz

Stromproduktion – Erneuerbare Energien in der Schweiz
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Stromtransport – Vom Kraftwerk zum Kunden (Netzebenenmodell)

Stromtransport – Vom Kraftwerk zum Kunden (Netzebenenmodell)
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Stromtransport – Das Schweizer Übertragungsnetz

Stromtransport – Das Schweizer Übertragungsnetz
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Thermische Kraftwerke – Wärme-Kraft-Kopplung

Thermische Kraftwerke – Wärme-Kraft-Kopplung
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Thermische Kraftwerke – Fossiles Kraftwerk

Thermische Kraftwerke – Fossiles Kraftwerk
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Thermische Kraftwerke – Gaskombikraftwerk

Thermische Kraftwerke – Gaskombikraftwerk
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Thermische Kraftwerke – Kernkraftwerk

Thermische Kraftwerke – Kernkraftwerk
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Geothermie – Anlage zur Strom- und Wärmeerzeugung

Geothermie – Anlage zur Strom- und Wärmeerzeugung
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Erneuerbare Energie – Laufwasserkraftwerk

Erneuerbare Energie – Laufwasserkraftwerk
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Erneuerbare Energie – Speicherkraftwerk

Erneuerbare Energie – Speicherkraftwerk
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Erneuerbare Energien – Pumpspeicherkraftwerk

Erneuerbare Energien – Pumpspeicherkraftwerk
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