Produktion & Strommix

Die tragende Säule der Schweizer Stromversorgung ist die Wasserkraft. Aus ökologischer Sicht weist der heutige Strommix gewichtige Vorteile auf: Mit der Wasserkraft, der Kernenergie und den erneuerbaren Energien ist der aktuelle Strommix äusserst CO₂-arm – und trägt somit wesentlich zum Erreichen der Klimaziele bei.

Der Strommix stellt dar, aus welchen Energieträgern die bereitgestellte Energie stammt. Der Mix variiert von Versorger zu Versorger und muss mit der Herkunftsdeklaration gegenüber dem Endverbraucher dokumentiert werden. Die Abbildung unten zeigt den Strommix der Schweiz für das Jahr 2018.

Die Wasserkraft ist die wichtigste Stromerzeugungsart der Schweiz. Dank ihrer Topografie und dem Niederschlagsreichtum verfügt die Schweiz über die Grundlagen für diese Art der Stromerzeugung. Sie zählt zu den Staaten mit den höchsten Anteilen an regenerativen Energien. Rund 1300 Wasserkraftzentralen liefern circa 55 Prozent der Stromproduktion (circa 25 Prozent werden von Laufwasserkraftwerken erzeugt und ca. 30 Prozent von Speicherkraftwerken).

Produktionsmix der Schweiz für das Jahr 2018

Im Folgenden werden die einzelnen Technologien mit Zahlen und Fakten präsentiert. Im Downloadbereich ganz unten finden Sie eine Übersichtstabelle der Technologien.

Technologie

Wasserkraft

Die Wasserkraft ist der wichtigste Energieträger zur Stromproduktion in der Schweiz. Heute entstehen ca. 60 Prozent des hierzulande erzeugten Stroms aus den rund 1300 Wasserkraftwerken. Bei der Wasserkraft wird zwischen der Grosswasserkraft und der Kleinwasserkraft unterschieden. Dabei werden Wasserkraftwerke mit einer Leistung unter 10 MW als Kleinwasserkraftwerke bezeichnet. Die Grosswasserkraftwerke werden weiter in die drei Kategorien Laufwasserkraft, Speicherwasserkraft und Pumpspeicherkraft unterteilt.

Laufwasserkraftwerke liegen an Flüssen und Bächen. Dabei nutzen sie unmittelbar und kontinuierlich das zufliessende Wasser und produzieren somit dauernd, allerdings mit starken saisonalen Schwankungen. Speicherkraftwerke anderseits können ihre Produktion dem tagesaktuellen Bedarf anpassen und damit wertvolle Spitzenenergie erzeugen. Sie liegen meist in den Alpen, können das Wasser in den Speicherseen zurückhalten und es bei erhöhtem Energiebedarf für die Stromproduktion entnehmen. Ein Teil der Speicherkraftwerke ist als Pumpspeicherkraftwerke gebaut, welche aufgrund ihrer Bedeutung folgend noch einzeln aufgeführt werden.

Kosten

Grössere Wasserkraftwerke produzieren Strom für 4-9 Rp./kWh und Kleinwasserkraftwerke für 8-35 Rp./kWh.

Pumpspeicherkraftwerke

Pumpspeicherwerke verfügen im Unterschied zu reinen Speicherkraftwerke nicht nur über einen oberen Speichersee, sondern auch über ein unteres Wasserbecken. Von dort kann bereits verwendetes Wasser wieder in den oberen See gepumpt werden. Sie sind für ein stabiles Stromversorgungssystem von zentraler Bedeutung.

Produktion und Verbrauch müssen jederzeit übereinstimmen. Wenn im Winter in Nordeuropa der Wind innert kurzer Zeit stark zunimmt, kann die Produktion sehr bald die Nachfrage deutlich übersteigen. Denn gewisse Kraftwerksarten wie Kohlekraftwerke können ihre Produktion nicht genügend rasch anpassen. Durch die Überproduktion sinken im Strommarkt die Preise. Nimmt nach Stunden oder Tagen der Wind wieder ab, entsteht die umgekehrte Situation: Jetzt ist es schwierig, alle benötigten Kraftwerke rasch wieder hochzufahren.

Die Preise auf dem Strommarkt sind in solchen Situationen bald recht hoch. Pumpspeicherkraftwerke verwerten den überschüssigen Strom. Der volkswirtschaftliche Nutzen kommt allen zugute. So gesehen spielt es keine Rolle, dass 25 Prozent der Energie durch das Hochpumpen des Wassers verloren geht. Um die grossen Investitionen für den Bau eines Pumpspeicherkraftwerkes zu amortisieren und die Betriebskosten decken zu können, muss dieser Vorgang allerdings genügend häufig wiederholt werden. Ein Pumpspeicherwerk ist folglich nicht automatisch rentabel.

Beitrag zur Stromproduktion

Die Wasserkraft machte 2018 ca. 55 Prozent der Produktion aus, was 37'428 GWh entspricht.

Beitrag zur Stromversorgung

Rund 1300 Wasserkraftanlagen liefern zuverlässige Energie. Der Ausbau ist jedoch durch hohe Naturschutzanliegen begrenzt.

Beitrag zur Stabilisierung des Netzes

Wasserkraft leistet einen sehr hohen Beitrag zur Stabilisierung des Netzes, da sie gut plan- und steuerbar ist. Zudem liefert Wasserkraft eine nützliche Kombination von Band- und Spitzenenergie.

Umwelt

Die CO2-Bilanz ist hervorragend. Wasserkraftwerke stellen einen Eingriff in den lokalen Wasserhaushalt dar und beeinträchtigen die umgebende Landschaft und Natur.

Pro

  • Keine CO2-Emissionen im Betrieb, verhältnismässig geringe Emissionen beim Bau
  • Ausgereifte Technologie, sehr lange Lebensdauer
  • Liefert Band- und Spitzenenergie

Contra

  • Eingriff in Landschaft, natürlichen Wasserhaushalt und Fischbestand
  • Saisonale Schwankungen (im Winter tiefere Stromproduktion)
  • Hohe Investitionskosten, da keine Standardisierung im Kraftwerksbau möglich

Dokumente und Illustrationen

Kernenergie

Kernenergie liefert heute circa 36 Prozent des Stroms in der Schweiz. Neben Wasserkraftwerken ist Kernenergie die einzige Grosstechnologie für Bandenergie, die sehr wenig CO2 ausstösst und so das Klima schont. Der Brennstoff Uran ist in grösseren Mengen vorhanden und findet abgesehen von der Stromerzeugung kaum Verwendung. Er ist sehr energiedicht. Deshalb braucht man nur wenig Uran, und der entstehende Abfall hat ein entsprechend kleines Volumen. Da er radioaktiv ist, muss er aber in massive Schutzbehälter verpackt und in einem geologischen Tiefenlager entsorgt werden. Mehrere geeignete Standorte wurden dafür ermittelt. Ein breit abgestütztes, demokratisch legitimiertes Verfahren für die definitive Wahl eines Tiefenlagers ist im Gange. Auch die Stromerzeugung aus Atomkraftwerken birgt trotz hohen Sicherheitsstandards immer noch gewisse Risiken. Im Frühling 2011 haben Bundesrat und Parlament entschieden, dass in der Schweiz keine neuen Kernkraftwerke mehr gebaut werden sollen. Die bestehenden Anlagen können so lange weiter betrieben werden, wie ihre Sicherheit gewährleistet ist. Das Kernkraftwerk Mühleberg geht 2019 vom Netz. Die Betreiberin BKW begründet den Schritt mit wirtschaftlichen Argumenten.

Kosten

Kernkraftwerke produzieren Strom für 4-7 Rp./kWh und sind somit eine der günstigsten Technologien.

Beitrag zur Stromproduktion

Die Kernenergie produzierte 2018 ca. 36 Prozent des Strombedarfs (24'414 GWh).

Beitrag zur Stromversorgung

Kernenergie liefert heute zuverlässige Bandenergie. Die Schweiz hat jedoch den schrittweisen Ausstieg beschlossen.

Beitrag zur Stabilisierung des Netzes

Kernenergie ist gut plan- und steuerbar und trägt wesentlich zur Stabilisierung des Netzes bei. Die Kernenergie deckt einen Teil der Grundlast ab.

Umwelt

Kernenergie ist praktisch CO2-frei im Betrieb. Der Rohstoffbedarf ist sehr gering. Negativ sind die Notwendigkeit, den gefährlichen radioaktiven Abfall über lange Zeit zu lagern, sowie das grundsätzlich vorhandene Risiko eines Störfalls

Pro

  • Lieferung grosser Mengen an kostengünstiger Bandenergie
  • Klimafreundliche Stromproduktion aus sonst nicht nutzbarem Rohstoff
  • Geringer Ressourcenbedarf

Contra

  • Geringe gesellschaftliche Akzeptanz wegen des Restrisikos und der Entsorgung radioaktiver Abfälle
  • Voraussichtlich steigende Kosten wegen neuer Sicherheitsanforderungen, Tiefenlager-Standorte umstritten

Dokumente und Illustrationen

Biomasse

Organisches Material wie Holz, Grüngut aus Landwirtschaft und Gartenanlagen, Küchenabfälle und Biomasse im Landwirtschafts- und Siedlungsabwasser ist eine wertvolle Ressource, mit der man umweltfreundlich Strom und Wärme erzeugen kann. Die Nutzung der Biomasse erfolgt dabei auf verschiedene Arten. Der grösste Teil des aus Biomasse erzeugten Stroms stammt heute aus Kehrichtverbrennungsanlagen, weil die Hälfte der Siedlungsabfälle als Biomasse zählt. Kehrichtverbrennungsanlagen arbeiten – wie Holzkraftwerke – grundsätzlich gleich wie andere thermische Kraftwerke: Mit der Verbrennungswärme wird Wasserdampf erzeugt. Der Dampf treibt dann eine Turbine an. Grüngut sowie Biomasse aus Siedlungsabwasser und Landwirtschaft werden meist vergärt und in Biogas umgewandelt. Mit diesem Biogas lassen sich dann ein Motor und damit wiederum ein Stromgenerator antreiben. Auch die dabei entstehende Wärme kann genutzt werden, wodurch ein hoher Gesamtwirkungsgrad erzielt wird.

Kosten

Die Kosten von Biomasse für die Stromproduktion sind mit 11-48 Rp./kWh eher hoch.

Beitrag zur Stromproduktion

Biomasse hat 2017 2,7 Prozent der Produktion ausgemacht, was 1710 GWh entspricht. Davon lieferten Feuerungen mit Holz 220 GWh, Abfall (KVA) 1170 GWh und Biogas 320 GWh.

Beitrag zur Stromversorgung

Der Beitrag zur sicheren Stromversorgung ist gering, da der Rohstoff in der Schweiz begrenzt verfügbar ist.

Beitrag zur Stabilisierung des Netzes

Biomasse ist gut plan- und steuerbar und trägt somit zur Stabilisierung des Netzes bei. Aufgrund des limitierten Potenzials ist der absolute Beitrag jedoch gering. 

Umwelt

  • Abfälle zu nutzen ist energetisch sowie ökologisch sinnvoll
  • Produktion von Treibhausgas ist sehr gering
  • Teilweise nötige Transporte sowie Luftschadstoffe sind Negativpunkte
  • Der Anbau von Energiepflanzen ist für die Schweiz keine Option. Damit entfallen auch die mit dem grossmassstäblichen Anbau von Energiepflanzen auftretenden Umweltbeeinträchtigungen

Pro

  • Erneuerbare Energie
  • Ressourcenlagerfähig, Strom kann nachfragegerecht produziert werden
  • Verschiedene Technologien sind ausgereift vorhanden

Contra

  • Logistischer Aufwand und Umweltbelastung für Transport der Abfälle
  • Relativ begrenzte Verfügbarkeit der Biomasse, damit auch begrenztes Potenzial

Dokumente und Illustrationen

Erneuerbare Energien in der Schweiz
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Photovoltaik

Unter Photovoltaik (PV) versteht man die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in Strom mittels Solarzellen. Solarthermie nutzt demgegenüber Sonnenenergie zur Erzeugung von Warmwasser. Beide Technologien haben ein grosses Potenzial in der Energieerzeugung. Insbesondere die Photovoltaik ist zurzeit zwar noch recht teuer. Dank der weltweiten Förderung dieser Technologie fallen die Preise aber kontinuierlich.

Je mehr Solarstrom produziert wird, desto schwieriger wird die Integration in das Versorgungssystem. Solarstrom fällt unregelmässig und mit grosser Leistung an. Besteht im Moment der Produktion keine entsprechende Nachfrage, ist eine zeitliche Umlagerung mittels Pumpspeicherkraftwerken nötig. Dies verursacht nicht nur Kosten, sondern auch Stromverluste durch das Pumpen.

Kosten

Die Kosten von PV betragen 8-31 Rp./kWh je nach Grösse und Standort der Anlage. 

Beitrag zur Stromproduktion

Der Anteil von PV an der Stromproduktion betrug im Jahr 2017 2,1 Prozent, was 1333 GWh entspricht.

Beitrag zur Stromversorgung

Die Produktion von PV hat ein hohes Potenzial. Der Ausbau bedingt jedoch auch grosse Speichermöglichkeiten. Netzausbau und -verstärkungen auf den unteren Netzebenen sind notwendig.

Beitrag zur Stabilisierung des Netzes

PV ist nur mässig planbar und nicht steuerbar. PV liefert keinen Beitrag zur Stabilisierung des Netzes.

Umwelt

  • im Betrieb lautlos und schadstofffrei
  • geringer zusätzlicher Landverbrauch, wenn Solarmodule auf bestehenden Gebäuden installiert werden

Pro

  • erneuerbare Energie
  • reduziert die CO2-Emissionen
  • hohe Akzeptanz in der Bevölkerung
  • sinkende Produktionskosten zu erwarten

Contra

  • kein Beitrag zur sicheren Stromversorgung, da Produktion stochastisch und nicht steuerbar
  • zusätzliche Kosten für Netz- und Konsumanpassungen bei hohem Ausbau

Wärme-Kraft-Kopplung

Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen (WKK) erzeugen gleichzeitig Wärme und Strom. Ausschlaggebend für den Betrieb ist die Wärme, die für Industrieprozesse, Heizzwecke oder zur Warmwasseraufbereitung nötig ist. Der im selben Prozess erzeugte Strom kann lokal verwendet oder ins Elektrizitätsnetz eingespeist werden. Je mehr Wärme erzeugt wird, umso effizienter ist die WKK-Anlage. Der Gesamtwirkungsgrad moderner wärmegeführter Anlagen kann 85–95 Prozent betragen, jener von stromgeführten Anlagen liegt tiefer. Zwar verursachen auch WKK-Anlagen CO2-Emissionen. Doch da sie parallel Wärme und Strom erzeugen, nutzen sie den Brennstoff insgesamt recht gut aus, weshalb die Belastung mit COvergleichsweise gering ausfällt.

Kosten

Die Produktionskosten von WKK betragen 14-22 Rp./kWh.

Beitrag zur Stromproduktion

Der Anteil von WKK beträgt 2,1 Prozent, was 1337 GWh entspricht (2017).

Beitrag zur Stromversorgung

WKK ist ausbaubar, die Kosten sind jedoch hoch. WKK erhöht die CO2-Emissionen.

Beitrag zur Stabilisierung des Netzes

Die Stromproduktion von WKK ist nicht steuerbar, da sie von Wärmebedarf abhängig ist. Somit ist der Beitrag zur Stabilisierung des Netzes gering.

Umwelt

WKK-Anlagen verbrennen Öl oder Erdgas und setzen damit 200‒265 Gramm CO2/kWh frei.

Pro

  • hohe Gesamtenergieeffizienz
  • Produktion vorhersag- und planbar
  • Einsatz von Biogas möglich

Contra

  • zumeist keine erneuerbare Energie im Einsatz
  • CO2-Emissionen beim Betrieb
  • Stromproduktion abhängig von Wärmebedarf und daher nicht steuerbar
  • hohe Investitions- und Betriebskosten

Dokumente und Illustrationen

Windenergie

Unter den neuen erneuerbaren Energien ist die Windenergie die kostengünstigste Technologie − sofern die Anlagen an Standorten mit genügend Windaufkommen laufen. In der Schweiz eignen sich nur 0,7 Prozent der Landesfläche (Meteotest) zur Produktion von Windenergie. Sie befinden sich hauptsächlich auf den Höhen des Juras und in den Alpen.

2016 trug der Windstrom in der Schweiz 108 GWh zur Landeserzeugung bei. Das entspricht dem Bedarf von rund 24'000 Haushalten. Der Windpark Mont Crosin im Berner Jura ist mit seinen 16 Anlagen der grösste Windpark der Schweiz und lieferte 2017 74 GWh. Die Produktion von Windenergie fällt zu etwa einem Drittel in das Sommer- und zu zwei Dritteln ins Winterhalbjahr. Sie lässt sich nicht steuern, denn Windkraftanlagen erzeugen nur bei Wind Strom.

Kosten

Windenergie produziert Strom für 13–21 Rp./kWh.

Beitrag zur Stromproduktion

Windenergie produzierte im Jahr 2017 108 GWh, was 0,17 Prozent der Landeserzeugung entspricht.

Beitrag zur Stromversorgung

Die Windenergie ist ausbaubar, die Schweiz ist jedoch kein optimaler Standort. Der Ausbau setzt grosse Speichermöglichkeiten voraus.

Beitrag zur Stabilisierung des Netzes

Die Produktion von Windenergie ist nicht plan- und steuerbar und leistet somit keinen Beitrag zur Stabilisierung des Netzes.

Umwelt

  • sehr geringe CO2-Emissionen über den ganzen Lebenszyklus
  • Zielkonflikt mit dem Natur- und Landschaftsschutz

Pro

  • erneuerbare, kostengünstige Technologie
  • geringer CO2-Austoss

Contra

  • Produktion weder steuerbar- noch planbar
  • begrenzte Zahl geeigneter Standorte in der Schweiz
  • Eingriff in Landschaft und Natur
  • Lärmemissionen, geringe Akzeptanz bei Anrainern

Dokumente 

Gaskombikraftwerke

In Gaskombikraftwerken (GuD) werden die Funktionsprinzipien eines Gasturbinen- und eines Dampfkraftwerkes kombiniert. Deshalb gehören GuD mit Wirkungsgraden von bis zu 60 Prozent zu den effizientesten thermischen Kraftwerken. Zudem zeichnen sie sich durch eine hohe Betriebsflexibilität aus. Das Verbrennen von Erdgas ist jedoch mit CO2-Emissionen verbunden. Die Schweizer Klimapolitik ist auf möglichst geringen CO2-Ausstoss ausgerichtet. So müssen gemäss CO2-Gesetz 100% des CO2-Ausstosses kompensiert werden, 50 Prozent davon in der Schweiz. Diese Kompensation im Inland ist jedoch teuer.

Kosten

Die Kosten von GuD betragen 10-15 Rp./kWh und sind stark von den Brennstoffpreisen abhängig.

Beitrag zur Stromproduktion

GuD sind in der Schweiz keine in Betrieb (0 Prozent).

Beitrag zur Stromversorgung

Die Stromproduktion mit GuD ist flexibel. Die Akzeptanz ist wegen des CO2-Ausstoss jedoch fragwürdig.

Beitrag zur Stabilisierung des Netzes

GuD liefert Band- und Spitzenenergie und ist gut plan- und steuerbar. GuD trägt somit zur Stabilisierung des Netzes bei.

Umwelt

  • Erdgas ist ein fossiler Energieträger und deshalb nicht erneuerbar
  • Bei einem GuD fallen 50% weniger CO2 an als bei einem Kohlekraftwerk und 25 Mal mehr als bei einem Windkraftwerk

Pro

  • Flexible Stromproduktion, geeignet sowohl für Band- als auch für Spitzenenergie, erprobte Technologie
  • hoher Wirkungsgrad
  • kurze Bauzeit für neue Kraftwerke
  • vergleichsweise geringe Investition

Contra

  • nicht erneuerbare Energie und CO2-Ausstoss
  • hohe Abhängigkeit vom Ausland
  • Akzeptanz in der Bevölkerung fraglich

Dokumente und Illustrationen

Geothermie

Geothermie (Erdwärme) ist eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle. Geothermie lässt sich unabhängig von Klima, Tages- und Jahreszeit zur Wärmegewinnung und Stromproduktion nutzen. Aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen in den verschiedenen Erdschichten wird unterschieden zwischen untiefer Geothermie und tiefer Geothermie. Beide Verfahren nutzen die in Tiefen von drei bis fünf Kilometer vorhandenen Temperaturen von 100 bis 200 Grad Celsius. Der realisierbare elektrische Wirkungsgrad liegt bei unter 15 Prozent.

Kosten

Strom aus Geothermie kostet 20-40 Rp./kWh und gehört somit den teureren Technologien.

Beitrag zur Stromproduktion

Es sind keine Anlagen in Betrieb.

Beitrag zur Stromversorgung

Erdwärme ist eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle. Die Produktion ist jedoch mit hohen Kosten verbunden. Es sind momentan keine kommerziellen Projekte geplant.

Beitrag zur Stabilisierung des Netzes

Positiv, aber noch geringe praktische Erfahrung.

Umwelt

  • Beeinträchtigung des Grundwassers möglich
  • Mikroerdbeben sind nicht ausgeschlossen
  • fast CO2-frei.

Pro

  • grosses Mengenpotenzial
  • insgesamt geringe Einflüsse auf Umwelt
  • zuverlässige, zeitlich uneingeschränkte Verfügbarkeit von Strom

Contra

  • praktische Entwicklungen in der Schweiz erst im Anfangsstadium
  • Gefahr von Mikroerdbeben
  • hoher finanzieller Aufwand

Illustrationen

Geothermische Anlage zur Strom-/Wärmeerzeugung
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Nutzung von Umweltwärme mittels Wärmepumpe
Nutzung von Umweltwärme mittels Wärmepumpe
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Produktionsmix der Schweiz für das Jahr 2018
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