Nachhaltige Energieinfrastruktur

Eine nachhaltige Infrastruktur ist der zentrale Schritt auf dem Weg zur nachhaltigen Energieversorgung. Doch was ist alles Teil dieser Infrastruktur? Wie kann sichergestellt werden, dass die Effizienz und Zuverlässigkeit der Versorgung nicht unter den Nachhaltigkeitsvoraussetzungen leiden? Und was braucht es, damit die ganze Versorgung auch bezahlbar bleibt?

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Die Ausgangslage

• Das weltweite BIP korreliert direkt mit dem Energieverbrauch.
• Nicht-erneuerbare Energieformen dominieren in der Nutzung – erneuerbare Energieformen werden nur zusätzlich genutzt. (Um Netto-Null zu erreichen, muss sichergestellt werden, dass die  Erneuerbaren nicht zusätzlich genutzt werden, sondern die nicht erneuerbaren Energien ablösen, und dies in der Schweiz sowie weltweit.)
• Materialien / Stoffe, welche im Energiesystem benötigt werden, brauchen zu deren Aufbereitung selbst viel Energie. (Energiewende benötigt z.T. andere Materialien bzw. Baustoffe. Deren Aufbereitung und Herstellung ist sehr energieintensiv, da die einfach zugänglichen Vorkommen ausgebeutet sind und zudem durch den technologischen Wandel mehr spezielle Rohstoffe – wie z.B. seltene Erden – benötigt werden.)
• Das Potential erneuerbarer Energiequellen ist vorhanden (Wind & Wasser: http://www.bfe.admin.ch; Solarenergie: https://www.swissolar.ch/de).
• Der Ausbau potentieller sowie bestehender erneuerbarer Energieinfrastruktur – Windkraft, Sonnenenergie, Wasserkraft – ist in Teilen der Bevölkerung unbeliebt und wird mit rechtlichen sowie politischen Mitteln ver- / behindert.

Das Material

Alle diese Anlagen benötigen viel Material / Baustoffe. Es ist entscheidend, wie dieses Material gefördert, verarbeitet, eingesetzt und wiederverwendet werden kann.

• Je höher die Reinheit der Materialien – reines Kupfer, Aluminium etc. – in ihrer Verwendung bleibt, umso einfacher ist die Weiterverwendung.
• Der Stoffkreislauf ist noch nicht vollständig geschlossen. Es wird weiter frisches Material in die Verarbeitung geschleust und nicht recycelt. Sämtliches im Markt befindliches Material sollte recycelt werden und nur welches durch Marktwachstum weiter benötigt gefördert/produziert werden.
• Je besser die Reparierbarkeit, die Wiederverwertungs-  und Revidierungsmöglichkeiten von Geräten sind, desto weniger neues oder recyceltes Material wird benötigt.

• Energie- und Ressourceneffizienz bei der Erstellung der Infrastruktur – energetische sowie umwelttechnische versus ökonomische Effizienz
• Systemeffizienz bei Betrieb – Verluste reduzieren, Effizienz muss sich lohnen
• Lifecycle-Betrachtung sind in der Planung wichtig, wie erhält diese mehr Gewicht
• Infrastrukturen haben sehr lange Betriebsdauern und entsprechende Investitionszyklen (20 – 100 Jahre). Beim Investitionsentscheid wird auch über die Effizienz für den gesamten Lebenszyklus entschieden.
• Wie können die Investitionen langfristig sicher berechnet werden, damit optimale Entscheide getroffen werden – gibt es Methoden dazu.
• Flexibilität, Variabilität und optimaler Betriebspunkt bzw. Volllaststunden stehen häufig in Konkurrenz zueinander – Effizienz über den gesamten Lastbereich
• Intelligenz geht oft auf Kosten der Robustheit
• Wann ist der Zeitpunkt für ein Technologieverbot / Vorschrift – wieviel Erfahrungszeit braucht die Gesellschaft, um nicht schon vorweg Innovationen zu verhindern.

Mit Rahmenbedingungen zur 100% ökologischen Energieversorgung

Die Energieversorgung ist heute sicher und bezahlbar, aber nicht sehr ökologisch. 2050 soll die Versorgung immer noch sicher und finanzierbar sein, aber 100% ökologisch.

Die Rahmenbedingungen werden so gesetzt, dass die Infrastruktur – insbesondere die Produktion – rasch sowie nachhaltig ergänzt und umgebaut wird. Die Energiewandlung wird selbst viel nachhaltiger, sowohl punkto Ressourceneffizienz und Reduktion der Verluste. Die Kreislauffähigkeit, die Integration in die Umwelt sowie die Akzeptanz in der Bevölkerung werden erhöht. Ein spezieller Fokus liegt auf der (Um)-Nutzung sowie Umgestaltung bereits vorhandener Potentiale – bestehende (Energie)-Infrastruktur und nationales Potenzial erneuerbarer Energien.

• Die gesetzlichen Rahmenbedingungen werden so angepasst, dass die Mehrheit sich darin findet und im Einzelfall der Allgemeinheit dienende Nutzungen nicht durch Partikularinteressen verhindert werden können.
  • Nationale Gesetze (Strategien) werden so ausgestaltet und an die Urne gebracht, dass sichergestellt und für die Stimmberechtigten klar ist, dass der Volkswille auf kantonaler oder kommunaler Ebene nicht mehr torpediert werden kann (z.B. keine Mitbestimmung bei gewissen Richtplänen für Gemeinden)
  • Akzeptanz der Allgemeinheit wird mit berücksichtigt, nicht nur die Akzeptanz vor Ort (z.B. indem Mindestabstände für Windräder verboten werden, wenn diese national mehrheitlich akzeptiert sind)
  • Nur Verbände mit einer breiten Basis sind beschwerdeberechtigt, unabhängig davon, wie lange sie bereits aktiv sind.

Flexibilitäten nutzen und Recycling fördern

• Die Nutzung von Flexibilitäten über verschiedene Systeme und Sektoren hinweg wird in Zukunft wichtig werden. Es müssen Geschäftsmodelle gefunden und Rahmenbedingungen definiert werden, welche die Nutzung der Flexibilitäten attraktiv machen (z.B. gegenüber möglichst vielen Volllaststunden).
  • P&D-Projekte für Flexibilitäten fördern
  • Dynamische Energiepreise und Leistungspreise für alle ermöglichen
  • Teilnahme als “Reservekraftwerk” oder “Winterreserv” sektorübergreifend ermöglichen (In einem wünschenswerten System sollte aber beides gar nicht nötig sein).
  • Lokale Systemdienstleistungsmärkte aufbauen
  • Hürde für Teilnahme an Flexibilitätsmärkten reduzieren (z.B. Steuerungsmöglichkeite via Smart-Meter-Signale statt Spezialinstallationen und Präqualifizierung)

Verfahren beschleunigen und Subventionen ersetzen

• Die Bewilligungs- und rechtlichen Verfahren sind zu beschleunigen.
  • Vorgaben für maximale Durchlaufzeiten von Bewilligungen und Einsprachen an Behörden und Gerichte machen
  • Einfachere Verfahren definieren
  • Weniger Bewilligungsauflagen stellen
  • Weniger Einsprachegründe akzeptieren
  • Mehr Personal bei Gerichten und Bewilligungsbehörden
• Subventionen sollten hinfällig werden. Energieproduktionsanlage werden heute nur mit Subventionen gebaut. Der “Regulator” hat dadurch eine hohe Verantwortung.
  • Fokus auf langfristige Abnahmeverträge statt Spot-Preisen (wie im Mantelerlass vorgesehen)
  • Ersatz aller Subventionen durch einen (hohen) CO2-Preis.
• Die Effizienz bei Produktion, Verteilung, Umwandlung und Speicherung muss erhöht werden.
  • Vorgabe, wie viel Verlust dem Netzbetrieb angelastet werden darf.
  • Effizienz durch Benchmarks und/oder Vorgaben stärker gewichten
  • Anreize schaffen für Modernisierung von Infrastrukturen (z.B. Pumpen, Steuerungen,  Turbinen

Über die Autoren.

Wir danken Jeremias und Paul ganz herzlich für ihren Beitrag. Die Ideen und Texte sind im Rahmen des Projekts „Vision Schweiz 2050“ des glp lab entstanden. Dabei wurden diese im Energie-Team und z.T. mit externen Expert:innen diskutiert und kommentiert. Nichtsdestotrotz legen wir bei diesem Projekt wert darauf, dass individuelle und zum Teil unkonventionelle Sichtweisen und Ideen Raum finden.