Die wichtigsten Resultate aus der ETH-Studie «Energiezukunft Schweiz» waren anlässlich des Energiegesprächs mit Bundesrätin Doris Leuthard am 2. September an der ETH Zürich bereits präsentiert worden (siehe ETH Life vom 5.9.11). Das Autorenkollektiv – alles Forschende des Energy Science Center (ESC) der ETH Zürich – kommt in der Studie zum Schluss, dass ein schrittweiser Ausstieg aus der Kernenergie, so wie von Bundesrat und Parlament beschlossen, technologisch grundsätzlich machbar und volkswirtschaftlich verkraftbar ist. Die Studie macht aber auch klar, dass noch grosse Anstrengungen in allen Sektoren und auf allen Ebenen der Gesellschaft vonnöten sind, damit die angestrebte Energiewende unter Einhaltung der gesteckten Klimaziele und ohne Wohlstandsverlust möglich wird. Auch die (ETH-)Forschung ist gefordert, in den nächsten Jahren und Jahrzehnten zum Beispiel im Bereich der Energiespeicherung und der Stromnetze neue Erkenntnisse zu gewinnen, damit der in der Studie antizipierte technologische Fortschritt auch tatsächlich stattfinden kann (siehe dazu Kasten).

Nationaler Strommix im Jahre 2050

Damit die Schweiz ihren Beitrag zur Erreichung der globalen Klimaziele leisten kann, wird man für das Heizen der Häuser und für das Autofahren auf kurzen Strecken in Zukunft weniger fossile Brennstoffe verbrauchen und mehr auf Strom setzen müssen. Die Autoren weisen dem Strom im Energiesystem der Zukunft eine Schlüsselrolle zu und schätzen die Nachfrage fürs Jahr 2050 auf eine Bandbreite zwischen 66 und 92 Terawattstunden (TWh). Das «Szenario Mittel» beziffert die Stromnachfrage mit 79 TWh. Demgegenüber steht ein Portfolio von erneuerbaren Technologien, die über die nächsten Jahrzehnte im nationalen Strommix eine zunehmend wichtige Rolle spielen werden.

Wenn, wie vorgesehen, alle fünf Schweizer Kernkraftwerke zwischen 2020 und 2040 schrittweise abgeschaltet werden, dann wird die Schweiz gemäss Studie im Jahre 2050 ihren Strom vor allem aus Wasserkraft (50 Prozent), Photovoltaik (15-20 Prozent), Biomasse (6-10 Prozent), Geothermie (0-10 Prozent) sowie Wind (3-5 Prozent) beziehen. Schliesslich geht die Studie davon aus, dass ein verbleibender Teil des Strombedarfs (0-20 Prozent) importiert oder durch Gaskraftwerke, mit CO₂-Abtrennung nota bene, produziert wird. Im Jahr 2050 sollte sich die Menge der importierten Energie gegenüber heute um rund 65 Prozent reduzieren, was ganz im Sinne der Versorgungssicherheit sei, so die Autoren.

Wirtschaftssektoren profitieren unterschiedlich

Ein zweiter Teil der Studie beschäftigt sich mit den Auswirkungen eines Umbaus des Energiesystems auf die Wirtschaft. Dabei dienten die Berechnungen zum künftigen Potential der erneuerbaren Energien und zu den Kosten der neuen Technologien als Datengrundlage für die makroökonomische Modellierung. Die wesentlichen Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden: Das für das Jahr 2050 errechnete Einkommensniveau wird im Fall eines Ausstiegs aus der Kernenergie lediglich mit zirka einem Jahr Verzögerung erreicht.

Die Verteuerung der fossilen Energien und der Umstieg auf erneuerbare Energien führen zu moderat ansteigenden Energieausgaben. Wie die Autoren schreiben, werden die Energiekosten jedoch zu keinem Zeitpunkt so stark ansteigen, dass sie nicht aus dem zusätzlichen Einkommen gedeckt werden könnten. Höhere Energiepreise haben schliesslich auch veränderte Investitionsanreize und einen Strukturwandel zur Folge. Davon würden vor allem diejenigen Sektoren profitieren, in denen überdurchschnittlich viel Innovation zu erwarten sei (zum Beispiel Maschinenindustrie). Aber die Studie sagt allen Wirtschaftssektoren, wenn auch in unterschiedlichem Ausmass, mit einer nachhaltigen Energieversorgung ein positives Wachstum voraus.

Ausbau der Energie-Forschung an der ETH

Die ETH Zürich hat ihre Forschungsanstrengungen im Energiebereich in den letzten Jahren laufend erhöht: So sind z.B. 2009/10 vier neue Professuren im Bereich Energietechnik entstanden: Christian Franck und Hyung Gyu Park, Assistenzprofessoren für Energietechnik; Jürgen Biela, Professor für Hochleistungselektronik; Christoph Müller, Assistenzprofessor für Energiewissenschaft und Energietechnik. 2011 sind zwei weitere Professuren (Thomas Schmidt und Maksym Kovalenko) im Bereich Elektrochemie und -speicherung hinzugekommen. Auch im nachhaltigen Bauen gab es neue Professuren, so z.B. jene von Arno Schlüter am Institut für Technologie in der Architektur.

Konstantinos Boulouchos: Beirat für Energiestrategie

Bundesrätin Doris Leuthard hat einen «Beirat für die Energiestrategie 2050» ins Leben gerufen, dem ETH-Professor Konstantinos Boulouchos angehört. Das Gremium setzt sich aus 18 Persönlichkeiten aus Wirtschaft, Verbänden, Kantonen und der Wissenschaft zusammen. Nebst Konstantinos Boulouchos vertreten die Professoren Rolf Wüstenhagen der Universität St. Gallen und Alexander Wokaun des PSI die Wissenschaft im Beirat. Konstantinos Boulouchos ist seit 2002 ordentlicher Professor und Leiter des Laboratoriums für Aerothermochemie und Verbrennungssysteme an der ETH Zürich. Er gründete 2005 das Energy Science Center (ESC) der ETH Zürich. Er war massgeblich beteiligt an der Ausarbeitung der Energiestrategie der ETH Zürich von 2008 und ist koordinierender Autor der Studie «Energiezukunft Schweiz».