Die Schweiz im Jahr 2050 – woher kommt unsere Energie?

Verkehrshaus der Schweiz, Raffael Ott

Bern, 03.04.2023 - 00:01

Von Wasserstoff-betriebenen Flugzeugen über Biomasse und Tiefengeothermie bis zu Negativemissionen: Wagt mit uns einen Blick in die Energiezukunft der Schweiz.

Der Stausee Lai da Nalps im Val Nalps im Kanton Graubünden. Auch in Zukunft wird Wasserkraft eine zentrale Rolle spielen in der Stromversorgung der Schweiz. - Keystone

Das Wichtigste in Kürze

• Die Schweiz setzt in Zukunft auf erneuerbare, einheimische Energien statt Atomstrom.
• Schaffen wir mit Fernwärme, Wasserkraft und Co. «Netto Null CO2-Emissionen» im Jahr 2050?
• Grosse Sonderausstellung im neuen «House of Energy» im Verkehrshaus der Schweiz in Luzern.

Erneuerbar, möglichst einheimisch und trotzdem so zuverlässig wie bis anhin: So soll die Schweizer Energieversorgung der Zukunft aussehen.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird das Schweizer Energiesystem unter dem Label «Energiestrategie 2050» gehörig umgekrempelt.

Mit dem revidierten Energiegesetz von 2017 haben die Stimmbürgerinnen und -bürger in der Schweiz beschlossen, den Bau neuer Atomkraftwerke zu verbieten. Im Bild: das AKW Gösgen (AG). - Keystone

Wir zeigen euch, was hinter der «Energiestrategie 2050» steckt und welche Technologien und Ideen die Energiezukunft prägen werden.

Biomasse statt Brennstäbe

Die «Energiestrategie 2050» ist ein Bündel von Massnahmen, welche die Energieeffizienz erhöhen und den Energieverbrauch senken sollen.

Gleichzeitig hat sie zum Ziel, den CO2-Ausstoss auf Netto-Null zu senken und erneuerbare Energien zu fördern.

Die Elektrifizierung des öffentlichen Verkehrs wie hier in Basel ist eine Massnahme, um CO2-Emissionen zu reduzieren; das macht aber nur wirklich Sinn, wenn die Fahrzeuge ihre Energie aus CO2-armen Quellen beziehen. - Keystone

Diese Massnahmen ermöglichen den schrittweisen Ausstieg aus der Atomenergie und verringern die Abhängigkeit von importierten fossilen Energien.

Energie sparen und effizient verwenden

Die Schweizer Energieversorgung hängt zu etwa 80 Prozent von importierten fossilen Brenn- und Treibstoffen und Kernbrennstoffen aus dem Ausland ab.

Nutzen wir in Zukunft unsere Energie effizienter, müssen wir weniger importieren und auch weniger produzieren. Diese Idee steckt zum Beispiel hinter der Nutzung von Fernwärme: Dabei wird der Wärmeüberschuss vom einen Ort an einem anderen Ort zum Heizen und zur Warmwasser-Aufbereitung verwendet.

Fernwärme wird als heisses Wasser oder Dampf über Rohrleitungen transportiert. Sie kann auch längerfristig in unterirdischen Tanks gespeichert werden. Schlau sind sogenannte «Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen», die einen Teil des heissen Dampfes zur Stromerzeugung benutzen; das hilft, wenn im Winterhalbjahr Wasserkraft und Sonne weniger Strom produzieren. Im Bild: die Brennkammer der Kehrichtverbrennungsanlage der SIG in Genf. - Keystone

Bis 2050 soll das Fernwärmenetz so ausgebaut werden, dass es gut 40 % des Wärmebedarfs in Schweizer Gebäuden deckt. Das spart Energie und schont die Umwelt: Denn mehr als 40 % des Energieverbrauchs der Schweiz und ein Drittel aller klimaschädlichen CO2-Emissionen entstehen im Gebäudebereich

Mistral statt Atommeiler

Mit 57 % der Schweizer Stromproduktion ist die Wasserkraft unsere wichtigste CO2-freie Energiequelle; das wird auch 2050 so sein. Dank Um- und Neubauten von Kraftwerken soll sie noch effizienter genutzt werden, und Stauseen bleiben als winterliche Energiespeicher zentral.

Landschafts-, Natur- und Lärmschutz, Fledermäuse, Vögel, Hochmoore, Flugsicherung ... Trotz hindernisbehafteter Standortsuche soll die Windkraft bis 2050 7–10 % des Schweizer Stromkonsums decken. - Keystone

Während Solar- und Wasserkraftwerke vor allem im Sommer gute Leistung bieten, produzieren Windkraftwerke zwei Drittel ihres Stroms im Winterhalbjahr. Entsprechend wichtig sollen sie in Zukunft sein, um winterliche Stromengpässe zu vermeiden.

Das ganze Jahr über verfügbar ist Geothermie, die Wärme, welche unterhalb der Erdoberfläche schlummert. Während bislang oberflächennahe Geothermie zum Wärmen und Kühlen genutzt wird, will man mit Wärme aus tieferen Erdschichten zukünftig Elektrizität gewinnen.

Bei dieser Pilotanlage für ein geothermisches Kraftwerk in Basel aus dem Jahr 2007 wurde Wasser 5000 Meter tief ins heisse Erdinnere gepumpt. Das sollte sich hier erwärmen, zurück an die Erdoberfläche gepumpt werden und dort Dampfturbinen antreiben. Leider löste der Pilotversuch mehrere spürbare Erdbeben in der Region aus, weswegen das Projekt schliesslich eingestellt wurde. Ähnliches ereignete sich 2013 in St. Gallen, sodass man heute davon ausgeht, dass ein Erdbebenrisiko zur tiefen Geothermie dazugehört. - Keystone

Sonne, Holz und Biomasse

Auch die oben bereits erwähnte Solarenergie wird in der nachhaltigen Stromproduktion der Zukunft eine grosse Rolle spielen. So soll Photovoltaik im Jahr 2050 rund 20 Prozent unseres heutigen Strombedarfs abdecken.

Während Photovoltaik der Stromgewinnung dient, nutzen Sonnenkollektoren die Sonnenenergie zur Wärmeerzeugung. Im Zusammenspiel mit Holzöfen, Wärmepumpen oder Fernwärme können so nachhaltig Warmwasser und Heizungswärme bereitgestellt werden.

Würden alle bestehenden Gebäude in der Schweiz energetisch optimal saniert, könnten Sonnenkollektoren den gesamten Wärmebedarf der Schweizer Haushalte decken. - Keystone

Biomasse schliesslich ist der Alleskönner unter den erneuerbaren Energien und wird zur Strom- Wärme- und Treibstoffgewinnung eingesetzt. Anders als anderswo wird Biomasse in der Schweiz erst genutzt, nachdem sie ihren Zweck als Nahrungsmittel oder Baustoff erfüllt hat.

Von Orangenschalen über Restholz bis zum Kuhmist: Biomasse enthält viel wertvolle Energie, erneuerbar und CO2-neutral. Im Bild: Biogas-Anlage der BIEAG Biomasse Energie AG in Hünenberg (ZG). - Keystone

Die Sache mit dem Verkehr

Grösster Verursacher von CO2-Emissionen in der Schweiz ist der Strassenverkehr, der auch rund einen Viertel des Schweizer Energieverbrauchs ausmacht.

Deswegen gibt es heute CO2-Emissionsvorschriften und obligatorische Etiketten zu Treibstoffverbrauch, CO2-Ausstoss und Energieeffizienz für Neuwagen und die Reifenetikette.

Am falschen Ort gespart: Reifen sind für gut 20 Prozent des Treibstoffverbrauchs von Fahrzeugen verantwortlich. Je schlechter der Rollwiderstand, umso grösser sind Treibstoffverbrauch und CO2-Emissionen. Die seit 2014 obligatorische Reifenetikette gibt über Rollwiderstand, Lärm und Nasshaftung Auskunft, damit jeder weiss, was er kauft. - Keystone

Von verschiedener Seite gefördert werden besonders sparsame und alternative Antriebe. Einige Kantone reduzieren je nach Energieeffizienz zum Beispiel die Motorfahrzeugsteuer und fördern gezielt Elektroautos. Versicherungen geben Prämien-Rabatte für verbrauchsarme Autos und Erdgasversorgungsunternehmen unterstützen die Einfuhr von Erdgas-Autos.

Erdgas-Autos stossen im Schnitt über 20 Prozent weniger CO2 aus als Benziner. Bei Schadstoffen wie Stickoxiden und Russpartikeln sieht die Bilanz sogar noch positiver aus. Des Weiteren besteht der Treibstoff, den man an Schweizer Erdgas-Tankstellen bezieht, zu mindestens 20 Prozent aus erneuerbarem Biogas. Man kann aber auch ganz auf Biogas setzen, dann steigt der CO2-Unterschied auf weit über 50 Prozent. - Keystone

Mobilität: Was bringt die Zukunft?

Die Zukunft der Mobilität hängt eng zusammen mit der Umstellung auf eine erneuerbare Stromversorgung. Gelingt diese, so ist im Jahr 2040 ein aus dem Schweizer Strom-Mix oder aus Photovoltaik gespiesenes Elektroauto die CO2-freundlichste Wahl. Zu diesem Schluss kommt ein Bericht des Paul Scherrer Instituts aus dem Jahr 2020.

Elektroautos haben in der Herstellung höhere CO2-Emissionen als Autos mit herkömmlichem Antrieb. Mit Strom aus dem Schweizer Netz ist das derzeit aber – wiederum dem oben zitierten Bericht des Paul Scherrer Instituts zufolge – nach ca. 30'000 Kilometern wieder ausgeglichen, da Elektroautos im direkten Betrieb kaum Treibhausgasemissionen erzeugen. Die Schadstoffbilanz ist hingegen weniger positiv, was nicht zuletzt mit der Batterieherstellung und dem dabei verwendeten Strom zu tun hat. - Keystone

Neben einer Batterie kann auch eine mit Wasserstoff versorgte Brennstoffzelle einen Elektromotor CO2-arm antreiben. Das dürfte vor allem in Sektoren wichtig werden, die schwer zu dekarbonisieren sind, im Langstrecken-, Schwer-, Flug- und Schiffsverkehr.

Wasserstoff kann mit dem sogenannten Power-to-Gas-Verfahren auch als Energiespeicher eingesetzt werden: Dabei benutzt man Überschüsse in der Stromproduktion, um damit Wasserstoff oder andere Gase herzustellen und diese als Energiequelle zu nutzen.

Mit Strom aus diesem Wasserkraftwerk wird in Aarau durch Elektrolyse aus Wasser Wasserstoff gewonnen. Derart nachhaltig produzierter Wasserstoff könnte in Zukunft eine Möglichkeit sein, Strom aus erneuerbaren Quellen sinnvoll zu speichern. Mittels CO2 lässt sich Wasserstoff auch in Methan verwandeln, das aufgrund seiner höheren energetischen Volumendichte weniger Speicherplatz braucht und problemlos in das Schweizer Gasnetz eingespeist werden kann. Für Wasserstoff hingegen gibt es Obergrenzen, weswegen langfristig neben dem Gas- auch ein reines Wasserstoffnetz geplant ist. - Keystone

Klimaneutral bis 2050

Das langfristige Ziel im Schweizer Energiesektor heisst «Netto Null Treibhausgasemissionen» im Jahr 2050. Wärmepumpen und Elektrifizierung könnten für Gebäude und Verkehr CO2-Emissionen quasi auf null bringen.

Doch in anderen Gebieten wie Industrie und Landwirtschaft ist «Brutto Null» auch 2050 Zukunftsmusik. Diese Emissionen müssen in Zukunft direkt an den Anlagen abgeschieden und gespeichert oder mit Negativemissionstechnologien aus der Atmosphäre entfernt werden.

Diese Luftfilteranlage des Schweizer Unternehmens Climeworks in Hinwil filterte CO2 aus der Luft und verkaufte es an Kunden wie die Coca-Cola HBC Schweiz AG, die damit Valser Wasser karbonisierte. Mit seiner neuen Anlage «Orca» in Island filtert Climeworks CO2 aus der Luft, um es mit ihrer Partnerfirma Carbfix im Boden einzulagern. - Keystone

Negativemissionstechnologien werden in Zukunft eine wichtige Rolle spielen, sind aber nicht mit einer Allzweckwaffe gegen Treibhausgase zu verwechseln. Weil die Verfahren meist langwierig oder kostspielig sind, ist es viel effizienter, mit den aufgezeigten Methoden den CO2-Ausstoss zu reduzieren.

Experience Energy! im Verkehrshaus

Ihr habt es gemerkt: Das Thema Energie ist extrem vielschichtig. Technologische Revolutionen, klimatische Herausforderungen, jahrzehntelange politische Planung und die drängende Frage nach der Wirtschaftlichkeit: idealer Stoff für eine mitreissende Dauerausstellung im Verkehrshaus der Schweiz in Luzern!

Experience Energy! Ab 4. April im House of Energy im Verkehrshaus der Schweiz. - Verkehrshaus der Schweiz

Wie sind Wohnen und Mobilität miteinander vernetzt? Welche nachhaltigen Mobilitätsformen gibt es? Wie könnte die Energiezukunft der Schweiz im Jahr 2050 aussehen? Und welche innovativen Lösungen gibt es, um den Herausforderungen zu begegnen?

Die Ausstellung «Experience Energy!» im Verkehrshaus zeigt Wege und Möglichkeiten, wie eine nachhaltige Energieversorgung der Zukunft und ein schonender Umgang mit Ressourcen aussehen kann. Freut euch auf viele interaktive Inhalte und lernt alle wichtigen Zusammenhänge kennen.

Einen idealen Standort hat das Schwerpunkt-Thema im neugebauten «House of Energy» im Verkehrshaus gefunden: Im Minergie-P-Standard erbaut, mit Photovoltaik-Modulen bestückt und einer alternativen Energiezentrale mit Wassernutzung ausgerüstet, gibt es einen Vorgeschmack auf die Energie-Zukunft.

Und, hat es gefunkt? Dann klickt hier und findet alles heraus über die neue Dauerausstellung «Experience Energy» im Verkehrshaus der Schweiz in Luzern.