Verfasser: AG Mobilität
Datum: August 2012
Kurzbeschrieb
Die Massnahmen im Bereich Mobilität und Verkehr siedeln sich in drei Handlungsfeldern an.
Die hier beschriebenen Massnahmen gehören zum ersten Handlungsfeld, das die Energiege-winnung mit Hilfe der Mobilitätsinfrastruktur beinhaltet.
Energiegewinnung Energieeffizienz &
Energieeinsparung
Verkehrsinfrastruktur Handlungsfeld 1 Handlungsfeld 2
Mobilität Handlungsfeld 3
Für die Energiegewinnung mit Hilfe der Verkehrsinfrastruktur sind Massnahmen im Bereich Wärmegewinnung in Tunnels, Photovoltaikpanelen zur Energiegewinnung auf Strassen- und öV-Infrastruktur vorgesehen. Ziel ist es hauptsächlich, mit Pilotprojekten abzuklären, ob sich erneuerbare Energie ohne Verkehrssicherheitsgefährdung so herstellen lässt, dass sich Inves-toren für die langzeitige wirtschaftliche Nutzung der vorhandenen Infrastrukturen gewinnen las-sen.
1. Ausgangslage
Im Handlungsfeld 1 geht es um die Energieproduktion auf der Verkehrsinfrastruktur und den dazu gehörenden Infrastrukturen. Strassenseitig (Nationalstrasse) versprechen zwei Arten zur Energieproduktion ein gewisses Potenzial. Das eine ist die Energiegewinnung durch Wärme-sonden in Tunneln. Mit dieser Technologie besteht noch nicht viel Erfahrung. Die Forschung hat aber ein gewisses Potenzial aufgezeigt, insbesondere für Tunnels in Stadtnähe. Wichtig ist jedoch, dass der Fliessverkehr und eine allfällige Beeinträchtigung der Langlebigkeit eines Tun-nels bei der Evaluation eines Projektes berücksichtigt werden.
Die zweite Art ist die Stromproduktion durch Photovoltaik. Hier bieten sich nicht nur die Lärm-schutzwände sondern auch Dächer von Gebäuden, die dem Bund gehören (zum Beispiel Natio-nalstrassenwerkhöfe, ASTRA Filialen, SBB Gebäude, usw.) an. Eine weitere Möglichkeit, die
2/7
abgeklärt werden soll, ist die Überdachung von geeigneten Nationalstrassenabschnitten (offene Strecke) zur Gewinnung von Strom aus Photovoltaikpanelen. Gerade bei den Lärmschutzwän-den sowie Lärmschutzwän-den Überdachungen sind nebst reinen Kosten-Nutzen Überlegungen noch Fragen zu Verkehrssicherheit, betrieblichen Aspekten, Diebstahlsicherung oder Reinigung der Anlagen zu klären. Strassenseitig wird das ASTRA solche Anlagen nach Möglichkeit nicht selber betreuen.
Das ASTRA prüft, welche Orte und Flächen für die Energieproduktion geeignet sind und stellt diese zu bestimmten (noch zu bestimmenden) Regeln zur Verfügung (z. B. Verpachtung) bzw.
baut und vermietet bei Investoreninteresse die benötigte Infrastruktur. Abklärungen sollen im Rahmen der Energiestrategie 2050 getroffen werden, da das Potential zur Energiegewinnung gerade im Schweizer Strassen- und Schienennetz zwar gegeben, aber aufgrund von fehlenden Erfahrungen momentan schwer abzuschätzen ist bzw. nicht realisiert wird.
Bei der Schiene steht ebenso der Einsatz von Photovoltaikanlagen an Lärmschutzwänden oder Dachflächen im Vordergrund. Wie bei der Strasseninfrastruktur soll auch bei der Bahninfrastruk-tur ein Pilotprojekt Fragen zu Sicherheit, Potenzial, Organisation und Finanzierung klären. An-dere alternative Energieproduktionen aus Tunnelwärme oder Wärmekraftkoppelungen sind ebenfalls zu prüfen. Die Steigerung der Effizienz von bestehenden Wasserkraftwerken (z. B.
durch Einsatz effizienterer Turbinen im Rahmen von Unterhaltsarbeiten) im Eigentum der SBB kann ebenfalls einen Beitrag zur Energiestrategie 2050 leisten. Dies ist aber im engeren Sinne nicht Teil der Massnahmengruppe G6 «Verstärkte Nutzung der Verkehrsinfrastruktur zur Ener-gieerzeugung», da es sich bei diesen Anlagen um keine Verkehrsinfrastruktur handelt.
Brachliegende Flächen eignen sich teilweise sehr gut zur Produktion von Strom und Wärme.
Die Kernfunktion der Verkehrsinfrastruktur muss jedoch beibehalten werden. Die Mobilität soll durch die Energiegewinnung nicht eingeschränkt werden. Bezüglich der Sicherheit der Ver-kehrsinfrastruktur dürfen keine Kompromisse eingegangen werden.
2. Massnahmen
Die Massnahmengruppe «G6 Verstärkte Nutzung der Verkehrsinfrastruktur zur Energieerzeu-gung» besteht aus vier Massnahmen:
M6.1 Récupération de chaleur dans les tunnels pour les routes nationales
M6.2 Parois anti-bruit: équipement en panneaux solaires pour les routes nationales M6.3 Pilotprojekt Überdachung Nationalstrasse zur Installation von Photovoltaikanlagen M6.4 Energieproduktion öV-Infrastruktur (erneuerbare Energie) mit Pilotprojekt
2.1 Ziele und Stossrichtung
Ziel der verstärkten Nutzung der Verkehrsinfrastruktur zur Energiegewinnung ist die Energie- bzw. Wärmegewinnung zur Einspeisung in die entsprechenden Netze. Abklärungen und Pilot-projekte sollen aufzeigen, wie die Verkehrsinfrastruktur sinnvoll genutzt werden kann. Zusätzli-che Wirkungen sollen die Massnahmen durch ihre Leuchtturmfunktion erreiZusätzli-chen.
2.2 Beschreibung der Massnahmen
M6.1 Récupération de chaleur dans les tunnels pour les routes nationales
Jusqu'à aujourd'hui, les tunnels routiers n'ont pas été équipés en systèmes de récupération d'énergie géothermique. Le réseau routier suisse a un nombre relativement important de tun-nels, bien que ce nombre soit à relativiser si on considère les environnements urbains.
3/7
Systèmes de récupération de chaleur géothermique dans les tunnels connus :
• Collecteurs surfaciques remplis d'un liquide (eau avec 20 % d'étherglycol) insérés dans des membranes qui sont ensuite intégrées dans la voûte en béton du tunnel.
• Ancres d'énergie forées dans le massif (longueur 3 à 12 m, diamètre intérieur de 50 mm env.) équipés d'un tuyau rempli de liquide pour l'échange de chaleur.
• Pose de collecteurs d'échange dans des éléments de tubbing tunnels au niveau de la préfabrication, dont les systèmes sont reliés au moment de la pose des éléments de tubbing.
• Radiers d'énergie, avec réseau de collecteurs d'échange intégrés au radier.
Les capacités thermiques maximales observées sont (ordre de grandeur):
• Pour les ancres d'énergie : environ 45 W/m';
• Pour les collecteurs surfaciques : variable en fonction des densités de tuyaux et des diamètres : 20 W/m2 (minimum) à 60 W/m2.
Les technologies actuelles ont été testées dans plusieurs pays, en Autriche, en Allemagne et en Suisse. 2 projets sont en cours (Allmendtunnel à Lucerne et tunnel du CEVA à Genève). Du côté des CFF, 8 tests ont été réalisés ou sont en cours. Ces technologies sont maîtrisées bien que l'impact de tels systèmes dans des infrastructures souterraines soit difficilement prévisible à long terme. Le potentiel est important au vu de la typologie du réseau des routes nationales suisses et du nombre élevé de tunnels.
M6.2 Parois anti-bruit : équipement en panneaux solaires pour les routes nationales La pose de panneaux solaires pour la production d'énergie sur des parois anti-bruit est une opportunité réelle qui a déjà fait l'objet de plusieurs projets-pilotes en Suisse, en Allemagne et en Italie (dès 2003). Il s'agit d'équiper des parois anti bruit, sur la face intérieure (côté route) ou sur la face extérieure de la paroi anti-bruit. Ces panneaux sont composés de cellules photovol-taïques qui permettent la production d'énergie électrique moyennant un raccord à un réseau de distribution. Ce type de projet doit être évalué du point de vue de la technique, de la fonctionna-lité et de la sécurité du trafic ainsi que du point de vue de l'exploitation et de l'entretien de la Route Nationale. Un projet de recherche (2010/009 Combinaison de cellules photovoltaïques et de parois anti-bruit) a été lancé par l'OFROU et un rapport devrait être disponible en décembre 2012. Ce rapport devra établir le potentiel énergétique solaire pour le réseau des Routes Natio-nales suisses.
Les surfaces ou les tronçons potentiellement disponibles pour la mise en œuvre de panneaux à cellules photovoltaïques sont importantes. Ces chiffres montrent que la méthode solaire pourrait bien fonctionner et que les rendements énergétiques sont conformes à l'état de la technique. En projection à l'horizon 2050, avec de grandes surfaces équipées, un gain énergétique significatif est certainement envisageable.
M6.3 Pilotprojekt Überdachung Nationalstrasse zur Installation von Photovoltaikanlagen Mit einer streckenweisen Überdachung der Nationalstrassen könnten zusätzliche Flächen zur Stromproduktion durch Photovoltaikanlagen geschaffen werden. Diese zusätzliche Infrastruktur soll nach Möglichkeit mit langfristigen Verträgen an Investoren vermietet werden, die sich ver-pflichten, die Flächen zur Stromproduktion durch Photovoltaikanlagen zu benutzen.
4/7
Durch die Projektierung einer ersten Überdachung (z. B. einem geeigneten, 1 km langen Stre-ckenabschnitt) soll erarbeitet werden, welche Anforderungen an diese Art von Infrastruktur ge-stellt werden und mit welchen Kosten gerechnet werden muss. Interessierte Investoren sollen die Möglichkeit haben, sich aufgrund der vorhandenen Projektunterlagen und Kostenrechnun-gen für einen langjähriKostenrechnun-gen Mietvertrag zu entscheiden. Falls das Pilotprojekt erfolgreich ist, sollen die erarbeiteten Informationen als Grundlage und zur Unterstützung weiterer Projekte benutzt werden können.
M6.4 Energieproduktion öV-Infrastruktur (erneuerbare Energie) mit Pilotprojekt Ziel der Massnahme ist es, Anreize für die Infrastrukturbetreiber im öffentlichen Verkehr zu schaffen, ihre Infrastruktur vermehrt für die Energieproduktion zu nutzen oder für diesen Zweck zur Verfügung zu stellen.
In einer ersten Phase sollen geeignete Standorte für Photovoltaikanlagen ausgewiesen und die Machbarkeit geprüft werden. Bzgl. der Machbarkeit bestehen heute Unklarheiten, ob die Si-cherheit und der Unterhalt bei laufendem Betrieb gewährleistet werden können. Auch ist bis heute nicht geklärt, ob Bremsstaub einen Mehraufwand bzgl. Unterhalt bedeutet und das Kos-ten-Nutzen-Verhältnis deshalb negativ beeinflusst wird oder ob allenfalls «selbstreinigende Mo-dule» effizient eingesetzt werden könnten. Auch andere alternative Energieproduktionsformen sollen untersucht werden. Falls die ersten Abklärungen positiv ausfallen, sollen in einer nächs-ten Phase im Rahmen eines Pilotprojekts Energieproduktionsanlagen aufgebaut werden. Das Pilotprojekt wird aus Mitteln der Energiestrategie 2050 finanziert. Darüber hinaus ist die Finan-zierung noch nicht gesichert. Die FinanFinan-zierung von Energieproduktionsanlagen mittels Eisen-bahninfrastrukturmitteln wird heute von der Gesetzgebung ausgeschlossen. Sollen entspre-chende Anschub-Finanzierungen durch Darlehen des Bundes erbracht werden, so sind folglich die gesetzlichen Grundlagen zu schaffen.
Für die dezentrale Stromproduktion kommt primär Solarenergie in Betracht.1
2.3 Wirkungen
Dafür können Flä-chen auf Dächern von Bürogebäuden, Werkstätten, Bus- und Tramdepots, Verwaltungsgebäu-den und Betriebsanlagen von öV-Unternehmen, kommerzielle Gebäude von Transportunter-nehmen oder Lärmschutzwände in Frage kommen. Der erzeugte Strom wird dezentral in das bestehende Versorgungsnetz kostendeckend eingespeist. Im Ausnahmefall ist eine direkte Verwertung vor Ort möglich, z. B. für Batterieladestationen. Eine Einspeisung in das Bahn-stromnetz ist zwar technisch möglich, aber aufwändig sowie ökonomisch und ökologisch unatt-raktiv (grosser Verlust bei Umwandlung). Als Leuchtturmprojekt können die Umsetzung und der Aufbau von Photovoltaik-Anlagen eine Signalwirkung für die Förderung erneuerbarer Energien haben und somit einen grossen Effekt erzielen (Vorbildfunktion). Die Finanzierung sollte aus denselben Finanzierungsgefässen wie bei anderen Photovoltaik-Anwendungen erfolgen.
In der untenstehenden Tabelle werden die erwarteten energetischen Wirkungen der Massnah-men aufgezeigt. Zusätzlich werden - wo vorhanden - Angaben gemacht, ob die Wirkung kurz- mittel oder langfristig eintritt.
1 Für den Betrieb der Weichenheizungen kann auch Erdwärme verwendet werden (siehe Massnahmengruppe G7).
5/7
Massnahmen Wirkungen
M6.1 Récupération de cha-leur dans les tunnels pour les routes nationales
bis zu 162 GWh/Jahr2
M6.2 Parois anti-bruit:
équipement en panneaux solaires pour les routes nationales
bis ins Jahr 2050, langfristige Wirkung
ca. 10 GWh/Jahr2, mittel- bis langfristige Wirkung
M6.3 Pilotprojekt Überda-chung Nationalstrasse zur Installation von Photovol-taikanlagen
ca. 7 GWh/Jahr2, bei einer Überdachung von 1 km Länge
M6.4 Energieproduktion öV-Infrastruktur (erneuer-bare Energie) mit Pilotpro-jekt
Bis zu 22 GWh/Jahr2 Photovoltaik, kann mit entsprechenden finanziellen Mitteln mittel - bis langfristig Wirkung zeigen
2.4 Querbezüge
Nennenswerte Querbezüge sind bei allen vier Massnahmen vorhanden. Synergien können zum Beispiel mit den Massnahmengruppen «Vorbildfunktion öffentliche Hand, Ebene Bund» (G22) und «Verstärkung und Optimierung der kostendeckenden Einspeisevergütung» (G13) genutzt werden.
3. Umsetzung
3.1 Zuständigkeit und Organisation
M6.1 Récupération de chaleur dans les tunnels pour les routes nationales
M6.2 Parois anti-bruit: équipement en panneaux solaires pour les routes nationales M6.3 Pilotprojekt Überdachung Nationalstrasse zur Installation von Photovoltaikanlagen L'OFROU n'envisage pas de construire ces installations elle-même, ni de les exploiter. Dans le cas où une de ces installations serait construite, l'OFROU mettrait à disposition de l'exploitant le bien-fonds ou l'emplacement idoine, pour autant que ce dernier soit compatible.
La coordination entre les différentes parties impliquées est fondamentale, en particulier si des entreprises privées sont partie prenante.
M6.4 Energieproduktion öV-Infrastruktur (erneuerbare Energie) mit Pilotprojekt
Diese Massnahme liegt nicht in der alleinigen Verantwortung des Bundes. Der Bund kann mit-tels Leistungsvereinbarung strategische Ziele vorgeben; zusätzlich kann er bei der SBB und einigen Privatbahnen durch Eignerziele steuernd wirken. Innerhalb der Massnahme liegen die Verantwortungen bei den Eigentümern (Bund, Kantone, Gemeinden und Private) hinsichtlich der Erarbeitung der Zielvorgaben (Eignervorgaben, Zielvereinbarungen) und der Leistungsver-einbarungen. Für die Umsetzung sind schliesslich die Transportunternehmen und der Verband öffentlicher Verkehr (VöV) die zentralen Akteure
2 Schätzungen
6/7
3.2. Vollzugsaufwand und allfällige Umsetzungsschwierigkeiten
Der mit den Massnahmen verbundene Vollzugsaufwand und allfällige Umsetzungsschwierigkei-ten sind in folgender Tabelle dargestellt.
Massnahme Aufwand Allfällige Probleme M 6.1 Récupération
de chaleur dans les tunnels pour les routes nationales
Abklärungen für diese Massnahmen sind mit CHF 0.5 Mio. budgetiert.
Bei einer allfällligen Umsetzung der Mass-nahme muss mit hohen Investitionskosten und komplexen technologi-schen Projekten ge-rechnet werden.
Les conséquences liées pour le trafic, pour la sécurité, pour la structure du tun-nel (durabilité, étanchéité, corrosion) et pour les équipements des tunnels en gé-néral ne sont pas encore connues et pourraient constituer des complications importantes au niveau de la réalisation.
Ces systèmes sont prévus dans des mi-lieux confinés en souterrain et donc très difficilement accessibles.
Die Machbarkeit bei Eisenbahntunneln im Rahmen von M6.4 muss grundsätzlich geprüft werden. Solche Systeme können massgebliche Mehrkosten beim Bau der Tunnels verursachen. Die Kostenträger-schaft muss sauber geregelt werden.
M6.2 Parois anti-bruit: équipement en panneaux solai-res pour les routes nationales
Abklärungen für diese Massnahmen sind mit CHF 0.5 Mio. budgetiert.
Une réduction de la capacité absorbante du bruit de la surface de la paroi devrait être compensée d'une manière ou d'une autre.
In einer ersten Phase wird die Machbarkeit analysiert; bei einer Umsetzung sind für das Pilotprojekt CHF 50 Mio.
budgetiert. CHF 0.5 Mio. budgetiert.
Die Kosten für das Pi-lotprojekt sind noch unklar.
Die bauliche Umsetzung durch die Trans-portunternehmen wird wiederum Jahre beanspruchen.
7/7
4 Volkswirtschaftliche Auswirkungen
Alle vier Massnahmen setzen einen Anreiz für Technologien hinsichtlich erneuerbare Energien.
Dies kann insbesondere die Marktdurchdringung mit bestehenden Technologien verstärken und zusätzlich neue Gesamtlösungen für erneuerbare Energie bei Infrastrukturanlagen hervorbrin-gen. Die Massnahmen zielen drauf ab, den Anteil an erneuerbaren Energien zu erhöhen und leisten somit einen Beitrag zur Versorgungssicherheit.
003910355 1/7
Energiestrategie 2050: Erstes Massnahmenpaket