Erneuerbare Energien in der Gesamtschau und die Rollen der einzelnen Energieträger
3 Szenarien und Strategien der Energiewende
3.1 Nationale Energieszenarien, Massnahmen und Strategien Im Februar 2007 hat das Eidgenössi-sche Departement für Umwelt, Ver-kehr, Energie und Kommunikation (UVEK) die Energieperspektiven 2035 veröffentlicht, um die Handlungsspiel-räume für die mittel- und langfristige Energiepolitik auszuloten. Dies vor
a) Theoretisches Potenzial
b) Nachhaltiges Gesamtnutzungspotenzial c) Bereits genutztes Potenzial
d) Nachhaltiges, zusätzlich nutzbares Potenzial
Div. Restriktionen Anlagedaten
Differenz (b-c) Grundlagendaten
Abb. 3. Verschiedene Potenzialbegriffe, Ebenen und ihre Zusammenhänge.
3 Als Energieträger werden in den Schwei-zer Energieperspektiven Brenn- und Treibstoffe sowie verschiedene erneu-erbare Wärmequellen bezeichnet, unab-hängig von ihrer Herkunft (d. h. der zugrundeliegenden natürlichen Res-source). Dies entspricht nicht der in der WSL Studie verwendeten Definition, worin der Begriff Energieträger für die Ressourcen verwendet wird, welche die Energie «in sich tragen».
tegie des Bundes, welche 2012 in die Vernehmlassung ging. Die Energie-strategie basiert auf Zielvorgaben aus dem Szenario NEP (BFE 2012), wes-halb auch für die vorliegende Studie auf dieses Szenario Bezug genommen wird. Die Zusammensetzung des Elek-trizitätsangebots hängt von der gewähl-ten Variante ab, wobei hier als Refe-renz für die kantonalen Betrachtungen die Variante «E Erneuerbare Energi-en» (Zubau erneuerbare Energien und Importe) ausgewählt wurde. Dies, weil sie die weitreichendste Stromange-botsvariante verkörpert. Tabelle 1 gibt einen quantitativen Überblick über die im Szenario NEP modellierte Entwick-lung der Endenergienachfrage und ihre Aufteilung in Elektrizität sowie fossi-le und erneuerbare Energieträger auf nationaler Ebene.
Betrachtet man die Aufteilung der Endenergienachfrage in Elektrizität und fossile sowie erneuerbare Energie-träger, kommt man für das Jahr 2010 auf Anteile von 25 % (Elektrizität) und 68 % (fossile Energieträger) sowie 7 % (erneuerbare Energieträger). Bis nen Energieträger verteilt, ist ebenfalls
sichtbar. Während die fossilen Ener-gieträger generell abnehmen (Benzin, Diesel, Erdgas, Heizölprodukte), neh-men besonders Solar- und Umweltwär-me, aber auch Biogas, Klärgas und die flüssigen Biotreibstoffe zu. Die Unter-schiede bezüglich dem Einsatz der erneuerbaren Energieträger je Szena-rio sind in Abbildung 5 im Detail dar-gestellt. Insbesondere beim Szenario NEP steigt die Gesamtmenge stark an, einzig die Nachfrage nach Holz nimmt gegenüber dem Jahr 2000 deutlich ab.
Dies ist in den Szenarien WWB und POM nicht der Fall und hängt mit der etwas irreführenden Verwendung des Begriffes Holz zusammen, womit nicht die Ressource an sich sondern deren Einsatz zur Bereitstellung von Wär-me (aus Holz) geWär-meint ist. Der starke Anstieg bei den flüssigen Biotreibstof-fen deutet auf eine Verschiebung der Ressource Holz zu anderen energeti-schen Verwendungszwecken hin.
Die Energieperspektiven bilden mit ihren verschiedenen Szenarien die Grundlage für die Energiestra-nimmt in allen Szenarien zwischen
2000 und 2050 zu. Im Szenario NEP nimmt sie nach dem Jahr 2010 leicht ab, erreicht jedoch bis 2050 das Niveau von 2000 knapp nicht (total + 3 %).
Bei der Entwicklung pro Kopf ist eine Zunahme nur noch im Szenario WWB sichtbar (POM und NEP mit – 6 % und – 18 % abnehmend) und bei der Ent-wicklung pro BIP sinkt sie gar in allen Szenarien (nicht dargestellt). Die CO2 -Emissionen sinken ab 2010 in allen Szenarien, sowohl gesamt, pro Kopf wie auch pro BIP. Das Post-Kyoto-Ziel (Reduktion der Emissionen zwischen 2000 und 2020 um 20 %) kann jedoch nur im Szenario NEP erreicht werden, die Szenarien POM und WWB sind unabhängig von den Stromangebotsva-rianten diesbezüglich nicht zielführend.
Das Szenario NEP erreicht hingegen sogar mit einem Zubau von Gaskombi-Kraftwerken die Reduktionsziele, was mit deren nachfrageorientiertem Ein-satz zu Spitzenzeiten zu tun hat (d. h.
geringe Anzahl Volllaststunden).
Wie sich die Entwicklung der End-energienachfrage auf die
verschiede-Abb. 4. Szenarienvergleich Endenergienachfrage nach Energieträgern in PJ, aus den Schweizer Energieperspektiven bis 2050 (* bedeutet
«Energie aus Eigenerzeugung oder Fremdbezug») (Kirchner 2012).
muss wiederum auf den Projektbericht verwiesen werden.
In Tabelle 2 fällt die doppelte Angabe bei der Elektrizität auf, wel-che einerseits die szenarienabhängi-ge Nachfraszenarienabhängi-ge, andererseits die varian-tenspezifische Produktion wiederspie-gelt. Da diese unabhängig voneinander modelliert wurden, müssen die Werte nicht deckungsgleich sein. Dies wird insbesondere im Jahr 2050 sichtbar, wo deutlich mehr inländischer Strom produziert als nachgefragt wird. Dar-aus resultiert auf Nachfrageseite ein te mit den Szenariowerten müssen
nun die Angaben zu den Energieträ-gern aus Abbildung 4, Abbildung 5 und Tabelle 1 einerseits auf fossile wie auch erneuerbare Quellen, andererseits auf die verschiedenen Nutzenergieformen aufgeteilt werden. Dies ist anhand der vorliegenden Szenariowerte bezüglich Wärme und Treibstoffen nicht mög-lich, weshalb diese beiden Kategori-en in Tabelle 2 gemeinsam dargestellt werden. Detailliertere Analysen sowie Analysen je Anlagenkategorie über-steigen den Rahmen des Artikels, dafür ins Jahr 2050 findet eine Verschiebung
statt, so dass der Anteil Elektrizität auf 42 % ansteigt (+ 17 %), die fossilen Energieträger bis auf 27 % abnehmen (– 41 %) und die erneuerbaren Ener-gieträger auf 31 % ansteigen (+ 24 %).
Die gesamte Endenergienachfrage nimmt in derselben Zeit um 46 % ab, die Elektrizität um 10 % und die fossi-len Energieträger um 79 %. Einzig der Wert für die erneuerbaren Energieträ-ger steigt um 56 %.
Als Grundlage für die Gegenüber-stellung der kantonalen
Potenzialwer-Abb. 5. Szenarienvergleich: Einsatz der erneuerbaren Energieträger in PJ, aus den Schweizer Energieperspektiven bis 2050 (Kirchner 2012).
Tab. 1. Entwicklung der Endenergienachfrage im Szenario NEP der Schweizer Energieperspektiven (Kirchner 2012).
Parameter Ist-Zustand[1] [PJ] Zwischenziel 2020 [PJ] Zwischenziel 2035 [PJ] Ziel 2050 [PJ]
Endenergienachfrage 840.8 734.2 549.0 450.6
a) davon Elektrizität[2] 211.5 210.4 198.2 190.9
b) davon fossile Energieträger[3] 568.9 417.0 221.9 121.8
c) davon erneuerbare Energieträger[3] 60.3 106.8 128.8 137.9
[1] Beruht auf Daten von 2010.
[2] Elektrizität aus erneuerbaren sowie nicht erneuerbaren Quellen, inkl. Ausbau Pumpspeicherung.
[3] Als Energieträger werden hier Brenn- und Treibstoffe sowie erneuerbare Wärmequellen bezeichnet.
hin als wichtiger Teilaspekt der kanto-nalen Energiestrategie betrachtet. Die Position als Energiekanton soll eben-falls mindestens erhalten oder weiter ausgebaut werden, da sie verschiedene Standortvorteile mit sich bringt. Dafür werden innovative Projekte erneuer-barer Energien unterstützt und weiter-hin gute Rahmenbedingungen für die Energiewirtschaft gegeben. Seit Mit-te 2011 wird dieser Aspekt zusätzlich durch die vom Regierungsrat lancierte Initiative «Hightech Aargau» gestärkt, welche sich auf Innovation, wenn auch nicht direkt auf den Ausbau im Bereich der erneuerbaren Energien konzen-triert (Regierungsrat Aargau 2012;
Staatskanzlei 2012).
Da der Kernenergiebereich Sache des Bundes ist, hat der Kanton dies-bezüglich nur beschränkte Einfluss-möglichkeiten. Jedoch war laut der Gesamtenergiestrategie im Jahr 2006 ein Ausstieg aus der Kernener-gie aus kantonaler Sicht nicht denk-bar (BVU 2006). So kann nachgele-sen werden, dass «im Rahmen einer umfassenden Energiepolitik ein Ver-zicht auf die Kernenergienutzung nicht in Erwägung gezogen werden kann.
Ent sprechende wirtschaftlich vertret-damals im Kontext der globalen
Erdöl-krise und mit dem primären Ziel einer sicheren und preisgünstigen Energie-versorgung. Seither ist die aktuell vor-liegende kantonale Gesamtenergie-strategie aus dem Jahr 2006 die drit-te Fassung, welche Aufschluss über die zukünftige Energiepolitik im Aar-gau geben soll. Wegen dem Beschluss, aus der Kernenergie auszusteigen, der daraus folgenden nationalen Energie-strategie 2050 und der Überarbeitung des kantonalen Energiegesetzes fand 2014 wieder eine grundlegende Stra-tegie-Überarbeitung statt – diese muss jedoch noch in eine politische Ver-nehmlassung. Die vier energiepoliti-schen Hauptausrichtungen der bisheri-gen Aargauer Gesamtenergiestrategie
«energieAARGAU» (BVU 2006) sol-len hier kurz skizziert werden.
Der Kanton Aargau verfolgt mit der Gesamtenergiestrategie eine lang-fristige Energiepolitik, welche sich an den Hauptausrichtungen der 2000 Watt-Gesellschaft bis 2050 orientiert.
Gleichzeitig soll die langfristige Subs-titution fossiler Brenn- und Treibstof-fe die CO2-Bilanz verbessern. Die Ver-sorgungssicherheit wird aufgrund ihrer Relevanz als Wirtschaftsfaktor weiter-über hundertprozentiger Anteil an
erneuerbaren Energien, was auf den ersten Blick irritiert. Dies liegt jedoch an saisonalen Erzeugungsüberschüs-sen einzelner erneuerbarer Energien (Gesamtproduktion entspricht ~ 120 % der Nachfrage), was mit dem Ziel der Minimierung von Stromimporten im Winter und einem entsprechenden Leistungszubau beim Kraftwerkspark zu tun hat. Grundsätzliche Schlüsse, welche aus der Tabelle gezogen wer-den können, liegen bei wer-den unter-schiedlichen Anteilen aus erneuerba-ren Energien, welche bis ins Jahr 2050 beim Strom gegen 100 % tendieren, bei Wärme und Treibstoffen gut 50 % und bei der gesamten Endenergienachfra-ge rund 75 % erreichen. Was dies für den Kanton Aargau bedeutet wird in Kapitel 3.3 erläutert. Davor soll jedoch noch auf einige Eckpunkte der bisheri-gen Aargauer Gesamtenergiestrategie eingegangen werden.
3.2 Bisherige Aargauer Gesamt-energiestrategie
Auf kantonaler Ebene wurde 1975/76 das erste Energiekonzept erarbeitet,
Tab. 2. Aufteilung der Energiekennzahlen des nationalen Energieszenarios «Neue Energiepolitik NEP Variante E» in erneuerbare und fos-sile Anteile (eigene Zusammenstellung, basierend auf den Schweizer Energieperspektiven [Kirchner 2012]).
Parameter
Ist-Zustand[1] Ziel 2020 Ziel 2035 Ziel 2050
Menge [GWh]
Anteil EE [%]
Menge [GWh]
Anteil EE [%]
Menge [GWh]
Anteil EE [%]
Menge [GWh]
Anteil EE [%]
a.1) Gesamte Endenergienachfrage 233555.6 22 203944.4 33 152500.0 55 125166.7 79
a.2) Gesamte Produktion von Nutzenergie (inkl.
Treibstoff-Import für versch. Zwecke) 236305.6 22 208416.7 33 148388.9 56 136416.7 73
a.2.1) aus nicht erneuerbaren Energien 185333.3 140638.9 65194.4 37277.8
a.2.2) aus erneuerbaren Energien 51000.0 67777.8 83194.4 99138.9
b.1) Elektrizitätsnachfrage[2] 58750.0 58 58444.4 65 55055.6 86 53027.8 115
b.2) Elektrizitätsproduktion 61527.8 56 62916.7 61 51000.0 93 64277.8 95
b.2.1) aus nicht erneuerbaren Energien 27305.6 24805.6 3583.3 3444.4
b.2.2) aus erneuerbaren Energien 34250.0 38111.1 47416.7 60833.3
c) Nachfrage nach Wärme und Treibstoffen[3] 174777.8 10 145500.0 20 97388.9 37 72138.9 53
c.1) aus nicht erneuerbaren Energien 158027.8 115833.3 61611.1 33833.3
c.2) aus erneuerbaren Energien 16750.0 29666.7 35777.8 38305.6
[1] Beruht auf Daten von 2010.
[2] Elektrizität aus erneuerbaren sowie nicht erneuerbaren Quellen, inkl. Ausbau Pumpspeicherung.
[3] Dies entspricht der Bezeichnung der Energieträger im Originalbericht, dort werden Brenn- und Treibstoffe sowie erneuerbare Wärmequellen als solche bezeichnet.
4 Aktuelle Situation von