Vergleich mit früheren Studien

2.6.1 Rahmen der Arbeit und Vorgehensweise

Im Vergleich zur „Vorgängerstudie“ (Hirschberg, Bauer et al. 2005) ist der Rahmen der vorliegenden Arbeit deutlich umfangreicher:

• Mehrere zusätzliche Technologien werden berücksichtigt: Grosswasserkraft, Erdgas-GuD-Kraftwerke, -BHKW und Brennstoffzellen, Erdgas- und Kohlekraftwerke mit CO2 -Abscheidung sowie neuartige Technologien.

• Die vorliegende Arbeit beinhaltet eine Bewertung der Umweltauswirkungen der Stromerzeugung, d.h. Ökobilanzergebnisse.

• Es werden so weit wie möglich Schweiz-spezifische Bandbreiten für Stromproduktions-kosten und Umweltauswirkungen in konsistenter Weise für alle Technologien angegeben.

• Die Sensitivität der Stromproduktionskosten ist weitgehend konsistent für alle Technologien analysiert.

• Die Technologiebewertung wird auf eine systematischere, umfassendere und transpa-rentere Weise durchgeführt; dies betrifft die Differenzierung von einzelnen Technologien, die verwendeten Literaturquellen, Inputdaten und Annahmen.

• Die Arbeit wurde einem umfassenden Review unterzogen von Experten der Bundesämter, der Industrie und akademischer Institutionen.

• Die Ergebnisse der Arbeit – Potenziale, Stromproduktionskosten und Umweltauswirkungen – werden in den Kontext anderer nationaler und internationaler Studien gestellt.

2.6.2 Potenziale und Stromproduktionskosten

Die Stromproduktionskosten und Potenziale, die in der vorliegenden Arbeit ermittelt wurden, können mit den Ergebnissen früherer Studien verglichen werden (Abbildung 2.8 und Abbildung 2.9). Basis dafür sind (Hirschberg, Bauer et al. 2005, Hirschberg, Bauer et al.

2010, Densing, Hirschberg et al. 2014, Densing, Panos et al. 2016)⁸¹: Die maximalen Potenziale zur Stromproduktion⁸² und die Stromproduktionskosten im Jahr 2050 werden dafür verwendet. Die Technologien und deren Anwendungen sind in den verschiedenen Studien nicht immer konkret spezifiziert. Bzgl. der Potenziale können nur Wasserkraft, Strom aus Biomasse, Geothermie sowie Strom aus Windturbinen und PV-Anlagen verglichen werden, da die Vergleichsstudien sonst keine konsistenten Zahlen enthalten. Bzgl. der Stromproduktionskosten im Jahr 2050 können lediglich PV-Anlagen, Windkraftwerke, Erdgas-GuD-Kraftwerke und Kernkraftwerke verglichen werden – Produktionskosten für andere Technologien und Brennstoffe fehlen in den Vergleichsstudien.

81 Densing, Hirschberg et al. (2014) erstellten einen umfassenden Vergleich von aktuellen Energieszenarien für die Schweiz aufgrund der verfügbaren Literatur (explizit für Potenziale und Kosten der Stromproduktion).

82 Konsistente Werte aus Vergleichsstudien sind nur für Wasserkraft, Strom aus Biomasse, Fotovoltaik, Windkraft und Geothermiekraftwerken verfügbar. Diese gelten für das „ökonomisch und gesellschaftlich akzeptierte Potenzial“ der einzelnen Technologien, entsprechend den „ausschöpfbaren Potenzialen“ in dieser Studie.

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Abbildung 2.8: Maximale Potenziale zur Stromproduktion mit verschiedenen Technologien in der Schweiz im Jahr 2050 nach verschiedenen Studien. Konsistente Daten für andere Technologien sind nicht verfügbar. Bei Wasserkraft ist nur die zusätzlich zur heutigen mögliche Produktion dargestellt; die Balken für alle anderen Technologien beinhalten die heutige Produktion.⁸³ ETH/ESC: (Andersson, Boulouchos et al. 2011); VSE: (VSE 2012); BFE: (Prognos 2012a); Greenpeace: (Teske and Heiligtag 2013); Cleantech: (Barmettler, Beglinger et al.

2013); PSI-elc: (Kannan and Turton 2012b, Kannan and Turton 2012a); PSI-sys: (Weidmann 2013); SCS: (SCS 2013); PSI 2005: nur Potenziale fürWind und PV wurden für 2050 abgeschätzt (Hirschberg, Bauer et al. 2005);

PSI 2010: (Hirschberg, Bauer et al. 2010); „PSI 2017“ beinhaltet für Fotovoltaik nur Dachanlagen.

Die Potenzialabschätzung für Wasserkraft in der vorliegenden Studie beinhaltet Gross- und Kleinwasserkraft; es ist nicht klar, ob dies auch in den Vergleichsstudien der Fall ist, oder ob sich diese nur auf Grosswasserkraft beziehen. Die vergleichsweise tiefen Werte von (Barmettler, Beglinger et al. 2013, Teske and Heiligtag 2013) sind mit ökologischen Einschränkungen begründet. Die unterschiedlichen Potenziale für Strom aus Biomasse sind eine Folge von unterschiedlichen Primärdatenquellen, unterschiedlichen Annahmen bzgl.

Umwandlungstechnologien sowie alternative Nutzung von Biomasse (für Nutzwärme und den Verkehr). (Hirschberg, Bauer et al. 2005) enthält keine Potenziale für Grosswasserkraft und Strom aus Biomasse. Die Potenziale für Strom aus Windturbinen sind in allen Studien recht ähnlich, da die meisten Abschätzungen auf der gleichen Quelle beruhen. Bei Strom aus Geothermiekraftwerken beziehen sich die meisten Studien (inkl. dieser) auf das vom Bund ausgegebene Langzeitziel; diese Menge an Strom aus Geothermiekraftwerken kann jedoch nur realisiert werden, falls die momentan vorhandenen Hindernisse und Unsicherheiten betreffend geologischer, gesellschaftlicher, legislativer und wirtschaftlicher Aspekte ausgeräumt werden können. Die grössten Unterschiede zwischen den verschiedenen Studien sind bei den Fotovoltaik-Potenzialen festzustellen; es ist allerdings nicht klar, welche

83 Aufgrund beschränkter Verfügbarkeit der Daten in den Originalstudien.

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Studien nur PV-Anlagen auf Dächern berücksichtigen und welche auch PV-Anlagen auf Fassaden.⁸⁴

Ein genauerer Vergleich mit (Hirschberg, Bauer et al. 2005) zeigt, dass das Potenzial für Kleinwasserkraft in der vorliegenden Studie etwas geringer ausfällt. Das Potenzial für Strom aus Windturbinen ist so gut wie unverändert, da keine neuen Abschätzungen vorliegen. Das Potenzial für Strom aus PV-Anlagen wird in der vorliegenden Studie höher eingeschätzt als früher, da eine neue Schätzung bzgl. nachhaltig verfügbarer Dachfläche vorliegt und die zukünftige Technologieentwicklung berücksichtigt wird. Die neuen Schätzungen für den Stromimport aus solarthermischen und Wellenkraftwerken sind neu etwas höher, liegen aber in der gleichen Grössenordnung.

Der Vergleich der in der vorliegenden Studie ermittelten Stromproduktionskosten für das Jahr 2050 mit jenen aus Vergleichsstudien zeigt, dass in der vorliegenden Studie die Bandbreite für die Kosten von Strom aus PV-Anlagen am grössten ist; dies vor allem, weil in der vorliegenden Studie ein sehr breiter Bereich von Anlagenleistungen berücksichtigt wurde und der Strom aus kleinen Anlagen deutlich teurer ist, als jener aus grossen Anlagen;

zusätzlich berücksichtigt die vorliegende Studie die in der Schweiz mögliche Variabilität im Jahresertrag. Die in den meisten Vergleichsstudien ausgewiesenen Stromkosten für PV-Anlagen liegen innerhalb des neu ermittelten Bereichs. Die Stromproduktionskosten für Windkraftanlagen, die in der vorliegenden Studie neu ermittelt wurden, liegen im Bereich der in den Vergleichsstudien ausgewiesenen Kosten. Im Vergleich zu den Vergleichsstudien sind die neu ermittelten Stromkosten für Erdgas-GuD-Kraftwerke relativ hoch, was hauptsächlich an den angenommenen Gaspreisen zu liegen scheint.

84 In diesem Vergleich wird das in der vorliegenden Studie ermittelte Potenzial von Dachanlagen dargestellt („PSI 2017“); in Kaptiel 9.3 sind Abschätzungen für Fassadenanlagen enthalten.

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Abbildung 2.9: Stromproduktionskosten im Jahr 2050 nach verschiedenen Studien. ETH/ESC: (Andersson, Boulouchos et al. 2011); VSE: (VSE 2012); BFE: (Prognos 2012a); Greenpeace: (Teske and Heiligtag 2013);

Cleantech: (Barmettler, Beglinger et al. 2013); PSI-elc: (Kannan and Turton 2012b, Kannan and Turton 2012a);

PSI-sys: (Weidmann 2013); SCS: (SCS 2013); PSI 2005: (Hirschberg, Bauer et al. 2005); PSI 2010: (Hirschberg, Bauer et al. 2010); n.a.: keine Daten vorhanden.

Ein genauerer Vergleich mit (Hirschberg, Bauer et al. 2005) zeigt auch, dass die für das Jahr 2050 geschätzten Stromproduktionskosten für Kleinwasserkraftwerke etwas gestiegen sind.

Die neuen Stromproduktionskosten für PV-Anlagen sind deutlich tiefer, was die in den

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letzten Jahren drastisch gesunkenen Preise von PV-Anlagen widerspiegelt. Die neuen Strom-produktionskosten für Windturbinen sind ähnlich wie jene in (Hirschberg, Bauer et al. 2005), während die geschätzten Kosten für Kernenergie gestiegen sind, ebenso jene für Strom aus Geothermiekraftwerken. Die neuen Kostenschätzungen für Strom aus solarthermischen Kraftwerken sind geringer. Alle anderen Technologien, die in der vorliegenden Studie bewertet werden, sind in (Hirschberg, Bauer et al. 2005) nicht enthalten. Generell zeigt der Vergleich der Stromproduktionskosten anhand der verschiedenen Studien sehr deutlich die elementare Bedeutung einer transparenten und nachvollziehbaren Darstellung der Inputdaten und Berechnungen.