REPOWER

Neue Ansätze im Umgang mit Energie

Flexibilität

Das Chamäleon ist der Inbegriff für Flexibilität und Dynamik. Zur Tarnung passt es seine Form, Farbe und Bewegungsweise wieselig der Umgebung an. Die Färbung hängt zudem von Faktoren wie Temperatur, Sonneneinstrahlung, Tageszeit oder Luftfeuchtigkeit ab. Bei hohen Temperaturen färben sich die Tiere hell, um das einfallende Licht zu reflektieren, bei niedrigen Temperaturen geschieht das Gegenteil.

Auch in der künftigen Energieversorgung wird Flexibilität eine Schlüsselrolle spielen. Im Sinne der Effizienz müssen Produktion, Speicherung, Transport und Verbrauch von Strom möglichst aufeinander abgestimmt werden.

Neue Ansätze im Umgang mit Energie

einleitung zum Vertiefungsthema

In der politischen und gesellschaftlichen Diskussion rund um die «Energiewende» stehen die Stromerzeugungstechnologien oft einseitig im Vordergrund. Die Debatte dreht sich um den Atomausstieg oder um die Erhöhung des Anteils von Strom aus erneuerbaren Ressourcen. Die Energieversorgung der Zukunft muss jedoch mit Blick auf das ganze System überdacht und weiterentwickelt werden. Eine entscheidende Rolle spielen dabei der effiziente Einsatz von Energie und eine kluge Steuerung des Systems Produktion-Netze-Verbrauch.

Der Hunger nach Energie ist gross: Während die Weltbevölkerung von 1973 bis heute um 80 Prozent gestiegen ist, hat sich der Energiekonsum in der gleichen Zeitspanne verdoppelt. Ein Grossteil dieser Zunahme entfällt auf die Industrienationen. Mit der wachsenden Wirtschaft von bevölkerungsreichen Schwellenländern wird der Energiekonsum auch in Zukunft noch markant steigen. So rechnet die Internationale Energieagentur (IEA) alleine in China und Indien bis ins Jahr 2030 mit einer Zunahme um 20 Prozent des heutigen Weltkonsums. Fossile Energieträger liefern dabei den überaus grössten Anteil an Energie. Elektrische Energie macht heute nicht einmal einen Fünftel des weltweiten Energieverbrauchs aus. Die Stromproduktion hat sich im Zeitraum von 1973 bis 2009 weltweit verdreifacht – der Anteil der elektrischen Energie am Gesamtenergieverbrauch ist damit überproportional gestiegen. Die Bedeutung von Strom am Endenergieverbrauch wird aufgrund von Substitutionseffekten weiterhin zunehmen.

Blick auf das Gesamtsystem richten

Die Energienachfrage ist eng an das Wachstum der Wirtschaft und Bevölkerung geknüpft, wie die Zahlen zeigen. Um längerfristig eine wirtschaftliche, ökologisch und sozial tragbare Energieversorgung sicherstellen zu können, muss es gelingen, den Energiebedarf weitgehend vom Wachstum der Wirtschaft und der Bevölkerung zu entkoppeln. In der Schweiz und in Deutschland stehen wir dabei vor einer doppelten Herausforderung: der Reduktion der klimawirksamen CO₂-Emissionen und der Kompensation des in Zukunft wegfallenden Stroms aus den Kernkraftwerken. Mit der Energiestrategie 2050 hat der Bundesrat ein erstes Massnahmenpaket zum Umbau des Energiesystems in der Schweiz vorgelegt. Dieses sieht vor, den Endenergieverbrauch bis 2050 auf 125 Terawattstunden zu beschränken, was rund der Hälfte des heutigen Verbrauchs in der Schweiz entspricht. Um die angestrebten Einsparungen zu erreichen, muss die Energieintensität von 2012 bis 2050 jährlich um 2 Prozent verringert werden. Diese Transformation hängt entscheidend davon ab, ob es in nützlicher Frist gelingt, neue Technologien zu entwickeln und sie auch wirtschaftlich rentabel einzusetzen. Der angestrebte Umbau darf sich nicht einseitig auf die Elektrizität konzentrieren, sondern muss den gesamten Energieverbrauch — dazu gehört auch die graue Energie — berücksichtigen. Ausserdem muss die isolierte Betrachtung von einzelnen Sektoren durch eine umfassende Betrachtung von der Energiebeschaffung über Speicherung und Transport bis hin zum Verbrauch abgelöst werden.

Ansätze zum Energiesystem von morgen

Auf den folgenden Seiten zeigen wir anhand von drei Beiträgen auf, was «Energieeffizienz» konkret bedeuten kann und in welche Richtung sich die Energieversorgung entwickeln muss. Im ersten Beitrag richten wir den Fokus bewusst über den Bereich der Elektrizität hinaus: Wir haben bei einer Forschungsinstitution nachgefragt, wie sich Effizienzpotentiale im Gebäudebereich, der den weitaus grössten Teil des Energiebedarfs ausmacht, ausschöpfen lassen.

Für eine optimale Nutzung von Strom führt in Zukunft kein Weg an der intelligenten Vernetzung und Koordination aller Systemteilnehmer, also von Produktionsanlagen, Konsumenten und Speichern, vorbei. Ein stabiles Netz beruht auf dem Gleichgewicht von Produktion und Verbrauch. Dieses Gleichgewicht sicherzustellen wird zu einer immer grösseren Herausforderung. Die unelastische Nachfrage steht einer zunehmend volatilen und dezentralen Produktion aus neuen erneuerbaren Energien gegenüber. Um diese Schwankungen in der Stromerzeugung aufzufangen, muss der Verbrauch in Zukunft vermehrt auf die Produktion angepasst werden können. Einen Ansatz dazu bietet ein Modell, welches Repower in Zusammenarbeit mit Swisscom Energy Solutions entwickelt hat. Schliesslich gehen wir der Frage nach, was es nebst finanziellen Anreizen braucht, damit Konsumenten zu einem bewussteren Umgang mit Energie hingeführt werden können. Jan Marckhoff, CEO der BEN Energy AG, hat uns von der Idee hinter und den Erfahrungen mit Effizienzportalen berichtet.