{"id":2268,"date":"2021-10-14T10:28:09","date_gmt":"2021-10-14T08:28:09","guid":{"rendered":"http:\/\/blogs.ethz.ch\/energy\/?p=2268"},"modified":"2025-06-30T20:26:59","modified_gmt":"2025-06-30T18:26:59","slug":"sweet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/sweet\/","title":{"rendered":"Vom SCCER zu SWEET - Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der Energieforschung an der ETH Z\u00fcrich"},"content":{"rendered":"

Nach der Katastrophe von Fukushima beschloss der Bund, die Energieforschung zur Unterst\u00fctzung der Energiestrategie 2050<\/a>. Sein Hauptziel war es, die nukleare Stromerzeugung durch erneuerbare Energien zu ersetzen und gleichzeitig eine sichere und bezahlbare Energieversorgung zu gew\u00e4hrleisten. Diese Forschung wurde von Innosuisse im Rahmen der acht Swiss Competence Centers for Energy Research (SCCER) organisiert, die 2020 ausliefen. Die Erkenntnisse aus den SCCER bilden die Grundlage f\u00fcr eine verst\u00e4rkte Forschung im Energiebereich ab 2021. Das neue Forschungsprogramm Schweizer Energieforschung f\u00fcr die Energiewende (SWEET)<\/a> gestartet von der Schweizerisches Bundesamt f\u00fcr Energie<\/a>SWEET \u00fcbernimmt die herausfordernde und spannende Aufgabe, diese Forschung voranzutreiben, w\u00e4hrend die Schweiz darauf hinarbeitet, bis 2050 keine Treibhausgasemissionen mehr zu verursachen. W\u00e4hrend sich die SCCER auf spezifische Aspekte der Energiewende konzentrierten (z. B. Netze, W\u00e4rme, Stromversorgung), liegt der Schwerpunkt des SWEET-Programms auf der Integration all dieser Aspekte mit einem ganzheitlichen und systemischen Ansatz.<\/p>\n\n\n\n

Was ist das Verm\u00e4chtnis der SCCERs an der ETH Z\u00fcrich? <\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die ETH Z\u00fcrich war das Leading House f\u00fcr drei SCCER, darunter: Mobilit\u00e4t, Effizienz industrieller Prozesse (EIP) und Elektrizit\u00e4tsversorgung (SoE). Anfang September ver\u00f6ffentlichte der SCCER-SoE eine Reihe von drei zusammenfassenden Berichten<\/a> zu den Schl\u00fcsselbereichen des SCCER-SoE: Geothermie, Wasserkraft und zuk\u00fcnftige Stromerzeugung. Ein vierter Bericht \u00fcber Netto-Null-Emissionsszenarien enth\u00e4lt die Ergebnisse der Szenarien und Modellierung gemeinsamer Aktivit\u00e4ten<\/a>. Auf der Grundlage dieser Syntheseberichte haben wir Folgendes herausgefunden:<\/p>\n\n\n\n

Massiver Einsatz erneuerbarer Energien ist eine \"Selbstverst\u00e4ndlichkeit\", um bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Ein zentrales Element wird die Elektrifizierung des Heizungs- und Verkehrssektors durch W\u00e4rmepumpen und Elektromobilit\u00e4t sein. Dies wird zu einem h\u00f6heren Stromverbrauch f\u00fchren. Die Unsicherheiten in Bezug auf die k\u00fcnftige Bev\u00f6lkerung, das BIP, das Klima usw. sind gro\u00df, so dass wir im besten Fall von einem Anstieg von 30-50% ausgehen. Dieser Strom wird durch einen massiven Ausbau der Photovoltaik gedeckt werden m\u00fcssen - auf Geb\u00e4uden, aber auch in alpinen Regionen, wo die Sonneneinstrahlung in den Wintermonaten besonders hoch ist. Mit der Photovoltaik allein ist es aber nicht getan. Neben einer Reihe von Speicher- und Flexibilit\u00e4tsoptionen zum Ausgleich von Unterbrechungen brauchen wir auch mehr Wasserkraft, mehr Windkraft, Kraft-W\u00e4rme-Kopplung auf der Basis von Abfall und Biomasse sowie m\u00f6glicherweise Gaskraftwerke und Nettoimporte, vor allem in den Wintermonaten. Auch Investitionen in die Infrastruktur wie W\u00e4rmenetze oder die Sanierung von Geb\u00e4uden werden eine wichtige Rolle spielen.<\/p>\n\n\n\n

Der Untergrund bietet erhebliche M\u00f6glichkeiten zur Nutzung und Speicherung von Energie sowie zur Speicherung von CO2 <\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Ein wichtiger Schwerpunkt des SCCER-SoE war die geothermische Stromerzeugung. Im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energien steht die in den Gesteinsmassen unter unseren F\u00fc\u00dfen gespeicherte thermische Energie rund um die Uhr zur Verf\u00fcgung - wir m\u00fcssen nur sichere und effiziente Verfahren finden, um sie zu gewinnen. Die Forschung im SCCER-SoE untersuchte die verschiedenen Varianten der Geothermie: den hydrothermalen Ansatz, bei dem durchl\u00e4ssige Sedimentgesteine - sogenannte Aquifere - ins Visier genommen werden, und den petrothermalen Ansatz, der auf das kristalline Grundgebirge abzielt. In diesem Fall muss die Durchl\u00e4ssigkeit durch Einspritzen von Wasser unter hohem Druck k\u00fcnstlich hergestellt werden. Eine neue Labor der ETH Z\u00fcrich im Bedrettotunnel<\/a> untersucht derzeit, wie dies auf effiziente Weise geschehen kann, ohne Erdbeben auszul\u00f6sen. Weitere Forschungen zur Gewinnung von Erdw\u00e4rme haben au\u00dferdem deutlich gezeigt, dass die Erdw\u00e4rme f\u00fcr Fernw\u00e4rmenetze und industrielle Zwecke besser als W\u00e4rme genutzt werden kann, anstatt sie in Strom umzuwandeln. Eine weitere M\u00f6glichkeit, den Untergrund f\u00fcr das Erreichen des Netto-Null-Ziels zu nutzen, ist die dauerhafte Speicherung von CO2. Hier mussten die ersten optimistischen Sch\u00e4tzungen von vor einigen Jahren revidiert werden: Das Potenzial f\u00fcr die CO2-Speicherung in der Schweiz scheint derzeit nicht auszureichen, wenn man bedenkt, dass j\u00e4hrlich rund 10-20 Mio. Tonnen CO2 aus Zement-, Kehricht-, Holz- oder Gaskraftwerken gespeichert werden m\u00fcssen. Es m\u00fcssen Alternativen erforscht werden, vor allem der Export zu Speicherst\u00e4tten in der Nordsee. Die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung wird die notwendige CO2-Pipeline-Infrastruktur sein. Eine erste Studie mit Beteiligung der ETH wurde gerade ver\u00f6ffentlicht<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Was steht also als N\u00e4chstes auf der Energieforschungsagenda?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Im Jahr 2021 wurde der Staffelstab vom SCCER an die neu gegr\u00fcndete SWiss Energy research for the Energy Transition (SWEET)<\/a> Programm, das jetzt unter der Schirmherrschaft des Bundesamtes f\u00fcr Energie (BFE) steht. Das Programm hat eine Laufzeit von 10 Jahren. F\u00fcr die erste Ausschreibung, vier Projekte wurden vergeben<\/a>Der Schwerpunkt liegt dabei auf Flexibilit\u00e4t und Sektorkopplung, dezentraler Erzeugung, W\u00e4rme und K\u00e4lte sowie Nachhaltigkeit und Widerstandsf\u00e4higkeit. Parallel dazu wurde eine begleitende Aktivit\u00e4t zur Harmonisierung von Daten und Modellen gestartet, das Projekt SWEET CROSS. In der Zwischenzeit wurden zwei weitere Aufforderungen zur Einreichung von Vorschl\u00e4gen ver\u00f6ffentlicht, und weitere werden folgen.<\/p>\n\n\n\n

Die Energy Science Center (ESC) der ETH Z\u00fcrich<\/a> spielt eine wichtige Rolle bei SWEET. Wir verwalten die PATHFNDR-Projekt<\/a> das darauf abzielt, Wege zu einem effizienten Energiesystem zu schaffen - auf nationaler und auf lokaler Ebene. Wir sind auch stark am DeCarbCH-Projekt beteiligt, einem Projekt, das auf die Dekarbonisierung von Heizung und K\u00fchlung abzielt. DeCarbCH<\/a> ist an der Universit\u00e4t Genf angesiedelt. Nicht zuletzt verwaltet der WSA die CROSS-Aktivit\u00e4ten, wobei er auf den Erfahrungen aus dem JASM-Projekt<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Der Link zum aktuellen Projektportfolio des ESC<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Zwei gro\u00dfe Projekte, die vom WSA verwaltet werden, werden auch bei SWEET eine entscheidende Rolle spielen.<\/p>\n\n\n\n

Nexus-e<\/a> ist eine vernetzte Plattform zur Modellierung von Energiesystemen, die die Energiewende in der Schweiz erleichtern soll, indem sie als Modellierungsinfrastruktur f\u00fcr Forscher, Studenten und Industriepartner dient. Im Rahmen des PATHFNDR-Projekts werden wir die Nexus-e-Plattform nutzen, um Pfade f\u00fcr das Schweizer Energiesystem zu entwickeln und die Auswirkungen von technologischen, wirtschaftlichen, regulatorischen und gesellschaftlichen Entwicklungen zu analysieren. Diese Plattform wird im Rahmen des PATHFNDR-Projekts genutzt, um verschiedene Modelle \u00fcber eine zentrale Datenbank und definierte Eingabe- und Ausgabeschnittstellen zu verkn\u00fcpfen.<\/p>\n\n\n\n

Die ReMaP<\/a> Projekt<\/a> besteht aus zwei Hauptelementen: einem Simulationsrahmen, der es erm\u00f6glicht, digitale Zwillinge von Energiesystemen zu erstellen, und einem Kontrollrahmen, der es erm\u00f6glicht, gleichzeitig mit verschiedenen experimentellen Plattformen wie ESI (PSI) oder ehub (Empa) zusammenzuarbeiten, um vollst\u00e4ndige Hardware- oder Hardware-in-the-Loop-Experimente durchzuf\u00fchren. Der Simulationsrahmen wird in PATHFNDR erweitert, um \u00dcbergangspfade auf lokaler Distrikt- oder Stadtteilebene zu modellieren. Das gesamte Paket aus Simulation und Kontrollrahmen soll im Rahmen von Pilot- und Demonstrationsprojekten als Sprungbrett zwischen einer reinen Simulation und einem realen Feldexperiment eingesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n

Die Dinge in die Praxis umsetzen!<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

An der ETH Z\u00fcrich gibt es eine sehr starke Forschungsgemeinschaft, die in der Grundlagenforschung im Energiebereich t\u00e4tig ist und rund 60 Professoren aus 9 verschiedenen Fachbereichen<\/a>. Um dies in die Praxis umzusetzen, war die Demonstration der Ergebnisse mit den Partnern neben den Szenarioanalysen bereits eine wichtige Aktivit\u00e4t innerhalb der SCCERs und steht noch mehr im Fokus des SWEET-Programms. Bis zu 20 Pilot- und Demonstrationsprojekte werden im Rahmen der ersten vier SWEET-Projekte zumindest skizziert. Diese werden mit Partnern aus dem privaten und \u00f6ffentlichen Sektor durchgef\u00fchrt. Das ESC und die Energieforschungsgemeinschaft an der ETH als Ganzes werden in den kommenden Jahren einen bedeutenden Beitrag leisten. Weitere Informationen \u00fcber unsere Aktivit\u00e4ten finden Sie auf der Website PATHFNDR-Projekt<\/a> und die DeCarbCH-Projekt<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

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After the Fukushima disaster, the Swiss Federation decided to boost energy research in support of the Energy Strategy 2050. Its primary goal was to replace nuclear electricity generation with renewables while maintaining a secure and affordable energy supply. This research was organized by Innosuisse within the eight Swiss Competence Centers for Energy Research (SCCER), which came to an end in 2020. Insights from the SCCER have formed the basis for intensified research in the field of energy from 2021 onwards. The new research programme SWiss Energy research for the Energy Transition (SWEET) launched by the Swiss Federal Office of Energy, will take on the challenging and exciting task of carrying forward this research as Switzerland works toward net-zero greenhouse gas (GHG) emissions by 2050. While the SCCERs focused on specific aspects of the energy transition (e.g. grids, heat, supply of electricity), the focus of the SWEET programme is on integrating all these aspects with a holistic and systemic approach.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":5878,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[47],"tags":[205,208],"coauthors":[173,197],"class_list":["post-2268","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-research-highlights","tag-energy-networks","tag-policy-making"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2268","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2268"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2268\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6774,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2268\/revisions\/6774"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5878"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2268"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2268"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2268"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=2268"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}