{"id":4022,"date":"2024-06-20T08:02:48","date_gmt":"2024-06-20T06:02:48","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ethz.ch\/energy\/?p=4022"},"modified":"2025-06-30T18:44:47","modified_gmt":"2025-06-30T16:44:47","slug":"winter-electricity-supply","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/winter-electricity-supply\/","title":{"rendered":"\u00dcberbr\u00fcckung der L\u00fccke: Wie die Schweiz ihre Stromversorgung im Winter verst\u00e4rken kann"},"content":{"rendered":"

Die Stromautarkie ist ein heikles Thema in der Schweizer Politik, wobei die Stromversorgung im Winter oft im Mittelpunkt steht. Die am 9. Juni 2024 verabschiedete Vorlage f\u00fcr eine sichere Stromversorgung enth\u00e4lt eine neue Bestimmung, die darauf abzielt, die Netz<\/em> die Stromimporte im Winter auf das derzeitige Niveau zu senken, wenn die Schweiz umsteigt. In einer k\u00fcrzlich durchgef\u00fchrten Studie haben wir untersucht, wie der aktuelle Schweizer Umstellungsfahrplan mit diesem neuen politischen Ziel in Einklang gebracht werden kann.<\/p>\n\n\n\n

Die Stromautarkie ist ein umstrittenes Thema in der Schweizer Politik und Gesellschaft. Die Versorgung im Winter ist dabei besonders kritisch, da die Schweiz im Winter traditionell zum Nettoimporteur von Strom wird. Dieses Ph\u00e4nomen wird auch als Winterl\u00fccke,<\/em> und ist voraussichtlich fortbestehen und sogar noch zunehmen werden<\/a> mit der laufenden Energiewende. In der Tat, die Rechnung \u00fcber eine sichere Stromversorgung<\/a>das am 9. Juni 2024 verabschiedet wurde, zielt speziell auf die Stromerzeugung im Winter und die Abh\u00e4ngigkeit des Landes von Importen ab und enth\u00e4lt ein Ziel von maximal Netz <\/em>Stromimporte im Winter in H\u00f6he von 5 TWh, um so die Winterl\u00fccke der Schweiz auf das heutige Niveau zu begrenzen.<\/p>\n\n\n\n

Unser aktuelle Studie<\/a> untersuchte die L\u00f6sungen f\u00fcr die Winterl\u00fccke und kam dabei zu zwei wesentlichen Ergebnissen. Erstens: Die Schweiz kann<\/em> die Winterl\u00fccke in einem Netto-Null-System auf dem gegenw\u00e4rtigen Niveau zu halten, doch dazu m\u00fcssen die gesellschaftlichen Akzeptanzbarrieren gegen\u00fcber alpiner Sonnen- und Windenergie und\/oder Gasturbinen \u00fcberwunden werden. Die Windenergie zum Beispiel hat eine nationale Akzeptanzrate von 60% (Abbildung 1), ist aber immer noch mit starker lokaler Widerstand<\/a>sowie alpine Sonne<\/a>. Zweitens sollte die Behebung der Winterl\u00fccke nicht als Mittel zur Isolierung der Schweiz von ihren europ\u00e4ischen Nachbarn betrachtet werden: Der Stromhandel bleibt f\u00fcr das Stromsystem von entscheidender Bedeutung, selbst bei einer verst\u00e4rkten Stromversorgung im Winter.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 1<\/strong>: Ergebnisse aus dem Jahr 2022 SWEET EDGE Umfrage.<\/a><\/p>\n\n\n\n

Das Winterloch der Schweiz erkl\u00e4rt<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die Winterl\u00fccke in der Schweiz ist das Ergebnis eines begrenzten Stromerzeugungspotenzials im Winter in Verbindung mit erheblichen \u00dcberkapazit\u00e4ten im Sommer. Heute ist dies vor allem auf die reichhaltigen Wasserkraftressourcen der Schweiz zur\u00fcckzuf\u00fchren, da die saisonalen Schwankungen der Wasserzufl\u00fcsse durch die Schneeschmelze die Produktion von Wasserkraft im Winter begrenzen. Die Wasserreservoirs f\u00fcllen sich im sp\u00e4ten Fr\u00fchjahr und im Sommer, ihre maximale Kapazit\u00e4t im Herbst erreichen, bevor sie \u00fcber den Winter geleert werden<\/a>. Selbst mit dieser saisonalen Speicherstrategie bedeuten die begrenzte Kapazit\u00e4t der Stauseen und die Wasserzuflussmuster, dass die Staud\u00e4mme k\u00f6nnen nicht mehr als 30-50% des Schweizer Winterstroms produzieren<\/a>, der Rest wird derzeit durch Kernenergie und Importe gedeckt. Gleichzeitig ist die Stromnachfrage im Winter tendenziell h\u00f6her, vor allem wegen des Heizbedarfs. Im Gegensatz dazu f\u00fchrt die geringere Nachfrage im Sommer zu einem Strom\u00fcberschuss. Somit ist die Schweiz im Winter ein Nettoimporteur von Strom und im Sommer ein Nettoexporteur von etwa 5 TWh in beide Richtungen.<\/p>\n\n\n\n

Da die Solarenergie im zuk\u00fcnftigen Energiesystem der Schweiz eine wichtige Rolle spielt, wird die Saisonalit\u00e4t der Schweizer Stromproduktion im Zuge der Energiewende zunehmen. Abgesehen von den t\u00e4glichen Schwankungen hat die Solarenergie ein \u00e4hnliches saisonales Muster wie die Wasserzufl\u00fcsse, mit einer begrenzten Produktion im Winter und einer Spitzenproduktion im Sommer. Strategisch platzierte Fotovoltaikanlagen in alpinem Gel\u00e4nde k\u00f6nnen dies zwar abmildern dank der erh\u00f6hten Winterproduktion<\/a>die aktuelle Energiewende-Roadmap der Schweiz (EP2050+<\/a>) schlie\u00dft solche Anlagen nicht ein, und die Subventionen der Solaroffensive f\u00fcr diese Technologie<\/a> nur 2 TWh der Jahresproduktion ausmachen. Au\u00dferdem sind der Ausstieg aus der Kernenergie und die geringe geplanter Anteil der Windenergie<\/a>die einen entgegengesetzten saisonalen Verlauf als die Solarenergie hat, wird die Saisonabh\u00e4ngigkeit des Angebots noch versch\u00e4rfen. Parallel dazu wird die Nachfrage von W\u00e4rmepumpen und Elektrofahrzeugen insgesamt und insbesondere im Winter eine h\u00f6here Stromproduktion erfordern (Abbildung 2). Dementsprechend wird sich die Winterl\u00fccke in der Schweiz tendenziell verdoppeln und bei den derzeitigen Umstellungspl\u00e4nen 9-10 TWh im Jahr 2050 erreichen.<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

Abbildung 2<\/strong>: Die Entwicklung der Winterl\u00fccke in der Schweiz unter dem aktuellen EP2050+ Fahrplan<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

M\u00f6gliche L\u00f6sungen f\u00fcr die Winterl\u00fccke<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Es gibt im Wesentlichen drei M\u00f6glichkeiten, das Winterdefizit der Schweiz zu verringern: i) mehr Strom im Winter zu produzieren; ii) weniger Strom im Winter zu verbrauchen, und iii) die \u00dcberproduktion des Sommers f\u00fcr die Wintermonate zu speichern. Die Modellierung von unsere Studie<\/a>unter Verwendung der Kalliope<\/a> um alle Energieversorgungs- und -nachfragesektoren im zuk\u00fcnftigen Energiesystem der Schweiz darzustellen, erm\u00f6glicht es uns, alle drei M\u00f6glichkeiten und ihre Wechselwirkungen zu erfassen.<\/p>\n\n\n\n

Wir st\u00fctzen unsere Studie auf das Referenz-Energiesystem EP2050+ und modellieren Szenarien mit zus\u00e4tzlichen Kapazit\u00e4ten an Windenergie, thermischen Kraftwerken (verschiedene Formen von Gaskraftwerken und Kraft-W\u00e4rme-Kopplungsanlagen) und Photovoltaik (Dach- und Alpinanlagen) sowie Importen von Wasserstoff und synthetischen Kraftstoffen (Diesel und Methan). Wir modellieren auch kurz- und langfristige Stromspeicher in Form von Batterien, Pumpspeicherkraftwerken, Staud\u00e4mmen und saisonalen Wasserstoffspeichern. Schlie\u00dflich m\u00fcssen alle Energiesysteme, die wir modellieren, im Jahr 2050 netto null sein und weniger als 5 TWh Nettoimporte im Winter aufweisen.<\/p>\n\n\n\n

Unsere Analyse zeigt, dass es technisch m\u00f6glich ist, das 5-TWh-Ziel in allen Szenarien zu erreichen, mit moderaten Kostensteigerungen, wenn ausgew\u00e4hlte Technologien zum System hinzugef\u00fcgt werden (Tabelle 1). Dar\u00fcber hinaus sind Szenarien, die sich auf Gaskraftwerke, alpine Photovoltaik und deren Kombination mit zus\u00e4tzlichen Windturbinen st\u00fctzen, tats\u00e4chlich billiger als das EP2050+-Referenz-Energiesystem, w\u00e4hrend gleichzeitig eine Reduzierung der Nettoimporte erreicht wird. Auf der anderen Seite f\u00fchren zus\u00e4tzliche Aufdach-Photovoltaik, Wasserstoffimporte, saisonale Wasserstoffspeicher oder Kraft-W\u00e4rme-Kopplungsanlagen zu teureren Energiesystemen.<\/p>\n\n\n\n

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Tabelle 1<\/strong>: Auswahl der Ergebnisse unserer Analyse. Abgesehen von der EP2050+ Referenzkonfiguration haben alle Szenarien weniger als 5 TWh Nettoimporte. Eine detailliertere Version dieser Tabelle, einschlie\u00dflich Brennstoffimporte und Elektrifizierungswerte, finden Sie in Mellot et al., 2024<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Auf der Nachfrageseite zeigt unsere Studie, dass die Elektrifizierung des Verkehrs und des Heizens aus Kostensicht \u00e4u\u00dferst vorteilhaft ist und dass die Elektrifizierungsziele von EP2050+ selbst bei einer Beschr\u00e4nkung der Nettoimporte auf 5 TWh keine Bedenken aufkommen lassen. In der Tat bleibt die Produktion oder der Import von synthetischen oder biobasierten Kraftstoffen f\u00fcr den Transport oder das Heizen in allen unseren Szenarien viel teurer als die direkte Elektrifizierung. Dar\u00fcber hinaus stellen wir fest, dass eine Verst\u00e4rkung der Winterversorgung einen h\u00f6heren Anteil an W\u00e4rmepumpen erm\u00f6glichen und die Kosten im Vergleich zu EP2050+ weiter senken w\u00fcrde.<\/p>\n\n\n\n

In Anbetracht der Bedeutung der Landnutzung und St\u00f6rung der Landschaft in der Akzeptanz<\/a> der Technologien f\u00fcr erneuerbare Energien haben wir die Auswirkungen der einzelnen Szenarien auf die Landnutzung berechnet. In dieser Hinsicht ist die Verst\u00e4rkung der Versorgung der Schweiz im Winter auf Landesebene vernachl\u00e4ssigbar. Selbst in dem Szenario, in dem die meisten alpinen Fotovoltaikanlagen installiert werden, betr\u00e4gt die Fl\u00e4cheninanspruchnahme der gesamten Schweizer Energieversorgung weniger als 0,3% der gesamten Schweizer Landfl\u00e4che, wobei der Fl\u00e4chenverbrauch der alpinen Fotovoltaik kleiner bleibt als der der bestehenden Wasserkraftwerke. Dieser Wert ber\u00fccksichtigt jedoch keine lokalen St\u00f6rungen, was die Notwendigkeit unterstreicht, Kompromisse zwischen der gesellschaftlichen Akzeptanz von Technologien, dem Ausma\u00df der Winterl\u00fccke und den Kosten des Energiesystems zu schlie\u00dfen. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Zus\u00e4tzliche Winterproduktion bedeutet keine Isolation<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Elektrizit\u00e4tsautarkie wird oft als sozial und politisch w\u00fcnschenswert angepriesen. Dies ist das Ergebnis einer die Trennung zwischen Energieexperten und der breiten \u00d6ffentlichkeit.<\/a> Aus technischer und wirtschaftlicher Sicht ist der Stromhandel mit den Nachbarl\u00e4ndern der Schweiz unerl\u00e4sslich, um die Stabilit\u00e4t, Zuverl\u00e4ssigkeit und Bezahlbarkeit des Systems zu gew\u00e4hrleisten. Selbst bei einem verst\u00e4rkten Stromangebot im Winter bleiben die Stromimporte in allen unseren Szenarien hoch (Tabelle 1). Selbst in unseren Szenarien mit dem h\u00f6chsten Anteil an Gaskraftwerken - die der heutigen Kernkraftkapazit\u00e4t entsprechen - k\u00f6nnte das Schweizer System ohne Importe nicht funktionieren.<\/p>\n\n\n\n

Der Handel mit Elektrizit\u00e4t sollte daher als eine integraler Bestandteil der Schweizer <\/a>Energiesystem<\/a>und nicht etwas, gegen das man k\u00e4mpfen muss. Unsere Analyse zeigt deutlich, dass die neue Bestimmung im Gesetz mit dem Ziel eines maximalen Nettoimports die Integration der Schweiz in das europ\u00e4ische Stromsystem nicht in Frage stellen sollte. Dennoch kann die Erforschung einer zus\u00e4tzlichen Produktion aus Windenergie, alpiner Solarenergie oder Gasturbinen im Vergleich zu den derzeitigen \u00dcbergangspl\u00e4nen f\u00fcr das schweizerische Energiesystem von Vorteil sein, indem sie gleichzeitig die Energiekosten senkt, die Elektrifizierung des Verkehrs und der Heizung erleichtert und den Bedenken der \u00d6ffentlichkeit hinsichtlich der Energiesicherheit und der Stromimporte Rechnung tr\u00e4gt.<\/p>\n\n\n\n

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Electricity autarky is a sensitive topic in Swiss politics, with electricity supply in winter often being the centre of attention. The bill on a secure electricity supply, voted on June 9, 2024, introduced a new provision aiming to limit net winter electricity imports to current levels as Switzerland transitions. In a recent study, we delved into how to align the current Swiss transition roadmap with this new policy goal.<\/p>","protected":false},"author":61,"featured_media":5698,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[47],"tags":[205,208],"coauthors":[83],"class_list":["post-4022","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\/4022","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\/61"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4022"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4022\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6687,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4022\/revisions\/6687"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5698"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4022"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4022"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4022"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=4022"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}