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ETH-Energiestrategie - Die 1-Tonne-CO2-Gesellschaft (28.05.2009)

Bild: Pixelio/wrw Rund 11 Tonnen CO2 verpufft heute jede Bewohnerin und jeder Bewohner der Schweiz pro Jahr – die grauen Emissionen, die durch die Produktion der Importgüter verursacht wurden, eingerechnet. Zustehen wird uns gegen Ende dieses Jahrhunderts noch 1 Tonne.

Das Energy Science Center (ESC) der ETH Zürich hat einen möglichen Pfad hin zu einer klimaverträglichen Energieversorgung entworfen.

Elektrizität als Rückgrat des zukünftigen Energieversorgungssystems. Die strategischen klimarelevanten Ziele für das zukünftige Energiesystem lassen sich durch eine Kombination von Effizienzsteigerungen in der Umwandlungskette und der Vergrößerung des Anteils von CO2-armer Elektrizität am Energiemix erreichen.

Die 2008 publizierte «Energiestrategie für die ETH Zürich» des ESC stimmt die Forschung auf das Ziel einer klimaverträglichen - globalen und nationalen - Energieversorgung ab. Der Gehalt an Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre soll auf einem Niveau stabilisiert werden, bei dem der durchschnittliche Temperaturanstieg gegenüber dem vorindustriellen Stand auf 2°C beschränkt bleibt. Der CO2-Ausstoss soll auf 1 Tonne pro Kopf und Jahr gesenkt werden - für jeden der rund 9 Milliarden Menschen, die Ende des 21. Jahrhunderts diesen Planeten bevölkern werden.

(Bild anklicken) Schema einer klimaverträglichen Energieversorgung © Energy Science Center, ETH Zürich

Wie könnte die Schweiz ihren Energiebedarf unter dieser Bedingung decken? Der Transport von Personen und Gütern über lange Distanzen - namentlich zu Wasser und in der Luft - soll immer noch weitgehend mit Motoren bewältigt werden, die Kohlenwasserstoffe verbrennen. Den Wärmebedarf wird man hingegen gänzlich ohne fossile Energieträger decken. Dies dank perfekt isolierter Häuser, aber auch dank der Verfügbarkeit erneuerbarer Energieträger wie Sonne, Umweltwärme, Geothermie oder Biomasse.

Höherer Stromverbrauch. Den Kurz- und Mittelstreckenverkehr für Personen und Güter wird man elektrisch betreiben - im öffentlichen Verkehr mit der Bahn, im privaten mit Elektroautos. Weil zudem viel mehr Wärmepumpen in Betrieb sein werden, rechnet das ESC mit einer Zunahme des Elektrizitätsverbrauchs pro Kopf um 25 bis 40 Prozent. Eine deutliche Verbesserung der Energieeffizienz könnte diesem Trend entgegenwirken. Bei einem zu erwartenden Anstieg der Bevölkerung muss die Stromproduktion aber deutlich erhöht werden.

Wie soll die dereinst benötigte Elektrizität erzeugt werden? In einer Übergangsphase würden verschiedene Primärenergieträger gleichermassen zum Zug kommen, heisst es in der Energiestrategie: fossile mit Carbon Capture and Storage, Wasser, Kernkraft, Wind und Sonne. «Ab der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts wird die Photovoltaik weltweit eine besondere Rolle übernehmen.»

2000 Watt oder 1 Tonne CO2?

Das erklärte Ziel der Schweizer Energiepolitik ist die 2000-Watt-Gesellschaft: Der Primärenergieverbrauch pro Kopf der Bevölkerung soll einer kontinuierlichen Leistung von 2000 Watt entsprechen. Heute sind es 6000 Watt. Beim ESC-Konzept ist hingegen nicht ein bestimmter Energieverbrauch die Zielgrösse, sondern allein der CO2-Ausstoss - denn nur dieser und nicht der Energieverbrauch an sich trägt zur Erwärmung der Atmosphäre bei. Gerechnet wird mit einem Primärenergieverbrauch von 4000 bis 6000 Watt.

Der Unterschied zur 2000-Watt-Gesellschaft ist indessen nicht so gross, wie es scheint. Er kommt zu einem erheblichen Teil dadurch zustande, dass die Primärenergie bei einzelnen Quellen anders definiert wird. Ist es in der Photovoltaik die Elektrizität, welche die Solarzelle produziert oder die Sonneneinstrahlung, die auf die Zelle fällt? Im Konzept der 2000-Watt-Gesellschaft gilt die erstgenannte Definition, im ESC-Konzept die zweite. Da der Wirkungsgrad von Solarzellen bei höchstens 20 Prozent liegt, ergibt dies eine rein rechnerische Zunahme des Primärenergieverbrauchs für Photovoltaik um mindestens das Fünffache.

Gesamthaft betrachtet peilt die ESC aber dennoch eine geringere Reduktion des Energieverbrauchs an und setzt den Akzent stärker auf die Substitution fossiler Energieträger durch Elektrizität.

Quelle: Hansjakob Baumgartner / Abdruck mit freundlicher Genehmigung des BAFU

Umwelt unsere Energiezukunft Der vorstehende Beitrag ist dem Magazin «umwelt»: Unsere Energiezukunft entnommen.

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