DAS SZENARIO NEGAWATT

Vision und Entscheidungshilfe für die Entwicklung der Energiewendepolitik

DAS SZENARIO NEGAWATT

Vision und Entscheidungshilfe für die Entwicklung der Energiewendepolitik

Ein optimistisches realistisches Szenario

Klare Ziele

Mit seinem Szenario möchte der Verein negaWatt eine Debatte anstossen und Lösungen für die Energie- und Umweltprobleme, mit denen wir konfrontiert sind vorschlagen. Die Ziele des Szenarios sind:

  • CO2-Neutralität bis spätestens 2050.
  • Kernenergieausstieg bis 2035.
  • Sichere, nationale Energieversorgung mit erneuerbaren Energien.

Eine grosse Reduktion des Energieverbrauchs

Das negaWatt-Szenario führt zu einer grossen Reduktion des Energieverbrauchs bis 2050, welche auf drei Säulen beruht:

  • Suffizienz: Es geht primär darum, sich für Tätigkeiten, die weniger Energie verbrauchen zu entscheiden, d.h. bei den Entscheiden darüber, was wir tun, was wir anders machen oder was wir nicht tun, auf möglichst tiefen Energieverbrauch zu achten. Das ist der menschliche Faktor der Energiewende, der aktivste Teil dieser Wende (Kein Licht in unbesetzten Büros in der Nacht, Beheizung unserer Wohnungen auf 20°C statt 22°C, Eindämmung der Zersiedelung usw.).
  • Effizienz: Verringerung der Energiemenge, die zur Befriedigung eines bestimmten Bedürfnisses benötigt wird (Isolierung von Gebäuden, Verbesserung der Effizienz von Elektrogeräten oder Fahrzeugen usw.) und Verbesserung der Energieerzeugungssysteme. Die Energieeffizienz wird massgeblich durch die verwendeten Techniken bestimmt, die sich in den letzten Jahren diesbezüglich erheblich verbessert haben.
  • Erneuerbare Energien: Deckung des Energiebedarfs aus erneuerbaren Quellen.

Im Jahr 2050 würde der Energieverbrauch in der gesamten Schweiz gemäss dem negaWatt-Szenario 351 PJ betragen, davon 93% aus erneuerbaren Energien.

Realistische Massnahmen

Die Energiesparmassnahmen des negaWatt-Szenarios beruhen auf realistischen sozioökonomischen Annahmen (Beheizung der Wohnung auf 20°C statt 22°C, Benutzung öffentlicher Verkehrsmittel statt des Autos usw.). Das Gleiche gilt für die Verbesserung der Effizienz von Verbrauchs- und Produktionssystemen und für die Weiterentwicklung erneuerbarer Energien mit den heute schon vorhandenen Technologien.

Eine komplementäre Vision

Das Bundesamt für Energie hat ebenfalls ein Energieszenario für einen Verbrauch von 583 PJ im Jahr 2050 entwickelt (351 PJ im negaWatt-Szenario). Dieses Szenario basiert ausschliesslich auf einer Verbesserung der Effizienz der Energieverbrauchs- und -produktionssysteme, und auf einer Umstellung auf erneuerbare Energien. Zusätzlich spielen CO2-Abscheidung, -Speicherung und negative Emissionen eine zentrale Rolle, um bis 2050 CO2-Neutralität zu erreichen.

Der Ansatz von negaWatt ist viel robuster, denn die Suffizienz führt zu einer Reduktion des Energieverbrauchs, und der kleinere verbleibende Bedarf kann dann viel leichter aus erneuerbaren Quellen und mit einfacheren Technologien und zu geringernen Kosten gedeckt werden, während gleichzeitig die Importe sinken. Ausserdem ermöglicht der tiefere Energieverbrauch den Ausstieg aus der Kernenergie im Jahr 2035. Die Schließung eines Kernkraftwerks bedeutet nämlich, dass dessen Produktion durch erneuerbare Energiequellen oder Importe kompensiert werden muss – ausser die Nachfrage sinkt entsprechend, zum Beispiel eben wegen der Suffizienz. Mit einer geringeren Nachfrage wird die Energiewende erleichtert.

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Eine Radtour?

Müssten wir unseren Energieverbrauch durch Radfahren erzeugen, müsste die gesamte Schweizer Bevölkerung gemäss dem negaWatt-Szenario im Jahr 2020 täglich 9’500km und im Jahr 2050 3’906km zurücklegen.

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Petajoule ?

Der Endenergieverbrauch in der Schweiz im Jahr 2020 betrug laut dem Bundesamt für Statistik 747,4 PJ. Okay, aber was soll das bedeuten?

Peta-Joule (PJ) ist eine Masseinheit zur Quantifizierung von Energie. Sie beträgt 1’000’000’000’000’000 Joule (1015 J). Um eine Vorstellung davon zu bekommen, was dies bedeutet, kann dieser Wert in eine Radstrecke umgerechnet werden, d. h. die Strecke, die mit dieser Energiemenge zurückgelegt werden könnte, oder umgekehrt die Strecke, die zur Erzeugung dieser Energie erforderlich wäre. Geht man von einem Durchschnittswert von 18.000 J aus, den eine untrainierte Person aufwendet, um 1 km flach zu radeln, müsste sie 55.555.555.556 km radeln, um 1 PJ zu verbrauchen. Aber das ist immer noch nicht sehr repräsentativ….

Es ist auch möglich, diese Kilometer auf die gesamte Bevölkerung und auf alle Tage eines Jahres zu verteilen, was zu diesem Ergebnis führt:

  • Im Jahr 2020, mit 8’688’215 Einwohnern in der Schweiz, entspricht 1PJ 13,1km in der Ebene pro Tag und Person .
  • Im Jahr 2050, bei 10’257’000 Einwohnern in der Schweiz, entspricht 1PJ 11,1 km in der Ebene pro Tag und Person.

Um die Energie zu produzieren, die wir in der Schweiz im Jahr 2020 verbrauchen, müsste die gesamte Bevölkerung täglich 12’660 km und im Jahr 2050 gemäss dem negaWatt-Szenario 5’209 km mit dem Velo fahren.

Grosse Vorteile

Die Stärke des negaWatt-Szenarios liegt in der Kombination von drei Säulen: Suffizienz und Effizienz senken den Verbrauch erheblich, der dann leichter durch erneuerbare Energien gedeckt werden kann. Dieser Ansatz hat mehrere Vorteile.

  • Erleichterung des Ausstiegs aus der Kernenergie im Jahr 2035.

  • Schnellere Reduktion der Treibhausgasemissionen.

  • Entwicklung eines autarken und sicheren Energiesystems.

  • Beschleunigung der Energiewende.

  • Eine gerechtere Gesellschaft.

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Massnahmen

Das negaWatt-Szenario ist eine Kombination von Massnahmen, die es uns ermöglichen, im Jahr 2050 351 PJ statt 664 PJ zu verbrauchen. Zum Beispiel ist folgendes möglich:

  • Heizen Sie Ihre Wohnung auf 20°C statt auf 22°C.

  • Reduzieren Sie Ihre Duschzeit um eine Minute.

  • Optimieren Sie Ihre Wohnfläche.

  • Mehr Velo fahren.

  • Fahren Sie ein Elektroauto im Carsharing.

  • Bünderln Sie verschiedene Aktivitäten, um Ihr Mobilitätsverhalten zu optimieren.

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Energiebilanz

Endenergieverbrauch

Das NegaWatt-Szenario weist einen Endenergieverbrauch von 351 PJ im Jahr 2050 aus, im Vergleich zu 723 PJ heute.

Im Jahr 2050 können wir durch Suffizienz 134 PJ und durch Effizienz 180 PJ gegenüber dem Referenzszenario (Szenario ohne Suffizienz und mit geringer Verbesserung der Effizienz) einsparen. Der Gebäudesektor bleibt der grösste Energieverbraucher, gefolgt von der Industrie, dem Personen- und Güterverkehr und der Landwirtschaft.

Bruttoproduktion

Im negaWatt-Szenario 2050 stammen 92 % der Energie aus erneuerbaren Quellen, es wird nur sehr wenig Energie importiert und CO2-Abscheidung mit CO2- Speicherung spielen keine Rolle. Der Grossteil der Energie stammt aus Wasserkraft, Wärmepumpen und Solarenergie. Die wichtigste Quelle an nicht erneuerbarer Energie im Jahr 2050 ist die Abfallverbrennung.

Im Vergleich zum Szenario des Bundesamts für Energie (BFE) ist der geringere Verbrauch ein grosser Vorteil, denn dies erlaubt die Deckung der verbleibenden Nachfrage durch erneuerbare Energien mit einfacheren Technologien, zu niedrigeren Kosten und ohne  grosse Importe. Dies ist besonders wichtig wenn ab 2035 keine Kernenergie mehr zur Verfügung steht.

CO2-Emissionen

Heute werden in der Schweiz jährlich 32 Mio. Tonnen CO2 emittiert. Im negaWatt-Szenario würden im Jahr 2050 nur 2,7 Mio. t CO2 emittiert werden, wobei kaum CO2-Abscheidungstechnologien eingesetzt und kein CO2 eingelagert würde. Im Jahr 2020 entfällt der Grossteil der Emissionen auf den Verkehrssektor. Im Jahr 2050 wäre der grösste CO2-Emittent der Industriesektor, der die Abfallverbrennung zur Energieerzeugung nutzen würde.

Es ist zu beachten, dass im negaWatt-Szenario vorerst nur die CO2-Emissionen berücksichtigt wurden. Andere Treibhausgase (CH4, N20 usw.) werden derzeit nicht berücksichtigt, deren Einbezug ist aber für eine nächste Version des Szenarios geplant.

Primär- und Endenergieverbrauch?

Primärenergie wird mit Verlusten in Endenergie umgewandelt, die von einem Nutzer verbraucht wird. So liefert zum Beispiel die Verbrennung von 2.600 t Kohle 100 PJ Wärme aus denen 40 PJ Strom erzeugt werden können.

Gebäudesektor

Ein Grossverbraucher

Der Gebäudesektor (Wohn- und Dienstleistungssektor) ist der grösste Energieverbraucher, mit 386 PJ im Jahr 2020 und 210 PJ im Jahr 2050 im negaWatt-Szenario. Die Beheizung ist der wichtigste Verbrauchsposten, gefolgt von Elektrizitäsverbrauch (Haushaltsgeräte, Beleuchtung, Computer usw.) und Warmwasserbedarf. Der Verbrauch im Zusammenhang mit Klimaanlagen oder Computern könnte infolge des Klimawandels und der zunehmenden Digitalisierung der Gesellschaft erheblich steigen.

Massnahmen

negaWatt  schlägt mehrere Massnahmen vor, um den Energieverbrauch in diesem Sektor zu senken:

  • Beheizung der Wohnung auf 20 °C: Heute werden die meisten Wohnungen auf 22 °C beheizt. Eine Senkung der Temperatur um 2 °C, z. B. durch das Tragen eines Pullovers im Winter, würde im Jahr 2050 5 PJ einsparen.
  • Reduktion der Duschzeit um eine Minute: Wenn sechs statt sieben Minuten geduscht wird (Durchschnitt), können 2 PJ pro Jahr eingespart werden.
  • Optimierung der Wohnfläche: Eine grosse Wohnfläche benötigt mehr Energie zum Heizen als eine kleine Wohnfläche. Im Durchschnitt beanspruchen wir heute 46 m2 pro Person, und die Grösse der Wohnungen hat in den letzten Jahrzehnten stetig zugenommen. Deshalb macht negaWatt eine Reihe von Vorschlägen, dieses Wachstum zu stoppen, darunter die Einrichtung von Wohnungstauschbörsen (z. B. zur Erleichterung des Austauschs zwischen einem Rentnerehepaar, dessen Wohnung nach dem Auszug der Kinder zu gross geworden ist, und einer jungen Familie, die in einer zu klein gewordenen Wohnung lebt), den Bau von Gemeinschaftswohnungen, die für eine oder zwei Personen angepasst werden, usw.  Im Vergleich zum Referenzszenario könnten so 13 PJ eingespart werden.
  • Renovation von Gebäuden und Installation von Wärmepumpen: Die heutigen Wohnungen sind nicht immer gut isoliert und werden meist mit Öl beheizt. Die Umsetzung einer strengen Renovationsspolitik mit dem Einbau von Wärmepumpen würde die CO2-Emissionen erheblich reduzieren.

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Eine Radtour?

Wenn wir zum Heizen unserer Häuser in die Pedale treten müssten, würden wir im Jahr 2020 täglich 3’150km zurücklegen und im Jahr 2050 im negaWatt-Szenario „nur“ 1’240km.

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Verkehrssektor

Ein grosser CO2-Emittent

Heute entfallen ein Drittel des Energieverbrauchs und die Hälfte der CO2-Emissionen auf den Personen- und Güterverkehr. Im Jahr 2050 werden nur noch 15 % der Energiekosten darauf entfallen, vor allem dank der Entwicklung von Elektrofahrzeugen, die effizienter sind als Verbrennungsmotoren.

Obwohl im negaWatt-Modell berücksichtigt, wird der Flugverkehr in den hier dargestellten Werten und Grafiken nicht berücksichtigt, um einen Vergleich mit dem Szenario des Bundesamts für Energie zu ermöglichen, das diesen Verkehrsträger nicht berücksichtigt. Heute verbraucht der Flugverkehr 59 PJ. Im Jahr 2050 würde dieser Verbrauch beim NegWatt-Szenario 53 PJ betragen.

Massnahmen

negaWatt schlägt mehrere Massnahmen vor, um den Energieverbrauch des Verkehrssektors zu senken:

  • Ausbau der Fahrradinfrastruktur in Quantität und Qualität: Radwege müssen insbesondere durchgängig und breit genug sein, um die Nutzung durch Fahrzeuge verschiedener Typen und Geschwindigkeiten zu ermöglichen; Die mangelhafte Sicherheit beim Radfahren in der heutigen Infrastruktur verhindert für die zunehmende Nutzung dieses Verkehrsmittels. Das Radfahren kann durch die Verbesserung und den Ausbau der Infrastruktur, um es sicherer zu machen gefördert werden.
  • Flächendeckender Ausbau der öffentlichen Verkehrsmittel: dies erhöht die Attraktivität des öffentlichen Verkehrs gegenüber dem Auto..
  • Förderung der Elektroautomobilität durch entsprechende Politikmassnahmen: Diese Antriebsart verbraucht viel weniger Energie und kann zu 100 % erneuerbar sein.

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Eine Fahrradtour?

Die Energie, die benötigt wird, um ein Auto einen Kilometer weit zu fahren, entspricht der Energie, die benötigt wird, um 190 km zu radeln.

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Industriesektor

Suffizienz für wirtschaftliches Wachstum

Das negaWatt-Szenario beinhaltet eine starke Verlagerung der Schweizer Industrie, was einen Anstieg des schweizerischen Energieverbrauchs, aber einen Rückgang auf globaler Ebene zur Folge hat, da die für den Gütertransport benötigte Energie eingespart wird. Diese Entwicklung führt auch zu einer entsprechenden Kapitalverlagerung.

Im Hinblick auf verschiedene Technologien sind mehrere Entwicklungen zu berücksichtigen. Für Zement würden zum Beispiel neue Komponenten verwendet, die weniger Energie verbrauchen. Darüber hinaus würde bei einer Reihe von Projekten die Verwendung von Holz gefördert, wodurch der Einsatz von Zement und Beton verringert würde.

Eine Radtour?

Müssten wir mit dem Fahrrad fahren, um den Bedarf der Industrie zu decken, müssten wir im Jahr 2020 täglich 1’630km und im Jahr 2050 im negaWatt-Szenario „nur“ 950km zurücklegen.

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Methodik

Die negaWatt-Modellierung beginnt bei den verschiedenen Energienutzungen, um daraus den Endenergieverbrauch zu ermitteln. So lässt sich zum Beispiel ausgehend von der Anzahl der pro Person und Tag mit dem Auto gefahrenen Kilometer und dem Wirkungsgrad des Motors der Energiebedarf für die Fahrt mit dem Auto berechnen.

Alle Tätigkeiten werden auf diese Weise analysiert, um die jeweils dafür verbrauchte Energie zu ermitteln. Dies geschieht für das Jahr 2020 und dann für das Jahr 2050, wobei Annahmen über die zukünftige Weiterentwicklung unserer Tätigkeiten und Technologien getroffen werden, wie z. B. die Anzahl der pro Tag und pro Person gefahrenen Kilometer im Jahr 2050, die Anzahl der Elektroautos im Jahr 2050 und die Effizienz von Elektromotoren.

Der Energieverbrauch unserer Tätigkeiten wird dann addiert, um den Gesamtenergieverbrauch zu ermitteln.

Schliesslich wird unter bestimmten Annahmen analysiert, welches Energiesystem die Deckung des Energiebedarfs sicherstellen könnte.

Alle diese Berechnungen werden nach Sektoren und Teilsektoren in sieben Teilmodellen durchgeführt: vier für den Gebäudesektor, eines für den Verkehr eines für die Industrie und ein letztes zur Erstellung einer Verbrauchsbilanz und zur anschliessenden Bestimmung der Energieproduktionsmethoden.

Eine Fahrradtour?

Der Endenergieverbrauch in der Schweiz betrug im Jahr 2020 gemäss dem Bundesamt für Statistik 747,4 PJ (723 PJ gemäss dem negaWatt-Modell) und im Jahr 2050 würde der Endenergieverbrauch im negaWatt-Szenario 351 PJ betragen. Okay, aber was bedeutet das?

Peta-Joule (PJ) eine Masseinheit zur Quantifizierung von Energie. Sie beträgt 1’000’000’000’000’000 Joule (1015 J). Um eine Vorstellung davon zu bekommen, kann man diesen Wert in eine Fahrradstrecke umrechnen, d. h. in die Strecke, die man mit dieser Energiemenge auf dem Rad zurücklegen könnte, oder umgekehrt die Strecke, die man braucht, um diese Energie zu erzeugen. Bei einem Durchschnittswert von 24’000 J, den eine untrainierte Person für 1 km Radfahren aufwendet, müsste diese Person 41’666’666’666km radeln, um 1 PJ zu verbrauchen. Aber das ist immer noch nicht sehr anschaulich….

Deshalb teilen wir diese Kilometer auf die gesamte Bevölkerung und auf alle Tage eines Jahres auf:

  • Im Jahr 2020, mit 8’688’215 Einwohnern in der Schweiz, entspricht 1PJ 13,1km pro Tag und pro Person.
  • Im Jahr 2050, bei 10’257’000 Einwohnern in der Schweiz, entspricht 1PJ 11,1 km pro Tag und Person.

Um die Energie zu produzieren, die wir in der Schweiz im Jahr 2020 verbrauchen, müsste die gesamte Bevölkerung also täglich 9’500km und im Jahr 2050 im negaWatt-Szenario 3’906km mit dem Velo fahren.

Eine Fahrradtour?

Würden wir unsere eigene Energie produzieren, müsste die gesamte Schweizer Bevölkerung im Jahr 2020 täglich 9’500km und im Jahr 2050 im negaWatt-Szenario 3’906km mit dem Velo zurücklegen, ohne Berücksichtigung der Höhenunterschiede.

Weitere Informationen

Das negaWatt-Szenario besteht aus sieben Teilmodellen: vier für den Gebäudesektor, eines für den Verkehr, eines für die Industrie und eines für die Erstellung einer Energieverbrauchsbilanz und den anschliessenden Vorschlag für ein Energieproduktionssystem.

In einem zusammenfassenden Bericht werden die Hauptaspekte der Modellierung und die wichtigsten sektorspezifischen Ergebnisse präsentiert. Darüber hinaus gibt es zu jedem Teilmodell einen technischen Bericht.