Warum ist Sektorkopplung so wichtig für die Energiewende?

Die Sektorkopplung ist nicht nur ein technisches Konzept, sondern eine Schlüsselverbindung für eine erfolgreiche Energiewende. Sie ermöglicht es, die Dekarbonisierung aller Sektoren zu erreichen und die Klimaschutzziele zu erfüllen. Durch die Vernetzung und gemeinsame Optimierung können Effizienz- und Sparpotenziale erschlossen werden. Sie hilft, Energieüberschüsse und -defizite zwischen den Sektoren auszugleichen, die Versorgungssicherheit zu erhöhen und den Energieverbrauch zu senken. Zudem kann sie dazu beitragen, die volkswirtschaftlichen Kosten der Energiewende zu senken und die Belastung der Stromnetze zu reduzieren.

Schlüsseltechnologien der Sektorkopplung.

Um die Sektoren intelligent zu verknüpfen, kommen verschiedene Technologien und Ansätze zum Einsatz:

Power-to-X (PtX).

Diese Technologien wandeln Strom aus erneuerbaren Quellen in andere Energieformen um, wie z.B. Wärme (Power-to-Heat), Gas (Power-to-Gas, z.B. Wasserstoff oder synthetisches Methan) oder Flüssigkeit (Power-to-Liquid). Dies ist entscheidend für die Speicherung von Energie und die Nutzung von Stromüberschüssen, insbesondere im Sommer, um die Winterstromlücke zu mindern.

Wärmepumpen.

Eine etablierte Technologie, die Strom (oft nach dem Power-to-Heat Prinzip) nutzt, um Wärme zu erzeugen, z.B. aus Umweltwärme wie See-, Grund- oder Abwasser.

Kraft-Wärme-Kopplung (WKK).

Anlagen, die gleichzeitig Strom und Wärme produzieren und so die Effizienz steigern.

Thermische Netze.

Fernwärme- oder Fernkältenetze, die Wärme oder Kälte zentral aus erneuerbaren Quellen oder Abwärme verteilen.

Elektromobilität.

Elektrofahrzeuge selbst sind nicht nur ein Teil des gekoppelten Verkehrssektors, sondern können durch Technologien wie bidirektionales Laden auch als mobile Speicher und zur Netzunterstützung dienen.

Energiespeicher.

Von Kurzzeit-Batteriespeichern bis hin zu Langzeitspeichern wie saisonalen Wärmespeichern oder den Speichern für synthetische Gase (P-to-X) sind Speicherlösungen essenziell.

Energie- und Lastmanagement.

Intelligente Steuerungssysteme, die den Energieverbrauch optimieren, Lastspitzen vermeiden und die Abstimmung zwischen Produktion (z.B. PV) und Verbrauch (z.B. Wärmepumpen, E-Mobilität) verbessern.

Nachhaltige Treibstoffe und Gase.

Neben Elektromobilität spielen auch Biogas, erneuerbare Gase und synthetische Treibstoffe (via Power-to-Gas/-Liquid) eine Rolle bei der Dekarbonisierung des Verkehrs und der Wärmeversorgung.

Herausforderungen und Chancen.

Obwohl die grundlegenden Technologien für die Sektorkopplung bekannt sind, gibt es noch Herausforderungen bei der Umsetzung. Dazu gehören die rechtlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen, die angepasst werden müssen, mangelnde Investitionssicherheit im nicht-technischen Bereich, die Notwendigkeit einer einheitlichen Regulierung der Energienetze und teils hohe Kosten für bestimmte Technologien oder die benötigten Infrastrukturen. Beispielsweise können Netznutzungsentgelte für Strom, der zur Herstellung von Power-to-Gas verwendet wird, eine regulatorische Hürde darstellen.

Gleichzeitig bietet die Sektorkopplung erhebliche Chancen. Sie eröffnet neue Geschäftsmodelle für Energieversorgungsunternehmen, ermöglicht eine bessere Nutzung dezentraler erneuerbarer Energie und trägt massgeblich zur Erreichung der Klimaziele bei. Pilotprojekte und reale Anwendungen in der Schweiz zeigen bereits das Potenzial, wie etwa Power-to-Gas Anlagen, integrierte Areallösungen oder intelligente Energiemanagementsysteme. Auch Studien an Hochschulen wie der ETH Zürich oder OST untersuchen die Potenziale und Herausforderungen.

Sektorkopplung ist in der Schweiz weit mehr als nur ein Schlagwort. Sie ist ein fundamentales Konzept, das durch die Vernetzung von Strom, Wärme, Mobilität und Industrie mittels intelligenter Technologien und Speicherlösungen die notwendigen Effizienzsteigerungen und Flexibilität für eine nachhaltige und sichere Energieversorgung der Zukunft ermöglicht.

Was sind themische Netze?

Thermische Netze versorgen einen Verbund von mehreren Gebäuden mit Wärme und/oder Kälte. Sie stellen eine zentrale Infrastruktur für die Verteilung von Energie dar. Sie nutzen erneuerbare oder standortgebundene Wärmeressourcen. Beispiele für Energiequellen, die in thermischen Netzen genutzt werden, sind Holzschnitzel, Abwärme (z.B. aus Kehrichtverwertungsanlagen (KVA), Industrie oder Gewerbe), sowie See-, Grund- oder Abwasser. Auch Geothermie (mittel- und tieftief) und Solarthermie sind nutzbare Quellen.

Die Wärmeenergie wird dabei zentral produziert und verteilt. Durch die Nutzung erneuerbarer Quellen und Abwärme reduzieren thermische Netze die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern wie Gas und Öl. Thermische Netze spielen eine entscheidende Rolle für die Sektorkopplung, insbesondere für die Vernetzung der Sektoren Strom und Wärme. In grösseren Netzen ist unter Umständen auch eine Kopplung mit Gasnetzen möglich.

Sie sind prädestiniert für die Bereitstellung von Flexibilität und Lastverschiebungen, da sie im Gegensatz zu Stromnetzen, wo Produktion und Verbrauch jederzeit ausgeglichen sein müssen, eine grössere Trägheit aufweisen. Thermische Netze können als Puffer fungieren, um die Schwankungen der erneuerbaren Stromproduktion auszugleichen.

Stromüberschüsse aus erneuerbaren Quellen, insbesondere aus Photovoltaik-Spitzenzeiten über Mittag, können für die Erhitzung von Wasser genutzt und entweder in Wärmespeicher oder direkt in thermische Netze eingespeist werden. Wichtige Technologien zur Nutzung von Überschussstrom in thermischen Netzen sind unter anderem Gross- und Absorptionswärmepumpen und Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen (WKK).

Die Integration von thermischen Energiespeichern (Kurz- und Langzeitspeicher) ist ein wichtiges Element thermischer Netze. Diese Speicher, wie Stahl- oder Betontanks für Kurzzeitspeicher oder Erdbeckenspeicher, Erdsondenfelder oder Grundwasserwärmespeicher für saisonale Speicherung, tragen dazu bei, Lastspitzen zu brechen, erneuerbare Energien zu integrieren und den Winterstrombedarf zu reduzieren. Die Investitionskosten für Wärmespeicher sind laut einer Quelle bei gleicher Speicherkapazität etwa um den Faktor 100 niedriger als für Stromspeicher, obwohl in diesen Fällen eine Rückverstromung meist nicht vorgesehen ist.

Durch die Sektorkopplung mit thermischen Netzen kann die Energieeffizienz gesteigert, die CO2-Emissionen gesenkt und der Verbrauch fossiler Brennstoffe verringert werden. Die bestmögliche Umsetzung der Sektorkopplung im Zusammenhang mit thermischen Netzen erfordert neben einem raschen Ausbau auch die durchgehende Digitalisierung der Infrastruktur, die zu Effizienzgewinnen von etwa 20 bis 25% beitragen kann.

Die Wärmestrategie 2050 des Bundesamtes für Energie (BFE) sieht den Ausbau thermischer Netze als wichtiges Element an. Es wird davon ausgegangen, dass der Wärmeabsatz thermischer Netze bis 2050 auf 17 bis 22 TWh ansteigen und damit etwa 20 bis 30% des zukünftigen Wärmebedarfs der Schweiz abdecken könnte. Studien sehen die grössten wirtschaftlich nutzbaren Ausbaupotenziale bei Energiequellen, die mit Wärmepumpen nutzbar sind (Seen, Flüsse, Grund- und Abwasser). Um thermische Netze zu einer wichtigen und zentralen Funktion bei der Sektorkopplung zu machen, müssen sie rasch und massiv ausgebaut werden, und es bedarf geigneter rechtlicher Rahmenbedingungen sowie einer Strommarktliberalisierung. Laut einem Bericht des Bundesrats von 2021 ist das Potenzial der Fernwärme und -kälte in der Schweiz erst ungefähr zur Hälfte ausgeschöpft. Konkrete Projekte und Bestrebungen gibt es bereits in der Schweiz, wie beispielsweise Seewasser-Verbundsprojekte rund um den Zürichsee oder der Energieverbund EnerLac mit Energie aus dem Genfersee. Die Swisspower-Stadtwerke sehen sich ebenfalls als wichtige Partner für smarte Städte und fördern die Sektorkopplung.

Was sind Power-to-X Technologien?

Darunter versteht man die Umwandlung von elektrischer Energie, insbesondere aus erneuerbaren Energiequellen (wie Windkraft, Wasserkraft oder Solarenergie), in andere Energieformen oder Produkte. Diese Technologien sind ein zentrales Element der Sektorenkopplung, bei der die Energiesektoren Strom, Wärme, Kälte, Gas und Mobilität intelligent miteinander verknüpft werden, um Synergien zu nutzen und die Energieversorgung zu dekarbonisieren.

Ziele und Bedeutung von Power-to-X:

Nutzung von Überschussstrom.

PtX-Technologien ermöglichen es, überschüssigen Strom aus erneuerbaren Quellen, der nicht direkt verbraucht oder in Kurzzeitspeichern gelagert werden kann (insbesondere im Sommerhalbjahr aufgrund des starken PV-Ausbaus), sinnvoll zu nutzen.

Energiespeicherung.

Sie sind entscheidend für die Speicherung von Energie, insbesondere für die langfristige oder saisonale Speicherung, um die sogenannte "Winterstromlücke" (das Ungleichgewicht zwischen Sommerproduktion und Winterverbrauch) zu verkleinern. Verschiedene Speicher haben unterschiedliche Investitionskosten pro Speicherkapazität, wobei Wärme-, Gas- und Treibstoffspeicher oft deutlich günstiger sind als Stromspeicher.

Dekarbonisierung anderer Sektoren.

PtX-Technologien ermöglichen die Dekarbonisierung von Sektoren, in denen die direkte Elektrifizierung schwierig ist, wie z.B. im Flugverkehr, in der Schifffahrt oder im Schwerlasttransport, aber auch im Wärme- und Gassektor.

Flexibilität und Lastmanagement.

Durch die Umwandlung und Speicherung schaffen PtX-Technologien Flexibilität in der Nachfrage nach elektrischer Energie, helfen, die Schwankungen erneuerbarer Energien auszugleichen und können als "funktionale Stromspeicher" agieren. Thermische Netze, oft mit Power-to-Heat verbunden, sind aufgrund ihrer Trägheit prädestiniert für Flexibilität und Lastverschiebungen.

Versorgungssicherheit.

Die intelligente Kopplung der Sektoren und die Nutzung von Speichern erhöhen die Energiesicherheit.

Beispiele für Power-to-X Technologien (und worin Strom umgewandelt wird):

Power-to-Gas (PtG).

Umwandlung von Strom in Gase, primär Wasserstoff (durch Elektrolyse von Wasser), der eventuell anschliessend methanisiert (zu Methangas umgewandelt) wird. Grüner Wasserstoff, hergestellt mit erneuerbarem Strom, ist ein zentrales Element von Power-to-Gas-Konzepten. Das Gas kann gespeichert und für Wärme-, Stromproduktion oder als CO2-neutraler Treibstoff (CNG, LNG, synthetisches Methan) genutzt werden.

Power-to-Heat (PtH).

Umwandlung von oft überschüssigem Strom direkt in Wärme, z.B. durch Heizstäbe in Wärmespeichern oder in Fernwärmesystemen, oder indirekt durch Wärmepumpen. Wärmepumpen, die nach dem PtH-Prinzip funktionieren, sind in Neubauten bereits Standard.

Power-to-Liquid (PtL).

Herstellung von flüssigen Treibstoffen wie Kerosin, Methanol aus Überschussstrom, oft über den Umweg von grünem Wasserstoff. Diese synthetischen Treibstoffe sind wichtig für schwer umstellbare Bereiche wie den Flugverkehr.

Power-to-Mobility.

Nutzung von Überschussstrom zum direkten Laden von Elektrofahrzeugen oder Nutzung von Gas/Wasserstoff aus PtG-Prozessen für Fahrzeuge. Elektromobilität wird selbst oft als Technologie innerhalb der Sektorenkopplung genannt, weil E-Auto-Batterien als Speicher dienen können.

Power-to-Chemicals.

Einsatz von Strom in der Industrie zur Herstellung von Grundchemikalien.

Weitere in den Quellen genannte Power-to-X-Varianten umfassen Power-to-Ammonia, Power-to-Solid, Power-to-Power, Power-to-Protein, Power-to-Syngas und Power-to-Value.

Umsetzung und Herausforderungen.

Die Technologien für die Sektorenkopplung, einschliesslich verschiedener Power-to-X-Technologien, sind grundsätzlich bekannt. Einige sind bereits etabliert (wie Wärmepumpen für PtH), während andere wie Power-to-Gas und Power-to-Liquid noch in Pilot- oder Demonstrationsphasen sind. Für den notwendigen Ausbau und die breitere Umsetzung sind weitere Förderung und geeignete rechtliche Rahmenbedingungen erforderlich. Herausforderungen bestehen unter anderem bei der Wirtschaftlichkeit, den Kosten, der Effizienz verschiedener Umwandlungsprozesse und regulatorischen Hürden (z.B. Netznutzungsentgelte für Power-to-Gas-Anlagen). Insgesamt sind Power-to-X-Technologien ein entscheidender Bestandteil einer nachhaltigen Energiezukunft und der Sektorenkopplung, indem sie die Integration erneuerbarer Energien ermöglichen und zur Dekarbonisierung der Energieversorgung beitragen.

Was bedeutet Dekarbonisierung im Energiesektor für die Schweiz?

Die Dekarbonisierung im Energiesektor für die Schweiz bedeutet im Wesentlichen die Umstellung des Energiesystems, weg von fossilen Energieträgern hin zu erneuerbaren Energiequellen. Ziel ist es, die Treibhausgasemissionen in allen Energiesektoren auf Netto-Null zu reduzieren, idealerweise bis 2050.

Ersatz fossiler Brenn- und Treibstoffe.

Fossile Energieträger wie Gas, Öl, Kohle, Benzin und Diesel, die heute noch einen grossen Anteil des Energieverbrauchs ausmachen, müssen nahezu vollständig durch Elektrizität und andere erneuerbare Energieträger ersetzt werden.

Ausbau erneuerbarer Energieproduktion.

Dies erfordert einen massiven und beschleunigten Ausbau der Produktionskapazitäten für erneuerbare Energien im Inland, insbesondere Wind- und Solarenergie, aber auch Wasserkraft. Dies ist notwendig, um die durch den Ausstieg aus der Kernenergie und den steigenden Strombedarf kompensieren zu können.

Elektrifizierung der Endverbrauchssektoren.

Ein Kernelement der Dekarbonisierung ist die Umstellung der Sektoren Wärme und Verkehr auf erneuerbaren Strom. Dies geschieht durch den vermehrten Einsatz von Technologien wie:

• Wärmepumpen für Heizung und Kühlung, die Energie aus der Umwelt nutzen und mit Strom betrieben werden.
• Elektromobilität, die fossile Fahrzeuge ersetzt.
• Auch die Industrie muss auf erneuerbare Energiequellen umgestellt werden.

Sektorkopplung.

Die intelligente Vernetzung der bisher weitgehend getrennten Energiesektoren Strom, Wärme/Kälte, Gas und Mobilität ist entscheidend. Sie ermöglicht die effiziente Nutzung von Energie über Sektorgrenzen hinweg, das Ausgleichen von Schwankungen bei der Stromproduktion aus variablen erneuerbaren Quellen und die Optimierung des Gesamtsystems. Laut den Quellen ist die Sektorkopplung der Schlüssel zur Dekarbonisierung von Wärme und Mobilität.

Energiespeicher und Power-to-X.

Die Integration von Energiespeichern (Kurz- und Langzeitspeicher) sowie Technologien wie Power-to-X (Umwandlung von Strom in andere Energieformen wie Wärme (Power-to-Heat) oder Gas (Power-to-Gas)) gewinnt an Bedeutung. Dies dient dazu, Überschussstrom aus erneuerbaren Quellen zu speichern und flexibel nutzbar zu machen, was besonders für die Versorgungssicherheit im Winter wichtig ist. Grüner Wasserstoff, produziert mittels Elektrolyse aus erneuerbarem Strom, wird als vielseitiger, klimaneutraler Energieträger und -speicher für die Dekarbonisierung gesehen. Power-to-Gas kann aus überschüssigem Strom erneuerbares Methangas herstellen, das gespeichert oder ins Gasnetz eingespeist werden kann.

Steigerung der Energieeffizienz und Suffizienz.

Neben dem Ausbau erneuerbarer Energien ist die deutliche Senkung des Energieverbrauchs durch Effizienz- und Suffizienzmassnahmen von grosser Bedeutung. Effizienzmassnahmen können den Endenergieverbrauch senken, während Suffizienz das Einsparpotenzial durch intelligente Anreizsysteme und Verhaltensänderungen erschliesst. Auch die Reduktion der grauen Energie im Konsum und im Gebäudesektor ist Teil einer ganzheitlichen Betrachtung zur Reduktion des Energieverbrauchs und der Emissionen.

Notwendigkeit negativer Emissionstechnologien.

Obwohl die fossilen Energieträger fast vollständig ersetzt werden können, ist eine vollständige Dekarbonisierung des Energiesektors ohne Negative Emissionstechnologien (NET), insbesondere CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS), schwierig, da Restemissionen (z.B. aus der Abfallverwertung) verbleiben.

Wirtschaftliche Vorteile und Herausforderungen.

Während die Dekarbonisierung als Notwendigkeit zur Erreichung der Klimaziele gesehen wird, zeigen Studien, dass sie volkswirtschaftlich sinnvoll sein kann, indem sie langfristig zu geringeren Energieausgaben führt (z.B. durch Einsparungen bei fossilen Importen). Gleichzeitig erfordert die Umstellung erhebliche Investitionen in neue Infrastruktur und die Anpassung rechtlicher und regulatorischer Rahmenbedingungen.

Internationale Vernetzung.

Eine enge Energiekooperation mit der EU und gut ausgebaute, vernetzte Stromnetze sind wichtig für die Versorgungssicherheit und können die Stromversorgung kostengünstiger machen, auch wenn sie eine Importabhängigkeit (dann von erneuerbarem Strom oder Wasserstoff) mit sich bringen.

Forschungsprojekte, wie die vom SWEET-Programm unterstützten Konsortien DeCarbCH, EDGE, PATHFNDR, reFuel.ch, RECIPE und andere, leisten einen Beitrag zum Verständnis und zur Umsetzung dieser Aspekte der Dekarbonisierung und der Energiewende in der Schweiz.

Was ist das SWEET-Förderprogramms des Bundesamts für Energie (BFE) in der Schweiz?

Das SWEET-Programm (SUpply of Electricity from Renewable Energy) des Bundesamts für Energie (BFE) massgeblich zur Dekarbonisierung und Energieeffizienz der Schweiz bei, indem es gezielt Forschungsprojekte fördert, die sich mit den komplexen Herausforderungen und Lösungsansätzen der Schweizer Energiewende befassen. Alle SWEET-Projekte des Bundesamts für Energie (BFE) berücksichtigen in vielfältiger Weise sozioökonomische, politische und gesellschaftliche Aspekte der Energiewende. Sie gehen über rein technologische Betrachtungen hinaus, da die Energiewende als ein soziotechnisches System verstanden wird.

Die Notwendigkeit, modell- und simulationsbasierte Forschung zu koordinieren und auf eine inter- und transdisziplinäre Forschungszusammenarbeit auszuweiten, wird anerkannt. Dies beinhaltet die Einbeziehung politischer, regulatorischer und gesellschaftlicher Rahmenbedingungen sowie der Entscheidungsfindung und des Verhaltens von Akteuren in die Modelle und die Betrachtung neuer Marktdesigns und Geschäftsmodelle. Dies erfordert die Expertise der Natur-/Ingenieurwissenschaften, der Wirtschaftswissenschaften und der Sozial- und Geisteswissenschaften (SSH). Das Programm finanziert diverse Forschungskonsortien, die sich spezifischen Aspekten der Energietransformation widmen.

SURE (SUstainable and Resilient Energy for Switzerland).

Dieses Projekt, das vom Paul Scherrer Institut (PSI) geleitet wird, konzentriert sich auf die ganzheitliche Beurteilung der Nachhaltigkeit und Widerstandsfähigkeit (Resilienz) des Energiesystems bei hohen Anteilen erneuerbarer Energien. Es entwickelt einen Modellrahmen zur Berücksichtigung von Umweltaspekten, Ressourcennutzung, Gesundheit, Wirtschaft, Versorgungssicherheit und sozialem Umfeld. SURE liefert Werkzeuge und Empfehlungen für Entscheidungsträger, um Zielkonflikte bei der nachhaltigen Transformation zu adressieren. Während der primäre Fokus auf Nachhaltigkeit und Resilienz liegt, unterstützt die Transformation hin zu erneuerbaren Energien, die SURE untersucht, direkt die Dekarbonisierung. 

DeCarbCH (Decarbonisation of Cooling and Heating in Switzerland).

Bei der Integration dezentraler erneuerbarer Energien analysiert EDGE die Strom-, Mobilitäts- und Wärmesektoren auf regionaler Ebene, zugeschnitten auf Schweizer Städte, das Mittelland und die Alpen. Das Konsortium vereint inter- und transdisziplinäres Fachwissen, das von der Technologieentwicklung über die Systemmodellierung bis hin zur Politikwissenschaft, dem Management, der Ökonomie und der Energiepraxis reicht. Pilot- und Demonstrationsprojekte (P&Ds) werden genutzt, um das Verständnis für technische und sozioökonomische Aspekte zu verbessern und eine breitere Akzeptanz auszulösen. Dieses Konsortium hat das explizite Ziel, die Wärme- und Kälteerzeugung in der Schweiz zu dekarbonisieren und die Grundlagen für negative CO2-Emissionen zu schaffen. Es fokussiert auf die Umsetzung erneuerbarer Energien für Heizen und Kühlen in verschiedenen Sektoren und untersucht innovative Technologien, thermische Netze und Energiespeicherung. Es zielt darauf ab, evidenzbasierte Handlungsempfehlungen für die Umsetzung erneuerbaren Heizens und Kühlens durch Politikmassnahmen und gesetzliche Regelungen bereitzustellen. Dabei sollen einschlägige Akteure einbezogen werden, um das erforderliche Akzeptanzniveau zu erreichen. Die Arbeit von DeCarbCH trägt direkt zur Dekarbonisierung des Wärmesektors bei, der einen grossen Teil des Energieverbrauchs ausmacht.

EDGE (Enabling Decentralized renewable GEneration in the Swiss cities, midlands, and the Alps).

EDGE zielt darauf ab, die Integration eines hohen Anteils an dezentralen erneuerbaren Energien in das Schweizer Energiesystem zu erleichtern und zu beschleunigen. Es entwickelt Szenarien für eine weitgehend oder vollständig erneuerbare Schweiz bis 2050 und analysiert die Sektoren Strom, Mobilität und Wärme. Durch die Förderung dezentraler erneuerbarer Stromerzeugung unterstützt EDGE direkt die Dekarbonisierung der Stromversorgung und der damit verbundenen Sektoren.

PATHFNDR (PATHways to an Efficient Future Energy System through Flexibility aND SectoR Coupling).

Dieses Projekt untersucht Wege zu einem nachhaltigen Energiesystem unter besonderer Berücksichtigung von Flexibilität und Sektorkopplung, um die Integration erneuerbarer Energien zu ermöglichen. PATHFNDR entwickelt Szenarien, um das Netto-Null-Ziel für Treibhausgasemissionen bis 2050 zu erreichen. Es stellt explizit Fragen nach den notwendigen rechtlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen und den erforderlichen Anreizen. Ein wichtiger Punkt ist die Frage, welche Massnahmen notwendig sind, um die Akzeptanz und Partizipation der Bürger und ihrer Organisationen zu gewährleisten. Es werden potenzielle Regulierungen für die Energiewende bewertet. Sektorkopplung, ein zentrales Thema des Projekts, ermöglicht die Vernetzung von Strom, Wärme, Kälte, Gas und Mobilität, was die Energieeffizienz erhöhen und Synergien zwischen den Energieträgern schaffen kann. Dies trägt sowohl zur Dekarbonisierung (durch Integration von erneuerbaren Energien über Sektoren hinweg) als auch zur Energieeffizienz (durch Synergien und optimierte Nutzung) bei. Dabei arbeitet das Projekt mit Kooperationspartnern aus der Privatwirtschaft und der öffentlichen Hand zusammen.

reFuel.ch (Renewable Fuels and Chemicals for Switzerland).

Dieses Konsortium arbeitet an der Entwicklung praktikabler Wege zur Einführung von nachhaltigen Treibstoffen und Chemikalien in die Märkte und das Schweizer Energiesystem. Durch die Konzentration auf erneuerbare Kraftstoffe aus Quellen wie ungenutzter Biomasse trägt reFuel.ch zur Dekarbonisierung insbesondere in Sektoren bei, in denen eine direkte Elektrifizierung schwierig ist. Bei der Entwicklung praktikabler Wege für nachhaltige Treibstoffe und Chemikalien wird ein inter- und transdisziplinärer Ansatz verfolgt. Das Projekt zielt darauf ab, die Investitionssicherheit durch Erhöhung der Regulierungs- und Marktreife zu verbessern. Es beinhaltet die Zusammenarbeit von Sozialwissenschaften (Soziologie, Recht, Wirtschaft und Politikwissenschaften) mit Natur- und Ingenieurwissenschaften. Ein Dialog mit politischen Entscheidungsträgern, Regulierungsbehörden, Marktakteuren und Endverbrauchern ist vorgesehen.

SWICE (Sustainable Wellbeing for the Individual and the Collectivity in the Energy transition) und LANTERN.

Zielt darauf ab, potenzielle Energieeinsparungen und verbesserte Lebensstandards in zukünftigen urbanen Umgebungen zu erkennen und zu quantifizieren, wobei das Wohlbefinden von Einzelpersonen und Gemeinschaften als entscheidender Bestandteil der Energiewende im Fokus steht. Das Projekt basiert auf der Prämisse, dass die Energienachfrage in erster Linie ein Ergebnis sozialer Dynamik ist. Es versucht, technische Lösungen und nachhaltige soziale Veränderungspraktiken durch co-designte Massnahmen umzusetzen. Der Fokus liegt auf dem menschlichen Wohlbefinden und der Notwendigkeit, dass die Energiewende gesellschaftlich angenommen wird. Es werden nachhaltige Praktiken sozialen Wandels erprobt und umgesetzt, die auf weniger energieintensiven Verhaltensweisen basieren.

LANTERN.

Dieses Projekt untersucht die Energiewende aus soziotechnischer Sicht. Es berücksichtigt soziale Praktiken, Normen, die Nutzung von Technologien sowie Nutzungskontexte im täglichen Leben (Zuhause, Freizeit, Arbeit, Mobilität). Neue Dienstleistungen, Programme und politische Massnahmen werden zusammen mit Stakeholdern in Living Labs konzipiert und getestet. Die Auswirkungen werden ganzheitlich beurteilt, indem sowohl technisch-wirtschaftliche als auch soziale Effekte gemessen werden, um zu verstehen, wie Veränderungen von sozialen Praktiken, Politik und Technologie zur Reduzierung von Emissionen und zur Verbesserung der Energieeffizienz beitragen. Ziel ist es, Möglichkeiten zur Überwindung von Hindernissen aufzuzeigen.

CoSi (Co-Evolution and Coordinated Simulation of the Swiss Energy System and Swiss Society).

CoSi untersucht die Wechselwirkungen zwischen Gesellschaft und Energiesystem. Es verknüpft verschiedene gesellschaftliche Forschungsbereiche (Ökonomie, Sozial- und Geisteswissenschaften) mit ingenieurtechnischer Energiemodellierung. Ein direkter Austausch mit relevanten Stakeholdern wird etabliert. Ziel ist es, Modelle zu entwickeln, die zu gesellschaftlich erwünschten Zukunftsvisionen führen könnten. Es koordiniert Modellierungsaktivitäten, um Annahmen, Szenarien und Narrative zu harmonisieren und so politische, regulatorische und gesellschaftliche Rahmenbedingungen sowie die Entscheidungsfindung und das Verhalten von Akteuren einzubeziehen. Es dient als Brücke zwischen Forschern und Akteuren/Praktikern. Es koordiniert auch Simulationen aus verschiedenen SWEET-Projekten, um deren Ergebnisse vergleichbar zu machen. Indem CoSi das Verständnis für die gesellschaftliche Dimension der Transformation vertieft, unterstützt es indirekt die Implementierung sowohl der Dekarbonisierung als auch der Energieeffizienz durch sozial akzeptierte Massnahmen.

RECIPE (Resilient Infrastructures for the Swiss Energy Transition).

RECIPE analysiert die Risiken für kritische Energie- und Kommunikationsinfrastrukturen im Zuge der Energiewende und des Klimawandels, um die Resilienz zu verbessern. Es unterstützt eine nachhaltige und widerstandsfähige Energiezukunft, die mit den Energie- und Klimazielen der Schweiz (einschliesslich Dekarbonisierung) im Einklang steht. Es analysiert die Auswirkungen von Störungen im Energiesystem auf die Schweizer Wirtschaft, Gesellschaft, lebenswichtige Ressourcen und Ökosysteme. Es wird untersucht, wie die zu erwartenden Reaktionen der Bevölkerung auf Störungen im Energiebereich aussehen könnten. Eine umfassende Analyse relevanter politischer Instrumente und Entscheidungen wird durchgeführt. Das Projekt arbeitet eng mit politischen Entscheidungsträgern, Behörden, Infrastruktureigentümern und Wirtschaftsakteuren zusammen.

Fundament für die Schweizer Energiewende.

Das SWEET-Programm ist durch die Finanzierung dieser breit gefächerten Forschungsprojekte das wissenschaftliche Fundament für die Schweizer Energiewende. Die Projekte liefern Wissen, Daten, Modelle, Werkzeuge und Handlungsempfehlungen, die für die technische Umsetzung, die politische Gestaltung und die gesellschaftliche Akzeptanz der notwendigen Massnahmen zur Dekarbonisierung des Energiesystems durch den Ausbau und die Integration erneuerbarer Energien sowie zur Steigerung der Energieeffizienz und Resilienz unerlässlich sind. Sie tragen dazu bei, die komplexen Zusammenhänge zu verstehen und evidenzbasierte Wege für eine nachhaltige und widerstandsfähige Energiezukunft der Schweiz aufzuzeigen.

Welche spezifischen Sektoren und Technologien stehen im Fokus der SWEET-Konsortien zur Energiewende?

Die SWEET-Konsortien verfolgen das Ziel, wissenschaftliche Erkenntnisse zur Beschleunigung des Einsatzes erneuerbarer Energien in der Schweiz zu liefern und das Energiesystem technisch, wirtschaftlich optimal und sicher zu gestalten. Das übergeordnete Ziel von Projekten wie PATHFNDR ist die Entwicklung und Analyse von Szenarien für die Integration erneuerbarer Energien in der Schweiz, um das Netto-Null-Ziel für Treibhausgasemissionen bis 2050 zu erreichen. Andere Projekte wie SURE bewerten die Nachhaltigkeit und Widerstandsfähigkeit der Transformation hin zu hohen Anteilen erneuerbarer Energien, während RECIPE die Risiken für kritische Energie- und IKT-Infrastrukturen analysiert, die mit der Energiewende und dem Klimawandel verbunden sind.

Mehrere Konsortien fokussieren sich auf die Vernetzung der Energiesektoren, bekannt als Sektorkopplung. Diese betrachtet traditionell getrennte Bereiche wie Strom, Wärme/Kälte, Verkehr (Mobilität) und teilweise auch die Industrie als Gesamtsystem. Ziel ist die gemeinsame Optimierung dieser Sektoren.

Stromsektor.

Als Ausgangspunkt und Kern der Sektorenkopplung, der Energie aus regenerativen Quellen für andere Verbrauchssektoren liefern soll. Die Integration von dezentralen erneuerbaren Energien und die Anpassung an schwankende Produktion (Wind, Solar) sind zentrale Themen.

Wärme- und Kältesektor.

Der einen grossen Anteil des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen ausmacht. Die Dekarbonisierung durch erneuerbare Quellen und die Rolle von thermischen Netzen (Fernwärme/kälte) und dezentralen Lösungen stehen im Vordergrund.

Verkehrssektor (Mobilität).

Der stark auf fossilen Brennstoffen basiert. Die Umstellung auf Elektromobilität und die Nutzung erneuerbarer Treibstoffe sind wichtige Aspekte.

Industriesektor.

Als Sektor mit spezifischem Energieverbrauch, der ebenfalls in die gesamtheitliche Betrachtung einbezogen wird.

Die zentralen Technologien und Konzepte, die von den SWEET-Konsortien untersucht werden, umfassen:

• Innovative Technologien zur Bereitstellung und Umwandlung erneuerbarer Energien.
• Energiespeicherung: Sowohl Kurz- als auch Langzeitspeicher sind wichtig, um die Flexibilität des Energiesystems zu erhöhen und Schwankungen auszugleichen.
• Sektorkopplungstechnologien: Wie Power-to-X (Umwandlung von Strom in Gas, Wärme, Flüssigkeiten oder Feststoffe), Wärmepumpen und Kraft-Wärme-Kopplung (WKK).
• Thermische Netze: Für die Verteilung von Wärme und Kälte aus erneuerbaren Quellen oder Abwärme.
• Nachhaltige Treibstoffe und Plattformchemikalien: Entwicklung von Wegen zur Einführung und Stärkung innovativer Technologien in diesem Bereich. Dies umfasst auch die Nutzung von grünem Wasserstoff.
• Intelligente Netze (Smart Grids) und Microgrids: Zur besseren Abstimmung von Produktion und Verbrauch und zur Steuerung dynamischer Lasten.
• Energie- und Lastmanagement: Zur Optimierung des Eigenverbrauchs und zur Dämpfung von Lastspitzen.
• IT/IKT-Infrastruktur: Insbesondere im Zusammenhang mit der Widerstandsfähigkeit kritischer Infrastrukturen im Zuge der Digitalisierung der Energiewende.

Neben den technischen Aspekten integrieren die Konsortien auch sozioökonomische und gesellschaftliche Perspektiven. Dies beinhaltet die Untersuchung von rechtlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen, Geschäftsmodellen, Bürgerakzeptanz und Partizipation, sowie die Auswirkungen auf Gesellschaft und Wirtschaft.

Wie werden sozioökonomische, politische und gesellschaftliche Aspekte in den SWEET-Projekten berücksichtigt?

Die SWEET-Konsortien berücksichtigen sozioökonomische, politische und gesellschaftliche Aspekte umfassend im Rahmen ihrer Forschung zur Energiewende. Dieser Ansatz wird oft als inter- und transdisziplinär beschrieben. Ziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse zu liefern, die nicht nur technisch machbar, sondern auch gesellschaftlich akzeptiert, wirtschaftlich tragfähig und politisch umsetzbar sind.

Die Berücksichtigung dieser Aspekte zeigt sich in verschiedenen Bereichen und bei mehreren Konsortien:

Politische und regulatorische Rahmenbedingungen.

Die Konsortien analysieren und entwickeln Szenarien und Pfade, die rechtliche und regulatorische Rahmenbedingungen berücksichtigen. Sie zielen darauf ab, evidenzbasierte Handlungsempfehlungen für politische Entscheidungsträger und Behörden bereitzustellen. reFuel.ch untersucht beispielsweise, wie die Investitionssicherheit im nicht-technischen Bereich (Gesetzgebung, Vorschriften, Märkte) verbessert werden kann.

Gesellschaftliche Akzeptanz und Partizipation.

Die Einbeziehung der Gesellschaft und die Gewährleistung von Akzeptanz und Partizipation sind zentrale Anliegen. SURE berücksichtigt explizit soziale und politische Aspekte in seiner Analyse der Nachhaltigkeit und Widerstandsfähigkeit. LANTERN konzentriert sich auf nutzerzentrierte Energielösungen und untersucht soziale Praktiken, Normen sowie Nutzungskontexte (Zuhause, Arbeit, Freizeit, Mobilität). SWICE betrachtet die Energienachfrage als Ergebnis sozialer Dynamiken und fokussiert auf das Wohlbefinden von Einzelpersonen und Gemeinschaften als entscheidenden Bestandteil der Energiewende, der gesellschaftliche Akzeptanz erfordert. CoSi verknüpft gesellschaftliche Forschungsbereiche wie Sozial- und Geisteswissenschaften mit der Energiemodellierung, um gesellschaftlich erwünschte Zukunftsvisionen zu entwickeln.

Wirtschaftliche Aspekte und Geschäftsmodelle.

Die Projekte bewerten die technische, wirtschaftliche und Umweltverträglichkeit von Technologielösungen und -kombinationen. PATHFNDR identifiziert neue Geschäftsmöglichkeiten und Innovationsstrategien, die Flexibilität und Sektorenkopplung ermöglichen. SURE berücksichtigt wirtschaftliche Aspekte und die Versorgungssicherheit in seiner ganzheitlichen Beurteilung. reFuel.ch strebt Kostensenkungen und eine erhöhte Investitionssicherheit für nachhaltige Treibstoffe an. RECIPE analysiert die Auswirkungen von Störungen im Energiesystem auf die Schweizer Wirtschaft. CoSi integriert ökonomische Forschung und betrachtet neue Marktdesigns und Geschäftsmodelle.

Integration sozio-materieller Dynamiken und Verhalten.

SWICE geht davon aus, dass die Energienachfrage massgeblich von sozialer Dynamik geprägt ist und zielt darauf ab, Praktiken des sozialen Wandels zu erproben und umzusetzen, die auf weniger energieintensiven Verhaltensweisen basieren. LANTERN testet neue Dienstleistungen, Programme und politische Massnahmen, die Veränderungen von sozialen Praktiken und Technologie berücksichtigen. RECIPE identifiziert die erwarteten Reaktionen der Bevölkerung auf Störungen im Energiebereich.

Risiken und Widerstandsfähigkeit (Resilienz).

Projekte wie SURE und RECIPE analysieren die Widerstandsfähigkeit des Energiesystems. Dies beinhaltet die Bewertung systemischer Auswirkungen auf die Schweizer Wirtschaft, Gesellschaft, lebenswichtige Ressourcen und das Ökosystem. Sie berücksichtigen dabei auch die Anfälligkeit gegenüber Störungen, die durch den Wandel des Energiesystems, Klimawandel und sozioökonomische Trends entstehen können.

Stakeholder-Engagement und Co-Kreation.

Viele Konsortien arbeiten eng mit relevanten Akteuren aus der Privatwirtschaft, öffentlichen Hand, Politik, Behörden, Infrastruktureigentümern und Wirtschaftsakteuren zusammen. Dies geschieht oft in Form von transdisziplinären Prozessen, runden Tischen, Fallstudien oder "Living Labs", um ein gemeinsames Verständnis zu entwickeln und die Ergebnisse für die Praxis relevanter zu machen.

Was bedeutet Energiesuffizienz?

Energiesuffizienz ist das "Ass im Ärmel" für die Schweizer Energiewende. Die Energiewende in der Schweiz erfordert massive Anstrengungen, um unsere Energieversorgung bis 2050 vollständig auf erneuerbare Energien umzustellen und das Netto-Null-Ziel für Treibhausgasemissionen zu erreichen. Oft stehen dabei der Ausbau erneuerbarer Produktionsanlagen (wie Solar- und Windenergie) und die Verbesserung der Energieeffizienz im Fokus. Doch es gibt einen weiteren, oft unterschätzten Pfeiler, der entscheidend zur Versorgungssicherheit beitragen kann: die Energiesuffizienz.

Was genau bedeutet Energiesuffizienz?

Im Kern bedeutet Energiesuffizienz, unseren Energieverbrauch durch Verhaltensänderungen so zu reduzieren, dass die Grenzen der planetaren Ressourcen und Belastbarkeit eingehalten werden, während gleichzeitig eine ausreichende Lebensqualität gewährleistet bleibt. Es geht darum, Energie intelligent zu nutzen, anstatt sie zu verschwenden.

Energiesuffizienz wird oft als persönliche Entscheidung oder Frage der "Eigenverantwortung" betrachtet. Die vorliegende Studie der Schweizerischen Energie-Stiftung (SES) betont jedoch, dass dies eine verpasste Chance ist. Auch die Politik kann und muss zum Energiesparen beitragen, denn ein grosser Teil unseres individuellen Energieverbrauchs ist strukturell bedingt, beeinflusst durch die Art unseres Zusammenlebens, unsere Infrastrukturen und Arbeitsweisen.

Es ist wichtig, Energiesuffizienz von Energieeffizienz abzugrenzen. Energieeffizienz bezieht sich darauf, eine bestimmte Leistung mit weniger Energie durch technische Massnahmen zu erbringen (z.B. alte Glühbirnen durch LED-Leuchten ersetzen). Energiesuffizienz hingegen zielt auf die Vermeidung von Energieverbrauch durch veränderte Praktiken und Rahmenbedingungen. Suffizienz ist laut Wuppertal Institut nicht gleichbedeutend mit Verzicht, sondern führt zu einem markant geringeren Energie- und Ressourcenverbrauch, oft verbunden mit tieferen Kosten und im besten Fall sogar einer Erhöhung des individuellen und kollektiven Wohlbefindens.

Warum ist Energiesuffizienz so wichtig?

Die Energiesuffizienz wird als das "Ass im Ärmel" der Energiepolitik bezeichnet. Sie ist ein "Booster zum Erreichen der Klimaschutzziele". Ihre Bedeutung ergibt sich aus mehreren Gründen:

Massives Einsparpotenzial.

Das gesamte Einsparpotenzial von Energieeffizienz- und -suffizienz-Massnahmen wird auf bis zu 50% des heutigen Endenergieverbrauchs der Schweiz geschätzt. Davon entfällt rund die Hälfte, also bis zu 25%, auf Suffizienzmassnahmen. Laut den "CLEVER" Energieszenarien könnte der Endenergiebedarf der Schweiz bis 2050 allein durch Effizienz- und Suffizienz-Massnahmen halbiert werden, wobei Suffizienz bis zu 60 TWh einsparen könnte.

Ergänzung zu Effizienz und Ausbau.

Effizienzmassnahmen und der Ausbau erneuerbarer Energien allein genügen nicht, um eine Energieproduktion und -nutzung innerhalb der planetaren Grenzen zu gewährleisten. Energiesuffizienz ist daher eine notwendige Ergänzung.

Bekämpfung des Rebound-Effekts.

Effizienzmassnahmen können teilweise durch den Rebound-Effekt kompensiert werden, bei dem Einsparungen zu einem erhöhten Verbrauch an anderer Stelle führen. Suffizienz setzt strukturell und verhaltensbedingt an, um diesen Effekt zu mindern.

Stärkung der Versorgungssicherheit.

Ein intelligenter Umgang mit Energie reduziert die Abhängigkeit von Energieimporten und den Druck auf den Ausbau neuer Energieerzeugungsanlagen. Angesichts der zunehmenden Elektrifizierung und Sektorkopplung ist intelligente Energienutzung ohne Verschwendung in allen Sektoren zentral für die Versorgungssicherheit.

Kostensenkung.

In den meisten Fällen spart ein intelligenter Umgang mit Energie sogar Geld. Die Senkung des Energiebedarfs hilft, kostspielige Investitionen in neue Kraftwerke zu vermeiden.

Reduzierung der Umweltauswirkungen.

Weniger Energieverbrauch bedeutet weniger Belastung für die Umwelt durch Produktion und Infrastruktur.

Wo lässt sich Energiesuffizienz anwenden?

Die Studie untersucht Einsparpotenziale durch Energiesuffizienz in verschiedenen Sektoren:

• Energieversorgung: Einsparpotenziale liegen bei ca. 5.5 TWh/a für Strom und 1.4 TWh/a für Wärme.
• Mobilität: Das grösste Potenzial liegt hier bei Treibstoffen (inkl. Strom für E-Mobilität) mit ca. 12.6 TWh/a (18.1% des Verbrauchs). Auch Wärme im Mobilitätsbereich kann eingespart werden.
• Konsum: Trägt stark zum Energieverbrauch bei, insbesondere durch die "graue Energie". Diese umfasst die Energie für Materialien, Herstellung, Transport und Entsorgung von Produkten. In der Schweiz macht graue Energie fast zwei Drittel der persönlichen Energiebilanz aus. Einsparungen sind wichtig zur Senkung globaler Treibhausgasemissionen, zur Erleichterung der Umstellung auf erneuerbare Energien am Produktionsort und zur Schonung von Ressourcen. Das Sparpotenzial im Konsumsektor liegt bei ca. 0.3 TWh/a für Strom.
• Gebäude: Einsparpotenziale bei Strom (0.5 TWh/a), Wärme (1.5 TWh/a) und insbesondere bei der grauen Energie mit 3.5 TWh/a.
• Information / Sensibilisierung: Gezielte Massnahmen können sektorübergreifend zu Einsparungen beitragen.

Konkrete Massnahmen für die Schweiz.

Die Studie schlägt eine Reihe von Massnahmen vor, die rasch umsetzbar sind und signifikante Einsparpotenziale haben:

• Wirtschaftliche Anreize: Progressive Stromtarife, die bei höherem Verbrauch teurer werden. Lenkungsabgaben. "Decoupling", bei dem der Gewinn von EVU nicht direkt vom Energieabsatz abhängt. Effizienzvorgaben für Elektrizitätsversorgungsunternehmen, z.B. durch "Weisse Zertifikate".
• Mobilität: Einführung von Mobility Pricing zur besseren Auslastung der Verkehrsinfrastruktur. Anpassung des Pendlerabzugs, um kürzere Arbeitswege zu fördern oder den Abzug an den Energieverbrauch/Fahrzeuggrösse zu koppeln (z.B. degressive Abzugssumme, höherer Abzug für Velos/E-Velos).
• Konsum: Schaffung eines "Rechts auf Reparatur" zur Verlängerung der Nutzungsdauer von Produkten. Optimierung von Aussenbeleuchtungen (Strassen, Plätze, Fassaden), die bedarfsgesteuert geregelt werden, insbesondere zur Einsparung von Strom in der Nacht und im Winter.
• Gebäude: Berücksichtigung der grauen Energie über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes in Normen und Grenzwerten. Massnahmen zur Reduktion der Wohnfläche pro Kopf. Die Überbauung Erlenmatt Ost in Basel wird als Leuchtturmprojekt für energiesuffizientes Wohnen genannt, unter anderem durch Vorgaben zur Wohnfläche pro Person.
• Information & Sensibilisierung: Gezielte Kampagnen. Feedbacksysteme zum Energieverbrauch (z.B. über Smart Meter). Während freiwillige Kampagnen in akuten Krisen wirken können, lässt die Wirkung langfristig oft nach. Neutrale Information ist aber wichtig für die Akzeptanz politischer Massnahmen.

Welches sind Suffizienz-Massnahmen?

Ein grosser Teil unseres individuellen Energieverbrauchs ist strukturell bedingt und wird durch die Art und Weise des Zusammenlebens, der Infrastrukturen und der Arbeit beeinflusst. Energiesuffizienz ist somit nicht nur eine persönliche Entscheidung, sondern kann und muss auch von der Politik unterstützt werden. Suffizienz ist nicht mit Verzicht gleichzusetzen, sondern führt zu einem markant geringeren Energie- und Ressourcenverbrauch, der zu tieferen Kosten und im besten Fall sogar zu einer Erhöhung des individuellen und kollektiven Wohlbefindens führen kann.

Abgrenzung zur Energieeffizienz.

Energiesuffizienz wird in den Quellen klar von der Energieeffizienz abgegrenzt. Energieeffizienz bedeutet, dass eine Leistung alleine mittels technischer Massnahmen mit weniger Energie erbracht werden kann (z.B. der Ersatz von Glühbirnen durch LED-Leuchten). Während Energieeffizienzmassnahmen bekannt und breit akzeptiert sind, tut sich die Politik mit der Umsetzung von Suffizienzmassnahmen noch schwer.

Warum Energiesuffizienz wichtig ist.

Energiesuffizienz ist ein gewichtiger Pfeiler der Versorgungssicherheit, der aktuell zu wenig Aufmerksamkeit erhält. Neben dem Ausbau erneuerbarer Energien sind Instrumente zur strukturellen Verminderung des Energieverbrauchs essentiell. Effizienz- und Konsistenzmassnahmen (Ausbau der Erneuerbaren) allein genügen nicht, um die Grenzen der planetaren Belastbarkeit einzuhalten und eine ausreichende Lebensqualität zu garantieren, da Phänomene wie der Rebound-Effekt den Energieverbrauch teilweise weiter erhöhen können.

Durch die Nutzung des Suffizienz-Potenzials kann die Schweiz die Umweltauswirkungen der Energieproduktion, die Energieabhängigkeit und den Druck auf den Ausbau erneuerbarer Energien massiv reduzieren, die Versorgungssicherheit erhöhen und in den meisten Fällen Geld sparen. Energiesparen mit Suffizienz-Massnahmen bildet sozusagen das "Ass im Ärmel" der schweizerischen Energiepolitik.

Einsparpotenzial.

Das Einsparpotenzial von Effizienz- und Suffizienzmassnahmen beträgt insgesamt bis zu 50% des heutigen Endenergieverbrauchs der Schweiz (gut 100 TWh). Suffizienz macht dabei rund die Hälfte dieses Potenzials aus, also bis zu 25% des heutigen Energieverbrauchs. Die in der Studie vorgestellten Suffizienz-Massnahmen allein haben ein Potenzial von rund 30 TWh pro Jahr als erste Schritte auf dem Weg zur Energiesuffizienz.

Konkrete Suffizienz-Massnahmenvorschläge für die Schweiz.

Die Studie der Schweizerischen Energie-Stiftung (SES) präsentiert eine Selektion leicht umsetzbarer, wirksamer und bewährter Suffizienz-Methoden, die nach Politikbereichen geordnet sind:

Energieversorgung – wirtschaftliche Anreize zum Energiesparen.

Progressive Energietarife.

Der Preis pro Energieeinheit wird teurer, je mehr Energie verbraucht wird. Wer mehr als der Durchschnitt verbraucht, zahlt mehr pro Einheit, während jemand mit niedrigerem Verbrauch einen Rabatt erhält – also das "Gegenteil eines Mengenrabatts". Sie belohnen energiesuffizientes Verhalten und belasten Energieverschwendung. Diese Tarife wären grundsätzlich einfach und sozialverträglich für leitungsgebundene Energieträger (Strom, Gas, Fernwärme) umzusetzen, wobei eine Ausweitung auf alle Energieträger (inkl. Benzin, Diesel, Heizöl) zur Vermeidung von Benachteiligungen sinnvoll wäre. Sie haben ein grosses Sparpotenzial.

Decoupling.

Entkopplung des Geschäftserfolgs der Energieversorger vom Absatzvolumen.

Verzichtsauktionen.

Auktionierung von Kontingenten in Energie-Mangellagen. Dient vor allem der Energieeinsparung zur Vorbeugung von akuten Krisensituationen.

Lenkungsabgaben.

Finanzielle Abgaben auf Energieverbrauch, die einen Anreiz zum Sparen schaffen.

Stromsparbonus / -malus.

Finanzieller Anreiz, bei dem man einen Bonus für das Einsparen einer gewissen Strommenge erhält oder einen Malus bei überdurchschnittlichem Verbrauch zahlt. Kann befristet eingesetzt werden, bis umfassendere Instrumente wie progressive Tarife implementiert sind.

Effizienzvorgaben an Elektrizitätsversorgungsunternehmen (EVU).

Setzen Ziele für EVU, die zur Umsetzung von Energiesparmassnahmen beanreizen oder verpflichten. Diese Massnahmen lassen den EVU die Wahl, Energie bei den Verbrauchern mit Effizienz- oder Suffizienzmassnahmen einzusparen.

Mobilität.

Mobility Pricing.

Schaffung wirtschaftlicher Anreize zur effizienteren Auslastung der Verkehrsinfrastruktur, z.B. durch Gebühren zu Spitzenzeiten. Reduziert Staus und kann die Verkehrsmittelwahl beeinflussen, wodurch der Bedarf an neuen Infrastrukturen und der Energiebedarf sinken können.

15 Minuten Stadt.

Konzept, das darauf abzielt, die meisten Bedürfnisse des täglichen Lebens (Wohnen, Arbeit, Einkauf, Freizeit) innerhalb von 15 Minuten zu Fuss oder mit dem Velo erreichbar zu. Dies reduziert den Bedarf an motorisierter Mobilität.

Telearbeit.

Ermöglicht es, von zu Hause aus zu arbeiten. Reduziert Pendelverkehr und damit Energieverbrauch.

Reduktion Flugverkehr.

Massnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs im Flugverkehr.

Reduktion Pendlerabzug.

Begrenzung oder Abschaffung des steuerlichen Pendlerabzugs, um Anreize für längere Pendelstrecken und den motorisierten Individualverkehr zu reduzieren.

Konsum.

Längere Nutzungsdauer Produkte.

Massnahmen, die die Lebensdauer von Konsumgütern verlängern, z.B. durch ein "Recht auf Reparatur". Reduziert den Bedarf an "grauer Energie" (Energie für Herstellung, Transport, Entsorgung).

Einschränkung elektronische Werbung / Aussenbeleuchtung.

Reduzierung des Energieverbrauchs durch bedarfsgesteuerte Steuerung oder Einschränkung der Beleuchtung. Insbesondere bei Aussenbeleuchtungen gibt es erhebliches Einsparpotenzial, das zudem oft nachts und im Winter anfällt, wenn Strom tendenziell knapp ist.

Gebäude.

Graue Energie Gebäude / Wiederverwendung Bauteile.

Berücksichtigung und Reduzierung der "grauen Energie", die bei der Erstellung, Sanierung oder dem Abbruch von Gebäuden anfällt. Eine ganzheitliche Betrachtung über den gesamten Lebenszyklus ist erforderlich. Oft lohnt es sich energetisch, einen Altbau zu sanieren statt abzureissen und neu zu bauen, da der Neubau mehr "graue Energie" verbraucht als ein sanierter Bau an Betriebsenergie mehr benötigt. Die Wiederverwendung von Bauteilen ist eine Massnahme zur Reduktion der "grauen Energie". Das Einsparpotenzial in diesem Bereich wird als erheblich eingestuft.

Reduktion Wohnfläche pro Kopf.

Massnahmen, die darauf abzielen, die durchschnittlich pro Person genutzte Wohnfläche zu reduzieren.

Information und Sensibilisierung.

Sensibilisierungskampagnen: Kampagnen (z.B. "Weniger ist mehr") zur Verankerung einer intelligenten Energienutzung in der Bevölkerung. Freiwillige Massnahmen wie die Energiesparkampagne des Bundes zeigen kurzfristig Wirkung in Krisensituationen, langfristig nimmt die Wirkung jedoch ab.

Feedback Energieverbrauch.

Instrumente, die Konsumenten Feedback über ihren Energieverbrauch geben, z.B. durch Vergleiche mit ähnlichen Haushalten. Kann die Motivation zum Energiesparen erhöhen.

Diese Massnahmen sind in der Studie als effektive und leicht anwendbare Instrumente identifiziert, die erhebliche Einsparungen in der Grössenordnung von je mehreren Terawattstunden pro Jahr ermöglichen und somit den Bedarf an zusätzlichen Produktionskapazitäten rasch und anhaltend senken können. Die grössten Einsparungen werden im Gebäudebereich, beim Flugverkehr, in der Raum- und Verkehrsplanung sowie durch marktwirtschaftliche Anreize erzielt.

Was sind progressive Energietarife?

Progressive Energietarife sind eine Form der Preisgestaltung für Energie. Dabei handelt es sich um das Gegenteil eines Mengenrabatts. Konkret bedeutet dies, dass der Preis pro Energieeinheit (z.B. pro Kilowattstunde Strom) teurer wird, je mehr Energie verbraucht wird. Die Progression des Preises kann sich am Durchschnittsverbrauch oder an einem politisch definierten Zielwert für den Energieverbrauch orientieren, wie er beispielsweise im Energiegesetz festgelegt ist. Wer mehr als der Durchschnitt verbraucht, bezahlt einen höheren Preis pro Einheit, während jemand mit niedrigerem Verbrauch einen Rabatt erhält.

Der Hauptzweck progressiver Tarife ist es, einen finanziellen Anreiz zu schaffen, den Energieverbrauch zu reduzieren. Sie belohnen energiesuffizientes Verhalten und belasten Energieverschwendung mit einem höheren Preis, wodurch sie eine intelligente Energienutzung fördern. Sie lassen den Verbrauchern die Wahl, ob sie Einsparungen durch Effizienz- oder Suffizienzmassnahmen erzielen möchten. Progressive Tarife wären grundsätzlich einfach und sozialverträglich für leitungsgebundene Energieträger wie Strom, Gas oder Fernwärme umzusetzen und können einen sparsameren Umgang unterstützen. Angesichts der zunehmenden Sektorenkopplung und der Mischung verschiedener Energieträger im selben Anwendungsbereich sprechen die Quellen dafür, progressive Tarife auf sämtlichen Energieträgern einzuführen. Die Umsetzung auf Energieträger wie Benzin, Diesel und Heizöl, bei denen kein zentralisiertes Zählersystem existiert, stellt jedoch zusätzliche Herausforderungen dar. Eine Nicht-Einbeziehung dieser Energieträger könnte Nutzer von Elektromobilität gegenüber Nutzern von Benzin- oder Dieselautos benachteiligen.

Progressive Tarife sind in einigen Ländern bereits in Kraft und funktionieren dort durchaus. Untersuchungen zeigen, dass sie wirksamer sind als andere Tarifmodelle wie Energiesparboni. Sie legen nahe, dass progressive Energietarife den Verbrauch reduzieren, insbesondere in Haushalten mit überdurchschnittlichem Konsum, und somit die gewünschte Wirkung zeigen. Die Höhe der Einsparung ist a priori schwierig zu beziffern, aber progressive Tarife führen zu höheren Einsparungen als andere finanzielle Anreize. In Bezug auf die Grundversorgung in der Schweiz wären Einsparungen von mindestens 0.6 TWh zu erwarten. Progressive Energietarife werden als marktwirtschaftlicher Anreiz mit grossem Sparpotenzial im Bereich Energieversorgung angesehen.

Zur Akzeptanz progressiver Tarife kursieren unterschiedliche Einschätzungen. Eine Umfrage in der Schweiz weist eine ziemlich hohe Zustimmung aus, während eine andere Auswertung eine niedrigere Akzeptanz im Vergleich zu anderen Modellen zeigte. Im Zuge der hohen Energiepreisschwankungen im Jahr 2022 gerieten sie in einigen EU-Ländern politisch unter Druck, da die hohen Preise Haushalte stark belasteten. Die Quellen merken jedoch an, dass Konsumentenschutz mit entsprechenden Mechanismen zur Preisabsicherung sichergestellt werden kann.

Ein geeignetes Zeitfenster für die Einführung progressiver Tarife öffnet sich, wenn im Rahmen der Energiewende ohnehin neue Tarifmodelle wie dynamische Energiepreise oder angepasste Hoch-/Niedertarife zur Anwendung kommen. Der Stromsparbonus/-malus wird als eine Massnahme beschrieben, die befristet eingesetzt werden kann, bis umfassendere Instrumente wie progressive Tarife implementiert werden.

Disclaimer / Abgrenzung

Stromzeit.ch übernimmt keine Garantie und Haftung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der in diesem Bericht enthaltenen Texte, Massangaben und Aussagen.

Weitere Informationen:

Das Netz der Zukunft - eine Übersicht.

Was bedeutet Dekarbonisierung?

Dezentralisierung von Stromproduktion und Verbrauch.

Digitalisierung der Schweizer Stromnetze.

Schweizer Höchstspannungsnetz.