Alternativen zu Windkraft

In einer Studie "Effizienz- und Einsparpotenziale elektrischer Energie" zeigt die Energietechnische Gesellschaft im VDE, dass Strom bis zu 30% eingespart werden kann und ohne Zubau von Kraftwerken durch Kraft-Wärme-Kopplungs-anlagen (KWKs) bis zu 50 Prozent der deutschen Gesamtstromerzeugung zu- sätzlich erzeugt werden kann.

Wir gehen davon aus das die Schweiz ein ähnliches Potenzial hat.

Die Kosten für Strom aus Sonnenenergie sinken durch technischen Fortschritt ständig. Für 2050 berechnet swisscleantech eine Solarstromproduktion von 22.7 TWh. Unter Berücksichtigung  der  Effizienzentwicklung  von Solarmodulen  entspricht dies einer Gesamtfläche der Photovoltaik von 113 km2. Der heutige schweizerische Gebäudepark weist eine Grundfläche von rund 400  km2 Dach- flächen auf. Davon wird bereits heute 1/3 als für die Photovoltaik geeignet eingestuft. Die benötigte Dachfläche ist demnach bereits heute vorhanden und stellt somit nicht den limitierenden Faktor der Solarenergie dar. Dies entspricht 4,05 GW. Es wäre nach BMU ohne weiteres möglich diesen Anteil zu erreichen. Fachleute schätzen, dass bis zu 20 Terawattstunden (TWh) direkt nutzbares Potenzial vorhanden ist.

Das  grundsätzliche  Potenzial  der  solaren  Elektrizität  in  der  Schweiz  ist  viel  höher  als  der  absehbare  Strombedarf,  was  auch  weltweit  gilt.  Begrenzende  Faktoren  sind  zurzeit  die  noch  hohen,  aber  schnell  sinkenden  Gestehungs- kosten  und,  bei  einem  starken  Ausbau,  die  Beherrschung  der  fluktuieren- den  Erzeugung.  Wie  später  gezeigt  wird,  verfügt  jedoch  die  Schweiz  mit  ihren  Stauseen  und  dem  geplanten  Ausbau  der  Pumpspeicherkraftwerke über beträchtliche Speicherkapazitäten.

Solarstrom oder Photovoltaik ist neben Wasserkraft ein zentrales Standbein für die sichere und saubere künftige Stromversorgung. Bereits 2025 könnte sie 12 Milliarden Kilowattstunden oder 20 Prozent des heutigen Strombedarfs der Schweiz liefern. Das ist die Hälfte des heute mit AKWs erzeugten Stroms und ein Drittel mehr, als die AKWs Mühleberg und Beznau heute liefern. Zur Umsetzung dieses Ziels genügen 12 Quadratmeter Solarpanels pro Einwohner – eine Fläche, die vollständig auf unseren Gebäuden verfügbar ist. Sonnenenergie lässt sich auch zur Warmwasseraufbereitung in Gebäuden sowie zur Unterstützung der Heizung nutzen. Solarwärme ist bis 2035 in der Lage, einen Fünftel des Energiebedarfs für Raumwärme und Warmwasser zu decken.

Weltweit ist der Anteil bei 16%, in der Schweiz  bei 56%.

Die Szenarioplanung und -analyse bedingt, dass zwischen einer definierten oberen und unteren Grenze die Werte rechnerisch ermittelt werden. Dabei ist die obere Grenze durch das technische Ausbaupotential der Jahresproduktion von 7'570 GWh gegeben. Die untere Grenze kann mit den notwendigen Ausrüstungs- ersatzmassnahmen, die in Kapitel 4 beschrieben sind, charakterisiert werden. Die Ausbauart „Erhöhung der Ausbauwassermenge“ wird dabei nicht in Rech- nung gestellt, da es sich hierbei um eine Ausbaumassnahme handelt, die – im Gegensatz zu den notwendigen Ausrüstungsersatzmassnahmen – von den Umfeldentwicklungen abhängt.
Die Daten präsentieren sich demnach wie folgt:

                                      Maximales Ausbaupotential   Minimales Ausbaupotential

Leistung                                       3065 MW                              330 MW
Jahresproduktion                         7570 GWh                            750 GWh
Winterproduktion                         4700 GWh                             250 GWh

(Quelle: www.bfe.admin)

Geothermie ist eine langfristig nutzbare Energiequelle. Mit den Vorräten, die in den oberen drei Kilometern der Erdkruste gespeichert sind, könnte theoretisch der derzeitige weltweite Energiebedarf für über 100.000 Jahre gedeckt werden. Hier sind bei vorsichtiger Schätzung bis zu 300 Terawattstunden (TWh) jährlich realisierbar.

Eine weitere Möglichkeit zur Speicherung von überschüssiger Energie besteht darin, mittels Elek­trolyse Wasser aufzuspalten und den Wasserstoff in Kavernen zu speichern. Der Wasserstoff kann ohne schädliche Abgase wieder in Strom oder Wärme umgewandelt (oder wie auch der entste­hende Sauerstoff stofflich verwertet) werden.

Insbesondere  die  dezentrale  Nutzung  der  Bioenergie  in  verbrennungs-basierten  Wärme(/Kälte-)Kraftkopplungsanlagen  (WKK)  erlaubt  eine  hohe  zeitliche  Flexibilität  (Zu-  und  Abschaltzeiten von weniger als 5 min) und weist eine hohe Umwandlungseffizienz auf, sofern sie auf die lokal nachgefragte Wärme für Gebäudeheizung und Industrieprozesse abgestimmt  ist.  Die  Tech- nologie  ist  reif  und  hat  das  Potenzial  zur  Erreichung  von  „Null“-Schad-stoffemissionen.  Lernkurven  durch  Skalierungseffekte  werden  die  Ge- stehungskosten bald auf das Niveau des heutigen Strommix bringen können. Das ökologisch nachhaltig verwertbare Potenzial einheimischer biogener Energieträger (inkl. Reststoffe) wird auf etwa 23  TWh  eingeschätzt  [42],  wovon  der  grösste  Teil  aus  Holz  stammt.  Mit  Wirkungsgraden  für  Strom  (Wärme)  um  35%  (55%)  für  kleine  und  45%  (45%)  für  grössere  WKK- Anlagen  sowie  vorgelagerten  Verlusten  für  die  Brennstoffaufbereitung  von  20-30%  ergibt  sich  ein  möglicher  Beitrag  der  Biomasse  zur  Stromer-zeugung  von  etwa  5-8  TWh.  Dies  setzt  aber  voraus,  dass  die  Biomasse  weitestgehend  für  die  kombinierte  Strom-  und  Wärmeerzeugung verwendet wird.

(Quelle: ETH Zürich)

Als  weiterer  Pfeiler  und  zusätzliche  „Versicherung“  gegen  einen  allfälligen  temporären  Mangel  an  Produktionskapazitäten  werden  höchstwahrscheinlich  Gaskraftwerke  erforderlich  sein.  Diese  können  schnell  gebaut  werden,  sind  wenig  kapitalintensiv  und  bei  Bedarf  schnell zu- und abschaltbar. Sie lassen sich somit optimal mit fluktuierenden Stromerzeugungsquellen  kombinieren. 

Das theoretische Produktionspotenzial von Gaskombikraftwerken richtet sich nach der Verfügbarkeit des primären Energieträgers Erdgas und ist ansonsten beinahe unbegrenzt. Allerdings ist die Verfügbarkeit aller Primärenergien endlich. Dabei muss zwischen Ressourcen und Reserven unterschieden werden. Reserven sind Vorkommen, die bekannt und nach dem heutigen Stand der Technik wirtschaftlich abbaubar sind. Ressourcen hingegen sind Vorkommen, die
zwar nachweislich vorhanden sind, gegenwärtig aber nicht wirtschaftlich  ge- fördert  werden können, oder die bloss mit einer gewissen Sicherheit vermutet  werden. Sie betragen meist ein Vielfaches der Reserven.

Kleinkraftwerke: Wasserleitungen von Gemeinden an Hanglage können mit kleinen Turbinen bestückt werden. Sie liefern regelmässige Energie.

Norwegen verfügt über ein Potenzial an Wasserkraft von über 120 Terawatt-stunden (TWh) jährlich. Dies wurde Deutschland zur Nutzung angeboten. Die Deutsche Regierung sieht keinen Handlungsbedarf, obwohl man dadurch alle AKWs abschalten könnte und der Strom aus Norwegen um 30% billiger wäre.

Generell sind alle Strömungsformen (Gezeitenstrom, Brandungsrückstrom, Driftströmungen etc) als treibende Kraft einsetzbar. Dies kann in Küstennähe, im offenen Meer, in Ozeanen oder auch in Flüssen geschehen.