SI/502723

Schlussbericht

Die Energietransformation in der Schweiz steht vor einer zentralen Herausforderung: der saisonalen Diskrepanz zwischen Energieangebot- und nachfrage. Während im Sommer – insbesondere durch Photovoltaik und Wasserkraft – ein Energieüberschuss absehbar ist, kann der deutliche Anstieg des Elektrizitätsbedarfs im Winter infolge der Elektrifizierung unter anderem des Wärme- und Mobilitätssektors durch die laufende Produktion voraussichtlich nicht abgedeckt werden. Eine naheliegende Strategie zur Entschärfung dieser Diskrepanz ist die saisonale Energiespeicherung. Sie kann nicht nur das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage mindern, sondern auch die Integration erneuerbarer Energien fördern und die Resilienz und Versorgungssicherheit des Energiesystems stärken. Für die saisonale Speicherung kommen verschiedene Technologien infrage. Die Speicherwasserkraft wird auch in Zukunft eine zentrale Rolle bei der Elektrizitätsversorgung im Winter spielen und bleibt ein bewährtes Element der Schweizer Energieinfrastruktur. Daneben bieten Wärmespeicher mehrere Möglichkeiten: Überschüssige Abwärme aus Kehrichtverbrennungsanlagen oder Rechenzentren im Sommer lässt sich im Boden oder anderen Medien speichern und im Winter nutzen. Auch überschüssiger Sommerstrom kann in Form von Wärme so gespeichert werden. Dies ist insbesondere in Kombination mit Raumkühlung interessant und kann dazu beitragen, den Elektrizitätsbedarf von Wärmepumpen in den Wintermonaten zu reduzieren. Biomasse eröffnet ebenfalls Optionen für die saisonale Speicherung, entweder durch die Herstellung speicherbarer Energieträger wie Biomethan oder durch direkte Lagerung in fester Form, etwa von Holz. Auch mit Strom hergestellte gasförmige oder flüssige Energieträger lassen sich beispielsweise in Felskavernen oder Treibstofflagern saisonal speichern. Die Speicherung geeigneter Energieträger ist in vielen Fällen vergleichsweise unkompliziert. Das Zusammenspiel mit anderen Elementen des Energiesystems erweist sich jedoch als deutlich komplexer. Eine besondere Herausforderung ist die Herstellung speicherbarer Energieträger, wie etwa die Erzeugung chemischer Energieträger mit Strom. Solche Prozesse sind in der Schweiz häufig nur mit relativ niedrigen Auslastungsfaktoren betreibbar, was zu hohen Produktionskosten führt. Auch bei der Nutzung von Biomasse bestehen strukturelle Einschränkungen und ein begrenztes Potenzial. Neben der Reduzierung der saisonalen Diskrepanz können saisonale Speicher jedoch auch weitere Vorteile bieten, etwa bei der Bewältigung kurzfristiger Systemdynamiken durch die Aufnahme von Stromspitzen oder die Abfederung von Lastspitzen in Wärmenetzen. Die Erzeugung speicherbarer Energieträger in der Schweiz steht zudem oft im direkten Wettbewerb mit Importen. Aufgrund teilweise besserer Produktionsvoraussetzungen im Ausland sind dort höhere Auslastungsfaktoren möglich, so dass importierte Energieträger in vielen Fällen kostengünstiger sein dürften als die lokale Produktion. Zwar geht mit der Nutzung importierter Energieträger eine gewisse Abhängigkeit vom Ausland einher, doch könnten grosse Speicher deren Zwischenlagerung ermöglichen und so zur Stärkung der Versorgungssicherheit und Resilienz des Schweizer Energiesystems beitragen. Ein zentraler Erfolgsfaktor für die tatsächliche Umsetzung saisonaler Speicherung in der Schweiz liegt jedoch nicht allein in der technologischen Machbarkeit, sondern vor allem in den nicht-technischen Rahmenbedingungen. Besonders entscheidend wird die wirtschaftliche Attraktivität dieser Speicherlösungen sein. Hier spielt die Ausgestaltung des Energiemarkts eine Schlüsselrolle. Ein Marktumfeld mit klar differenzierten saisonalen Preissignalen sowie verlässlichen Rahmenbedingungen für langfristige Investitionen könnten dazu beitragen, Wirtschaftlichkeit und Investitionssicherheit zu verbessern. Ergänzend wäre die Einführung eines spezifischen Markts für Energie bzw. Stromreserven denkbar, in dem Resilienz als handelbares Gut etabliert wird. Dies könnte zusätzliche Anreize für Investitionen schaffen. Über die wirtschaftlichen Aspekte hinaus stellen sich weiter auch regulatorische und gesellschaftliche Fragen. Bei Wärmespeichern etwa sind raumplanerische Voraussetzungen bislang unzureichend definiert. Für den Aufbau einer zukünftigen Wasserstoffinfrastruktur ist zudem eine enge Abstimmung mit den rechtlichen Rahmenbedingungen der Nachbarländer notwendig. Nicht zuletzt hängt die Realisierung solcher Speicherprojekte stark von der gesellschaftlichen Akzeptanz ab. Während die bestehende Wasserkraft in der Bevölkerung weitgehend anerkannt ist, ist über die Akzeptanz neuer Speichertechnologien wie Felskavernen oder grosser Wärmespeicher bisher wenig bekannt. Für die Integration saisonaler Speicher in das Schweizer Energiesystem sind daher noch einige zentrale Fragen offen, die im zweiten Teil dieses Berichts identifiziert und systematisch aufgelistet wurden.