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SI/502782
Life cycle inventory models on wind power production in the Swiss and European context
Zusammenfassung
Aktualisierte Bestandsaufnahmen ermöglichen genaue Bewertungen Die neuen Datensätze spiegeln die aktuellen Windkrafttechnologien wider und ersetzen veraltete Modelle in der Schweizer LCI-Datenbank, wodurch die Repräsentativität für aktuelle und zukünftige Anlagen gewährleistet ist. Die Studie modelliert Windstrommixe unter Verwendung realer Einsatzdaten und ermöglicht so Bewertungen für Politik und Industrie. Kapazitätsfaktor und Schiffsaktivität beeinflussen die Umweltleistung Eine höhere Stromproduktion pro installiertem MW (d. h. Kapazitätsfaktor) reduziert die Auswirkungen pro kWh erheblich. Der Schiffsbetrieb für Installation und Wartung erhöht den ökologischen Fußabdruck von Offshore-Windenergie erheblich. Windenergie hat vergleichsweise geringe Auswirkungen auf das Klima Mit Lebenszyklus-Treibhausgasemissionen von 10,4 g CO2-Äquivalent bis 22,7 g CO2-Äquivalent/kWh gehört Windenergie weiterhin zu den Stromerzeugungstechnologien mit den geringsten Auswirkungen auf den Klimawandel. Wenn sie die Stromerzeugung aus fossilen Energien ersetzt, kann der weitere Ausbau der Windenergie in der Schweiz und in Europa dazu beitragen, die Umweltbelastung durch Netzstrom zu verringern.
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Schlussbericht
Dieser Bericht enthält eine umfassende Aktualisierung der Lebenszyklusinventare (LCI) für die Stromerzeugung aus Windkraft im Schweizer und europäischen Kontext. Im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) und des Bundesamtes für Energie (BFE) wurde diese Studie von der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) durchgeführt. Die aktualisierten LCIs umfassen Onshore- und Offshore-Windparks mit modernen Turbinenkapazitäten von 2.3 MW bis 15 MW. Insgesamt wurden 39 Datensätze erstellt, darunter Infrastrukturdatensätze und Stromproduktionsdatensätze auf Windparkebene sowie aggregierte Strommixe für die Schweiz und Europa. Diese Inventare entsprechen dem Datenbankprotokoll des BAFU und basieren auf dem Referenzjahr 2024. Das modellierte Inventar deckt alle Lebenszyklusphasen über Herstellung, Transport, Installation, Betrieb und Wartung (O&M), Rückbau und Abfallbehandlung ab. Für jede Turbinengrösse wurden separate LCI für bewegliche Teile (Rotor, Nabe, Gondel), Turm und Fundament sowie elektrische Komponenten wie Umspannwerke und Kabel erstellt. Die Modelle berücksichtigen realistische Transportwege, Schiffsaktivitäten, Austauschraten über 25 Jahre und SF6-Leckage. Der Schweizer Windkraftmix wurde anhand von 2.3-MW- und 3.4-MW-Onshore-Turbinen mit dem nationalen Kapazitätsfaktor aus der Schweizer Windenergie-Statistik modelliert. Für den europäischen Kontext umfasst der Strommix sowohl Onshore- als auch Offshore-Anlagen. Die Onshore-Turbinen haben eine Leistung von 2.3 MW, 3.4 MW, 4.5 MW und 6.2 MW, während die Offshore-Turbinen eine Leistung von 5 MW, 10 MW und 15 MW haben. Mit dieser Auswahl werden tatsächliche Marktanteile sowie zukünftige Trends abgedeckt (z. B. die wachsende Bedeutung von 10–15-MW offshore Turbinen). Die Umweltauswirkungen wurden auf der Grundlage des Treibhauspotenzials (GWP, IPCC 2021), des kumulativen Energiebedarfs (CED) und der Gesamtumweltbelastung gemäss der Methode der ökologischen Knappheit bewertet. Die Treibhausgasemissionen liegen zwischen 10.4 und 22.7 g CO2-eq./kWh. Offshore-Windenergie führt aufgrund der Schiffsaktivitäten zu höheren Resultaten, trotzt höheren Kapazitätsfaktoren (~34% für offshore gegenüber ~23% für onshore in Europa und ~19 % in der Schweiz). Der Schweizer Windmix ergibt 18.1 g CO2-eq./kWh und liegt damit über dem europäischen Durchschnitt von 14.9 g CO2-eq./kWh, was auf niedrigere Kapazitätsfaktoren und kleinere Turbinen zurückzuführen ist. Die gesamten Umweltauswirkungen und die CED für den Schweizer Mix sind ebenfalls 13–16% höher als für den europäischen Mix. Diese Studie verbessert die Qualität und Repräsentativität der Windkraftdaten für Ökobilanzstudien und unterstützt so genauere Berechnungen von Umweltauswirkungen und politische Entscheidungen im Zusammenhang mit Klimazielen und Strategien zur Energiewende. Ausserdem gewährleistet sie die Angleichung der Schweizer BAFU-Datenbank an den aktuellen Stand der Windtechnologie.
Schlüsselwörter
Windenergie, LCI
Projektdetails
- Forschungsstelle
- BFE
- Projektstatus
- Abgeschlossen
- Projekttyp
- Forschungsprojekt
- Startdatum
- 2024-03-31
- Enddatum
- 2026-03-30
- Bewilligte Gesamtkosten
- CHF 42080.00
- Sektion
- Windenergie
- NABS Politikbereich
- Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie