Intuitiv bieten sich dafür entweder erneuerbare Energien oder die Kernenergie an. Allerdings sind beide Energiequellen nur auf den ersten Blick CO2-frei. Denn, zumindest in der heutigen Zeit, werden sowohl die Anlagen als auch die zum Betrieb benötigten Brennstoffe der Kernkraftwerke so hergestellt, dass dabei CO2 emittiert wird. Diese spezifischen Emissionen, ausgedrückt in g CO2/kWh, sind entscheidend. Eine CO2-freie Stromerzeugung ist nur möglich, wenn die spezifischen Emissionen deutlich reduziert werden können und schliesslich ganz verschwinden. Für Strom von Photovoltaikanlagen werden in Publikationen oft Werte von über 100 g CO2/kWh rapportiert. Dabei handelt es sich leider oft um veraltete Zahlen. swisscleantech hat deshalb die Firma Quantis, ein international anerkannter Spezialist zur Berechnung von Lebenszykluskosten, beauftragt, nicht nur die aktuell korrekten Emissionen zu bestimmen, sondern auch die Veränderungen in der Vergangenheit nachzuzeichnen und die zukünftige Entwicklung abzuschätzen.
Emissionen haben sich reduziert und werden weiter sinken
Bei der Analyse stellte sich heraus, dass es zwei Faktoren besonders zu berücksichtigen gilt. Einerseits verbessert sich die Herstellungstechnologie, andererseits verändert sich der Strommix. Quantis kommt zum Schluss, dass sich die spezifischen Emissionen seit den 90er Jahren von 170 auf 42 g CO2/kWh reduziert haben. Aufgrund der heute bereits erkennbaren Entwicklungsschritte dürfte sich die spezifische Emission von Strom aus Solarenergie um einen Faktor 7 weiter verbessern. So dürften diese 2050 noch bei rund 6 g CO2/kWh liegen. Strom aus Photovoltaikanlagen wäre damit um einen Faktor 20 besser als der heutige Schweizer Strommix und 100 mal besser als der Europäische Strommix. Bei der Windenergie zeichnet sich ein ähnliches Bild ab: Windturbinen liefern bereits heute Strom mit sehr tiefen spezifischen CO2 Emissionen 12 g CO2/kWh. Diese werden schrittweise weiter sinken.
Als Massstab für die Entwicklung des Strommix wurde China als Referenz genommen. China setzt im Moment sowohl auf erneuerbare Energien wie auch auf Kernenergie. Würde die China ausschliesslich auf erneuerbare Energien setzen, wäre das Resultat sogar noch besser. Interessant ist die folgende, weitergehende Extrapolation: Sobald Solaranlagen ausschliesslich aus erneuerbarer Energie gefertigt werden, streben die spezifischen Energien gegen Null.
PV-Module haben doppelten Nutzen
Natürlich müssen die erneuerbaren Energien den Beweis antreten, dass mit ihnen genügend Energie erzeugt werden kann. Dies ist insbesondere bei der Solarenergie eine Herausforderung, da die Energiedichte von Sonnenlicht gering ist. Allerdings darf man nicht vergessen, dass gleichzeitig grosse Flächen zur Verfügung stehen. Denn immer öfter übernehmen PV-Module einen doppelten Nutzen. Sowohl bei Dächern wie auch bei Fassaden können PV-Elemente als Wetterschutzschicht zur Anwendung kommen. Da gleichzeitig Dachziegel oder Fassadenelemente eingespart werden können, ergibt sich sowohl ökologisch wie auch ökonomisch ein interessantes Businessmodell. Parallel dazu macht die kurzfristige Speicherung von Strom aktuell grosse Fortschritte.
Insgesamt stehen heute in der Schweiz rund 480 km2 Gebäudefläche zur Verfügung. Neue Berechnungen auf Basis des Cleantech Energiemodells zeigen: Wird diese nur zur Hälfte genutzt, reicht es aus, um zusammen mit Windenergie, Wasserkraft und Geothermie genügend Strom für die Versorgung der Schweiz zur Verfügung zu stellen. Da das Potential von Windenergie in der Schweiz beschränkt ist, wird hier auf europäische Importe abgestützt.
Generell spricht sich swisscleantech gegen ein Technologieverbot aus. Wir haben jedoch bezüglich Extremfallrisiko und Endlagerung Vorbehalte gegenüber den heutigen Kernkraftwerken. Da Technologieverbote aus Sicht einer innovativen Volkswirtschaft keinen Sinn machen, hat swisscleantech stattdessen 2015 Positivkriterien publiziert, mit denen man Technologien zur Stromerzeugung überprüfen kann. [3]
[1] Quantis (2016): Vergangene und zukünftige Trends im Klimafussabdruck von Photovoltaik-Strom (swisscleantec_pv-development)
[2] Quantis (2016): Vergangene und zukünftige Trends im Klimafussabdruck von Wind-Strom (swisscleantec_windelectricity-development)
[3] swisscleantech (2015): 8 Kriterien für neue Technologien zur Bereitstellung von Energie («Positivkriterien»)