Die vom Programm-Komitee erfahrener Energie-Experten ausgerichtete, thematisch fesselnde Tagung fand eben erst am 5. November ’24 im Kultur- und Kongresshaus Aarau statt. Referate und Austausch mit bereichernden Diskussionen unter Persönlichkeiten der Branche überzeugten.
Bruno Herzog, Head Grid Technologies in Geschäftsleitung der Siemens Energy AG, eröffnete die Vortragsrunde mit einer kurzen Einführung und Übersicht. Und zum Sinn der Tagung: „Die Energiezukunft zu entwickeln täte uns leichter fallen, wenn Fehler aus der Vergangenheit nicht wiederholt würden.“ Wir benötigten prioritär mehr lokalen Strom aus erneuerbaren Quellen wie Solarzellen. Die grosse Erfolgsgeschichte vergangener 20 Jahre helfe dabei mit internationaler Technologieentwicklung der Photovoltaik inkl. Leistungselektronik.
„Verglichen mit 13% in Österreich und dem Doppelten in Deutschland ist der Windenergieeinsatz zu bloss 0,2 der CH-Stromproduktion gescheitert“, so Herzog: „Selbst ohne Kernkraft kann Österreich bis 2030 die Lücke von 10% an erneuerbarem Strom schliessen und 100% grünen Strom haben.“ Die Schweiz würde hierfür einiges mehr an Strom aus Photovoltaik generieren müssen, um selbes Ziel zu erreichen. Da die Energiewende CH mehr Strom für Wärmepumpen und E-Autos benötige, sei der Zubau von Photovoltaik rasch auf Gebäuden, Infrastrukturflächen sowie ebenso in Landwirtschaft und Alpen wirtschaftlich voranzutreiben.
Mit Dr. Almut Kirchner, Partnerin, Direktorin, Prognos AG, folgte das erste Referat zur Rolle der Erneuerbaren in der Energieperspektive 2050+:
Auf Basis von Energieeffizienz, Erneuerbaren Energien, Flexibilität, Infrastruktur und internationaler Kooperation könne die Entwicklung des Energiesystems gelingen. Denn dank Effizienz hätte sich der Stromverbrauch wider Erwarten zurückgebildet. Dieser verzeichne seit 2010 bis 2023 einen Rückgang von minus 6,4 % insgesamt, was sich aus -32% Reduktion bei Beleuchtung, -10% von Antrieben und Prozessen, -8% bei Informations- & Kommunikationstechnik inkl. ConsumerElectronics sowie -1% von Klima & Lüftung zusammensetze. Auch könnten kleine und grosse Wärmepumpen auf 2 bis 6 Stunden Kapazität erhöht werden. Der Photovoltaik misst Kirchner aufgrund sinkender Kosten und hoher Potenziale gar einen Anteil von bis zu 34 TWh im 2050 bei.
Mit dem Vortrag No. 2 von Prof. Dr. Franz Baumgartner, Studiengangleiter Energie- und Umwelttechnik ZHAW Winterthur folgte die Key Note zur Entwicklung der Photovoltaiksysteme und ein Ausblick:
Zwar wurden Solarzellen bereits vor 70 Jahren in den USA erfunden, aber die Evolution der Silicium-Module von 50 W 1990 bis 500 Watt 2020 – mithin 30 Jahren – sei frappant. Die logarithmische Steigerung sei vor allem China zu verdanken. „Vor 15 Jahren war die ZHAW an der Entwicklung eines neuartigen Photovoltaik-Kraftwerks beteiligt, bei dem die Solarmodule über einer Deponie auf Seilen montiert wurde. Dank global industrieller Massenfertigung konnte der spezifische Solarmodulpreis um mehr als den Faktor 10 gesenkt werden“, so Baumgartner. Selbst die Leistungselektronik sei – wenngleich nicht um denselben Faktor – effizienter geworden. Mit Intelligenz habe sie die Ladung der Lithiumbatterie im Gebäude sowie die Steuerung von Wärmepumpe und E-Autoladung übernommen. Baumgartner: „Zudem lassen sich etwa 2,5 Gigawatt in 7 Metern Höhe, 60 Meter Spannweite à 50 Reihen auf CH-Stahlkabeln über einer Fischerei mit PV integrieren. Mit 100 MW über einem Nutztiergehege. Mit einem über eine Kläranlage in Chur montierten PV-Solarmoduldach. Sowie einem in Davos, das die Winterstrom-Produktion dank Abwärme von unten für die Sonnenstrahlen schneefrei hält.“ Der Referent stellte dazu weitere ähnlich konzipierte Solarmoduldächer vor, welche als PV-Grosskraftwerke inzwischen bis und mit in China produziert und errichtet werden.
Im Referat No. 3 zum Thema Verteilnetzbetreiber als Mitgestalter der Energiewende stellte Dr. Andreas Ebner, Leiter Netzplanung & Projekte, als Mitglied der GL Power Grid, BKW…
…das Unternehmen BKW Power Grid als grösste Verteilnetzbetreiberin der Schweiz vor: „Sie verantwortet 22’000 km Stromnetz – ergo die Hälfte des Erdumfangs – und liefert Strom an über 1 Mio. Menschen und Unternehmen, wie Ebner erläuterte. Und die Energiewende basiere auf den drei Säulen Ausbau der erneuerbaren Energien, Dekarbonisierung des Verkehrs und Wärmebedarfs. Dafür notwendige Photovoltaikanlagen, Ladestationen für E-Mobilität und Wärmepumpen würden nahezu alle an Verteilnetze angeschlossen und erhöhten den Kapazitätsbedarf massiv. Ebner: „Dies hat zur Folge, dass das für heutige Bedürfnisse ausgelegte Verteilnetz in erheblichem Masse aus- und umgebaut werden muss.“ Innerhalb seines Vortrags stellte er Herausforderungen (Einsprachen…) und Spannungsfelder (Beschleunigungsvorlage) sowie denkbare Lösungsansätze aus Sicht eines Verteilnetzbetreibers vor.
Referat No. 4 mit Thematik Solar ins Gebäude integrieren ergibt Sinn! von Patrik Hofer-Noser, Inhaber 3S Swiss Solar Solutions AG, führte dieser aus, dass Gebäude und Bauwirtschaft für das Netto-Null-Ziel der Schweiz eine zentrale Rolle spielen, da diese für über 1/3 der CO2 Emissionen verantwortlich seien. Mithin sind effiziente Bauweise, intelligente Systeme und aktive Gebäudehüllen zur Zielerreichung essenziell. Die Dekarbonisierung der Gebäude bilde eine grosse Herausforderung, sei gleichzeitig jedoch auch eine besondere Chance für lokale und Exportindustrie. Hofer-Noser: „Mit Annahme des Klima- und Innovations- und kürzlich Stromgesetzes für sichere Stromversorgung stellte die Bevölkerung die Weichen zum notwendigen Umbau des Energiesystems und die Fortsetzung des Klimaschutzes.“ Für Industrie und Gewerbe gälte es die sich bietenden Chancen zu erkennen und nutzen.
Vortrag No. 5 zum Thema Photovoltaik auf Nationalstrassen in der Schweiz von Markus Eisenlohr, Fachspezialist BSA, ASTRA, welches als Bundesamt für Strassen seit Oktober ’23 gesetzlich verpflichtet ist, sämtliche geeigneten Infrastrukturoberflächen im Bereich der Autobahnen in der Schweiz solaraktiv auszurüsten. Im Jahre 2021 wurden mittels zweier Studien die Potenziale ermittelt: Bei Gebäuden und Tunnelbauten ergaben sich 47GWh/a, bei Lärmschutzwänden und Rastplätzen 77GWh/a. Bereits hat das ASTRA zwecks Eigenbedarf diverse PVA auf Galerien, Zentral- und Werkhofdächern, Wandmauern realisiert und in Betrieb genommen. Womit 2023 erneuerbare Energien von 2.6GWh produziert wurden.
Nach diesem Vormittag wartete das Mittagessen mit gemischtem Salat an wahlweise 3 Saucen, gefolgt von einem schmackhaften Kalbsfricassé in Kalbsfond-Rahm-Sauce mit Kartoffel-Gnocchi sowie einer Mangomousse mit Zitronenkuchen am Buffet im Foyer des Kultur- und Kongresshauses in Aarau auf die Teilnehmenden: Solchermassen liess sich bestens für den nachfolgend intensiven Nachmittag stärken!
Referat No. 6 – Raphael Knecht, Leiter Solarproduktion Schweiz, EKZ zu Alpine PV-Anlagen: Aktuelle Herausforderungen und Praxis aus 5 Jahren Testbetrieb
Solche sollen dabei unterstützen, die Importabhängigkeit von Strom im Winter zu reduzieren. „Rund 40 Prozent befinden sich aktuelll im Rahmen des Solarexpress in Planung. Nebst technischen Fragen herrscht insbesondere zu Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz Unsicherheit. Wie viele Anlagen können effektiv bis 2030 realisiert werden? Welchen Beitrag leisten alpine PV-Anlagen zur Winterstromproduktion?“ Konkret ging es bei diesem Vortrag um eine Einschätzung zu aktuellen Widerständen der Bergbevölkerung bei der Projektierung von alpinen Solaranlagen sowie einen Rückblick über 5 Jahre Betrieb der alpinen Testanlage Davos.
Vortrag No. 7 – Praxisbeispiel zu Agri-PV in der Schweiz mit einer Leistung von 500 kWp, Heinz Schmid der bioschmid GmbH
Schmid: „Ohne Licht wächst keine Pflanze. Damit eine Himbeere schöne Früchte bildet, braucht sie wieviel davon? Sollte die Beere ebenso mit der Hälfte normaler Lichtmenge auskommen, wenn mit dem Rest Solarstrom produziert wird?“ Als Biobauer präsentierte er in seinem Vortrag Agri-Photovoltaik seiner eingangs vermerkten Pionieranlage in Aesch/LU mit installierter Leistung von ca. 500 kWp (auf 7’200 m2). Bewusst wurden drei unterschiedliche Typen von Agri-PV installiert. Das Projekt wurde technisch mit den drei einheimischen Technologiepartnern Startup Insolight SA, Solarfirma Megasol und Oberfeld Energie GmbH umgesetzt. Es wird von der Forschung begleitet: Agroscope Conthey agronomisch, die Berner Fachhochschule im PV-Bereich. Mit Doppelnutzung der Fläche zur Nahrungsmittel- und Stromproduktion passt die Konzeption der Agri-PV geradezu ideal zu aktuell globalen Herausforderungen.
Referat No. 8 von Nicola Bach, Product & Business Development, Swisscharge zu Use Case bidirektionales Laden – Was ergibt eigentlich Sinn?
„Dieses Thema ist in aller Munde und verspricht riesige Potenziale. Doch sind wir vielleicht nur kurz vor dem Tal der Tränen auf dem Hype Cycle?“, so Nicola Bach, der uns einen Blick auf die unterschiedlichen Use Cases werfen liess, um zu verstehen, welche diesbezüglichen Limitierungen derzeit noch bestehen. Bach: „Welche Hürden sind gerade noch zu überwinden und welcher Konkurrenz steht diese Technologie gegenüber? Welches Potenzial steckt tatsächlich in dieser zukünftigen Anwendung?“
Vortrag No. 9 – Jüngste Entwicklungen im Bereich tiefengeothermischer Strom- und Wärmeproduktion von Pascal Müller, Geschäftsführer bei Beteiligungen, VR, Entwicklungsprojekte, ewz
Die Geo-Energie Suisse AG hätte aufgrund der einschlägigen Erfahrungen in Basel im Jahre 2006 ein innovativ multi-zonales Stimulationskonzept entwickelt, welches nicht nur das seismische Risiko minimiert, sondern eben auch die Energie-Erzeugung maximiert. „Trotz Verzögerungen wegen Einsprachen wurde das Projekt Haute-Sorne Ende Mai ’24 mit einer 4’000 Meter tiefen Explorationsbohrung gestartet“, so Müller. Und weiter: „Die jüngsten Entwicklungen verdeutlichen die zunehmende Bedeutung der tiefengeothermischen Energieproduktion als nachhaltige Alternative in der Energieversorgung.“ In diesem Referat wurde genauer auf technologische Innovationen und Zukunftsaussichten der faszinierenden Technologie eingegangen.
Referat No. 10 – bestritt Gast-Referent Dr. Martin Neukom, Regierungsrat und Baudirektor des Kantons Zürich zur Energiewende in der Schweiz und was der Kanton ZH dazu beiträgt
„Der Ausbau der Solarenergie in der Schweiz läuft derzeit in beeindruckendem Tempo“, so Neukom. Und weiter: „Einerseits muss dieses Tempo nun über zwei Jahrzehnte anhalten, andererseits braucht dieses Windenergie, alpine Solaranlagen, Biomasse, Wasserkraft, saisonale Wärmespeicher und ein Stromabkommen zur Ergänzung der Solarenergie auf den Dächern. Regierungsrat Martin Neukom stellte dar, was der Kanton Zürich zu Versorgungssicherheit und Klimaschutz beiträgt. Bemerkenswert die Tatsache, dass auf 20% der Dächer rund 60% des Solarpotenzials liegen: Wenn das keinen Ansporn zur Montierung von Solarzelllen auf dem Heimdach bildet!…
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