So geht eine sichere Energieversorgung

Forscher der Empa Dübendorf haben zusammen mit US-Kollegen ausgerechnet, wie die ideale Energieversorgung aussieht. Das Resultat: Die richtige Mischung machts.

Wir müssen unser Energiesystem fit für die Zukunft machen, aber wie genau? Ist Solar- oder Windstrom besser? Brauchen wir Strom aus dem Ausland? Und wie viel kostet das Ganze eigentlich? Solche Fragen stellen Politikerinnen und Politiker vor ein Dilemma – oder, besser gesagt, ein Trilemma. Denn die «ideale» Energieversorgung hat drei Kriterien zu erfüllen: Nachhaltig soll sie sein, sicher und wirtschaftlich, sprich: nicht zu teuer.

Dieses Energie-Trilemma wurde vom Weltenergierat entwickelt. Damit können Entscheidungsträger die Energieversorgung der Zukunft planen. Indem man die drei Kriterien wissenschaftlich fundiert berechnet, lassen sich unterschiedliche Energieszenarien objektiv vergleichen. Im Idealfall finden wir so denjenigen Weg, der die beste Balance aus Nachhaltigkeit, Kosten und Versorgungssicherheit bietet.

Die Energie-Pyramide

Die Nachhaltigkeit und die Wirtschaftlichkeit von Energielösungen lassen sich bereits heute zuverlässig bestimmen. Anders sah es bis vor Kurzem bei der Versorgungssicherheit aus. «Die vorhandenen Modelle waren teilweise unklar und nicht anwenderfreundlich», sagt Matthias Sulzer, der das Departement Ingenieurwissenschaften an der Empa in Dübendorf leitet.

Gemeinsam mit Forschenden der ETH Zürich und des «Lawrence Berkeley National Laboratory» in den USA hat Sulzer mit seinem Team einen besseren Vorschlag für die Quantifizierung der Energieversorgungssicherheit ausgearbeitet. Die Forschenden sprechen von einer Pyramide der Versorgungssicherheit. Die fünf Stufen der Pyramide reichen, vereinfacht gesagt, von «simple Energiebilanz über ein Jahr» und bis hin zu «jederzeit komplett autarke Energieversorgung».

Importe gehören dazu

Die oberste Stufe der Pyramide – sprich: komplette Autarkie – ist dabei nicht unbedingt das Ziel, ermahnt der Empa-Forscher Georgios Mavromatidis. Denn das würde auf Kosten der Wirtschaftlichkeit und der Nachhaltigkeit gehen. Dies rechneten die Forschenden am Beispiel der Schweiz vor.

Das Resultat: Mit dem richtigen Einsatz von erneuerbaren Energien kann die Schweiz ihre Energieversorgungssicherheit in Zukunft sogar steigern. Ein Mix aus Importen und Eigenproduktion sowie aus unterschiedlichen Energiequellen bringt dabei die Kosten, die Nachhaltigkeit und die Versorgungssicherheit unter ein Dach.