In der Schweiz sind derzeit vier Atomkraftwerksblöcke am Netz. Die beiden ältesten davon, Beznau 1 und Beznau 2, sollen bis spätestens 2035 abgeschaltet werden. Wie wirkt es sich auf die Versorgungssicherheit der Schweiz aus, wenn dafür die Laufzeit der beiden Atommeiler Gösgen und Leibstadt verlängert wird – und wie, wenn stattdessen die Photovoltaik stärker ausgebaut wird? Um diese Frage zu beantworten, hat die Schweizerische Energie-Stiftung SES beim Berliner Wirtschaftsforschungsinstitut DIW eine Studie in Auftrag gegeben. Die Experten kommen zu einem eindeutigen Ergebnis: Der Photovoltaik-Ausbau ist sicherer als die Laufzeitverlängerung der Atomkraftwerke.
Das DIW-Team um Christian von Hirschhausen hat vier Szenarien zur Dekarbonisierung des Schweizer Stromsystems bis 2035 modelliert. Einer Szenario-Variante mit längeren Laufzeiten der Atommeiler stellen sie eine Szenario-Variante gegenüber, in der verstärkt Photovoltaik-Anlagen zugebaut werden. Darüber hinaus werden für die zur Verfügung stehende Austauschkapazität mit dem Ausland zwei Szenario-Varianten angenommen, mit einem geringen sowie einem intensiven Austausch.
Im März und April kann’s kritisch werden
Die Schweizer Kernkraftwerke weisen zwar im internationalen Vergleich relativ hohe Produktionswerte auf, so die Forscher. Allerdings unterlägen sie aber auch erheblichen Unsicherheiten durch ungeplante Ausfälle, verlängerte Reparaturzeiten und sicherheitsbedingte Reaktorschnellabschaltungen. Eine Laufzeitverlängerung bedeute deshalb ein Versorgungsrisiko.
Durch den hohen Anteil der Speicherwasserkraftwerke an der Erzeugung ist die Versorgungssicherheit in den Monaten März und April besonders kritisch, da dann durch den saisonal bedingten geringeren Zufluss im Winter der Speicherstand sehr niedrig ist. Hier bedeutet nach Einschätzung der Forscher insbesondere das Ausfallrisiko von Atomkraftwerken („Klumpenrisiko“) einen Unsicherheitsfaktor. Ohne die Berücksichtigung einer strategischen Energiereserve in Form von Wasserkraft oder zusätzlicher Leistungsreserven, etwa Gaskraftwerke, würde bereits ab Anfang März zu wenig Erzeugungsleistung zur Verfügung stehen, um einen AKW-Ausfall von einem Monat in den Szenario-Varianten mit Laufzeitverlängerung abzufangen.
Die durch Abschaltung aller Kernkraftwerke wegfallende Stromproduktion könnte 2035 bei einem beschleunigten Ausbau der Erneuerbaren, insbesondere der Photovoltaik, ersetzt werden, heißt es in der Studie. Dabei müssten allerdings mehr Speicher – Batteriespeicher wie Pumpspeicher – genutzt werden, hinsichtlich der Gesamtmenge wie der Spitzenleistungen.
Im Vergleich zu einem verlängerten Betrieb der Atomkraftwerke ist ein auf Photovoltaik basierendes Energiesystem weniger anfällig dafür, dass große Erzeugungsmengen ungeplant ausfallen, lautet das Fazit der Studie. Deshalb sind auch weniger teure Reserven in Form von Speicherwasser nötig. «Auf Reserve-Gaskraftwerke könnte sogar ganz verzichtet werden», erklärt DIW-Forscher Mario Kendziorski.
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Die Schweiz ist in den Wintermonaten Netto Importeur von Strom, und in dieser Zeit kann Photovoltaik besonders viel zur Stromversorgung beitragen? Resilienz ist hoch, wenn viele Quellen herangezogen werden können.
Resilienz muss auch wirtschaftlich verstanden werden: woher kommen die Module etc, welche noch zu installieren sind?
Wenn Sie den Beitrag genau gelesen haben dann hat die Schweiz in den Monaten März und April Probleme, da die Wasserkraft und die Pumpspeicherkraftwerke Schwierigkeiten bekommen. Wann funktioniert eine Solaranlage am besten? Sonnenschein in Verbindung mit niedrigen Temperaturen bringt die größte Leistung. Deswegen sind in den Monaten März April und Mai mit PV die größten Erträge zu erzielen. Auch wird PV in der Schweiz oberhalb der Wolkengrenze installiert. Also ist PV die beste Möglichkeit die Atomkraftwerke zu ersetzen.
Werter Herr Gruber, gehen Sie nochmals über die Bücher, denn Ihre Aussage beinhaltet nun wirklich vollkommenen Unsinn.
Zitat: Auch wird PV in der Schweiz oberhalb der Wolkengrenze installiert. Also ist PV die beste Möglichkeit die Atomkraftwerke zu ersetzen. Zitatende
Es wäre wirklich dienlich, wenn Leute wie Sie der Leserschaft nicht solchen Unsinn erzählen würden, denn Wolken bilden sich massiv höher als die Höhe wo PV gebaut werden kann, und dies speziell in den Bergen.
Ebenfalls Ihre Aussage zu den Monaten mit bester Ausbeute zeugt nicht gerade von Kompetenz.
Berechnen Sie zudem mal wieviel Batteriespeicher Sie benötigen würden um ein AKW Leibstadt mit der 1.1 GW Leistungsklasse für lediglich 7 Tage zu ersetzen. Denn Sie müssen damit rechnen, dass genau in dem Moment wo ein AKW ausfällt die PV über Wochen kein Strom liefert, weil eben der Himmel bedeckt ist und zwar auch in den Bergen.
entgegen den erwartungen ist die leistung von pv im winter in den alpen tatsächlich sehr gut:
– aufgrund des sonnenstandes ist der einstrahlwinkel den ganzen tag hindurch sehr gut.
– wegen der tiefen temperaturen liefern die module vergleichsweise mehr strom.
– da über dem nebel gelegen ist die anzahl der sonnenstunden viel höher als im schweizer flachland.
– der umliegende schnee spiegelt die sonnenstrahlen und erhöht die leistung, während auf den dunklen modulen mit starken neigungswinkel der schnee nicht liegenbleibt.
„Wenn das Mittelland unter der winterlichen Hochnebeldecke liegt, herrscht in den Bergen häufig ungetrübter Sonnenschein. Diesen könnten Fotovoltaik-Module in elektrischen Strom umwandeln. Tiefere Temperaturen und intensivere Strahlung führen dazu, dass die gleichen PV-Module in den Alpen bis zu 40 Prozent mehr Strom produzieren als im Mittelland.“
https://www.srf.ch/news/wirtschaft/fotovoltaik-aus-dem-gebirge-solarstrom-aus-den-alpen-bestechend-und-doch-heiss-umstritten
und zu ihrer frage, woher die module kommen sollen: meyer burger ist ein schweizer pv produzent, welcher explizit auf eine lokale warenkette setzt.
Noch dies zu einem möglichen Ausfall eines AKW‘s im Frühling und den Ersatz durch PV:
PV fällt mit 100 %iger Sicherheit jeden Tag nach Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang aus und dies zu 100%. Im gleichen Sinn reagieren die Module im Winter, wenn sie schneebedeckt sind. Übers Jahr ist zudem der Himmel zu 50% bedeckt wo die Module annähernd nichts abgeben, was auch im Winter mit dem tiefem Sonnenstand der Fall ist. Selbstverständlich liefern dann die leeren Staubecken oder die leeren Pumpspeicherwerke den nötigen Strom!!!
Sie haben den Ansatz der Studie nicht verstanden: Es geht um das Risiko. Erzeugungsanlagen (KKW wie PV) fallen mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit aus. Wenn man nur 4 KKW hat, dann gibt es acht Jahre, in denen maximal eines in der schlechten Zeit (März bis Mai) ausfällt, was sich noch mit Importen kompensieren lässt, aber im neunten Jahr sind es dann zwei auf einmal (das ist Statistik), und das ist ein sogenanntes Klumpenrisiko. Dieses lässt sich nicht mehr mit Importen kompensieren, und dann braucht man Reserven, die nur alle neun Jahre zum Einsatz kommen, was sehr teuer ist.
Mit PV haben sie viele tausend Anlagen, von denen immer ein Prozentsatz von um die 1% ausfällt, mal sind es 1,1%, in anderen Jahren nur 0,9%. Die relativen Schwankungen sind also wesentlich kleiner als bei nur wenigen Anlagen, das ist wieder Statistik, das Gesetz der großen Zahl. Für die Kompensation hat man einfach entsprechend mehr Anlagen zur Reserve, die auch jedes Jahr mit 90%er Sicherheit gebraucht werden. Das ist billiger, als eine Reserve, die nur alle 9 Jahre gebraucht wird, aber die ganze Zeit bereit stehen muss.
Die Kalkulation für die Schweiz ist allerdings noch deutlich komplexer, weil ihre Pumpspeicherwerke einen großen Wert auch für die Nachbarn darstellen. Die sollten deshalb gerne bereit sein, an der Kompensation des Jahreszeitenproblems mitzuarbeiten. Wirkliche Sorgen muss sich die Schweiz deshalb nicht machen. Nur wenn sie auf Teufel komm raus aus politischen Gründen so autark wie möglich sein will, dann hätte diese Studie einen Sinn. Aber je kleiner ein Bilanzkreis ist, desto teurer wird die 100%-Versorgung. Die Schweiz kann sich das sich sicher leisten, aber sinnvoll ist es nicht.
Jürg Schneeberger.
Ich erlaube mir Sie darauf hinzuweisen, dass Sie hier in einem Fachforum unterwegs sind.
Wir mussten Sie schon einmal aufklären, wo Sie bei der Berechnung der Leistung einer Anlage daneben lagen.
Schauen Sie mal hier:
https://www.pv-magazine.de/2022/02/10/im-wallis-soll-die-groesste-photovoltaik-anlage-der-schweiz-entstehen/
Hallo Jürg Schneeberger. Es ist schön das es sie noch gibt und ich hoffe ihre Firma gibt es auch noch. Mir haben ihre pessimistischen Kommentare fast schon gefehlt. Da sie beratungsresistent sind werde ich hier auch keine Gegenargumente schreiben. Lesen Sie den guten Kommentar von Walter Eucken, der mit Fakten und nicht mit Mutmaßungen ihre Äußerung zur nicht Machbarkeit spielend leicht widerlegt. Ich wünsche mir, dass sie rechtzeitig mit ihrem Betrieb auf erneuerbare Energien umsteigen, damit sie nicht in ein paar Jahren links und rechts überholt werden.
@ JCW:
Die PV als volatiler Erzeuger kann Grundlast oder Regellast nicht ersetzen. Dazu bräuchten Sie massenweise und unbezahlbaren Batteriespeicher dazu. Noch einmal: Jeden Tag von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang erzeugen sämtliche PV-Paneele 0 Strom. Der Strom fällt also für diese Zeit jedesmal zu 100% aus. Bei bedecktem Himmel erzeugen diese praktisch 0 Strom. Bei schneebedeckten Paneelen erzeugen diese 0 Strom. Auch mit noch so grossem PV-Ausbau ist dies Fakt!
Nant de Drance, das leistungsstärkste Pumpspeicherkraftwerk, kann übrigens für knapp 20 Std das AKW Gösgen ersetzen aber nicht Leibstadt.
Grundlast ist kein Bedarf, sondern ein Angebot von Kernkraftwerken. Wenn es die nicht mehr gibt, gibt es auch keine „Grundlast“ mehr. Dann gibt es Zeiten, in denen PV und Wind 100% und mehr des Bedarfs erzeugen und andere Zeiten, in denen sie das nicht schaffen und dann andere Quellen (Pumpspeicher, Batteriespeicher, Rückverstromung von H2 u.a.) ergänzend tätig werden müssen. Und das sind nicht „massenweise und unbezahlbare Batteriespeicher“: Die Zwischenspeicherung in einem Batteriespeicher kostet inzwischen weniger als 10ct/kWh. Wenn 10% des Stroms so zwischengespeichert werden müssen, dann verteuert das den Strom um weniger als 1ct. Das ist günstiger als das gegenwärtige System mit gasbetriebenen Spitzenlastkraftwerken, selbst wenn man denen die Kosten für die CO2-Deponierung in der Atmosphäre nicht anrechnet. Die Kosten für Pumpspeicherwerke liegen übrigens in einer ähnlichen Größenordnung, und die hat man in den vergangenen 100 Jahren sehr erfolgreich betreiben können.
Sie dürfen übrigens nicht von dem heute zu beobachtenden Verbrauchsverhalten ausgehen. Um den nächtlichen Stromabsatz der durchpowernden KKW zu fördern, wurden Marketingprogramme aufgelegt, die per Sondertarifen in der Nacht relevante Bedarfe vom Tag in die Nacht verschoben. Was Sie für „Grundlast“ als Bedarf halten, ist also in Wirklichkeit ein künstlich geschaffener Bedarf, der sich sofort wieder zurück in den Tag verschiebt, wenn die PV da billigen Strom liefert, und die KKW in der Nacht nicht.
@ Jürg Schneeberger, Sie sind einer von denen, die noch nicht erkannt haben, dass Grundlast in der gewohnten Form, bei der Energiewende nicht mehr Ertrags optimierend ist.. Logistik ist der Schlüssel für die Energiewende, wie die folgende Hochschulrecherche deutlich macht.
Siehe hier::
Zitat: Diese zwei Artikel beantworteten sehr gut unsere Frage, wer eigentlich an der Strombörse einkauft. Denn es wurde immer nur von Versorgungsunternehmen, Stromhändlern, industriellen Großkunden und Banken gesprochen. Nun wissen wir dazu gehören auch die Stadtwerke und Unternehmen, wie E.ON, RWE usw. Es gibt also keinen Zwischenhändler mehr. Der Grund dafür, dass Unternehmen wie RWE auch an der Börse einkaufen, obwohl sie selbst rund 30 Kraftwerke besitzen und somit eigentlich genug Strom produzieren, ist einfach. Es gibt Tage, da ist der Strompreis an der Börse so günstig, dass eine Eigenproduktion viel teurer wäre. Daher werden dann die Kraftwerke gedrosselt und lieber günstig eingekauft… Zitat Ende.
Sonne und Wind schicken nach wie vor keine Rohstoffrechnungen, und können auch nicht von einem Aristokraten blockiert werden.
Übrigens, ein Milchbauer, verzichtet doch im Sommer auch nicht auf das kostenlose Futter von seinen Weiden, nur weil es das im Winter nicht gibt. Besonders als Unternehmer sollten Sie mal darüber nachdenken. Oft sind es aber die Aktien Depots, die den Blick auf die Realität trüben. Denn nach wie vor sind abgeschriebene AKW Gelddruckmaschinen, und somit lukrativ für Aktionäre.
@Jürg Schneeberger. Bei der Wolkengrenze habe ich mich falsch ausgedrückt. Ich meinte die Grenze wenn im Tal Dunst und Nebel hängt. Da entschuldige ich mich und bedauere dass sie sich so aufregen mussten. Mir dadurch die Kompetenz abzusprechen und mich allgemein hier vor der Leserschaft zu bewahren ist halt ihre Art. Viele Leser hier wissen, dass die Berge in der Schweiz nicht so hoch sind und haben erkannt was ich hier meine. Sicherlich erzeugt PV nachts keinen Strom, aber das weiß jeder und man stellt die Technik darauf ein. Wenn Sie den Artikel noch mal lesen, dann geht es hier um die Monate März und April. Da fehlt je nach Witterung Leistung und den Speicherseen geht langsam das Wasser aus. Deswegen wird Wasser am Tag mit PV hochgepumpt um in dieser Zeit mehr Reserven zu haben. Das reicht vollkommen aus, auch wenn PV nachts nicht arbeitet. Es stimmt ja nicht wie Sie schreiben, dass diese genannten Solaranlagen Atomkraftwerke ersetzen sollen. Sie sollen nur Stromlücken schließen. Die Schweiz braucht sicherlich zusätzlich noch viel Zubau bei der Windkraft, den Sonne und Wind decken 95% des Bedarfs ab. Wenn man einen Betrieb hat, der gut mit fossile Energie läuft, dann möchten viele von den Besitzern, das es einfach so weitergeht. Auch wer gegen erneuerbare Energien ist muss damit leben, dass sie trotzdem kommen und das freut mich immer wieder.