Dach-PV reicht nicht für Energiewende

Der Ausbau der Photovoltaik (PV) der Schweiz ist eine Erfolgsgeschichte, wie das CO2 Monitoring Schweiz deutlich zeigt. Aber wir müssen auch der Tatsache ins Auge sehen, dass mit zunehmendem PV-Anteil der alleinige Ausbau auf Dächern im Mittelland für die Stromversorgung im Winter nicht reicht.
Im Umfeld der Abstimmung zum Stromgesetz (Mantelerlass) wird immer heftiger darüber gestritten, ob Alpine-PV und Windkraft wirklich unverzichtbar sind.
Der vorzügliche Bericht von Regierungsrat Martin Neukom zeigt sehr schön die Fakten auf, die man für die eigene Meinungsbildung benötigt. Ich habe versucht die wichtigsten Aspekte daraus möglichst einfach und knapp zu visualisieren.

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Angaben zu den verwendeten Daten:

Ich wollte in der Visualisierung die Differenzen zwischen den Monaten Januar und Juli darstellen. Da die von Nationalrat Neukom verwendeten Zahlen nicht Monatsweise zur Verfügung stehen, habe ich eigene Berechnungen angestellt. Im Folgenden ist aufgeführt, welche Quellen ich dazu verwendet habe. Obwohl unterschiedliche Energie-Modelle für die Produktion und den Verbrauch verwendet wurden, decken sich die Angaben betr. der Winterstromlücke. Die Verlässlichkeit der Aussage wird damit untermauert.

Ermittlung Verbrauch 2050:

Für die Verbrauchsdaten 2050 wurde das Szenario „Grossen“ von AXPO Power Switcher verwendet. Ich habe dieses Szenario schon für mehrere Berichte verwendet, es zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
– Grosser Strombedarf im Sommer für Langzeitspeicherung von überschüssigem PV-Strom für den Winter (z.B. Wasserstoff). Daraus resultiert, dass im Gegensatz zu heute der Strombedarf in diesem Szenario im Sommer 2050 grösser ist als im Winter. (Es sind auch andere Szenarien denkbar, dies ändert aber nichts an den gemachten Aussagen).
– relative konservatives Wachstum bei Elektroheizungen (ich vermute ein etwas grösseres Wachstum bis 2050, was die Winterstromlücke noch vergrössern wird).
– PV wird nach Freifläche, Dach, und Alpin unterschieden. Dadurch ist das Modell gut geeignet für unsere Überlegungen.

Ermittlung der PV-Monatswerte Januar und Juli 2050 bei vollem PV-Ausbau
In der Studie „Schweizer Solarstrompotential auf Dächern“ der ZHAW aus dem Jahre 2021 wurde für 2050 eine verfügbare PV-Fläche von 231 km2 und einem Ertrag von gegen 40 TWh ermittelt.
Zur Ermittlung der Monatswerte wurde anhand eines Solarrechners (Standort Luzern) entsprechende Monatswerte für diese Fläche errechnet. Obwohl die Verwendung einer Basis-Anlage im Mitteland (Luzern) einer Vereinfachung darstellt, stimmen diese Werte gut mit dem Bericht des Regierungsrates Neukom (Zürich) und dem obigen Gesamtertrag von 40 TWh überein.

Szenario 2050
Analog der Ermittlung des Verbrauchs wurde zwecks Vergleichbarkeit der Zahlen ebenfalls das Szenario Grossen auf AXPO Power Switcher verwendet.

Die Dach- und Freiflächen-PV des Grossen-Modelles wurden zum einfacheren Vergleich etwas angepasst, so dass analog oben ca. 40 TWh Dach-PV erreicht werden (entsprechend wurden die Freiflächen-PV nach unten skaliert).