Eine Studie der EPFL und der HES-SO Valais Wallis skizziert Lösungen für eine nachhaltigere Energiezukunft in der Schweiz. Sie zeigt die Bedeutung lokaler Energielösungen sowie die Rolle dezentraler Systeme bei der Befähigung von Gemeinschaften.
Durch die Integration dezentraler Photovoltaik (PV)-Systeme in das Schweizer Energienetz könnten die jährlichen Systemkosten um 10% gesenkt und die Eigenverbrauchsraten auf bis zu 68% erhöht werden. Dies ist eine der wichtigsten Schlussfolgerungen der Studie der EPFL und der HES-SO Valais Wallis, die in der Zeitschrift Energies veröffentlicht wurde . Der Einsatz dieser Systeme könnte den Bedarf an Netzverstärkung um bis zu 43 % senken, da die Verteilnetze aufgrund der Elektrifizierung des Wohnbereichs und der privaten Mobilität nur noch in städtischen Gebieten bestehen.
"Unsere Analyse zeigt einen greifbaren Weg zur Verbesserung der Energieunabhängigkeit der Schweiz bei gleichzeitiger Stärkung der Widerstandsfähigkeit des Netzes. Ein strategischer Ansatz zur Nutzung lokaler erneuerbarer Ressourcen kann eine konstante Energieversorgung das ganze Jahr über gewährleisten", betont Jonas Schnidrig, Doktorand in der Gruppe Industrial Process and Energy Systems Engineering ( IPESE ) unter der Leitung von François Maréchal an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften und -techniken der EPFL.
Die Autoren der Studie sind der Ansicht, dass eine solche strategische Integration nicht nur zu einer sichereren und stabileren Energieversorgung der Schweiz, sondern auch zu einer geringeren Abhängigkeit von Energieimporten führen könnte. Sie sind der Ansicht, dass die Optimierung der lokalen Energieerzeugung - insbesondere durch Solarenergie im Winter - und der Ausgleich von Angebot und Nachfrage durch Wasserkraft und Biomasse unter Nutzung der Infrastruktur des Gasnetzes ein nachhaltiges und effizientes Geschäftsmodell darstellen.
Autonomisierung der Gemeinden
Die Forscher analysierten das Schweizer Energiemodell mithilfe des energie- und sektorübergreifenden Modellierungsrahmens EnergyScope sowie des Entscheidungshilfetools Renewable Energy Hub Optimizer (REHO) für die Planung nachhaltiger städtischer Energiesysteme. Sie erklären, dass ihre Ergebnisse das "transformative Potenzial" von dezentralen Energiesystemen hervorheben, die die Entwicklung nachhaltiger lokaler Energiegemeinschaften fördern. Ihr Modell ermöglicht es außerdem, Regionen für den Einsatz von Photovoltaik zu priorisieren, indem es die wirtschaftlich optimale Funktionsweise des Energiesystems in Abhängigkeit von der Durchdringungsrate der Photovoltaik aufzeigt."Unsere Ergebnisse zeigen einen klaren Vorteil der Förderung der dezentralen Stromerzeugung und des Stromverbrauchs. Mit einer Investition von 1260 CHF pro Jahr und Person in lokale Energiegemeinschaften können die Bezirke etwa die Hälfte des gesamten Energiebedarfs der Schweiz produzieren, indem sie etwa 60% der verfügbaren Dachfläche nutzen. Dieses Modell stärkt die Selbstbestimmung der Gemeinden und passt zu der nachhaltigen Energiezukunft, die wir anstreben", fügt François Maréchal hinzu.
Ein weiterer bemerkenswerter Aspekt der Forschung ist der strategische Fokus auf den Einsatz von Photovoltaiksystemen in städtischen Gebieten, wodurch die ökologischen Auswirkungen erheblich minimiert und gleichzeitig die Effizienz maximiert wird.
Mit diesem Ansatz kann der ökologische Fußabdruck im Vergleich zu den potenziellen Auswirkungen von Photovoltaikanlagen im Hochgebirge erheblich reduziert werden, was den Erhalt der Naturlandschaften der Schweiz und einen nachhaltigen Weg für die Energiewende gewährleistet.
Referenzen
Reference: Schnidrig, J.; Chuat, A.; Terrier, C.; Maréchal, F.; Margni, M. Power to the People: On the Role of Districts in Decentralized Energy Systems. Energies 2024, 17, 1718. https://doi.org/10.3390/en17071718Terrier, C.; Loustau, J.R.H.; Lepour, D.; Maréchal, F. From Local Energy Communities towards National Energy System: A Grid-Aware Techno-Economic Analysis. Energies 2024, 17, 910. https://doi.org/10.3390/en17040910
Arthur Chuat, Cédric Terrier, Jonas Schnidrig, François Maréchal, Identification of typical district configurations: A two-step global sensitivity analysis framework, Energy, Volume 296, 2024, 131116, ISSN 0360-5442, https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.131116 .
