Swiss energy study shows transformative potential of decentralization

Die Integration dezentraler Photovoltaik-Systeme ins schweizerische Energienetz könnte die jährlichen Systemkosten um 10 % senken und die Selbstverbrauchsraten bis zu 68 % steigern. Das ist eine der Haupterkenntnisse der Studie der Hochschule für Ingenieurwissenschaften - HES-SO Valais Wallis und der EPFL, die in Energies veröffentlicht wurde. Die Einführung dieser Systeme könnte den Bedarf an Netzverstärkungen um bis zu 43 % reduzieren, wobei die Verteilnetze nur in städtischen Gebieten aufgrund der Elektrifizierung der Wohn- und privaten Mobilitätssektoren bestehen bleiben würden.

«Unsere Analyse weist einen machbaren Weg zur Verbesserung der Energieunabhängigkeit der Schweiz auf, während gleichzeitig die Netzresilienz gestärkt wird. Die Annahme eines strategischen Ansatzes zur Nutzung lokaler erneuerbarer Ressourcen kann eine ganzjährige konstante Energieversorgung gewährleisten», betont Jonas Schnidrig, Doktorand in der CIRAIG-Gruppe des Instituts für Energie und Umwelt der Hochschule für Ingenieurwissenschaften - HES-SO Wallis und im Industrial Process and Energy Systems Engineering (IPESE) Team an der STI der EPFL.

Die Autoren der Studie schätzen, dass eine solche strategische Integration nicht nur eine sicherere und stabilere Energieversorgung für die Schweiz bedeuten könnte, sondern auch zu einer Reduzierung der Abhängigkeit von Energieimporten führen kann. Sie sind der Meinung, dass die Optimierung der lokalen Energieproduktion - insbesondere durch Solarenergie im Winter - und das Gleichgewicht zwischen Produktion und Nachfrage durch Wasserkraft und Biomasse unter Nutzung der Gasnetzinfrastruktur ein nachhaltiges und effizientes Modell darstellen.

Mehr Autonomie

Die Forscher analysierten das Schweizer Energiemodell mit Hilfe des multienergetischen und multisektoralen Modellierungsrahmens EnergyScope sowie des Entscheidungsunterstützungstools Renewable Energy Hub Optimizer (REHO) für die Planung nachhaltiger städtischer Energiesysteme. Sie erklären, dass ihre Ergebnisse das "transformative Potenzial" dezentralisierter Energiesysteme hervorheben, die die Entwicklung nachhaltiger lokaler Energiegemeinschaften fördern. Ihr Modell ermöglicht es auch, Regionen nach Priorität für die Einführung der Photovoltaik zu ordnen und zeigt die wirtschaftlich optimale Funktion des Energiesystems in Abhängigkeit vom Durchdringungsgrad der Photovoltaik auf.

«Unsere Ergebnisse zeigen einen klaren Vorteil darin, die dezentrale Stromerzeugung und -verbrauch zu fördern. Mit einer Investition von 1260 CHF pro Jahr und pro Person in lokale Energiegemeinschaften können die Queartiere etwa die Hälfte des gesamten Energiebedarfs der Schweiz decken, indem sie etwa 60 % der verfügbaren Dachfläche nutzen. Dieses Modell stärkt die Rolle der Gemeinschaften und ist in Einklang mit der nachhaltigen Energiezukunft, die wir uns vorstellen», fügt François Maréchal hinzu.

Ein minimaler ökologische Fussabdruck

Ein bedeutender Aspekt der Forschung ist ihr strategischer Fokus auf die Implementierung von PV-Systemen in städtischen Gebieten, um die ökologische Auswirkung zu minimieren und gleichzeitig die Effizienz zu maximieren. Dieser Ansatz legt nahe, dass eine erhebliche Reduzierung des ökologischen Fussabdrucks im Vergleich zum potenziellen Fussabdruck von PV-Installationen in Hochgebirgen möglich ist, was ein nachhaltiges und effizientes Modell der erneuerbaren Energieentwicklung ermöglicht.

"Indem wir uns auf die Implementierung von PV in bebauten Gebieten konzentrieren, reduzieren wir die umweltbezogenen und wirtschaftlichen Auswirkungen erheblich im Vergleich zur Installation von PV-Systemen in hochalpinen oder unberührten Naturgebieten. Diese Entscheidung ist kosteneffizienter und erlaubt eine wirtschaftlichere Lösung für ein nachhaltiges Energieplanungsmodell", sagt Manuele Margni, Professor und Forscher am Institut für Energie und Umwelt der Hochschule für Ingenieurwissenschaften - HES-SO Valais Wallis.

Das dynamische Ökosystem des Campus Energypolis

Diese Forschungsarbeit stellt ein weiteres konkretes Ergebnis des einzigartigen Forschungs- und Innovationsökosystems des Campus Energypolis dar. «Die Interaktionen zwischen Forschern der EPFL und der HES-SO bieten nicht nur innovative Forschungsarbeiten und Methodologien, die in renommierten wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlicht werden, sondern beantworten auch konkrete und aktuelle Fragen, die dazu beitragen, die Kenntnisse der verschiedenen Akteure zu verbessern, die an der gesellschaftlichen Debatte über die zu verfolgenden Strategien für eine lebensfähige, nachhaltige und resiliente Energieübergang beteiligt sind. In diesem Fall bietet diese Forschungsarbeit Einblicke in die wirtschaftliche und ökologische Komplementarität und den Kompromiss zwischen dezentralisierten und zentralisierten Strategien zur Erzeugung erneuerbarer Elektrizität», bemerkt Manuele Margni.

Der vollständige Artikel ist hier verfügbar.

Autoren: Jonas Schnidrig, Celia Luterbacher

Quelle: EPFL

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