Die gegenwärtige Thematik rund um die Klimapolitik, die sichtbaren Klimaveränderungen sowie die Hoffnungen auf eine Energiewende, aufbauend auf zukunftsweisende Technologien wie der der Erneuerbaren Energien brachten mich dazu, das vorliegende Thema zu untersuchen. Freilich sollte die bevorstehende Studie, nebst einer aktuellen Thematik auch zwei weitere meiner persönlichen Ansprüche genügen. Einerseits wichtige Ergebnisse einfangen, welche Erkenntnisse über die Wirkung der Lenkungsmassnahme (EVS) aufzeigen und andererseits bereits erlerntes Wissen während des Studiums in praktisches Arbeiten umsetzen.
Die Materie rund um die Förderung und Subventionierung von Erneuerbaren Energien vereint meines Erachtens alle relevanten Thematiken und bildet zudem eine solide Basis für zukünftige energiepolitische Ziele in der Schweiz. Nicht nur in Punkto Wirtschaftlichkeit und Zubau sondern insbesondere in Bezug auf die Ausarbeitung neuer, wirksamer und breit gefächerter Fördermassnahmen die ein solides Fundament für die Erreichung energiepolitischer Ziele bilden.
Meine langjährige Beschäftigung auf dem Gebiet der Energiewirtschaft in diversen Funktionen, die anhaltenden Diskussionen zu Neuerungen auf dem Gebiet der Erneuerbaren Energien sowie die allgemeine Notwendigkeit und Dringlichkeit in Bezug auf eine unumgängliche, benötigte Wende weg von den fossilen Energieträger, bilden zudem die Grundlage meiner Motivation für die vorliegende Untersuchung.
Ich habe grosse Erwartungen an die Einspeisevergütung mit Direktvermarktung als Förder- und Lenkungsmassnahme und erhoffe mir eine Antwort auf die Frage ob die definierte Massnahme effektiv ihre Wirkung zeigt und wie die Schweiz in Zukunft dieser Problematik entgegenwirken wird. Ferner sind noch die energiepolitischen Ziele, basierend auf die Energiestrategie 2050 und deren langfristigen Zielsetzungen zu berücksichtigen und den richtigen Weg dafür einzuschlagen. Mitunter ohne nur eine einzelne Technologie zu unterstützen oder zu privilegieren, sondern vielmehr verursachergerecht zu handeln und proaktive Mitstreiter für das Engagement zu belohnen.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Abstract
1 Einleitung
1.1 Ausgangslage
1.2 Energiepolitik
1.3 Problemanalyse
1.4 Zielsetzung & Forschungsfrage
1.5 Hypothese
1.6 Inhaltliche Abgrenzungen zur Zielsetzung
1.7 Exkurs - Vorstellung der nicht berücksichtigten Technologien dieser Studie
1.7.1 Nutzung erneuerbarer Anteile aus Abfall (KVAs)
1.7.2 Nutzung der Biomasse
1.7.3 Energienutzung in Abwasserreinigungsanlagen (ARA’s)
1.7.4 Nutzung der Windenergie
1.7.5 Nutzung der Geothermie
1.8 Aufbau der Arbeit
2 Theoretisches Grundgerüst
2.1 Allgemeines
2.2 Totalrevidiertes Energiegesetz EnG
2.3 Energiestrategie 2050
2.4 Pronovo
2.5 Kostendeckende Einspeisevergütung (KEV)
2.6 Einmalvergütung
2.6.1 Einmalvergütung für kleine PV-Anlagen (KLEIV)
2.6.2 Einmalvergütung für grosse PV-Anlagen (GREIV)
2.7 Einspeisevergütungssystem (EVS)
2.7.1 EVS Vergütung für Photovoltaikanlagen
2.7.2 EVS Vergütung für Wasserkraft und Biomasse
2.7.3 EVS Vergütung für Windkraftanlagen
2.7.4 EVS Vergütung für Geothermie
2.7.5 Energieförderungsverordnung, EnFV
2.7.6 EVS Vergütungsmechanismen
2.7.6.1 Einspeisevergütung (ohne Direktvermarktung)
2.7.6.2 Einspeisevergütung mit Direktvermarktung
2.7.6.3 Einspeisevergütung mit Direktvermarktung - Spezialfall
2.7.7 Anreizmechanismus - Einspeisevergütung mit Direktvermarktung
2.7.8 EVS – Herkunft Fördergelder
2.8 Direktvermarkter als Dienstleister & Direktvermarktung
2.8.1 Bewirtschaftungsentgelt
2.9 Bilanzgruppe erneuerbare Energien (BG-EE)
2.10 Fördermodelle der Schweiz
2.10.1 Übersicht Fördermodelle
2.10.2 Einspeisevergütung
2.10.3 Bonusmodell
2.10.4 Quotenmodell (inkl. Zertifikatehandel)
2.10.5 Ausschreibungen
2.10.6 Fördermodelle im Vergleich
2.11 Wasserkraft
2.12 Wasserkraftwerkstypen
2.12.1 Laufwasserkraftwerke
2.12.2 Speicherkraftwerke
2.12.3 Pumpspeicherkraftwerke
2.13 Photovoltaik
2.13.1 Solarzellen & Technologien der Solarzellen
3 Empirische Untersuchung
3.1 Allgemeine Vorgehensweise & Untersuchungsmethodiken
3.2 Qualitative Datenerhebung, Experten-Interview
3.2.1 Herleitung der Interviewfragen & leitfadengestütztes Experten-Interview
3.2.2 Operationalisierung
3.2.3 Begründung Stichprobenauswahl – Auswahl Experten
3.2.4 Kontaktaufnahme und Probelauf
3.2.5 Übersicht Stichprobenauswahl
3.3 Quantitative Datenerhebung, Online-Umfrage
3.3.1 Aufbau des Fragebogens
3.3.2 Operationalisierung
3.4 Kalkulatorische Überprüfung
3.4.1 Stichprobenauswahl – Wasserkraftwerk & Photovoltaik-Anlage
4 Darstellung der Ergebnisse
4.1 Ergebnisse qualitativer Datenerhebung, Experten-Interviews
4.1.1 Gruppe A – Darstellung der Ergebnisse mit direktem Bezug zum Untersuchungsthema
4.1.1.1 Merkmale Frage Nr. 7 (Experten-Interview)
4.1.1.2 Merkmale Frage Nr. 10 (Experten-Interview)
4.1.1.3 Merkmale Frage Nr. 11 (Experten-Interview)
4.1.1.4 Merkmale Frage Nr. 12 (Experten-Interview)
4.1.1.5 Merkmale Frage Nr. 13 (Experten-Interview)
4.1.1.6 Merkmale Frage Nr. 14 (Experten-Interview)
4.1.2 Gruppe B – Darstellung der Ergebnisse mit indirektem Bezug zum Untersuchungsthema
4.1.2.1 Merkmale Frage Nr. 6 (Experten-Interview)
4.1.2.2 Merkmale Frage Nr. 15 (Experten-Interview)
4.1.2.3 Merkmale Frage Nr. 16 (Experten-Interview)
4.1.3 Gruppe C – Darstellung der Ergebnisse aus Ergänzungsfragen
4.1.3.1 Merkmale Frage Nr. 1 & Frage Nr. 2 (Experten-Interview)
4.1.3.2 Merkmale Frage Nr. 3 (Experten-Interview)
4.1.3.3 Merkmale Frage Nr. 4 (Experten-Interview)
4.1.3.4 Merkmale Frage Nr. 5 (Experten-Interview)
4.1.3.5 Merkmale Frage Nr. 8 (Experten-Interview)
4.1.3.6 Merkmale Frage Nr. 9 (Experten-Interview)
4.1.3.7 Merkmale Frage Nr. 17 (Experten-Interview)
4.2 Ergebnisse quantitativer Datenerhebung, Online-Umfrage
4.2.1 Gruppe A – Darstellung der Ergebnisse mit direktem Bezug zum Untersuchungsthema
4.2.1.1 Merkmale Frage Nr. 16 & Frage Nr. 17 (Online-Umfrage)
4.2.1.2 Merkmale Frage Nr. 18 & Frage Nr. 19 (Online-Umfrage)
4.2.1.3 Merkmale Frage Nr. 21 (Online-Umfrage)
4.2.1.4 Merkmale Frage Nr. 22 (Online-Umfrage)
4.2.1.5 Merkmale Frage Nr. 23 (Online-Umfrage)
4.2.1.6 Merkmale Frage Nr. 24 (Online-Umfrage)
4.2.2 Gruppe B – Darstellung der Ergebnisse mit indirektem Bezug zum Untersuchungsthema
4.2.2.1 Merkmale Frage Nr. 10 (Online-Umfrage)
4.2.2.2 Merkmale Frage Nr. 11 (Online-Umfrage)
4.2.2.3 Merkmale Frage Nr. 12 & Frage Nr. 13 (Online-Umfrage)
4.2.2.4 Merkmale Frage Nr. 14 (Online-Umfrage)
4.2.2.5 Merkmale Frage Nr. 15 (Online-Umfrage)
4.2.2.6 Merkmale Frage Nr. 20 (Online-Umfrage)
4.2.3 Gruppe C – Darstellung der Ergebnisse aus Ergänzungsfragen
4.2.3.1 Merkmale Frage Nr. 1 & Frage Nr. 2 (Online-Umfrage)
4.2.3.2 Merkmale Frage Nr. 3 & Frage Nr. 4 (Online-Umfrage)
4.2.3.3 Merkmale Frage Nr. 5 (Online-Umfrage)
4.2.3.4 Merkmale Frage Nr. 6 (Online-Umfrage)
4.2.3.5 Merkmale Frage Nr. 7 & Frage Nr. 9 (Online-Umfrage)
4.2.3.6 Merkmale Frage Nr. 8 (Online-Umfrage)
4.2.3.7 Merkmale Frage Nr. 25 (Online-Umfrage)
4.3 Optimierungsmassnahmen
4.3.1 Optimierungsmassnahmen Photovoltaik-Anlagen
4.3.1.1 Ost/West Ausrichtung der Photovoltaik-Paneele
4.3.1.2 Dimensionierung des Wechselrichters (inkl. Regelung & Abschaltung)
4.3.1.3 Einbau von Batteriespeicher
4.3.2 Optimierungsmassnahmen Wasserkraftwerks-Anlagen
4.4 Ergebnisse kalkulatorische Untersuchung
4.4.1 Untersuchung Laufwasserkraftwerk
4.4.1.1 Allgemeines
4.4.1.2 Kalkulatorischer Vergleich
4.4.1.3 Ergänzung – Wirtschaftlichkeitsanalyse (Break-Even)
4.4.2 Untersuchung Photovoltaik-Anlage
4.4.2.1 Allgemeines
4.4.2.2 Kalkulatorischer Vergleich
5 Schlussfolgerungen
5.1 Konklusion
5.2 Praxisbezug und Grenzen der Aussagekraft
5.3 Fazit & Empfehlungen
5.4 Ausblick
5.4.1 Untersuchung weiterer Beispiel-Kraftwerke
5.4.2 Untersuchung neuer Fördervarianten
6 Anhang
6.1 Leitfaden Experten-Interview inkl. Fragen
6.2 Transkribierte Interviews
6.2.1 Transkribiertes Interview – Experte 1 (anonym)
6.2.2 Transkribiertes Interview – Experte 2 (anonym)
6.2.3 Transkribiertes Interview – Experte 3 (anonym)
6.2.4 Transkribiertes Interview – Experte 4 (anonym)
6.2.5 Transkribiertes Interview – Experte 5 (anonym)
6.2.6 Transkribiertes Interview – Experte 6 (anonym)
6.2.7 Transkribiertes Interview – Experte 7 (anonym)
6.2.8 Transkribiertes Interview – Experte 8 (anonym)
6.2.9 Transkribiertes Interview – Experte 9 (anonym)
6.2.10 Transkribiertes Interview – Experte 10 (anonym)
6.2.11 Transkribiertes Interview – Experte 11 (anonym)
6.2.12 Transkribiertes Interview – Experte 12 (anonym)
6.3 Fragen - Online-Umfrage
6.4 Detaillierte Auszüge aus der Online-Umfrage
6.4.1 Frage Nr. 8
6.4.2 Frage Nr. 25
6.5 Produktionskurve Laufwasserkraftwerk, Jahr 2018
6.6 Tages-Spotpreise; Preiskurve Jahr 2018
6.7 Produktionskurve PV-Anlage, Jahr 2018
6.8 Lastgang PV-Anlage & komplettes Quartier (Summen-Total), Jahr 2018
6.9 Referenzmarktpreise für die Photovoltaik & andere Technologien
6.10 Berechnungsdetails Szenarien: PV-Anlage mit KEV
6.11 Berechnungsdetails Szenarien: PV-Anlage mit EIV
6.12 Berechnungsdetails Szenarien: PV-Anlage mit EVS ohne Direktvermarktung
6.13 Berechnungsdetails Szenarien: PV-Anlage mit EVS mit eigener Direktvermarktung
6.14 Berechnungsdetails Szenarien: PV-Anlage mit EVS mit fremder Direktvermarktung
6.15 Kalkulatorische Überprüfung; bedarfsgerechte Einspeisung PV-Anlage
6.16 Kalkulatorische Überprüfung; bedarfsgerechte Einspeisung Wasserkraftwerks-Anlage
6.17 Literaturverzeichnis
6.18 Abbildungsverzeichnis
6.19 Tabellenverzeichnis
Vorwort
Die gegenwärtige Thematik rund um die Klimapolitik, die sichtbaren Klimaveränderungen sowie die Hoffnungen auf eine Energiewende, aufbauend auf zukunftsweisende Technologien wie der der Erneuerbaren Energien brachten mich dazu, das vorliegende Thema zu untersuchen. Freilich sollte die bevorstehende Studie, nebst einer aktuellen Thematik auch zwei weitere meiner persönlichen Ansprüche genügen. Einerseits wichtige Ergebnisse einfangen, welche Erkenntnisse über die Wirkung der Lenkungsmassnahme (EVS) aufzeigen und andererseits bereits erlerntes Wissen während des Studiums in praktisches Arbeiten umsetzen. Die Materie rund um die Förderung und Subventionierung von Erneuerbaren Energien vereint meines Erachtens alle relevanten Thematiken und bildet zudem eine solide Basis für zukünftige energiepolitische Ziele in der Schweiz. Nicht nur in Punkto Wirtschaftlichkeit und Zubau sondern insbesondere in Bezug auf die Ausarbeitung neuer, wirksamer und breit gefächerter Fördermassnahmen die ein solides Fundament für die Erreichung energiepolitischer Ziele bilden.
Meine langjährige Beschäftigung auf dem Gebiet der Energiewirtschaft in diversen Funktionen, die anhaltenden Diskussionen zu Neuerungen auf dem Gebiet der Erneuerbaren Energien sowie die allgemeine Notwendigkeit und Dringlichkeit in Bezug auf eine unumgängliche, benötigte Wende weg von den fossilen Energieträger, bilden zudem die Grundlage meiner Motivation für die vorliegende Untersuchung.
Ich habe grosse Erwartungen an die Einspeisevergütung mit Direktvermarktung als Förder- und Lenkungsmassnahme und erhoffe mir eine Antwort auf die Frage ob die definierte Massnahme effektiv ihre Wirkung zeigt und wie die Schweiz in Zukunft dieser Problematik entgegenwirken wird. Ferner sind noch die energiepolitischen Ziele, basierend auf die Energiestrategie 2050 und deren langfristigen Zielsetzungen zu berücksichtigen und den richtigen Weg dafür einzuschlagen. Mitunter ohne nur eine einzelne Technologie zu unterstützen oder zu privilegieren, sondern vielmehr verursachergerecht zu handeln und proaktive Mitstreiter für das Engagement zu belohnen.
Abstract
Das Thema Förderung, insbesondere in Bezug auf Erneuerbare Energie, ist seit der Lancierung der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) im Jahre 2009 immer wieder ein wichtiges und zugleich heiss diskutiertes Thema. Die Umsetzung einer solchen Förderung ist immer schwierig und mit verschiedenen Unsicherheiten verbunden. Letztendlich aber, soll und muss eine Förderung hauptsächlich diskriminierungsfrei, effektiv und wirksam sein, um den gewünschten Erfolg zu erzielen. Treibende Kraft für eine solche Förderung in der Schweiz ist der Gesetzgeber, der solche Lenkungsmassnahmen ausgestaltet und initiiert.
Nach der positiven Volksabstimmung im Mai 2017, trat am 1. Januar 2018 die Energiestrategie 2050 – und somit ein wichtiger Meilenstein in Punkto Klimazielen und Förderung von Erneuerbaren Energien - in Kraft. Mit der Annahme der Energiestrategie 2050 wurde folglich auch der Umbau der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) zur Einspeisevergütung mit Direktvermarktung (EVS mit DV) eingeleitet, welche die Basis für die vorliegende Studie bildet.
Die heutigen Kraftwerke werden nicht in die Erhaltung der Systemstabilität eingebunden und speisen heutzutage selbst dann ein, wenn bereits ein Stromüberschuss im Markt vorhanden ist, bspw. ein sonniger Sommertag. Ein marktnahes und bedarfsgerechtes Einspeiseverhalten ist somit nicht gegeben. Die Problematik dahinter steckt im System der kostendeckenden Einspeisevergütung, kurz KEV genannt, welches einem Produzenten eine langfristige und fixe Vergütung garantiert und folglich keinen Anreiz dazu gibt, sich den Gegebenheiten am Markt anzupassen. Die KEV führte ebenfalls dazu, dass der Markt verzerrt wurde, indem nicht bedarfsgerecht sondern möglichst viel produziert wurde. Dies sollte sich mit der Einführung der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung ändern. Bei der Direktvermarktung sind freilich die Produzenten selber für den Absatz ihres Stroms verantwortlich und schliessen infolgedessen mit Versorgungsunternehmer oder Energiedienstleister Strom-Abnahmeverträge nach kommerziellen Marktregeln ab und haben somit ein Anreiz, Anlagen so zu konzipieren und zu betreiben, dass eine bedarfsgerecht Einspeisung möglich wird.
In der vorliegenden Studie wird versucht darzulegen, welche Folgen die Einführung der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung für Anlagenbetreiber hat und wie die Branche im Allgemeinen zur Fördermethode steht. Ferner wird durch die Untersuchung sichtbar, ob die Einführung der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung tatsächlich Einfluss auf die markt- respektive bedarfsgerechte Einspeisung hat und somit die Frage geklärt, ob die Lenkungsmassnahme tatsächlich greift.
Mittels Erhebung von qualitativen Daten aus zwölf Experteninterviews, dem Auffangen von qualitativen Daten aus der Online-Umfrage, mit 47 validierten Teilnehmern, sowie einer eigenständigen, kalkulatorischen Überprüfung von diversen Szenarien zweier Beispiel-Kraftwerken (Wasserkraftwerk & PV-Anlage) sollten die leitenden Fragestellungen dieser Studie beantwortet werden.
Die Auswertung der aufgefangenen, qualitativen sowie quantitativen Daten aus den empirischen Untersuchungen, in Kombination mit den eigenständigen, kalkulatorischen Überprüfungen führten zum Schluss, dass die Einführung der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung – zumindest in Bezug zu den beiden hier untersuchten Beispiel-Anlagen - nicht wie gewünscht zu einer bedarfsgerechten Einspeisung führt. Folglich erstaunt es kaum, dass auch die Anlagenbetreiber ihre Anlagen gleich weiterbetreiben, wie vor der Einführung der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung. Gründe dafür sind die teilweise fehlenden oder zu kleinen, finanziellen Anreize des Systems, die Überforderung von kleineren, privaten Anlagenbetreibern mit der eigenen Vermarktung des Stromes sowie die damit verbundenen höheren, administrativen Aufwendungen, welche die Lenkungsmassnahme mit sich bringt.
Ein positiver Aspekt der Situation ist allerdings, dass die Einführung der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung dazu geführt hat, dass die Anlagenbetreiber zumindest ein gewisses Bewusstsein für Energiewirtschafts-Thematiken entwickeln konnten. Ein Umdenken hat stattgefunden und somit kann im Allgemeinen davon ausgegangen werden kann, dass die – in der Branche herrschende – Tendenz zum Einspeisevergütungssystem eher positiv ausfällt auch wenn einige, eher negative Äusserungen aufgefangen werden konnten.
Abschliessend kann eindeutig festgehalten werden, dass diese Lenkungsmassnahme – im Rahmen dieser Untersuchung und den ausgewählten Beispiel-Kraftwerken – nicht die gewünschte Wirkung erzielt und infolgedessen die Treffsicherheit eher bescheiden ausfällt.
Als positiver Nebeneffekt konnten zudem, im Rahmen der vorliegenden Untersuchung, wichtige Optimierungsmassnahmen für eine bedarfsgerechte Einspeisung von Wasserkraftwerks- und PV-Anlagen (aus den Interviews sowie der Online-Umfrage) eruiert werden:
Einerseits wurde die Ost-West-Ausrichtung der Solarpanels, wie auch die richtige Dimensionierung des Wechselrichters sowie den Einbau eines Batteriespeichers bei PV-Anlagen erwähnt. Andererseits, in Bezug auf die bedarfsgerechte Einspeisung bei Wasserkraftwerken, das aktive Zurückhalten des Wassers sowie die dazugehörigen Erhöhung des Wasservolumens, wie auch das Zurückpumpen des bereits turbinierten Wassers (wenn auch nur bedingt möglich). Abschliessend wurde ein anzustrebenden Technologie-Mix vorgeschlagen, wobei mittels überschüssigen und günstigen Wind- oder Solarstrom, bereits turbiniertes Wasser wieder Zurückgepumpt werden könnte um so, die bedarfsgerechte Einspeisung zu erhöhen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die eingangs gesetzten Untersuchungs-Ziele insgesamt erreicht werden konnten. Es lässt sich aber auch daraus schliessen, dass im Vorfeld zur Lancierung der EVS mit Direktvermarktung vermutlich nicht alle Facetten oder Kriterien bei der Ausarbeitung der Förder-Massnahme genügend ausgearbeitet, gar überprüft wurden. Um die ambitionierten Ziele der Energiestrategie 2050 sowie des Pariser Abkommens zu erreichen, bedarf es eines massiven Ausbaus der erneuerbaren Stromproduktion und insbesondere einer wirksam politischen Förderung. Hemnisse der heutigen Förderung sind die teilweise langen Wartezeiten für Unterstützungsleistungen, uneinheitliche Rückliefertarife sowie die befristete Förderung bis ins Jahr 2022. Diese gilt es abzuschaffen, um Risiken und Unsicherheiten in Punkto Strompreise zu minimieren.
Die hier beschriebenen Erfahrungen leisten sicherlich einen wichtigen Beitrag für die Ausarbeitung zukünftiger Instrumente da die Auswirkungen auf die Anlagenbetreiber miteinbezogen werden. Wichtig für die Ausarbeitung künftiger Lenkungsmassnahmen ist zudem die Erkenntnis, dass keine langfristigen Bindungen mehr eingegangen werden sollen. Konkret bedeutet dies, eine neue Stossrichtung von langfristigen Bindungen bis hin zu einmaligen Investitionsbeiträgen ohne lange Bindungen und ferner die Option, Speichermöglichkeiten grossflächig zu fördern um unabhängiger zu werden. Konkret ein dringend benötigter Game-Changer, denn die Energiewende ist keine Frage von technischer Machbarkeit oder Wirtschaftlichkeit, sondern vielmehr eine des politischen Willens.
«Unser Haus (die Erde) steht in Flammen.»
Greta Thunberg, am 25. Januar 2019, WEF Davos
1 Einleitung
1.1 Ausgangslage
Spätestens seit Greta Thunberg Massen auf der ganzen Welt im Kampf gegen den Klimawandel und den Ausstoss von Treibhausgasen wie CO2 und Methan zusammengetrommelt hat ist eines klar: fossile Brennstoffe als Energieträger müssen durch saubere und regenerative Energien für die Strom und Wärmeerzeugung ersetzt werden. Bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern wie Öl oder Kohle vermischen sich der in den Energieträgern freigesetzte Kohlenstoff mit Sauerstoff und es entstehen klimaschädliche Emissionen. Diese Emissionen, namentlich Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N2O), fluorierte Treibhausgase (F-Gase), wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW), perfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW), Schwefelhexafluorid (SF6) sowie Stickstofftrifluorid (NF3), reichern sich durch ihre Freisetzung in unserer Atmosphäre an und verbleiben aufgrund ihrer Halbwertszeit mehrere Jahrzehnte dort. Diesen Effekt kennt man unter dem sogenannten Treibhauseffekt unserer Erde und er beeinflusst unser Klima nachweislich negativ.
Die Natur hat schon immer CO2 ausgestossen, aus Ozeanen, Böden und Wäldern, steht jedoch in einem sensiblen Gleichgewicht mit der jeweiligen, wiederrum aus der Natur stammenden Absorption durch die gleichen Meere, Böden, und Wäldern. Somit wird die natürliche Ausscheidung von CO2 in einem natürlichen Kreislauf wieder absorbiert und bildet somit keine grössere Gefahr. Wird allerdings zusätzlich Treibhausgas durch den Menschen emittiert, so ist das eine zusätzliche Quelle an Treibhausgasen, welche diesen sensiblen Kreislauf stört und aus dem Gleichgewicht bringt.
Starken Anteil an diesen, durch Menschen verursachten Treibhauseffekt, hatte die Industrialisierung. Der Prozess, in denen sich Länder auf der ganzen Welt von einem Agrarstaat zu einem Industriestaat entwickelten und einen wirtschaftlichen Aufschwung anstrebten. Negativer Nebeneffekt war und ist noch heute die Verwendung von fossilen Treibstoffen, welche diesen Trend überhaupt erst ermöglichten.
«Die Industrialisierung hat einen enormen Wohlstandsanstieg mit sich gebracht. Seit Beginn der Industrialisierung hat sich jedoch auch die Erdatmosphäre stärker erwärmt. Indem Menschen zusätzliches Treibhausgas freisetzen, verstärken sie den natürlichen Treibhauseffekt, der die Erde erwärmt.» (Scheer, Hosp , Kelén, & Fleckenstein , 2019, S. n/a)
Um diesem Trend entgegenzuwirken wurden im Laufe der Jahre, diverse Förder- und Lenkungsmassnahmen lanciert und in Kraft gesetzt. Bestimmend dafür waren wiederrum die gesetzten energiepolitischen Ziele, wie beispielsweise eine bestimmte Quote an inländisch produzierter elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen, welche es zu erreichen galt. Hierbei strebt die Schweiz, gemäss dem Energiegesetzes (EnG), Stand 1. Januar 2018, eine durchschnittliche inländische Produktion von Elektrizität aus erneuerbaren Energien wie folgt an:
Ausbau Erneuerbare Energien (EE) ohne Wasserkraft:
- Im Jahr 2020: min. 4'400 GWh
- Im Jahr 2035: min. 11'400 GWh
Ausbau der Wasserkraft:
- Im Jahr 2035: 37’400 GWh
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1 - Entwicklung Stromproduktion aus erneuerbaren Energien (ohne Wasserkraft) seit 2000 (GWh) (Bundesamt für Energie BFE, Bern, 2019, S. 12)
Vergleicht man die aktuellen Statistiken rund um die Stromproduktion aus erneuerbaren Energie (ohne Wasserkraft) mit den definierten Richtwerten, so kann aus heutiger Sicht davon ausgegangen werden, dass das Teilziel im Jahr 2020 höchstwahrscheinlich erreicht wird. Allerdings werden künftig grössere Anstrengungen von Nöten sein, um das neue Teilziel (im Jahr 2035) zu erreichen, denn wie in der oberen Grafik ersichtlich, ist das neue Etappenziel um einiges höher, bei gesamthaft 11'400 GWh angesetzt. Ein enormes Potenzial – welches sicherlich bei der Zielerreichung helfen würde - steckt in der Stromproduktion aus PV, auch aufgrund der weiterhin fallenden Preise.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2 - Entwicklung der mittleren Produktionserwartung von Strom aus Wasserkraft seit 2000 (in GWh) (Bundesamt für Energie BFE, Bern, 2019, S. 13)
Auch bei der Produktionserwartung von Strom aus Wasserkraft zeigt die Tendenz eine vorstellbare Erreichung der Richtwerte bis 2035. Allerdings bedarfs es auch hier, analog der Stromproduktion aus Erneuerbaren Energien, weiterer Anstrengungen.
Unterstützt und angetrieben werden diese energiepolitischen Ziele unter anderem durch die Politik und den bereits angesprochenen Lenkungs- und Fördermassnahmen. Eine Leistung aus öffentlichen Mitteln ist allerdings nicht immer einfach zusammenzustellen und bedarf sehr guten Marktkenntnissen um die wirtschaftspolitische Eingriffe in das Marktgeschehen vorherzubestimmen. Nichtsdestotrotz ein notwendiger Schritt um die gesetzten Ziele zu erreichen und folglich ein wichtiger Beitrag zum Schutz unserer Erde.
1.2 Energiepolitik
Um die energiepolitische Entwicklung in der Schweiz zu verstehen, bedarf es einleitend eines Rückblickes in Form einer Vorgeschichte. Beginnend mit dem Zeitraum zwischen 1973 bis 1990, bei welchem nach dem Krieg in Israel die arabischen Staaten Ölembargos auferlegten und die erste von zwei Erdölkrisen (1973) auslösten. Zugleich folgte die zweite Ölkrise 1980, nachdem sich bereits 1979 der Unfall im Atomkraftwerk «Three Miles Island» in der Nähe von Harrisburg im US Bundesstaat Pennsylvania ereignete.
Die Reaktion der Schweiz, gestützt auf diese drei einschneidenden Ereignisse (Krieg, Ölkrisen & Unfall im Atomkraftwerk), kann mal als Vor-Geburtsstunde der Energiepolitik der Schweiz bezeichnen. Allerdings scheiterte die nationale Politik daraufhin mit der Ablehnung des neu vorgeschlagenen Energiegesetztes bereits 1983, nachdem die nationale Politik bis dato (1983) lediglich aus dem Ausbau der Kernenergie - als Substitution von Öl durch Strom – bestand und die Abhängigkeit der Schweiz vom Erdöl lösen sollte. Was folgte, war der Zeitraum des Inkrementalismus. also einen Politikstil eines zurückhaltenden Reformierens, des sich «Durchwühlens».
Drei Jahre und den Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl später, im Jahre 1986, startete man einen erneuten Versuch, eine nationale Politik auf die Beine zu stellen. 1990 dann, die Geburtsstunde der nationalen Energiepolitik mit der Annahme der Moratoriums-Initiative (Stopp dem Atomkraftwerkbau für 10 Jahre), der Annahme des Energieverfassungsartikels sowie des Starts eines nationalen Programms namens «Energie 2000».
«In der Schweiz wurde zwischen 1990 und 2000 das Aktionsprogramm «Energie2000» durchgeführt. Es beabsichtigte, in den energiepolitisch unumstrittenen Bereichen „rationelle Energieverwendung“ und „Einsatz erneuerbarer Energien“ innerhalb von zehn Jahren quantifizierte Ziele zu erreichen.» (Balthasar, 2000, S. 7)
Ausgewählte Aktivitäten des Programms «Energie2000» unter dem Bereich der «rationellen Energieverwendung» waren beispielsweise Förderprogramme für erneuerbare Energien oder eine Einspeisevergütung für Selbstversorger. Zudem kamen energiepolitische Aktivitäten auf Stufe der Kantone hinzu, welche auch auf kantonaler Ebene Förderprogramme forderten. Zum ersten Mal in der Schweiz wurden auf nationaler sowie auf kantonaler Ebene Förderprogramme im Bereich von erneuerbaren Energien thematisiert. Zwischen 1990 und 1999 hatte das Bundesamt für Energie, für die Erfüllung der Aufgabe zur Förderdung der Nutzung von Abwärme und erneuerbarer Energien folgende Budget-Mittel zur Verfügung gestellt:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 1 - Durchschnittliche jährliche, finanzielle Mittel des BFE's für die Nutzungsförderung (1990-1999) in Mio. CHF - eigene Darstellung in Anlehnung an (Balthasar, 2000, S. 65)
Die Entstehung einer nationalen Politik nach 1990 brachte nebst den bereits erwähnten Programmen wie der «Energie 2000», 1999 auch das CO2-Gesetz als wirksame Verbindung der Energie- und Klimapolitik ins Spiel. Hintergrund war das zuvor, im Jahr 1997, von der Schweiz unterzeichnete Kyoto-Protokoll mit der verpflichtenden Erklärung, ihre Emissionen der klimawirksamen Gase um 8% gegenüber dem Wert von 1990 zu reduzieren.
«CO2 ist das weitaus wichtigste Treibhausgas. Es macht in der Schweiz 83 Prozent der klimawirksamen Gesamtemissionen aus. Für dieses Gas legt das CO2-Gesetz ein Reduktionsziel von 10 Prozent fest. Damit ist die rechtliche Grundlage geschaffen, damit das mit dem Kyoto-Protokoll eingegangene Engagement auch tatsächlich umgesetzt werden kann. Die Schweiz ist das erste Land, das in einem Gesetz festschreibt, dass die Ziele des Kyoto-Protokolls erreicht werden müssen. Damit unterstreicht sie ihren Willen, den notwendigen Beitrag zur Lösung des Klimaproblems zu leisten.» (Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation, 1999, S. n/a)
Die Umsetzung des CO2-Gesetzes erfolgte in einem zweistufigen Verfahren, wobei zum einen freiwillige Massnahmen in erster Linie zum Reduktionsziel führen sollten und zum anderen, wenn die freiwilligen Massnahmen nicht ausreichten, eine festgeschriebene gesetzliche CO2-Abgabe, welche frühestens im Jahr 2004 eingeführt werden sollte. Das CO2-Gesetz wurde somit, ab 2005, zu einer der zentralsten Finanzierungsquelle energiepolitischer Massnahmen.
Weitere, wichtige Weichenstellungen nach dem Jahr 2000 waren folgende:
- «Im Stromversorgungsgesetz (in Kraft seit 2007) wurde als Alternative zum Elektrizitätsmarktgesetzes der Strommarkt neu geregelt:
- Produktion, Handel und Vertrieb von Elektrizität wurden getrennt
- Einrichtung von Swissgrid als Netzbetreibergesellschaft und der ElCom als Aufsichtsorgan über den Strommarkt
- Stufenweise Einführung der freien Wahl der Stromlieferanten für Grosskunden, Kleingewerbe und Haushalte
- Schutz der einheimischen erneuerbaren Energien vor dem Markt als Startpunkt der kostendeckenden Einspeisevergütung KEV
- KEV wird zur zweiten grossen Finanzierungsquelle der Energiepolitik»
(Rieder, 2017, S. 14)
Aus dem Programm «Energie2000» wurde später das Programm «EnergieSchweiz» geschaffen, mit der Absicht die Fortsetzung des Programmes auch nach 2010 um weitere 10 Jahre zu garantieren und die gleichen prinzipiellen Ziele des Programms «Energie2000» zu verfolgen. Zudem strebte man mit dem neu geschaffenen Programm die Einbindung aller wichtigen Akteure auf dem energiepolitischen Umfeld an mit dem Vollzug der Massnahmen über sogenannte Agenturen schweizweit sicherzustellen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3 - Organigramm «EnergieSchweiz» (Bolliger, et al., 2011, S. 12)
Einer der wesentlichsten Punkte der neuen Organisation war die andauernde Zuständigkeit der Kantone (und Gemeinden) in Punkto energiepolitischer Massnahmen. Konkret hiess das, dass die Kantone fortan eigene Förderprogramme umsetzten und sich stark für Wärmedämm- und Effizienzvorschriften engagierten. Zugleich wurde «Das Gebäudeprogramm» ins Leben gerufen. Finanziert durch eigene Mittel sowie Globalbeiträge des Bundes. Wie Sigrist & Kessler später (2017) dokumentierten, richtet der Bund nach Artikel 15 Energiegesetz Globalbeiträge an jene Kantone aus, die eigene Programme zur Förderung der sparsamen und rationellen Energienutzung sowie zur Nutzung von erneuerbaren Energien und Abwärme durchführen.
Im Jahr 2009 verkündete der Bundesrat in einem Communiqué die Revision des bestehenden CO2-Gesetzes per 2013, welches zum Zweck hatte, die Treibhausgasemissionen bis 2020 um 20% - im Vergleich zu den Werten im Jahr 1990 - zu senken. Wichtigster Meilenstein des revidierten CO2-Gesetztes war dabei die erstmalige Teilzweckbildung der CO2-Abgaben für die Finanzierung von CO2-wirksamer Massnahmen im Gebäudebereich.
«Teilzweckbindung der CO2-Abgabe im Umfang von maximal 200 Millionen CHF pro Jahr zur Finanzierung CO2-wirksamer Massnahmen im Gebäudebereich (Sanierung von Dach, Fenstern, Fassade, Ersatz fossiler Heizungen durch erneuerbare Energien). Je nach Entwicklung der Ölpreise kann der Abgabesatz in zwei Stufen erhöht werden, falls dies zur Zielerreichung notwendig sein sollte. Das Gesetz fordert die Kantone zudem auf, mit Unterstützung des Bundes dafür zu sorgen, dass die jährlichen CO2-Emissionen aus mit fossilen Energieträgern beheizten Gebäuden kontinuierlich vermindert werden.» (Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation, 2009)
«Nach dem starken Erdbeben am 11. März 2011 um 14:46 Uhr und dem Auftreffen des von ihm ausgelösten Tsunami um 15:35 Uhr kam es zur Unterbrechung der externen Stromzufuhr im AKW Fukushima Daiichi und damit zum Ausfall der Kühlung der Reaktoren und Abklingbecken. Die Folge war eine unaufhaltsam fortschreitenden Nuklearkatastrophe. Die Freisetzung von radioaktiven Stoffen erfolgte durch gezielte Druckentlastungen, unkontrolliertes Austreten von radioaktivem Wasserdampf, Brände, Explosionen und durch das Auslaufen und Versickern von hunderttausenden Litern kontaminiertem Wasser.» (Umweltschutzorganisation GLOBAL 2000, Wien, Österreich, 2011)
Atomkatastrophe in Fukushima, Supergau in Japan. Der 11. März 2011 stand im Zeichen der Atomkatastrophe in Japan und sämtliche Medien in allen Ländern der Welt berichteten vom Unfall und der Katastrophe. Die Schweizer Reaktion zum Supergau liess nicht lange auf sich warten und bestand darin, schrittweise aus der Kernenergie auszusteigen. Laufende Kernkraftwerke dürften lediglich solange weiter betrieben werden, als dass ein sicherer Betrieb gewährleistet wird. Neue Kernkraftwerke hingegen, sollte es nicht mehr geben. Das Parlament folgte dem Vorschlag des Bunderates worauf die Energiestrategie 2050 als Reaktion auf die gesetzte Stossrichtung resultierte. Die Energiestrategie 2050 trat, nach der positiven Volksabstimmung im Mai 2017, am 1. Januar 2018 in Kraft und ebnete den Weg für weiterführende und zukunftssichernde Massnahmen.
Mit der Annahme der Energiestrategie 2050 wurde demzufolge auch der Umbau der bereits lancierten kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) zur Einspeisevergütung mit Direktvermarktung (EVS mit DV) eingeleitet, welche nun Basis für die vorliegende Studie bildet.
1.3 Problemanalyse
Die heutigen Kraftwerke werden nicht in die Erhaltung der Systemstabilität eingebunden und speisen heutzutage selbst dann ein, wenn bereits ein Stromüberschuss im Markt vorhanden ist. Ein marktnahes und bedarfsgerechtes Einspeiseverhalten ist somit nicht gegeben. Die Problematik dahinter steckt im System der kostendeckenden Einspeisevergütung, welche einem Produzenten keinen Anreiz dazu gibt sich den Gegebenheiten am Markt anzupassen. Das Bundesamt für Energie (2014) beschrieb treffend, dass jede Kilowattstunde mit dem gleichen Satz vergütet wird, egal ob sie zu Zeiten von hohem oder niedrigem Strombedarf eingespeist wird.
«Da die Anlagen im Fördersystem eine zeitlich konstante, fixe Vergütung erhalten, haben diese keinen Anreiz, markt- und bedarfsgerecht zu produzieren.» (Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK, 2014, S. 1)
Um diesem Wirken entgegenzutreten wurde der Umbau der KEV gestartet, um die Anlagenbetreiber zu animieren, bedarfsgerecht einzuspeisen was sich – neben der Deckelung der Förderkosten - insofern auch positiv auf die Netzstabilität auswirken sollte.
Mit der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung stehen die Produzenten nun vor der Tatsache, sich mit dem Markt, deren Preis-Mechanismus und deren Schwankungen auseinanderzusetzen und sind somit auch selber für den Verkauf oder der Vermarktung ihres Stromes verantwortlich. Bei der Direktvermarktung sind die Produzenten selber für den Absatz ihres Stroms verantwortlich und schliessen mit Versorgungsunternehmen oder Energiedienstleistern Abnahmeverträge nach kommerziellen Regeln ab, beschrieb das BFE (2014) die Situation. Mittels der Direktvermarktung werden so Anreize geschaffen bedarfsgerecht einzuspeisen. Reicht dies allerdings, oder war diese Lenkungsmassnahme nur gut gemeint?
1.4 Zielsetzung & Forschungsfrage
Angestrebte Ziele dieser Studie sind, einerseits herauszufinden ob die Einführung der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung tatsächlich Einfluss auf die markt-, oder bedarfsgerechte Einspeisung des Stromes der Anlagenbetreiber hat und andererseits ob diese Lenkungsmassnahme des Bundes tatsächlich wie angepriesen funktioniert. Ergänzend wird versucht herauszufinden, was die allgemeine Stimme der Branche zu diesem Thema sagt.
Durch das Sammeln und Bewerten der im Interview und der Online-Umfrage thematisierten Optimierungsmöglichkeiten kann zudem der Wert der Arbeit gesteigert werden und gleichzeitig Dankanstösse für eine bessere Ausnutzung der Anlagen aufzeigt werden.
Folgende Forschungsfrage wird die vorliegende Arbeit leiten:
Welche Folgen hat die Einführung der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung für Anlagenbetreiber und wie ist die allgemeine Haltung zur definierten Massnahme?
1.5 Hypothese
Folgende Hypothese wird zu der unter Kapitel 1.4 gestellten Forschungsfrage aufgestellt:
Die Einführung der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung führt nicht wie gewünscht zu einer bedarfsgerechteren Stromeinspeisung. Durch die vergleichsweise kleineren Erträge gegenüber der klassischen, kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV), versuchen die Anlagenbetreiber ihren Strom in erster Linie möglichst wirtschaftlich und nicht wie geplant bedarfsgerecht zu verkaufen. Demzufolge zieht die Einführung der EVS bei den Anlagenbetreiber keine direkten Folgen mit sich, da die Anlagenbetreiber ihre Anlage gleich weiterbetreiben. Allerdings kann, so die Hypothese, davon ausgegangen werden, dass überwiegend Private & kleinere Anlagenbetreiber stark verunsichert und teilweise überfordert mit der Massnahme der Direktvermarktung sind und die Anlagen genau gleich weiterbetreiben wie bisher, es sei denn, die Vermarktung wird an Profis weitergegeben.
1.6 Inhaltliche Abgrenzungen zur Zielsetzung
Die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit basiert in erster Linie auf die Untersuchung der vom Gesetzgeber veranlassten Massnahmen zur Förderung der Stromproduktion aus Erneuerbaren Energien (EE) in der Schweiz, im Rahmen der Energiestrategie 2050 und des aktuellen Energiegesetzes (EnG). Konkret wird dabei das Einspeisevergütungssystem mit Direktvermarktung untersucht. Für die Aufnahme ins EVS Fördersystem sind folgende Technologien berechtigt:
- Wasserkraftanlagen von 1MW bis 10MW
- Photovoltaikanlagen ab 100kWp
- Windenergieanlagen
- Biomasse- und Geothermie-Anlagen
Um die Abgrenzung dieser Untersuchung weiter zu konkretisieren, bedarf es neben der zur Förderung berechtigenden Technologien auch einen Blick auf die Klassifizierung der Stromproduktion der Erneuerbaren Energien, um die wichtigsten Schweizer Stromquellen aus umweltfreundlichen Produktionen zu berücksichtigen und somit den Fokus auf diese zu setzen.
Mit knapp mehr als 55% ist die Wasserkraft (Laufwasser- & Speicherkraftwerke) das Steckpferd der Schweizerischen Stromproduktion aus erneuerbaren Energien und gibt Anlass dazu, diese Technologie für die Untersuchung miteinzubeziehen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 4 – Schweiz. Stromproduktion 2018 nach KW-Kategorien (Bundesamt für Energie BFE, 2019, S. 4)
Betrachtet man die nächsten beiden Illustrationen die Stromproduktion aus Erneuerbaren Quellen (ohne Wasserkraft), fällt wiederrum auf, das die Hälfte der restlichen erzeugten Elektrizität aus EE der Photovoltaik zugeschrieben werden kann. Dritter, wichtiger und stetig wachsender Anteil – aktuell bei ca. 30% aller EE – bildet die Stromproduktion aus erneuerbaren Abfallbestandteilen aus den KVAs (Kehrrichtverbrennungsanlagen). Gefolgt von der Biomassenutzung in Form von Biogasen (auch Holz), Biogase aus der Abwasserreinigung (ARA), der Windenergie und der Geothermie.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 5 - Gesamte schweizerische Netto-Elektrizitätsproduktion 2018 (Bundesamt für Energie BFE, Bern, 2019, S. 6)
Beleuchtet man die vorgängig beschriebenen Abgrenzungskriterien und stellt diese einander gegenüber, kann folglich definiert werden, dass als Basis für die vorliegende Untersuchung die Technologien der Wasserkraft und Solarenergie – aufgrund ihrer grossen Verbreitung und Bedeutung in der Schweiz - repräsentativ herangezogen werden. Zusammenfassend gilt demnach folgende inhaltliche Abgrenzung:
- Geografischer Untersuchungsrahmen Schweiz
- Schweizerische Energiepolitik inkl. geltendem Schweizerischen Energiegesetz (EnG)
- Einspeisevergütungssystem (inkl. Direktvermarktung) als Fördermassnahme
- Fokussierung auf die Technologien Wasserkraft und Photovoltaik
- Untersuchungsjahr 2018
Es werden zwei Beispielkraftwerke ausgewählt, um der gestellten Forschungsfrage mittels methodischem Vorgehen auf den Grund zu gehen und potenzielle Antworten zu finden. Daher erscheint es evident, sich aus dem Topf der betroffenen Technologien, auf zwei der wichtigsten Stützpfeiler der Schweizer Stromproduktion aus erneuerbaren Energien zurückzugreifen, welche zudem die Anforderungen erfüllen, in das Einspeisevergütungssystem aufgenommen zu werden.
Weiterführende Informationen in Bezug zur inhaltlichen Abgrenzung - und den nicht berücksichtigten, weiteren Technologien der Erneuerbaren Energien - sind in den nachfolgenden Unterkapiteln beschrieben.
1.7 Exkurs - Vorstellung der nicht berücksichtigten Technologien dieser Studie
Die Technologien der Abfallverwertung in Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA’s), Holz als Biomasse, die Gewinnung von Biogas aus Biomasse sowie Biogas aus Abwasserreinigungsanlagen (ARA’s) sowie Windenergie- und Geothermie-Anlagen wurden bewusst aus der vorliegenden Arbeit ausgeschlossen um den Fokus gezielt auf die beiden – zur Zeit – wichtigsten Stützpfeiler der Erneuerbaren Energie in Punkto Stromproduktion zu legen. Nichtsdestotrotz werden die weiteren erneuerbaren Technologien vorgestellt, um das Gesamtbild der Schweizerischen Stromproduktion aus erneuerbaren Energiequellen zu vervollständigen. Jede der Technologien wird dabei kurz, beschrieben, deren heutige Nutzung dargestellt sowie allfällige Potenziale aufgezeigt.
Einleitend sollen die beiden nachstehenden Grafiken die heutige Situation in Bezug auf die erneuerbare Strom-Produktion sowie der Ausnutzung erneuerbarer Wärme aufzeigen, da diese beiden Endprodukte der eigentliche Grund für die Förderungen der Erneuerbaren Energien sind:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 6 - Erneuerbare Energienutzung nach Energieträger seit 2000 [GWh/a] (Bundesamt für Energie BFE, Bern, 2019, S. Titelblatt)
Bei der Stromproduktion fällt auf, dass seit der Lancierung der KEV im Jahr 2009 ein deutlicher Anstieg der Stromproduktion aus Sonnenergie zu verzeichnen ist. Zudem fällt auf, dass der erneuerbare Teil des Abfalls ebenfalls ein grosses Polster in der Stromproduktion aus EE darstellt, Tendenz steigend, wenn auch in den letzten beiden Jahren der Statistik eher eine Abflachung zu erkennen ist. Zudem kann festgestellt werden, dass die Verstromung des Biogases ebenfalls zunimmt und ein zukünftiges Potenzial aufweist, sofern die richtigen Rahmenbedingungen gegeben sind. Potenzielle, zukünftige Anstrengungen die aktuell im Rahmen von Kehrichtverbrennungsanlagen zu verzeichnen sind, werden sicherlich noch die eine oder andere Veränderung mit sich bringen und wenn möglich sogar einen weiteren wichtigen Stützpfeiler für eine erneuerbare Stromproduktion verzeichnen.
Bei der erneuerbaren Wärme ist weitgehendst die Nutzung des Holzes als Energieträger noch im immer im Aufschwung. Ein weiterer, wichtiger Energieträger für erneuerbare Wärme bildet die Umweltwärme/Geothermie wobei die Umweltwärme, insbesondere durch den Einsatz von Erdsonden und die Nutzung des Grundwassers, stetig an Bedeutung zunimmt. Zukünftige Statistiken werden zeigen, in welche Richtung sich die erneuerbare Wärme entwickeln wird.
Die nachfolgende Grafik zeigt die Entwicklung der Elektrizitätsproduktion aus erneuerbaren Energien zwischen 2000 und 2011. Die Tendenz, die sich in diesem Zeitraum zeigt, wird gleichzeitig als mögliches zukünftiges Szenario angesehen und sieht folgendermassen aus:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
In den nächsten Unterkapiteln werden die einzelnen Technologien – Kehrichtverbrennungsanlagen (Nutzung erneuerbarer Teil), Nutzung der Biomasse, Biogas aus Abwasserreinigungsanlagen (ARA’s) sowie Windenergie- und Geothermie-Anlagen - detailliert vorgestellt.
1.7.1 Nutzung erneuerbarer Anteile aus Abfall (KVAs)
Heute sind schweizweit rund 30 Kehrrichtverbrennungsanlagen in Betrieb, die nicht nur das Volumen von brennbaren Abfällen reduzieren sollen, sondern auch die anstehende Wärme nutzen, Strom produzieren sowie die in den Schlacken zurückgebliebenen Rohstoffe zurückgewinnen können. Dabei werden hauptsächlich Siedlungs- wie auch Industrie- und Gewerbeabfälle umweltschonend verbrannt.
«Im Jahr 2017 produzierten die 30 KVA eine bisherige Rekordmenge an Energie von gesamthaft 4’036 Gigawattstunden (GWh) Wärme und 2’338 GWh Strom. Sie tragen damit rund 2.5 Prozent zur Deckung des schweizerischen Gesamtenergiebedarfs bzw. knapp 4 Prozent zur schweizerischen Stromproduktion bei.» (Rohrbach, 2019, S. 1)
Die bei der Verbrennung anfallende Wärme wird für die Produktion von Strom und für den Betrieb von Fernwärmenetzen bzw. für Prozesswärme für Industrieanlagen eingesetzt, so Rohrbach (2019) in seinem Bericht für das Bundesamt für Energie. Gemäss Statistiken des Jahres 2017 belief sich die thermisch verwertete Gesamtmenge der rund 30 Anlagen auf ca. 4 Mio. Tonnen, erklärte Rohrbach (2019) in seinem Bericht.
«Gemäss Artikel 12 Ziffer 1 der Abfallverordnung VVEA (SR 814.600) sind Abfälle stofflich oder energetisch zu verwerten, sofern die Verwertung die Umwelt weniger belastet als eine andere Entsorgung und die Herstellung neuer Produkte bzw. die Beschaffung anderer Brennstoffe. Die nicht verwertbaren, brennbaren Abfälle in der Schweiz werden entsprechend der Abfallart nach dem Stand der Technik in Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA), Zementwerken, industriellen Feuerungen, Sondermüllverbrennungsanlagen und Holzheizkraftwerken thermisch verwertet.» (Der Bundesrat, 2014, S. 3)
«Einen wesentlichen Anreiz dazu leistet die Energieverordnung (EnV, SR 730.01), Anhang 1.5, Artikel 3.2, wonach 50 Prozent der in KVA produzierten Energie als erneuerbar gilt. Diese Energie kann mit entsprechenden Labels teurer verkauft werden und kann zum Bezug einer kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) berechtigen, was aktuell für 12 KVA zutrifft. In der Folge haben sich die KVA in den letzten beiden Jahrzehnten zusätzlich zum Entsorgungsauftrag auch zu wichtigen Energieproduzenten entwickelt.» (Der Bundesrat, 2014, S. 11)
Blickt man auf die Entwicklung der Stromproduktion aus erneuerbaren Energien mit Fokus auf den erneuerbaren Anteil aus Abfällen, wird die steigende Erzeugung sichtbar. In Prozent ausgedrückt entsprechen die Produktionszahlen aus KVAs, im Betrachtungsjahr 2018, ca. 2% (1.97%) der schweizerischen Gesamtproduktion, Tendenz steigend. Zählt man bei der Betrachtung der KVAs die anstehende und beachtliche Menge an Wärmeenergie hinzu, kann der Gesamt-Wirkungsgrad der KVAs massiv gesteigert werden. Die sogenannte Pinch-Anlayse kann eine optimale Verknüpfung aller Wärmequellen bei der energetischen Betrachtung der Anlagen aufzeigen und so die teilweise ungenutzte Wärmeenergie nutzbar machen. Die KVAs sind nebst der eher bescheidenen Stromproduktion hauptsächlich für einen Grossteil der Wärmeenergie verantwortlich und somit ein wichtiger Pfeiler bei der Verwertung und Erzeugung erneuerbarer Wärme (auch Komfortwärme genannt).
«In der Schweiz entfallen rund 40% des gesamten Energieverbrauches auf die Komfortwärmeversorgung. Daher kommt den Optimierungsmassnahmen in diesem Bereich, im Hinblick auf die Ressourceneffizienz sowie der Forderung nach Reduktion der CO2-Emissionen, eine besondere Bedeutung zu. Fernwärmenetze haben grosses Potenzial, eine CO2-arme oder sogar CO2-freie Komfortwärmeversorgung zu ermöglichen. Und dabei spielen KVAs - als wichtige Energielieferanten im Fernwärmenetz - eine zentrale Rolle.» (Ramboll, Zürich, 2015, S. 1)
Ein detaillierter Blick auf die Entwicklung seit 2000 zeigt, dass im Bereich der erneuerbaren Abfallbestandteile vor allem die KVA tonangebend sind, denn bereits im Jahr 2000 lieferten sie 634 GWhel, schrieb das Bundesamt für Energie (2012). Seit 2006 bewegt sich ihr Anteil an der Elektrizitätsproduktion um 900 GWhel, so das Bundesamt für Energie (2012) weiter.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 7 - Elektrizitätsproduktion aus erneuerbaren Energien nach Technologien (in GWh), (Bundesamt für Energie BFE , 2012, S. 6)
Das erwartete Ausbaupotential der erneuerbaren Stromproduktion ist bedeutend, wird aber durch wirtschaftliche, ökologische, gesellschaftliche und raumplanerische Hemmnisse begrenzt, beschreibt das Bundesamt für Energie (2012) dies treffend. Entfallen diese Barrieren oder werden diese etwas gelockert, so steht einem Zubau von Kehrichtverbrennungsanlagen nichts mehr im Wege. Berücksichtigt man zudem den steigenden Anteil an Siedlungsabfällen und den daraus resultierenden energetisch nutzbaren Teil (Biogas, Strom oder Wärme) für die Kehrichtverbrennung, so wird sich diese Technologie zukünftig stark ausbreiten können. Hinzu kommen die technischen Errungenschaften sowie die Weiterentwicklung der Technologie an sich, welche die Prozess- und Anlagen-Effizienz sicherlich weiter steigern werden.
Der Einsatz von Wärmespeichern bietet beispielsweise die Möglichkeit, die Wärme- und Stromproduktion in der KVA zu entkoppeln, beschrieb die Firma Ramboll (2015) ein Beispiel. Ein Verfahren, welches analog den Warmwasser-Boiler entspringt und somit den Betreibern eine neue Flexibilisierung ermöglicht. Dieses Verfahren eröffnet den Betreibern von KVA’s, insbesondere bei der bedarfsgerechten Einspeisung von Wärme, strategische Vorteile gegenüber der Konkurrenz und führt zu tieferen Gestehungskosten.
1.7.2 Nutzung der Biomasse
«Als Biomasse wird alles nachwachsende, organische Material bezeichnet. Dazu gehören alle Stoffe pflanzlicher und tierischer Herkunft. Energie aus Biomasse ist erneuerbar, weil sie aus nachwachsendem, organischem Material von Pflanzen oder Tieren stammt. Als CO2-neutral gilt sie, da bei der Energieerzeugung maximal so viel CO2 freigesetzt wird, wie die Pflanzen davor mit der Fotosynthese bereits gebunden haben. Biomasse, die sich zu Energie weiterverarbeiten lässt, kommt in diversen Bereichen vor: in der Forstwirtschaft, in der Landwirtschaft, in Siedlungen sowie im Gewerbe und in der Industrie. Je nach Art der Biomasse – ob holzartig und trocken oder wenig verholzt und nass – und dem Umwandlungsverfahren resultieren Strom, Wärme oder Treibstoff.» (EnergieSchweiz AG, 2020)
Als wichtigste Merkmale bei der Nutzung von Biomasse gelten die CO2-Neuralität, die breite Anwendungspalette bei der Verwertung der Endprodukte sowie die saubere und erneuerbare Energie, aus der Strom, Wärme oder auch Treibstoff gewonnen werden kann. Ferner sind sowohl die Biomasse wie auch ihre Endprodukte speicherbar, was die saisonal unabhängige Nutzung in Vordergrund rückt und diese Energiequelle zudem interessanter macht.
Nachfolgend die verschiedenen Endprodukte aus unterschiedlichen Primär-Biomassen
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 2 - Nutzung von Biomasse mit verschiedenen Endprodukten, eigene Darstellung in Anlehnung an (Bundesamt für Enerige BFE, 2019, S. 30)
Aus den verschiedenen Biomassen lassen sich demnach verschiedene Endprodukte gewinnen, die dann wiederrum den verschiedensten Anwendungen zu Nutzen kommen. Fokus dabei liegt in der Verwendung der thermischen oder elektrischen Energie im Medium. Im folgenden Kapitel sollen die zwei im Moment wichtigsten und bekanntesten Anwendungen kurz vorgestellt werden, nämlich die Biomassenutzung in Biogasanlagen sowie die sogenannte Holzenergie, als spezieller Bereich der Biomassenutzung.
Biogasanlagen
Die wohl bekannteste der Anwendungen ist die allgemeine Nutzung der Biomasse zur Erzeugung von Biogas. Biogas beispielsweise entsteht bei der Vergärung von Biomasse in einer Biogasanlage, welche nicht holzartiger Abstammung ist. Mittels gewonnenem Biogas kann, durch die Verwendung eines Blockheizkraftwerkes, Strom und Wärme erzeugt werden oder wenn benötigt, weiter zu Biomethan aufbereitet werden. Biomethan kann wiederrum als Kraftstoff benutzt werden oder der späteren Wärme- oder Stromproduktion dienen. Schweizweit sind derzeit rund 35 Anlagen im Betrieb, die Biogas produzieren und ins lokale Gasnetz einspeisen. Neben diesen grossen Anlagen gibt es Hunderte weiterer kleinerer Biogas-Anlagen, welche das produzierte Biogas direkt vor Ort verwenden, schreibt der Verband der Schweizerischen Gasindustrie (2019) auf ihrer Homepage.
Nachstehend ein Übersichtsschema einer Biogasanlage mit der schematischen Kennzeichnung der Endprodukte wie Biomethan für das Erdgasnetz, Strom für das Stromnetz sowie der Wärmeverteilung über ein Fernwärmenetz:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 8 - Übersichtsschema Biogasanlage (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), 2011)
«Die Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL hat das Potenzial wichtiger Biomasse-Ressourcen in der Schweiz quantifiziert und lokalisiert. Biomasse ist meist speicherbar und kann daher verwendet werden, um die schwankende Energieproduktion von Wind und Sonne auszugleichen.» (Bundesamt für Energie, 2019, S. n/a)
Holzenergie
Ein weiterer, wichtiger Bereich der Biomasse ist das Holz auch Holzenergie genannt. Holz als Energieträger, insbesondere bei der Wärmegewinnung, ist CO2 neutral, schützt das Klima und ist zudem eine regional verfügbare und nachwachsende Ressource. Holz kann für die Wärmegewinnung genutzt oder zur Stromerzeugung mit Abwärmenutzung eingesetzt werden. Im Verhältnis gesetzt, entspricht die Leistung eines 1.5 Kubikmeter Holzschnitzelhaufen der Brennstoffmenge eines Fasses Heizöls. Die Holzenergie kennt eine grosse Anzahl an Holz-Brennstoffen wie beispielswiese das Stückholz für moderne Kachelofenheizungen, Holzschnitzel für automatsche Feuerungen zur Wärmegewinnung in verschiedenen Bereichen des Alltages, wie auch Pellets (aus gepresstem, naturbelassenem Restholz), welches eine sehr hohe Energiedichte besitzt und für Zentralheizungen zum Einsatz kommt.
Trotz schwierigen konjunkturellen Rahmenbedingungen und einem hart umkämpften Energiemarkt, hat die Holzenergie seit 1990 laufend Marktanteile gewonnen, schrieb das Bundesamt für Umwelt BAFU (2015). Dem Aufschwung hinzu kommen die aus verschiedenen Studien berechneten Potenziale der Holzenergie, welche ein nachhaltig nutzbares Energieholz-Potenzial von 2 Millionen Kubikmeter Holz prognostizieren. Insgesamt könnte die Holzenergie rund 7 Prozent des Gesamt- oder etwa 15 Prozent des Wärmeenergieverbrauches der Schweiz abdecken, so eine Studie der Holzenergie Schweiz (2018).
Insgesamt kann man davon ausgehen, dass die Nutzung der Biomasse in der Schweiz wie auch weltweit, stark an Bedeutung zunehmen wird und somit auch die Verwertung dieser sauberen, speicherbaren und lokal abrufbaren Energiequelle.
1.7.3 Energienutzung in Abwasserreinigungsanlagen (ARA’s)
Die vielen Abwasserreinigungsanlagen der Schweiz haben primär den Auftrag die vielen Verunreinigungen im Abwasser zu entfernen und es dem Kreislauf, via See oder Fluss wieder zurückzugeben. Die Gewässerqualität hat sich dadurch in den letzten Jahren stark verbessert. Durch die vielen, einzelnen Prozesse der Abwasserbehandlung fällt eine enorme Energiemenge an, daher sind Abwasserreinigungsanlagen beliebte Ziele für Energieeffizienzmassnahmen. Eine Studie des BAFU zum Thema Energieeffizienz und Energieproduktion bei Abwasserreinigungsanlagen zeigt, dass sich deren Strombedarf durch die Optimierung verschiedener Prozesse schweizweit um rund 40% senken liesse, schrieb das Bundesamt für Umwelt BAFU (2019).
Einige der Abwasserreinigungsanlagen, kurz ARA genannt, verbrauchen nicht nur Energie, sie erzeugen sie auch. Unterschieden wird dabei die Wärmeenergie aus Abwasser sowie die Stromproduktion durch Klärgas. Aus dem Abwasser von Haushalten, Industrien, Gewerbe oder aus öffentlichen Instanzen wie Schulen, Universitäten etc. gehen jeden Tag enorme Mengen an Wärmeenergie verloren. Wärmeenergie, welche man mit dem Einsatz von Wärmetauschern einfach zurückgewinnen kann. Genau das erfolgt heute in den Abwasserreinigungsanlagen, allerdings benötigt dies in der Schweiz eine gewässerschutzrechtliche Bewilligung. Die technisch ausgereifte Technologie ermöglicht heute eine wirtschaftliche und konkurrenzfähige Ausnutzung der Wärmeenergie in den Abwässern. Das Potenzial der Abwärmenutzung aus Abwasser ist sicherlich noch ausbaufähig und wird künftig, aufgrund der allgemeinen Entwicklung der Preise (steigend), sicherlich an Attraktivität gewinnen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 9 - Abwärmenutzung als Beispiel (Müller & Dietler, 2015, S. 2)
Nebst der Abwärmenutzung aus Abwasser entstehen in den ARA’s Klärschlamm oder auch Klärgas. Beides wichtige Energieträger. Klärschlamm, ein Abfallprodukt welches nach Beendigung des Reinigungsprozesses der ARA’s entsteht, kann als Brennstoff genutzt werden oder für den Betrieb eines eigenen Blockheizkraftwerkes genutzt werden. Als weiteres Produkt der Abwasserreinigung kann Klärgas, welches aus Klärschlamm in Faultürmen gewonnen wird, kann ebenfalls für den Betrieb eines Blockheizkraftwerkes und somit für die Erzeugung von Wärme und Strom genutzt werden. Wann welche Methode sinnvoller im Einsatz ist, muss wirtschaftlich individuell geprüft werden. Das Potenzial, welches in den Abwasserreinigungsanlagen steckt, ist gross und wird in Zukunft sicherlich an Bedeutung gewinnen. Auch aufgrund der Tatsache, dass mit den eingesetzten Ressourcen schonender umgegangen werden soll. Lokale Verbünde, analog der Fernwärme, sind mögliche Beispiele davon.
1.7.4 Nutzung der Windenergie
Windenergieanlagen bedienen sich der kinetischen Energie des Windes. Der dabei entstehende Druck auf die Rotorenblätter der Windkraftanlage, versetzt die Anlage in Bewegung und wandelt somit die mechanische Energie in elektrischen Strom um. Bei den Windkraftanlagen unterscheidet man zwischen on-shore, also diejenigen Anlagen welch an Land gebaut werden und off-shore für diejenigen Anlagen, welche auf See installiert werden. Typischerweise bestehen heutige Anlagen aus drei Teilen. Dem Fundament, dem Mast oder Turm sowie aus der Gondel mit der Nabe, wobei die Rotorblätter auf der Nabe befestigt werden.
Durch die Analyse von vielen Windkraftanlagen konnte herausgefunden werden, dass eine Ertragssteigerung im direkten Zusammenhang mit der Grösse des Rotordurchmessers sowie der grösseren Nabenhöhe steht. Je höher die Gesamthöhe oder die Nabenhöhe, desto höher fällt der Ertrag aus. Nebst den vielen positiven Aspekten, hat die Windkraft einige negative Auswirkungen. Insbesondere die Auswirkungen auf Mensch und Anwohner, die sich über Lärm und Schattenwurf beschweren bis hin zur Belastung der Flora und Fauna durch die Gefährdung von Vögeln, Fledermäuse oder auch Wildtiere. Der Begriff NIMBY (not in my back yard) steht sinnbildlich für alle Sympathisanten von Windkraftanlagen, die allerdings die Anlagen nicht im eigenen Garten oder Hinterhof sehen wollen
Im Jahr 2020 zählt die Schweiz ca. 40 installierte Gross-Windanlagen, die zusammengerechnet auf eine Strom-Produktion von insgesamt 140 GWh kommen. Windenergieanlagen in der Schweiz produzieren zwei Drittel ihres Stroms im Winterhalbjahr, genau dann wenn mehr Heizenergie und Strom für die Beleuchtung benötigt wird und bilden damit eine ideale Ergänzung zu den Wasserkraftwerken und Solaranlagen, die im Sommer am meisten Strom produzieren, beschreibt das Bundesamt für Energie (2020) die Windenergie. Die Schweizerische Windenergie, auch wenn noch nicht mehrheitlich akzeptiert und vielerorts nicht gebilligt, bildet im Zusammenhang mit den Produktionsprofilen der Wasserkraft wie auch der Solarenergie einen wichtigen Mitspieler wenn es um die saisonale Verfügbarkeit geht. Beleuchtet man im Speziellen die Produktionskurve der Windkraft, so setzt diese dann ein, wenn die Solarkraft aussetzt und bildet so ein perfektes Zusammenspiel.
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Abbildung 10 - Stromproduktionsprofile Wasser, Wind- und Solarkraft (Bundesamt für Energie, Bern, 2020)
Trotz des neuen Aufschwunges für die Windenergie im Jahr 2019, macht die Stromproduktion aus Wind weniger als 1% der gesamtschweizerischen Stromproduktion aus. Dennoch, die Windenergie hat noch immer grosse Potenziale die, regulatorische Rahmenbedingungen ausgeschlossen, genutzt werden können.
«Windenergie hat in Europa ein grosses Realisierungspotenzial. In der Schweiz hingegen sind die Möglichkeiten zur Energieversorgung mit Windkraft schwierig. Zwar hat der Bund gemäss Energiestrategie 2050 insgesamt 4 TWh aus Windenergie als realistisch eingeschätzt. Die heutige Windtechnologien lassen sich auch in der Schweiz gut einsetzen. Geeignete Standorte sind ausreichend identifiziert. Jedoch scheitern viele Projekte in der Praxis an dem Konfliktpotenzial (u.a. am Landschafts- und Naturschutz).» (Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen, 2020, S. 1)
Da die Schweizerischen Realisierungskosten bedeutend über dem Marktpreisen im Ausland liegen, wird sichtbar, dass für die Realisierung solcher Vorhaben Fördergelder benötigt werden. Aktuell ist nach der kostendeckenden Einspeisevergütung KEV die Einspeisevergütung mit Direktvermarktung.
1.7.5 Nutzung der Geothermie
Die Schweizerische Vereinigung für Geothermie (2020) beschreibt den Begriff Geothermie als Zusammensetzung aus dem griechischen «geo» (Erde) und «thermos» (warm). Idee dahinter ist, sich dabei der existierenden Wärme im Untergrund zu bedienen und sich die Wärme für Heizzwecke wie auch für die Elektrifizierung zu Nutze zu machen. Auch für Prozesswärme in der Industrie, Fernwärme oder als sanitäres Warmwasser lässt sich die Geothermie einsetzen.
In der Geothermie unterscheidet man zwischen zwei Verfahren, der hydrothermalen und der petrothermalen Verfahren. Die hydrothermalen Systeme nutzen das bereits existierenden Warmwasser aus den Gesteinsschichten, sogenannte Aquifer, direkt zur Erzeugung von Wärme oder Strom. Bei petrothermalen Systemen hingegen wird kein Aquifer benötigt und ist somit nicht an geologische Standorte gebunden. Beim petrothermalen System wird Kaltwasser durch eine erste Bohrung in vorgängig geschaffenen Gesteinsrissen gelassen um die anstehende Wärme des Gesteines auf das Wasser zu übertragen, wobei es, durch eine zweite Bohrung wieder heiss hochgepumpt wird.
Über 99 % der Erde sind heisser als 1’000° C, nur ein Tausendstel der Erdmasse – die obersten 3 km – ist kühler als 100° C, so die Vereinigung für Geothermie (2020) weiter. Bei der Geothermie wird in aller Regel zwischen drei verschiedenen Tiefen unterschieden: untiefer, mitteltiefer und tiefer Geothermie. Für die geothermische Nutzung und Bau einer Geothermie-Anlage bedeutet dies, je tiefer die Bohrung, desto höher die herrschenden Temperaturen im Untergrund.
Geothermie gilt folglich als klimafreundlich, erneuerbar und als unabhängig, da keine weiteren Rohstoffe für die Nutzung der Energie erforderlich sind, insbesondere nicht aus dem Ausland.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 11 - Verschiedene Nutzungsmöglichkeiten der Erdwärme (Schweizerische Vereinigung für Geothermie, 2020)
«Über 80 Prozent der Geothermie-Wärme stammten aus Erdwärmesonden. In den letzten zehn Jahren verdoppelten sich sowohl die Heizleistung als auch die produzierte Heizenergie aus der Geothermie.» (Schweizerische Vereinigung für Geothermie, 2020, S. Statistik Schweiz)
Das Potenzial für die Geothermie, hauptsächlich für die Wärmenutzung, ist demnach enorm. Dies beweisen auch die publizierten Zahlen der Schweizerischen Vereinigung für Geothermie, welche sich im Jahr 2018 auf ca. 3'700'000 MWh geothermische Energie beliefen. Es bleibt abzuwarten wie sich diese Technologie entwickeln wird und wie die Nutzung dieser enormen Energiequelle unsere Zukunft positiv beeinflussen wird.
1.8 Aufbau der Arbeit
Um auf die komplexen Zusammenhänge zwischen Energiepolitik, den entsprechend definierten Massnahmen sowie der Zielsetzung der Studie einzugehen, bedarf es vorgängig einer Einleitung in die energiepolitische Geschichte der Schweiz ehe dann im ersten Abschnitt der Arbeit die Ausgangslage, die Problemstellung, die leitende Forschungsfrage sowie die inhaltliche Abgrenzungen zur vorliegenden Untersuchung beschrieben werden. Dabei werden auch kurz die nicht untersuchten Technologien vorgestellt um das Gesamtgebilde rund um die Erneuerbaren Energien zu verstehen und allfälliges, zukünftiges Potenzial weiterer Technologien aufzuzeigen.
Das theoretische Grundgerüst als zweites, grosses Kapitel der Arbeit, dient der allgemeinen Orientierung und der Einsicht in die vielschichtige und sehr komplexe Thematik der Energiewirtschaft. Es behandelt dabei die wichtigsten Akteure, deren Einfluss auf die Zielsetzung eine Rolle spielt sowie die technischen Merkmale und Ausprägungen von Fördermethoden. Zudem sind die wichtigsten Komponenten, Akteure, bedeutende und alternative Fördermassnahmen und Mechanismen in ihrer Funktion beschrieben, um klarere Vorstellungen zu ermöglichen.
Der Abschnitt zur empirischen Untersuchung beschreibt die allgemeine, strukturierte und methodische Vorgehensweise der Arbeit. Unterteilt wird dieses Kapitel in einzelne Arbeitsschritte, namentlich die Experteninterviews, die aufgestellte Umfrage, potenzielle Optimierungsmöglichkeiten sowie die eigenständige, wirtschaftliche Untersuchung von zwei auserwählten Kraftwerken. Dabei werden detailliert die einzelnen Schritte beschrieben, Hintergründe für die Auswahl und das Vorgehen vorgestellt ehe dann, die Daten für die Konsolidierung aufbereitet werden.
Die gewonnenen Erkenntnisse sowie die Antworten zur leitenden Forschungsfrage werden im vorletzten Abschnitt der Arbeit detailliert beschrieben. Die Darstellung der Ergebnisse bildet dabei den wichtigsten Teil dieses Kapitels. Des Weiteren werden die Hintergründe sowie die Zusammenhänge erklärt, ehe dann die Konklusionen folgen sowie im Schlussteil mittels weiterführenden Fragestellungen die Basis für zukünftige Untersuchungen geschaffen wird. Dabei wird natürlich auch ein Blick in die Zukunft gewagt, welches Hauptbestandteil des Fazits und gleichzeitig den Abschluss dieses Teils bildet.
Im Anhang zur Arbeit werden sämtliche Berechnungen, Verzeichnisse, relevante Quellen, Interview- und Umfrage-Leitfaden sowie Diagramme der Beispielkraftwerke und die transkribierten Interviews zu finden sein.
2 Theoretisches Grundgerüst
2.1 Allgemeines
Das vorliegende theoretische Grundgerüst soll helfen, das komplexe Themengebiet rund um die Massnahme der Direktvermarktung mit Einspeisevergütung verständlich zu machen. Die in diesem Kapitel beschriebene Theorie ermöglicht dem Leser Einsichten in die diversen, vielschichtigen und teilweise sehr komplexen Themen rund um die Fördermassnahmen der Einspeisevergütung zu erhalten, sämtliche verwandten Themen zu beschreiben sowie die wichtigsten Akteure und weitere themenverwandte Mechanismen vorzustellen. Des Weiteren werden die wichtigsten Meilensteine der Energiewirtschaft erläutert, die verschiedenen Technologien der vorliegenden Untersuchung beschrieben, sowie die wichtigsten Kenn- und Signalwörter zum Thema erörtert, ehe dann im nächsten Hauptkapitel auf die empirische Untersuchung eingegangen wird.
2.2 Totalrevidiertes Energiegesetz EnG
Am 21. Mai 2017 wurde das revidierte Energiegesetz von den Schweizer Stimmbürgerinnen und Stimmbürger mit 58.2% der Stimmen angenommen. Das überarbeitete Energiegesetzt, welches ab 01. Januar 2018 in Kraft treten sollte, diente dazu diverse Faktoren der Energiewirtschaft wie beispielsweise die Erhöhung der Energieeffizienz, die Förderung der erneuerbaren Energien sowie ein Verbot für neue Atomkraftwerke zu konkretisieren und bildet damit die gesetzliche Basis für die Energiestrategie 2050. Nachfolgend eine Auflistung der wichtigsten Neuerung im Energierecht:
- Netzzuschlag
- Netzzuschlag
- Rückerstattung Netzzuschlag
- Förderung erneuerbare Energien
- Einspeisevergütungssystem (bisher kostendeckende Einspeisevergütung KEV)
- Besonderheiten Photovoltaik
- Investitionsbeiträge Biomasseanlagen
- Investitionsbeiträge Klein- und Grosswasserkraftanlagen
- Marktprämie für bestehende Grosswasserkraft
- Besonderheiten Windenergie und „Guichet Unique“
- Geothermie-Garantien und Geothermie-Erkundungsbeiträge
- Nationales Interesse
- Regelungen für Netzbetreiber und Zusammenschlüsse zum Eigenverbrauch
- Intelligente Messsysteme / Smart Metering
- Intelligente Steuerungen
- Tarife
- Herkunftsnachweis und Stromkennzeichnung
- Abnahme- und Vergütungspflicht der Netzbetreiber
- Zusammenschluss zum Eigenverbrauch
- Energieeffizienz
- Wettbewerbliche Ausschreibungen im Bereich Stromeffizienz (ProKilowatt)
- Emissionsvorschriften für Fahrzeuge
- Gebäudeprogramm
- Steuerliche Anreize im Gebäudebereich
- Kernenergie
- Keine neuen Rahmenbewilligungen und Verbot Wiederaufarbeitung
Eines der bedeutendsten Abschnitte zu den Neuerungen im Energierecht – wie auch für die vorliegende Studie - bildet das Kapitel «Förderung erneuerbare Energien», welches den Umbau der bisherigen kostendeckenden Einspeisevergütung beschreibt und die Basis dieser Untersuchung bildet.
2.3 Energiestrategie 2050
Mit der Annahme des neuen Energiegesetztes (vergl. Kapitel 2.2 ) wurde gleichzeitig auch der Grundstein für die Energiestrategie 2050 geschaffen. Die Schweiz kann so die Abhängigkeit von importierten fossilen Energien reduzieren und die einheimischen erneuerbaren Energien stärken, das schafft Arbeitsplätze und Investitionen in der Schweiz, beschreibt das Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK (2017) die Neuerungen.
«Nach der Reaktorkatastrophe von Fukushima im Jahr 2011 haben Bundesrat und Parlament den schrittweisen Ausstieg der Schweiz aus der Kernenergie beschlossen. Dieser Entscheid sowie weitere tiefgreifende Veränderungen im internationalen Energieumfeld, bedingen einen Umbau des Schweizer Energiesystems. Hierfür hat der Bundesrat die Energiestrategie 2050 erarbeitet. Sie führt die Stossrichtungen der Energiestrategie 2007 mit neuen Zielsetzungen verstärkt weiter.» (Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK, 2017, S. n/a)
Die Energiestrategie 2050 hat folgende drei Stossrichtungen hervorgehoben:
- Massnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz
- Gebäude
- Mobilität
- Industrie
- Geräte
- Massnahmen zum Ausbau der erneuerbaren Energien
- Förderung
- Verbesserung rechtlicher Rahmenbedingungen
- Atomausstieg
- Keine neuen Rahmenbewilligungen
- Schrittweiser Ausstieg – Sicherheit als einziges Kriterium
Im Hinblick auf die vorliegende Untersuchung ist ein spezielles Augenmerk auf die Massnahmen zum Ausbau der erneuerbaren Energien zu setzen. Dabei wurden neue Ziele und Richtwerte für den Bereich der Erneuerbaren Energien gesetzt. So ist beispielsweise die durchschnittliche, inländische Produktion der erneuerbaren Energien (ohne Wasserkraft) im Jahr 2020 auf 4'400 GWh und im Jahr 2035 auf 11'400 GWh zu steigern. Bei der Wasserkraft liegt die anzupeilende, durchschnittliche inländische Produktion bei 37'400 GWh im Jahr 2035 (vergleiche Kapitel 1.1 ).
Um konkret die benötigten Fördergelder für die hochgesteckten Ziele zu erreichen wurde demzufolge festgelegt, den Netzzuschlag von 1.5 auf 2.3 Rp/kWh anzuheben (vergleiche Kap. 2.7.8 ). Für die administrative Arbeit hinter der Verteilung der Fördergelder wurde damals eigens eine Stiftung gegründet (Stiftung Kostendeckende Einspeisevergütung, KEV), welche heutzutage vollständig in die Pronovo AG integriert wurde.
2.4 Pronovo
Pronovo wurde im Jahr 2009 als eine selbständige Stiftung mit dem Namen «Stiftung Kostendeckende Einspeisevergütung (KEV)» mit Sitz im aargauischer Frick gegründet. Die Stiftung bezweckte die Verwaltung, Koordination sowie Verteilung der Gelder, welche als Zuschläge auf die Übertragungskosten (Übertragung von Strom auf den Hochspannungsnetzen) erhoben wurden, als Fördermittel für erneuerbare Energien. Die Stiftung war damals als eigenständige Abteilung angesehen, allerdings mit Angliederung an die Swissgrid.
Mit der in Kraft tretenden Revision des Energiegesetztes 2018 wurden die Rollen neu verteilt. Die Mittel des KEV-Fonds und damit verbundenen Aufgaben wurden neu dem Bund zugeteilt. Somit wurde die bisher für die Verwaltung zuständige Instanz, die Stiftung Kostendeckende Einspeisevergütung KEV, aufgelöst, von der Swissgrid entkoppelt und als neu gegründete Gesellschaft Pronovo AG lanciert.
Seither ist Pronovo ein Unternehmen, welches die Brücke zwischen der öffentlichen Hand und den jeweiligen Kunden, unter anderem auch die Anlagenbetreiber sowie Produzenten, schlägt. Pronovo setzt konsequent die in er Energiestrategie 2050 beschlossenen Themen, überwiegend im Bereich Herkunftsnachweise sowie Förderung der erneuerbaren Energien, um.
«Pronovo ist für das Inkasso des Netzzuschlags, die Ausstellung von Herkunftsnachweisen und die Abwicklung der Förderprogramme des Bundes für die Stromproduktion aus neuen erneuerbaren Energien zuständig. Zu diesen Förderprogrammen zählen die Mehrkostenfinanzierung, das Einspeisevergütungssystem und die Einmalvergütungen für Photovoltaik-Anlagen.» (Pronovo AG, 2018, S. n/a)
2.5 Kostendeckende Einspeisevergütung (KEV)
Die im Jahr 2009 als sogenannte KEV (kostendeckende Einspeisevergütung) lancierte Lenkungsmassnahme als direkte Folge neuer energiepolitischer Ziele, wurde nach der Annahme der Energiestrategie 2050, ab dem 1. Januar 2018, erfolgreich in einem Einspeisesystem überführt (vergl. Kap. 2.7 ). Die Änderung erfolgte einerseits um künftig die nicht mehr garantiert kostendeckenden Vergütungen weiter zu sichern, andererseits aufgrund der steigendenden Nachfrage nach Fördergeldern und der damit einhergehenden Problematik der Finanzierung. Ferner wurde mit dem Umbau beschlossen, das Einspeisevergütungssystem und die Aufnahme ins Programm, zeitlich bis ins Jahre 2022 zu befristen. Konkret bedeutet das, dass die KEV Ende 2022 auslaufen wird.
«Von 2009 bis 2017 erhielten Betreiber von neuen Kraftwerken für die Produktion von Strom aus erneuerbaren Energien (Kleinwasserkraft bis 10 MW, Sonnenenergie, Geothermie, Windenergie, Biomasse und Abfälle aus Biomasse) finanzielle Unterstützung in der Form der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) oder seit 2014 der Einmalvergütung. Damit sollten umweltfreundliche Technologien zur Stromproduktion stärker gefördert werden. Finanziert wurde die kostendeckende Einspeisevergütung und die Einmalvergütung mit einem Aufschlag auf den Strompreis von max. 1.5 Rp./kWh.» (Eidgenössische Elektrizitätskommission - ElCom, 2018)
Die kostendeckende Einspeisevergütung war seit ihrer Einführung eine Erfolgsgeschichte. Bereits im ersten Jahr nach der Einführung der KEV gingen insgesamt mehr Anmeldungen ein als vorausgesehen und sie übertraf somit alle Erwartungen. Für solche Anmeldungen, die nicht direkt ins Förderprogramm aufgenommen werden konnten, wurde aufgrund des grossen Andrangs eine Warteliste eingeführt. Allerdings ohne grosse Fortschritte, da weiterhin viele Anmeldungen eingingen und die Warteliste stetig erweitert werden musste. Um die stetige ansteigende Warteliste wieder abzubauen, wurde 2014 die Einmalvergütung (EIV) für Photovoltaikanlagen eingeführt, beschrieb die Pronovo AG (2019) eine Facette der Thematik (vergleiche Kap. 2.6 ).
«Bis Juli 2020 werden noch 147 Photovoltaik-Anlagen mit einer Leistung über 100 kW (total 41 MW) in das Einspeisevergütungssystem aufgenommen, die bis und mit 30. Juni 2012 angemeldet wurden und für die der Betreiber das Wahlrecht zugunsten der Einspeisevergütung ausgeübt hat. Dies wird das letzte KEV-Kontingent für die Photovoltaik sein. Die KEV-Warteliste bei den übrigen Technologien wird nicht mehr weiter abgebaut.» (Pronovo AG, Frick, 2019, S. n/a)
Ferner ist zu beachten, dass das Einspeisevergütungssystem bis 2022 auslaufen wird und nur noch die Einmalvergütungen angeboten werden. Die Befristung der EVS respektive der KEV gelten jedoch lediglich für neu aufgenommene Anlagen der Warteliste. Bereits unterstützte Anlagen werden bis zum Ender der entsprechenden Unterstützungsdauer gefördert. Was nach 2022 folgt, ist aktuell Diskussions-Grundlage.
2.6 Einmalvergütung
Die ehemalige kostendeckende Einspeisevergütung wie auch das Folgemodell, das Einspeisevergütungssystem, war, zum Zeitpunkt der Debatte rund um die Erneuerungen des Energiegesetzes vor dem 1. Januar 2018, nicht oder nicht mehr kostendeckend. Folglich wurde beschlossen, das System zukünftig kostenorientiert statt kostendeckend zu gestalten. Die Einmalvergütung (EIV) wird zum Hauptfördersystem für Photovoltaikanlagen und neu können auch grosse Anlagen EIV beantragen, beschrieb das Bundesamt für Energie (2020) die Neuerungen des Energiegesetz.
«Die einmaligen Investitionsbeiträge (Einmalvergütungen) sind ein Instrument des Bundes zur Förderung der Stromproduktion aus Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen). Es gibt Einmalvergütungen für kleine PV-Anlagen (KLEIV) und Einmalvergütungen für grosse Anlagen (GREIV).» (Bundesamt für Energie BFE, Bern, 2020, S. n/a)
Die Einmalvergütung setzt sich aus einem Grundbetrag sowie einem Leistungsbetrag zusammen. Beide Förderbeträge richten sich primär nach dem Inbetriebnahme-Datum, der entsprechenden Anlagengrösse und deren Spitzenleistung sowie der entsprechenden Anlagen-Kategorie, welche gem. Energieförderungsverordnung festgelegt werden. Ein Beispiel kann der unteren Grafik entnommen werden:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 12 - Vergütungssatz für angebaute und freistehende Anlagen (Pronovo AG, 2019, S. n/a)
2.6.1 Einmalvergütung für kleine PV-Anlagen (KLEIV)
«Bei der Einmalvergütung handelt es sich um eine einmalige Investitionshilfe, welche ca. 30% der Investitionskosten einer entsprechenden Referenzanlage deckt. Mit dem neuen Energiegesetz vom 30. September 2016, welches am 01.01.2018 in Kraft tritt, profitieren auch Photovoltaik-Anlagen mit einer Leistung von kleiner 100 kWp von der Einmalvergütung. Die Leistungsuntergrenze für diese sogenannte kleine Einmalvergütung beträgt 2 kWp.» (Pronovo AG, 2019, S. n/a)
2.6.2 Einmalvergütung für grosse PV-Anlagen (GREIV)
«Bei der Einmalvergütung handelt es sich um eine einmalige Investitionshilfe, welche ca. 30% der Investitionskosten einer entsprechenden Referenzanlage deckt. Mit dem neuen Energiegesetz vom 30. September 2016, welches am 01.01.2018 in Kraft tritt, profitieren auch grosse Photovoltaik-Anlagen mit einer Leistung ab 100 kWp von der Einmalvergütung.» (Pronovo AG, 2019, S. n/a)
2.7 Einspeisevergütungssystem (EVS)
Mit den Verpflichtungen die Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen bis im Jahre 2020 auf 4.4 TWh respektive bis im Jahre 2035 bis min. 11.4 TWh zu steigern sowie dem neuen, totalrevidierten Energiegesetz EnG (vergleiche Kap.2.2 ), wurde aus der 2009 lancierten kostendeckenden Einspeisevergütung KEV, ab dem 1. Januar 2018, das Einspeisevergütungssystem.
«Die Einspeisevergütung ist ein Förderprogramm für erneuerbare Energien und gilt für folgende Technologien:
- Wasserkraft von 1 MW bis 10 MW
- Photovoltaik ab 100 kWp
- Windenergie
- Biomasse
- Geothermie
Es gibt für jede dieser Technologien eigene Vergütungstarife, die anhand von Referenzanlagen pro Leistungsklasse festgelegt sind. Die Dauer der Vergütung beträgt 15 Jahre (Ausnahme Biomasse 20 Jahre).» (Pronovo AG, Frick, 2020, S. n/a)
Die entsprechenden Tarife pro Technologie sowie deren detaillierte Zusammensetzung werden in der Energieförderungsverordnung (vergl. Kapitel 2.7.5 ) beschrieben und festgehalten und bilden die Basis der EVS.
2.7.1 EVS Vergütung für Photovoltaikanlagen
Der Vergütungssatz für Photovoltaikanlagen, richtet sich hauptsächlich nach dem Datum der Inbetriebnahme der Anlage, der entsprechend installierten Leistung sowie der entsprechenden Kategorie der Anlagen (angebaut, freistehen, integriert – vergleiche Kap. 2.13 ). Ergänzend wird dieser Vergütungssatz nicht fest für die Dauer der 15 Jahren zugesprochen, sondern unterliegt dem technologischen Fortschritt sowie den herrschenden Marktverhältnissen und wird dadurch in regelmässigen Abständen durch das Bundesamt für Energie angepasst (Referenz-Marktpreis, vergl. Kapitel 6.9 ).
2.7.2 EVS Vergütung für Wasserkraft und Biomasse
Der Vergütungssatz für die Wasserkraft sowie für die Biomasse wird nach ähnlichem Schema zusammengestellt und unterliegt ebenfalls dem technologischen Fortschritt.
«Die Vergütungssätze von Wasserkraftwerken setzen sich aus einer Grundvergütung, einem Druckstufenbonus sowie einem allfälligen Wasserbau-Bonus zusammen. Bei Biomassekraftwerken kann bei der Verwendung von landwirtschaftlicher Biomasse oder beim Einsatz von Holz ein entsprechender Bonus zu der Grundvergütung gewährt werden. Sowohl bei der Biomasse als auch bei der Wasserkraft werden die Vergütungssätze jährlich anhand der effektiven Produktion (äquivalente Leistung) überprüft und allenfalls angepasst.» (Pronovo AG, Frick, 2020, S. n/a)
2.7.3 EVS Vergütung für Windkraftanlagen
Auch Windkraftanlagen sind berechtigt, sich für die EVS zu bewerben und unterliegen, ähnlich den bereits vorgestellten Technologien, ebenfalls gewissen Anforderungen.
«Windanlagen mit einer elektrischen Leistung bis und mit 10 kW gelten als Kleinwindanlagen. Der Vergütungssatz für Kleinwindanlagen bleibt über die gesamte Vergütungsdauer gleich. Windanlagen mit einer elektrischen Leistung grösser 10 kW gelten als Grosswindanlagen. Bei Grosswindanlagen wird der Vergütungssatz nach fünf Jahren Betriebszeit überprüft und allenfalls angepasst.» (Pronovo AG, Frick, 2020, S. n/a)
2.7.4 EVS Vergütung für Geothermie
Geothermie-Anlage, wenn auch vergleichsweise selten in der Schweiz anzutreffen, können ebenfalls vom Einspeisevergütungssystem profitieren.
«Die Höhe des Vergütungssatzes (in Rp./kWh) für Geothermie-Anlagen richtet sich nach dem Anlagetyp sowie der Leistung.» (Pronovo AG, Frick, 2020, S. n/a)
2.7.5 Energieförderungsverordnung, EnFV
Die Verordnung über die Förderung der Produktion von Elektrizität aus erneuerbaren Energien, definiert und regelt die Förderungen aus erneuerbaren Elektrizitätsproduktionen, die aus dem erhobenen Netzzuschlag, gem. Energie-Gesetz, subventioniert wird. Dabei werden nicht nur die Vergütungssätze geregelt, sondern auch die Höhe und Berechnung der Einmalvergütung, die Umsetzung der Förderanträge der Warteliste, die Vergütungsdauer, das Bewirtschaftungsentgelt sowie alles weitere in Bezug auf die Förderung der EE.
Mit Inkrafttretens des neuen Energiegesetzes, wie in Kapitel 2.2 beschrieben, zu Beginn des Jahres 2018, wurde festgelegt, dass die entsprechenden Förderungs-Vergütungssätze pro Technologie, neu in der Energieförderungsverordnung beschrieben und eingesehen werden sollten. Dementsprechend führt nun die Energieförderungsverordnung kurz EnFV, neu die relevanten Vergütungstarife pro Technologie, beschriebt die Zusammensetzung und listet die entsprechenden Anforderungen an die Anlagen auf.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 13 - Auszug aus Energieförderungsverordnung, Kap. 2, Anhang 1.1 - Wasserkraftanlagen im Einspeisevergütungssystem, Jahr 2018 (Der Schweizerische Bundesrat, 2018, S. 35)
2.7.6 EVS Vergütungsmechanismen
Nebst den bereits erläuterten Rahmenbedingungen für die diversen Technologien der erneuerbaren Energien, existieren unterschiedliche Mechanismen für die Festlegung und Auszahlung der Vergütungssätze, nämlich folgende:
- Einspeisevergütung ohne Direktvermarktung
- Einspeisevergütung mit Direktvermarktung
- Einspeisevergütung mit Direktvermarktung – Spezialfall
Bestimmend dafür sind oder waren, nebst den Anforderungen an die produzierende mechanische Leistung in kW oder kWp, den Technologien sowie das Inbetriebnahme-Datum überwiegend die Anmelde-Zeitpunkte der Anlagen für den Bezug der entsprechenden Fördergelder.
2.7.6.1 Einspeisevergütung (ohne Direktvermarktung)
Beim Modell der Eispeisevergütung (EVS) ohne Direktvermarktung erhält der Produzent oder Anlagenbetreiber einen konstanten und vom Marktpreis unabhängigen Vergütungssatz pro produzierte kWh. Aufgrund der konstanten und Marktpreis unabhängigen Vergütung besteht für den Anlagenbetreiber zwar eine entsprechende Investitionssicherheit, allerdings besteht bei diesem Modell kein Anreiz zu einem markt- und bedarfsgerechten Produktionsverhalten.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 14 - Eispeisevergütung ohne Direktvermarktung, eigene Darstellung in Anlehnung an (Pronovo AG, Frick, 2018)
2.7.6.2 Einspeisevergütung mit Direktvermarktung
Die Einspeisevergütung mit Direktvermarktung ist im Rahmen der Förderprogramme ein Novum und basiert im Grundsatz auf dem Modell der Einspeisevergütung ohne Direktvermarktung (vergl. Kap. 2.7.6.1 ). Hierbei ist der Anlagenbetreiber eigens für die Vermarktung des produzierten Stromes verantwortlich.
Dieses Modell ist allerdings marktabhängig und zieht für die Berechnung des Vergütungssatzes den Referenz-Marktpreis, welches vom Bundesamt für Energie quartalsweise publiziert wird, hinzu. Folglich wird vom Standart-Vergütungssatz (gemäss Energieförderungsverordnung EnFV, Kap. 2.7.5 ) der Referenz-Marktpreis abgezogen, welcher dann die Höhe der Einspeiseprämie ergibt. Ferner wird, für die Aufwendungen der Selbstvermarktung, ein technologiespezifisches Bewirtschaftungsentgelt entrichtet. Somit hat der Anlagenbetreiber drei wichtige Einnahmequellen: Den Erlös aus dem Stromverkauf, die Einspeiseprämie sowie das technologiespezifische Bewirtschaftungsentgelt.Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 15 - Eispeisevergütung mit Direktvermarktung, eigene Darstellung in Anlehnung an (Pronovo AG, Frick, 2018)
2.7.6.3 Einspeisevergütung mit Direktvermarktung - Spezialfall
Wurde man in das Modell der Einspeisevergütung mit Direktvermarktung aufgenommen, gibt es neben der Einspeiseprämie, als Kompensation für tiefe Marktpreise, zudem noch den Spezialfall, dass der Referenz-Marktpreis den Vergütungssatz übersteigen kann. Tritt dieser Spezialfall ein, wird der übersteigende Teil, vierteljährlich von der Pronovo dem Anlagenbetreiber in Rechnung gestellt. So wird sichergestellt, dass Förderbeträge auch lediglich für die Förderung eingesetzt werden und nicht zweckentfremdet werden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 16 - Eispeisevergütung mit Direktvermarktung (Spezialfall), eigene Darstellung in Anlehnung an (Pronovo AG, Frick, 2018)
2.7.7 Anreizmechanismus - Einspeisevergütung mit Direktvermarktung
Die untere Grafik illustriert den Anreizmechanismus der Direktvermarktung und der damit gewünschten Verschiebung der Einspeisung des Stromes in Zeiten grosser Nachfrage. Der Mechanismus funktioniert wie folgt:
Produziert und speist eine Anlage ihren Strom während tiefe Strompreise am Markt herrschen (bspw. am Nachmittag, ca. 15 Uhr), so fällt der Gesamterlös trotz Einspeisevergütung entsprechend tief aus (dunkelblaue Fläche). Wird die Einspeiseperiode auf den Vormittag verlegt, lässt sich mit dem Stromverkauf mehr verdienen, erklärte auch das Eidgenössische Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (2014).
Dies funktioniert sehr gut bei steuer- und regelbaren Anlagen, die Ihre Produktion drosseln oder entsprechend hochfahren können. Eine weitere Möglichkeit ist, die Speicherung des produzierten Stroms während Tief-Strompreisen und die Einspeisung des Stromes aus dem Speicher während Zeiten hohen Strombedarfs.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 17 - Anreizmechanismus der Direktvermarktung, eigene Darstellung in Anlehnung an (Pronovo AG, Frick, 2018)
2.7.8 EVS – Herkunft Fördergelder
Die Herkunft der zu verteilenden Fördergelder entstammt dem Netzzuschlagsfonds. Dieser Fonds wird kontinuierlich, aus einem gesetzlich definierten Zuschlag auf den Strompreis, gefüllt.
Mit jeder kWh die schweizweit verbraucht wird, erhebt der Bund einen Zuschlag, welcher direkt in diesen Fonds fliesst. Die Höhe der Abgabe bestimmt der Bundesrat jährlich und liegt aktuell, wie bereits mit der Energiestrategie 2050 (vergleiche Kap.2.3 ) festgelegt, bei maximal 2.3 Rp/kWh. Aufgrund des aktuellen, jährlichen Schweizerischen Stromverbrauches von rund 60 TWh ergibt es einen Gesamtbetrag von ca. 1.4 Milliarden Franken, welcher in den Netzzuschlagfonds fliesst.
Die Verwendung dieses erhobenen Strompreis-Zuschlages ist wie folgt reglementiert:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 3 Verwendungsarten des Netzzuschlagfonds, eigene Darstellung in Anlehnung an ( (Bundesamt für Energie, 2019, S. 1)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 18 - Netzzuschlagsfonds 2018 (Eidg. Finanzverwaltung, 2019, S. 285)
[...]
- Arbeit zitieren
- Emanuele Esposito (Autor:in), 2020, Einführung der Direktvermarktung von Stromerzeugungsanlagen mit Einspeisevergütung. Deren Auswirkungen auf die Anlagenbetreiber in der Schweiz, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1060193
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