Solarenergie: Ein Pionierprojekt in den Alpen

Solarenergie

Die Schweiz produziert im Winter weniger Strom als sie verbraucht – und muss Energie importieren. In der vorwiegend alpinen Landschaft stehen nur 42 Windräder. Bis 2034 will das Land seine drei aktiven Atomkraftwerke vom Netz nehmen. Eine Lösung des Problems ist die Solarenergie. Deshalb hat Axpo – der größte Produzent und Vermarkter von erneuerbarer Energie in der Schweiz – schon im September 2022 die größte alpine Solaranlage in der Eidgenossenschaft in Betrieb genommen. Das Solarkraftwerk wurde an der Muttsee-Staumauer des Pumpspeicherwerks Limmer im Kanton Glarus auf 2.500 Höhenmetern errichtet. Es liefert pro Jahr rund 3,3 Gigawattstunden klimafreundlichen Strom.

Fast 5.000 Solarmodule installierte man an der Staumauer. Dank ihrer alpinen Lage liefert die Anlage beim Muttsee rund die Hälfte ihrer Produktion während des Winterhalbjahres. Genau dann, wenn die Stromproduktion in der Schweiz tendenziell geringer ist als im Sommer. Die gesamte Solarenergie nimmt der Discounter Denner in den ersten 20 Betriebsjahren im Rahmen eines Direktstromabnahmevertrags (Power Purchase Agreement, PPA) ab und nutzt ihn für seine Filialen. Die Muttsee-Staumauer ist nach Süden ausgerichtet und damit ganztägig besonnt. Aufgrund des Neigungswinkels rutscht der Schnee im Winter von selbst ab. Der Netzanschluss war bei der Installation der Solarmodule bereits vorhanden und somit kein Ausbau notwendig.

Oberhalb von Disentis in den Graubündner Alpen baut Axpo eine noch größere Solaranlage. Diese soll das örtliche Skigebiet und die Bergbahnen mit „grünem“ Strom versorgen. Und Im Bündner Oberland, hoch über der Surselva auf rund 2100 Höhenmetern will Axpo auf einer Fläche von 80.000 Quadratmetern eine 10 Megawatt-Anlage bauen. 17 Gigawattstunden Strom soll sie liefern, was theoretisch für dem Verbrauch von 4.000 Schweizer Haushalten entspräche. Bis 2025 soll ein Teil der Anlage in Betrieb gehen. In Tavetsch in Graubünden ist der Bau einer weiteren 10 Megawatt-Anlage neben dem Nalps-Stausee auf alpinem Weideland geplant. Während im Schatten der Solarmodule Kühe weiden, erzeugt man darüber Strom. Im Rahmen einer Solaroffensive plant Axpo inzwischen den Zubau von 1,2 Gigawatt Leistung bis 2030. Dies entspricht einer Jahresproduktion von 1,5 Terawattstunden. Damit können mehr als 300.000 Haushalte ein Jahr mit „grünem“ Strom versorgt werden. Das ist ambitioniert – aber machbar.

Was ist eigentlich Energiearmut?

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Arm an Strom und Wärme. „Energiearmut bedeutet die Schwierigkeit oder Unmöglichkeit, eine Wohnung angemessen und zu einem angemessenen Preis zu heizen. Dazu gehören auch jene grundlegenden Energiedienstleistungen wie Beleuchtung, Verkehr oder Strom für Internet und sonstige Geräte“, stellte die Europäische Union 2011 fest. „An der Energiearmutsgrenze lebt ein einkommensschwacher Haushalt, der prozentual zu seinem Einkommen doppelt so viel für seine Energiekosten ausgeben muss.“, schreibt die Internationale Energieagentur (IEA). „In Energiearmut lebt ein Haushalt, wenn zehn Prozent des Einkommens aufgewendet werden müssen, um die eigene Wohnung angemessen heizen können.“, lautet die Definition der Wohltätigkeitsorganisation NEA (National Energy Action), die in England, Nordirland und Wales sicherstellen will, „dass sich alle eine warme und gesunde Wohnung leisten können“.

Als Folge der Energiekrise waren im Oktober 2023 laut NEA-Schätzungen zirka 6,3 Millionen britische Haushalte von „Energiearmut“ betroffen. Ein Jahr zuvor waren es noch 4,5 Millionen. 2023 zahlt ein britischer Durchschnittshaushalt 1.923 Pfund pro Jahr (2.205 Euro) für Energie. Konkret bedeutet das: Die Energierechnungen sind doppelt so hoch wie noch vor zwei Jahren.

In Verbindung mit schlechten Wohnverhältnissen und niedrigen Einkommen bedeutet dies, dass in Großbritannien mehr Menschen als je zuvor kaum oder gar nicht in der Lage sind, ihre Strom- und Heizkosten zu zahlen. Aus diesem Grund verschulden sie sich. Die Folgen sind dramatisch. Ohne einen warmen Raum, in dem sie Zeit mit ihrer Familie verbringen können, verbringen Kinder oft viele Stunden allein im Bett. Alternativ weichen sie auf öffentliche Orte wie Bibliotheken oder die Häuser von Freunden aus, um sich dort warm zu halten.

Manche Familien rationieren ihre Energie – und trennen sogar den Stromzähler freiwillig vom Netz. Zudem nutzen viele britische Familien einen Prepaid-Stromzähler. Das bedeutet, dass sie das Geld für die Energie im Voraus bezahlen müssen, indem sie ihr „Strom-Guthaben“ monatlich aufladen. Dabei müssen sie viel höhere Tarife hinnehmen als Kunden, die per Lastschrifteinzug zahlen. Wer seinen Prepaid-Zähler nicht aufladen kann, läuft Gefahr, in seiner Wohnung frierend im Dunklen zu sitzen. Mit diesem System können Energieanbieter Strom und Heizung einfach „abstellen“.

Die gute Nachricht: Die Fahrrad-Offensive der EU-Kommission

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Mehr Wege, mehr Platz, mehr Abstellmöglichkeiten. Mit einer von der EU-Kommission vorgeschlagenen Absichtserklärung (Declaration on Cycling) soll der Radverkehr in Europa gestärkt werden. In diesem am 4. Oktober präsentierten Grundsatzpapier wird betont, dass Fahrradfahren ein nachhaltiges, erschwingliches und gesundes Verkehrsmittel sei. Für eine gute Radinfrastruktur in allen EU-Ländern brauche es allerdings klare Verpflichtungen. Zum Beispiel zu mehr Radwegen, ausreichend Platz für Fahrradfahrerinnen und Fahrradfahrer sowie sicheren Abstellmöglichkeiten. „Sicherheit ist eine Grundvoraussetzung für die Förderung des Radverkehrs. Radfahrer sind besonders gefährdet – neun Prozent der tödlichen Verkehrsunfälle in der EU sind Radfahrer.

Neben einer sichereren Infrastruktur wie getrennten Radwegen sollten alle Elemente des Konzepts des sicheren Systems sowohl für Fahrräder als auch für Autos gelten. Dazu gehören sichere Geschwindigkeiten sowie die ordnungsgemäße Durchsetzung der Straßenverkehrsvorschriften. Zusätzlich zur Sicherheit wird diese Erklärung dazu beitragen, hochwertige Arbeitsplätze zu schaffen, unter anderem in den Bereichen Ausbildung und Radtourismus. Im Jahr 2022 wurden in der EU insgesamt 14,7 Millionen Fahrräder hergestellt, was einem Anstieg von 29 Prozent zwischen 2012 und 2022 entspricht“, kommentiert die für Verkehr zuständige EU-Kommissarin Adina Vălean diese Fahrradoffensive. Die Kommission will jetzt EU-Gelder für den Ausbau von Radwegen bereitstellen. Rechtlich bindend sind die Vorschläge jedoch nicht. Das Europäische Parlament und die EU-Staaten können den Text der Kommission immer noch modifizieren.

Die herausragende Position des Fahrrads als innerstädtisches Verkehrsmittel hat im vergangenen Mai in Meran eine – nicht repräsentative – Online-Umfrage zu den Zielen und Maßnahmen des städtischen Plans für nachhaltige Mobilität (PUMS) wieder einmal bestätigt. 45 Prozent aller Befragen gaben an, sich in der Kurstadt vorwiegend mit dem Fahrrad oder zu Fuß zu bewegen. Wohl auch deshalb forderte eine große Mehrheit ein durchgängiges Netz von sicheren Fahrradwegen und Fahrradabstellmöglichkeiten. Diese verkehrspolitische Schwerpunktsetzung entspricht den Zielen der Fahrrad-Strategie der Europäischen Union.

Innovation: das Energiespeichersystem TESS

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Der Titel könnte aus dem bunten Fantasy-Universum des Comic-Verlags Marvel stammen. Das Wort „Muspell“ bedeutet in der nordischen Mythologie das durch einen Riesen personifizierte Feuer. Bei dem gleichnamigen von Eurac Research in Bozen koordinierten Projekt geht es allerdings nicht um Riesen, Superhelden oder Götter. Hier geht es um die Entwicklung eines thermischen Energiespeichersystems (Thermal Energy Storage System – TESS). „Muspell“ beginnt im Oktober 2023 und dauert vier Jahre. Gemeinsam mit Eurac Research sind fünf renommierte europäische Wissenschaftspartner beiteiligt. Das sind Swisspod Technologies, das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme, das Nationale Institut für Chemie in Slowenien, die Universität Politècnica de Catalunya und das Politecnico in Mailand.

Mit einem innovativen Ansatz, der sich auf die Materialforschung stützt, will dieses Konsortium ein kompaktes, hochflexibles und modulares System entwickeln. Dies soll eine höhere Energiedichte und eine nahtlose Integration von Wärmepumpenfunktionen ermöglichen. TESS wird neue Anwendungsmöglichkeiten in energieintensiven Industriezweigen eröffnen. Von der verarbeitenden Industrie, der Textilindustrie, der Lebensmittelverarbeitung und der Baustoffindustrie bis hin zu den Bereichen Verkehr, Energie und Umweltdienstleistungen ist alles dabei. Der Betrieb dieses innovativen Energiespeichers umfasst die Aufnahme von Wärmeenergie aus verschiedenen Quellen und deren Speicherung in einem geeigneten Medium. Wenn die gespeicherte Energie benötigt wird, gibt das TESS diese auf dem gewählten Temperaturniveau an die gewünschte Anwendung ab.

Diese Initiative erleichtert den Zugang zu sauberer Energie und verringert gleichzeitig den Kohlenstoff-Fußabdruck in mehreren Produktionsbereichen. Dabei wird das neuartige thermische Energiespeichersystem auch als hochmoderne Wärmebatterie dienen. Zudem wird die effiziente Erfassung, langfristige Speicherung und Nutzung von Abwärme ermöglicht, die bei zahlreichen industriellen Prozessen entsteht. Das Potenzial für breitere Anwendungen betrifft auch das komplexe Wärmemanagement der ultramodernen Hyperloop-Technologie. Dabei handelt es sich um ein Hochgeschwindigkeitsverkehrssystem, bei dem sehr viel Wärme freigesetzt wird, die aufwändig aufgefangen werden muss. Die Hyperloop-Ingenieure wollen den Waren- und Personentransport revolutionieren. Die Passagiere der Zukunft sollen mit einer Geschwindigkeit von mehr als 900 Kilometern pro Stunde auf Magnetfeldern in luftleeren Röhren von einer Großstadt zur anderen transportiert werden.

Mit gutem Beispiel voran: biwi im Wipptal

BIWI

Was funktioniert eigentlich eine Biogasanlage und was wird dort aus tierischen Wertstoffen produziert? Im Sommer haben wir unsere Mitglieder zu einer Betriebsbesichtigung bei Biogas Wipptal (biwi) eingeladen. Dabei lernten wir ein innovatives Vorzeigeunternehmen kennen, das auch für andere Südtiroler Täler ein interessantes Entwicklungs- und Erfolgsmodell sein könnte.

Die Biogas Wipptal GmbH in Pfitsch (heute mit dem Markennamen biwi – Landwirtschaft fürs Klima) wurde 2008 gegründet. Damit wollte man im Wipptal, mit seiner intensiven milchproduzierenden Viehwirtschaft, einen aktiven Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Biogasanlagen verarbeiten Mist und Gülle mit einem Gärverfahren zu Dünger. Biwi unterscheidet sich von herkömmlichen Biogasbetreiben und reinigt den extrahierten Wasseranteil der vergorenen Gülle mit einem einzigartigen System der Umkehrosmose, bis das gesäuberte Wasser (50 Millionen Liter pro Jahr) schadstofffrei dem örtlichen Bach zugeführt werden kann. Die in den vergangenen Jahren aufwändig umgebaute Anlage kann aber noch viel mehr.

Dazu einige Fakten: In einem hochmodernen Upgrade-System verarbeitet biwi heute 150.000 Tonnen Rindermist und Rindergülle zu „grünem“ Bio-LNG, das als Treibstoff im Schwerverkehr eingesetzt werden kann (für 16 Millionen CO2-neutrale Kilometer pro Jahr) organischem Biodünger (für ein Drittel der Südtiroler Obstanbaufläche pro Jahr) und biogener Kohlensäure (für eine Milliarde Liter Mineralwasser pro Jahr). Mit der kompletten Verwertung aller angelieferten Stoffe entsteht eine regionale Kreislaufwirtschaft, die auch einen großen Beitrag zum Umweltschutz leistet. „Veredeltes Biogas‘“ könnte in Südtirol – vor allem im Hinblick auf den Klimaschutz – durchaus eine wichtige Rolle spielen. Die von biwi betriebene Biogasanlage im Wipptal bezieht Mist und Gülle von Milchbauern, die aber „nur‘“ für etwa zehn Prozent der Südtiroler Milchproduktion verantwortlich sind. Das heißt im Umkehrschluss, dass in unserem Land noch das 9-fache Potential an Biogas vorhanden ist. Zudem gibt es weiteres Potential in Mülldeponien und Kläranlagen. Das dort erzeugte Biogas könnte – als Bio-Methan – fossiles Erdgas ersetzen.