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ÜBER DIE NACHHALTIGKEIT VON SOLARSTROM IN DER SCHWEIZ : EIN TOTALER FEHLSCHLAG Ferruccio Ferroni, Dipl. Ing. ETH Theo Schaub, Dipl. Ing. ETH
Einleitung Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden. Energie kann nur von einer Energieform in eine andere umgewandelt werden. So kann zum Beispiel chemische Energie in thermische Energie (Heizung mit fossilen Brennstoffen), thermische Energie in mechanische Energie (Dampf- oder Gasturbine), Energie der Lage in Bewegungsenergie (Wasserkraftwerke), chemische Energie in elektrische Energie (elektrische Batterie), Lichtenergie in elektrische Energie (Photovoltaik) oder Kernspaltung in elektrische Energie (Kernenergie) umgewandelt werden. Es ist ein Naturgesetz, dass alle solchen Umwandlungsprozesse mit Verlusten verbunden sind. Der relative Anteil solcher Verluste ist von verschiedensten Faktoren abhängig. Bei mechanischen Prozessen treten Reibungsund damit Wärmeverluste auf, bei thermischen Prozessen (z.B. Verbrennungsmotoren) ist das Verhältnis von höchster zu tiefster Temperatur massgebend. Der Mensch strebt jeweils an, bei allen Prozessen, die ihm dienen, die Verluste so gering wie möglich zu halten. Ja, er stellt noch höhere Ansprüche: Der energetische Aufwand, um eine Umwandlungsanlage zu bauen und zu betreiben, soll – vernünftigerweise – kleiner sein als die gewonnene Nutzenergie während der Lebensdauer der Anlage. Wir sprechen da von Nachhaltigkeit oder Erntefaktor. Vor vielleicht 30 Jahren war dieser Begriff sehr einfach definiert. Die Forstwirtschaft spricht von nachhaltiger Bewirtschaftung, wenn nicht mehr Holz geerntet wird, als jeweils nachwachsen kann. Heute verstehen wir den Begriff umfassender; er wird ausgedehnt auf wirtschaftliche und soziale Aspekte. In der Schweiz ist der Begriff Nachhaltigkeit in der Bundesverfassung, Art. 73 wie folgt umschrieben: „Bund und Kantone streben ein auf Dauer ausgewogenes Verhältnis zwischen der Natur und ihrer Erneuerungsfähigkeit einerseits und ihrer Beanspruchung durch den Menschen anderseits an.“ Auf die Prozesse der Energieumwandlung angewandt heisst dies nichts anderes, als dass man der Natur nicht mehr Energie entnehmen soll, als man nach der Umwandlung gewinnt. Es geht somit darum, Energieausbeute und Energieaufwand einander gegenüber zu stellen. Energieumwandlungsprozesse für die Stromerzeugung erfolgen durch verschiedene Typen von Kraftwerken. Man spricht dann von Gas-Kraftwerken, Wasserkraftwerken oder Kernkraftwerken. Für Solarstrom ist es üblich, von Photovoltaik-Anlagen zu sprechen.