von Markus Häring und Markus Saurer

Wie konnte es zum Debakel der Energiestrategie2050 kommen? Dabei wurden doch zahllose Studien in Hochschulen und namhaften Ingenieurbüros erfasst. An den Schalthebeln der Energieversorgung sassen doch qualifizierte Fachleute und in den Verwaltungsräten der Energieunternehmen Wirtschaftsführer aus der Industrie und nur noch wenige Politiker. Checks und Balances in den Unternehmen und in den verantwortlichen Gremien waren implementiert. Korruption und kriminelle Energie schliessen wir zum Vornherein aus. Was konnte da noch schief gehen?

Und trotzdem stehen jetzt alle mit langen Gesichtern da und stellen fest, dass Energiepreise in schwindelerregende Höhen schiessen und die Energieversorgung schon in naher Zukunft nicht mehr gesichert ist. Die Strommangellage, das worst case Szenario der Risikoanalyse der Schweiz, ist plötzlich in den Bereich des Wahrscheinlichen gerückt.

Wie konnte es so weit kommen? Die Antwort ist auf mehreren Ebenen zu suchen,  und wir erheben keinesfalls den Anspruch, alle Antworten gefunden zu haben. Denn die Problematik steckt in der Komplexität der Energieversorgung selbst, insbesondere bei der Stromversorgung. 

Die alte Energiewelt

Elektrizität ist ein ganz besonderes Gut. Sie muss in der gleichen Millisekunde konsumiert werden, in welcher sie produziert wird. Elektrizität kann man nicht wie Öl in einen Tank füllen, dann verkaufen und transportieren und schliesslich liegen lassen, bis sie gebraucht wird. Elektrizität lässt sich immer nur nach einem Energie-Umwandlungsprozess in anderer Form speichern und durch einen weiteren Energie-Umwandlungsprozess wieder in Elektrizität zurückwandeln. Bei beiden Umwandlungen entstehen Verluste. Die Zwischenlagerung verbraucht zusätzlich Energie und weitere Ressourcen, zum Beispiel in Form von Wasserspeichern oder chemischen Batterien.

Die Planung und die Investitionen in das Stromversorgungssystems der Schweiz waren ursprünglich geprägt von volkswirtschaftlichem Denken. Beim Bau der Wasserkraftwerke stand der Aufbau eines stabilen Netzes im Vordergrund. Laufwasserkraftwerke waren für die Bandlast gedacht, Speicherwerke zum Ausgleich saisonaler Schwankungen, Regelwerke zum Ausgleich tageszeitlicher Schwankungen. Ein zusammenhängendes, stabiles System. Ab den späten sechziger Jahren kamen die Kernkraftwerke dazu. Sie erhöhten das Angebot an Bandstrom und ermöglichten mit der regelbaren Wasserkraft einen lukrativen grenzüberschreitenden Handel. Export und Import von Strom waren zudem weitere, sehr flexible Steuerelemente zur Stabilisierung des Netzes. Alles lief ziemlich problemlos, solange die inländische Produktion über das Jahr gesehen den Verbrauch übertraf. Nicht nur eine stabile Versorgung war garantiert, sondern auch eine recht stabile Preisstruktur. 

In dieser Produktionsstruktur ergaben sich auch relativ einfache Geschäftsmodelle. Investitionskosten, Betriebskosten und Erträge liessen sich ziemlich genau ermitteln oder planen, die Risiken waren überschaubar. Diese Geschäftsmodelle liessen sich problemlos finanzieren. Investitionen lohnten sich. Da macht jede Bank mit. Dass sich der Staat an diesen sicheren und einträglichen Infrastrukturprojekten beteiligen wollte, ist naheliegend. Es ist auch nachvollziehbar, da bei der Wasserkraft Ressourcen benutzt werden, die in der Hoheit des Staates (Kanton) liegen. Die Kantone lassen sich «ihren Beitrag» mit Wasserzinsen vergüten – und das nicht zu knapp. Notabene fehlt dieses Geld dann für Neuinvestitionen. Das Ganze funktionierte mit einem recht einfachen Regelwerk. Komplizierter ist es mit den Kernkraftwerken. Das sind zwar sehr zuverlässige Energieproduktionsmaschinen. Zu deren Bau und Betrieb müssen allerdings komplexe Ressourcen beschafft sowie ein- und umgesetzt werden. Die Technik ist anspruchsvoller, und bedarf eines rigorosen Managements zur Sicherheit. Mit dem ENSI wird Letzteres zusätzlich durch eine unabhängige Behörde überwacht.

Die neue Energiewelt

Mit den neuen erneuerbaren Energien (NEE) hat sich alles radikal verändert. Im Gegensatz zu Wasser- und Kernkraft produzieren Wind und Sonne weder Band- noch Regelenergie. Die Stromproduktion erfolgt stochastisch, also kaum oder gar nicht planbar. Sie kann jedenfalls keineswegs bedarfsgerecht gesteuert werden. Dazu sind ganz andere Betriebs- und Geschäftsmodelle nötig. Da der Wert von Strom je nach Angebot und Nachfrage stark variiert und nicht vorausbestimmt werden kann, funktionieren nur Geschäftsmodelle mit einer garantierten Abnahmeverpflichtung. Das heisst, wenn Strom produziert wird, muss er zu einem garantierten Preis ins Netz eingespeist werden können – jedoch ohne Lieferverpflichtung!  Nur mit einem solchen Abnahmevertrag, den es so in einem freien Markt sicher nicht geben würde, wird die Investition in eine Windturbine oder einen Solarpark einigermassen plan- und damit finanzierbar. Die garantierten Preise werden regulatorisch-zwangsweise über Netzentgelte einfach auf die Stromverbraucher überwälzt. Das Geschäftsrisiko der NEE-Produzenten ist minimal. Die grossen Energiekonzerne wie Axpo, Alpiq, BKW und Konsorten nutzen das verständlicherweise aus und investieren fleissig im Ausland in solche Projekte, wo ebenfalls staatliche Absicherung erfolgt. 

Aber in dieser Sache liegt ein ganz grosser Haken. Für Investoren in Wind und Sonne ist sie interessant, für konkurrierende Energieproduzenten mit zuverlässig produzierenden Kraftwerken hingegen geradezu verheerend. Letztere müssen mit ihrem Strom beim Einspeisen ins Netz hintenanstehen. Und aus der Sicht des gesamten Netzes ist es mit der planbaren Netzbelastung vorbei.  

Die reinen Produktionskosten von Solarstrom sind immer günstiger geworden. Solarpaneele produzieren heute teilweise billiger als Wasserkraftwerke oder die effizientesten Gaskraftwerke. Mit dem Einspeiseprivileg von Erneuerbaren wird das Merit-Order-Prinzip aber ad absurdum geführt. Auch wenn die Produktionskosten von PV oder Wind günstiger sein sollten als Bandenergie aus konventionellen Kraftwerken, kann vorrangig ins Netz aufgenommener NEE Strom nicht bedarfsgerecht sein. Die Produktion schwankt erratisch, und das Netz würde bei einer hohen wie bei einer niedrigen Produktion von NEE gleichermassen seine Stabilität verlieren. Kraftwerke mit zuverlässiger und regelbarer Produktion müssen deshalb immer wieder einspringen.  Aber ein solcher Stop-and-Go-Betrieb macht diese «Lückenfüller» unrentabel, und also die Investition in Kraftwerke mit zuverlässiger und regelbarer Produktion unattraktiv. Für Kraftwerke die nur teilzeitlich produzieren, gibt es kein profitables Geschäftsmodell mehr, es sei denn, der Staat helfe mit Subventionen nach.  Ohne Subventionen investiert niemand mehr in Grundlastkraftwerke.

Genau an diesem Punkt stehen wir heute. Der Verwaltungsratspräsident der Alpiq, Johannes Teyssen, hat das in seinem Interview in der NZZ vom Sonntag, 24. April 2022, richtig bemerkt: Wir leben von dem, was unsere Mütter und Väter geschaffen haben. Investitionen in Kernkraftwerke sieht er als uninteressant. 

Für die Netzstabilität, die Versorgungssicherheit und die Volkswirtschaft ist das schlecht. Kommt noch dazu, dass auch der Handel mit dem Ausland bald nicht mehr bedarfsgerecht funktionieren dürfte. Nicht nur die Schweiz, sondern einige weitere Länder, wird/werden in Zukunft immer mehr importieren wollen und wenig bis nichts mehr für den Export übrighaben, zumal im Winterhalbjahr. Es ist ernsthaft zu befürchten, dass es in naher Zukunft im europäischen Netzverbund nicht immer genug Strom geben wird. Damit ist eine wichtige Möglichkeit, das Netz zu stabilisieren, stark in Frage gestellt. Die Versorgungssicherheit wird immer fragiler, da auch im Ausland immer weniger in stabilisierende Kraftwerke investiert wird. Und niemand scheint verantwortlich zu sein. Wo liegt der Denkfehler, der zu diesem Dilemma geführt hat?

Wo liegt der Fehler?

Er liegt beim unredlichen Vergleich der Produktionskosten. Bei aller Sympathie zur Photovoltaik – die direkte Umwandlung von Lichtquanten in Strom ohne mechanische Teile ist faszinierend – sind Solarzellen leider nur die halbe Geschichte der Stromproduktion. Solarpaneele sind wie Wasserturbinen. Sie wandeln fliessendes Wasser zuverlässig in Elektrizität um. Doch niemand würde je in eine Wasserturbine investieren, ohne einen Staudamm zu bauen. Erst damit kann Strom bedarfsgerecht produziert und ins Netz eingespeist werden. Genau dann, wenn er am andern Ende des Netzes in der gleichen Millisekunde verbraucht wird. Deshalb ist zufällig produzierter Wind- und Solarstrom von minderer Qualität. Es kann nicht sein, dass ein Produkt minderer Qualität Einspeisevorrang vor einem Produkt höherer Qualität hat, nur weil es «eben gerade da ist». Konkret passiert das, wenn aufgrund von zu viel produziertem Wind- und/oder Solarstrom, bei Laufwasserkraftwerken das Wasser über das  Wehr abgelassen werden muss, statt durch die Turbinen zu laufen. Das ist sträfliche Energie- und Wertvernichtung.

Die Produktion muss sich dem Bedarf anpassen, umgekehrt funktioniert das nicht, bzw. führt das durch Abschaltungen, Rationierung und weiteren Massnahmen zu exorbitanten Schäden in Wirtschaft und Gesellschaft. Eine unschädliche Anpassung des Verbrauchs an die Produktion ist nur in einem unbedeutend schmalen Bereich möglich. Oft hört man auch das Argument: Irgendwo weht immer der Wind. Dunkelflauten werden als Schreckgespenst abgetan. Dass solche aber häufiger auftreten als gedacht zeigt eine Analyse von Florian Blümm auf. Ein ähnliches Argument lautet: Das Stromnetz sei doch wie ein See, der immer von irgendeiner Quelle her gefüllt werde, den man immer anzapfen könne. Leider ist auch dieses Bild falsch. Es suggeriert nämlich, dass das Netz eine Speicherfunktion habe. Aber dieser Stromsee könnte noch so gross sein – so gross wie ganz Europa, wie Alt-Nationalrat Ruedi Rechsteiner meint – seine Wassertiefe wäre kein Millimeter, um beim Vergleich zu bleiben. Denn es kann zu jeder Millisekunde nur so viel rausgenommen werden, wie reinkommt, sonst trocknet er sofort aus oder er überläuft. Ohne adäquate Regelung und Speicherung vor oder nach dem ominösen Stromsee geht nichts, es kommt zum Blackout.

Vermutlich wird der systemische Nutzen, Bandlast zu produzieren, unterschätzt. Das könnte unter anderem auf die nicht nachvollziehbare Behauptung der deutschen Agentur für Erneuerbare Energien zurück gehen, dass es in Zukunft überhaupt keine Grundlast produzierenden Werke mehr brauche («Grundlast war gestern»).  Dabei nimmt nicht allein der Gesamtbedarf an Strom zu, der Bedarf an Grundlast nimmt sogar überproportional zu. Automatisierte Betriebe, die gesamte Informationstechnologie, vom Daten-Center bis zum Netzwerkbetreiber, vom Streaming Service bis zum e-Banking, inklusive der Produktion und des Handels mit Kryptowährungen, alle benötigen ununterbrochen Strom. Mit der e-Mobilität entstehen zusätzlich neue Verbrauchsspitzen. Alle wollen abends und über Nacht die leeren Batterien laden. Das zeigt eindrücklich die berühmte «Duck curve» des Stromverbrauchs in Kalifornien mit einer Bedarfsflaute am Tag und einem Peak am frühen Abend. Für die Autobatterie als nächtlicher Stromlieferant für den Haushalt muss erst noch nachgewiesen werden, wie sowas für den Elektromobilfahrer interessant sein soll.

Wie lässt sich der Investitionsstau korrigieren?

Einfache Rezepte gegen den aktuellen Investitionsstau gibt es nicht, aber mit den folgenden drei Massnahmen würde vermutlich bereits sehr viel erreicht:

• Schaffung gleich langer Spiesse

Solar- und Windstromproduzenten müssten dazu verpflichtet werden, den Strom nur als Bandenergie oder als Regelenergie zu verkaufen. Dazu würden sie dann jedoch auch marktgerechte Preise erhalten. Die spontan-fluktuierende Einspeisung ins Netz dürfte nicht mehr möglich sein, nicht einmal zum – selbstzerstörerischen – Nulltarif. Jeder Solar- und Windstromproduzent sollte dazu verpflichtet werden, Speicherkapazität für seinen selbst produzierten Strom vorzuhalten. Dann hätten alle Produzenten wieder gleich lange Spiesse, Investoren hätten wieder vergleichbare Geschäftsmodelle, das Netz würde wesentlich stabiler. Marktverzerrende Subventionen würden entfallen. Der Regulierungsflut würde Einhalt geboten. 

• Einschränkung des Verbandsbeschwerderechts

Ein weiteres investitionshemmendes Element ist das Verbandsbeschwerderecht. Es ist richtig, dass Infrastrukturprojekte einem sorgfältigen Bewilligungsverfahren unterliegen, doch ein Einspruchsrecht gegen ein Projekt sollte nur direkt Betroffenen zustehen. Die Problematik liegt darin, dass Einsprechende keinerlei Verantwortung für unterlassene Projekte tragen. Wenn jedes Projekt durch Einsprachen so weit verzögert wird, dass am Schluss eine Baubewilligung nur noch durch eine juristische Interessenabwägung und nicht mehr durch gesetzliche Grundlagen möglich ist, will oder kann niemand mehr grosse Infrastrukturprojekte an die Hand nehmen. Ein Beispiel für ideologisch motivierte Verzögerungstaktik ist die Opposition gegen Tiefenlager für radioaktive Abfälle. Erst mit der Etablierung eines geregelten Sachplanverfahren, konnte hier gegen missbräuchliche Einsprachen Gegensteuer gegeben werden. Diese Massnahme könnte als Vorbild für zukünftige Infrastruktur-Grossprojekte dienen.

• Keine Technologieverbote

Die härteste Keule gegen politisch weniger populäre Technologien sind Verbote. Das Verbot der Erteilung von Rahmenbewilligungen für neue Kernkraftwerke war ein Jahrhundertfehler. Es erhebt die Verzögerungstaktik gegen Kernenergie zum Gesetz. Damit wird die einzige Technologie ausgebremst, die eine Strommangellage dauerhaft vermeiden könnte und gleichzeitig die Erreichung der Klimaziele ermöglichen würde. Die Aufhebung dieses Verbotes wäre ein wichtiger Schritt, um den Anschluss an die rasante Entwicklungen dieser nachhaltigen Technologie nicht weiter zu verlieren. Eine Technologie, welche dank ihrer hohen Energiedichte um Grössenordnungen weniger Ressourcen und Land verschleisst als Wind- und Solaranlagen. Selbstverständlich muss sich auch Kernenergie dem Markt stellen. Wenn aber auch hier, wie oben skizziert für gleich lange Spiesse gesorgt und Rechtssicherheit geschaffen ist, sind solche Projekte entgegen den Aussagen des Alpiq VR-Präsidenten eben auch finanzierbar.