Wie Stromsparen in der Schweiz die Gaskrise Europas bewältigen hilft

Die Erklärung, warum Einsparungen gerade Stromproduktion aus Gaskraftwerken verhindern, liegt in der Funktionsweise des europäischen Strommarktes: Der Einsatz der Kraftwerke wird jede Stunde neu auf Basis der sogenannten Merit-Order bestimmt. Diese listet die verfügbaren Kraftwerkskapazitäten in der Reihenfolge ihrer Einsatzkosten auf (Abbildung 2). In dieser Reihenfolge werden die Kraftwerke bis zur vollständigen Deckung der Nachfrage eingesetzt. Der Preis des teuersten noch benötigten Kraftwerks legt den Strompreis für diese Stunde fest. Wie in der Abbildung 2 dargestellt, sind aktuell Gaskraftwerke die teuersten Kraftwerke – weil Gas gerade Mangelware und damit sehr teuer ist. Am günstigsten sind dagegen erneuerbare Energien, gefolgt von der Kernenergie und danach von Kohlekraftwerken. Dabei gilt es zu beachten, dass hier nicht die gesamten Produktionskosten der jeweiligen Technologien relevant sind, sondern nur die Kosten für die Erzeugung einer zusätzlichen Kilowattstunde Strom.

Wenn wir nun in der Schweiz Strom sparen, sinkt die gesamteuropäische Nachfrage, und somit wird vor allem weniger Strom aus Gaskraftwerken produziert. Das Beispiel in der Abbildung zeigt Deutschland, aber das Stromnetz Europas ist sehr eng verbunden und Nachbarländer beeinflussen sich. In der Abbildung stellt ein Rückgang der Stromexporte in die Schweiz eine verminderte Nachfrage in Deutschland dar. Der Export Schweizer Stroms nach Deutschland stellt dort eine zusätzliche verfügbare Produktionskapazität dar.

Was bedeutet das in Zahlen?

Mit dem Marktmodell der BKW können wir berechnen, dass Einsparungen im Schweizer Stromverbrauch aktuell (im Jahresmittel) zu 83 Prozent Stromproduktion aus Gaskraftwerken reduzieren. Jede in der Schweiz gesparte Kilowattstunde (kWh) Strom spart daher unter Berücksichtigung der Verluste von etwa 50% bei der Stromerzeugung aus Gas 1.7 kWh Gas ein (1kWh Strom * 83% aus Gaskraftwerken / 50% Verluste = 1.7 kWh Gas – bezogen auf Brennwert von Gas). Und das funktioniert nicht nur im Winter, sondern auch im Sommer. Wer jetzt Strom spart, hilft mit, die Gasspeicher Europas für den Winter zu füllen.

Stromsparen hilft also sehr stark, den Gasverbrauch in Europa zu reduzieren. Und alle können hier etwas beitragen.

Genauso, wie sich der Gasverbrauch durch Stromsparen reduzieren lässt, passiert dies auch durch die Produktion von eigenem Strom, z. B. aus Photovoltaik (PV). Durch das grössere Angebot von PV-Strom wird in der Merit-Order zusätzliches (günstiges) Stromangebot hinzugefügt und folglich werden weniger Gaskraftwerke eingesetzt. Eine typische 10-kWp-PV-Anlage auf dem Dach eines Einfamilienhauses erzeugt im Schweizer Mittel etwa 9’500 kWh Strom pro Jahr. Eine zusätzliche Stromproduktion in diesem Volumen verhindert zurzeit 6’000 kWh Stromproduktion aus Gaskraftwerken (und 1’400 kWh aus Kohlekraftwerken) pro Jahr (Bei der Stromproduktion aus Photovoltaik beträgt der Verdrängungseffekt für Strom aus Gaskraftwerken nur 63% statt 83%, da zu den Hauptzeiten der PV-Produktion seltener Gaskraftwerke eingesetzt werden.). Damit werden folglich 12’000 kWh Gas gespart. Dies entspricht etwa dem Wärmebedarf eines modernen Einfamilienhauses.

Neben den Sparmassnahmen kann man auch die eigene Heizung ersetzen. Hier ist die Sache bezüglich Gassparen aber aktuell (!) nicht ganz so einfach wie bei einer PV-Anlage:

Wenn man seine Gasheizung durch eine Wärmepumpe ersetzt, senkt man den direkten eigenen Gasverbrauch, erhöht aber den Gasverbrauch der Stromproduktion. Hier entscheiden die Effizienzen, welcher Effekt grösser ist: Eine Wärmepumpe heizt, indem sie unter Einsatz von Strom der Umgebung Wärme entzieht und für die Raumwärme nutzbar macht. Dabei kann sie viel mehr Wärme bereitstellen, als sie Strom verbraucht. Die relevante Kenngrösse ist hier die sog. Jahresarbeitszahl. Je nach Wärmepumpentyp und Standort liegt diese Zahl typischerweise zwischen 3 und 4. Das bedeutet, dass die 3- bis 4-fache Menge Wärme aus dem eingesetzten Strom bereitgestellt wird. Bei neuen und sehr effizienten Anlagen kann dies auch noch mehr sein. Verknüpft mit der Effizienz eines Gaskraftwerkes von etwa 50 Prozent bedeutet dies, dass eine mit Strom aus Gaskraftwerken versorgte Wärmepumpe weniger Gas benötigt als eine Gasheizung (etwa 35 bis 50 Prozent weniger). Eine verbesserte Gebäudedämmung reduziert den Energieverbrauch zusätzlich.

Wenn man noch eine Ölheizung besitzt, steht man allerdings vor einem Dilemma. Für die Treibhausgasemissionen ist ein Ersatz durch eine Wärmepumpe sehr sinnvoll: Der zusätzliche Gasverbrauch in der Stromerzeugung für die Wärmepumpe führt zu deutlich geringeren Emissionen als die Ölverbrennung in der Heizung. Allerdings ist dieser Schritt für den nächsten Winter kontraproduktiv für die Versorgungssicherheit mit Gas. Unter diesem Gesichtspunkt wäre daher eine Verschiebung der Umstellung um ein bis zwei Jahre eine Option, bis Europa eine Gasversorgung ohne Bezug aus Russland sichergestellt hat. Falls die Heizung aber wirklich jetzt ersetzt werden muss, sollte man dennoch über eine Wärmepumpe nachdenken, anstatt weitere 20 Jahre mit Öl zu heizen. Installiert man gleichzeitig auch noch eine neue PV-Anlage, kann man den zusätzlichen Gasverbrauch – wie oben aufgezeigt – ebenfalls ausgleichen.

Aktuell werden offenbar viele elektrische Heizkörper verkauft, mit denen sich manche versprechen, im Falle einer Gasrationierung ihr Haus weiterhin heizen zu können. Dies würde die Lage aber noch weiter verschärfen: Der zusätzliche Stromverbrauch würde durch Gaskraftwerke ausserhalb der Schweiz zur Verfügung gestellt werden müssen, die wiederum durch die Energieverluste bei der Stromerzeugung doppelt so viel Gas benötigen, wie die einfache Gasheizung verbrauchen würde. Solches Verhalten würde also den Gasverbrauch in einer Versorgungskrise noch weiter erhöhen und damit stark dazu beitragen, dass es auch noch zu einer Strommangellage in Europa kommt. Dieser könnte sich auch die Schweiz mit ihrer Importabhängigkeit im Winter nicht entziehen.