Die Energiewende stellt die Schweiz vor grosse Herausforderungen, insbesondere mit Blick auf die Stromversorgung im Winter. Eine neue Studie zeigt nun, wie eine flexible Stromnutzung helfen kann, die Abhängigkeit von Importen zu senken und das Netz zu stabilisieren. Obwohl der Stromverbrauch durch mehr Elektroautos und Wärmepumpen deutlich ansteigen wird, kann die Versorgungssicherheit durch intelligente Steuerung verbessert werden.
Das Problem: Die Winterstromlücke in der Schweiz
Die Schweiz verfolgt das Ziel, bis 2050 klimaneutral zu werden. Dies bedeutet einen Abschied von fossilen Energieträgern und den Ausstieg aus der Kernenergie. Dadurch steigt der Bedarf an elektrischer Energie erheblich, denn Sektoren wie Verkehr und Wärmeversorgung werden zunehmend elektrifiziert. Schätzungen gehen davon aus, dass sich der Strombedarf bis 2050 auf rund 90 Terawattstunden (TWh) erhöhen könnte, was einer Steigerung von 50 Prozent gegenüber heute entspricht.
Während der massive Ausbau von Photovoltaikanlagen im Sommer zu Stromüberschüssen führt, entsteht im Winter eine kritische Lücke. In den sonnenarmen Monaten kann die heimische Produktion den Bedarf oft nicht decken, wodurch eine Abhängigkeit von Stromimporten entsteht. Diese Importe sind jedoch unsicher, da auch die Nachbarländer in Kälteperioden oft selbst mit Engpässen zu kämpfen haben. Die sogenannte Winterstromlücke ist daher eine der zentralsten Hürden für eine erfolgreiche Energiewende.
Flexible Stromnutzung als Lösungsansatz
Ein Forschungskonsortium unter Leitung der ETH Zürich hat in einer Studie untersucht, wie diesem Problem begegnet werden kann. Die Lösung liegt in der intelligenten Steuerung von Stromverbrauchern, auch als Lastmanagement oder „Demand Side Management“ bekannt. Die Idee dahinter ist, den Stromverbrauch gezielt in Zeiten zu verlagern, in denen viel erneuerbare Energie verfügbar und der Strompreis niedrig ist.
Besonders grosses Potenzial sehen die Forschenden bei Wärmepumpen und Elektroautos. Diese Geräte müssen nicht zu jeder Zeit mit voller Leistung laufen. Eine Wärmepumpe kann beispielsweise den Wärmespeicher im Haus aufladen, wenn die Sonne scheint. Ebenso können Elektroautos bevorzugt dann geladen werden, wenn das Stromangebot hoch ist, etwa tagsüber oder nachts bei starkem Windaufkommen.
Diese flexible Steuerung erfordert eine digitale Infrastruktur und intelligente Zähler (Smart Meter). Dadurch wird es möglich, die Lade- und Heizvorgänge automatisch und ohne Komfortverlust für die Nutzer zu optimieren. Die Studie zeigt, dass durch diese Flexibilisierung die Stromimporte im Winter deutlich reduziert werden könnten.
Der konkrete Nutzen für das Stromsystem
Die Berechnungen der Studie verdeutlichen den grossen Nutzen einer flexiblen Stromnutzung. Wenn ein Grossteil der zukünftigen Elektroautos und Wärmepumpen intelligent gesteuert wird, können teure und umweltschädliche Spitzenlastkraftwerke vermieden werden. Das Netz wird entlastet, da die Verbrauchsspitzen am Morgen und Abend geglättet werden.
Durch das gezielte Laden und Heizen sinkt nicht nur die Notwendigkeit für Stromimporte, sondern auch der Bedarf an teuren Stromreserven. Ein weiterer positiver Effekt ist die Senkung der durchschnittlichen Stromkosten für die Verbraucher. Außerdem trägt die flexible Nutzung dazu bei, die grossen Mengen an Solarstrom aus dem Sommer besser zu integrieren und Überschüsse zu vermeiden.
Voraussetzungen und nächste Schritte
Damit das Potenzial der flexiblen Stromnutzung ausgeschöpft werden kann, müssen jetzt die richtigen Weichen gestellt werden. Eine entscheidende Voraussetzung ist der flächendeckende Einbau von intelligenten Stromzählern. Diese bilden die technische Grundlage für ein smartes Netz, das in der Lage ist, Erzeugung und Verbrauch dynamisch aufeinander abzustimmen.
Zudem sind angepasste regulatorische Rahmenbedingungen notwendig. Es braucht Anreize wie variable Stromtarife, die es für Verbraucher attraktiv machen, ihren Strombezug in günstigere Zeitfenster zu verlegen. Nur wenn sich Flexibilität auch finanziell lohnt, werden Haushalte und Unternehmen bereit sein, in die entsprechende Technik zu investieren und diese zu nutzen.
