Solarenergie von Schweizer Dächern

Rund 9,6 Millionen Gebäude gibt es in der Schweiz. Mehr als die Hälfte ihrer Dächer sind gemäss einer neuen Studie der ETH Lausanne geeignet für Solaranlagen. Damit könnten rund 24 Terrawattstunden (TWh) Solarstrom produziert werden, zehnmal mehr als heute. Diese Menge entspricht rund 40 Prozent des aktuellen, jährlichen Stromverbrauchs in der Schweiz.

Wenn sich die Schweiz von fossilen Energieträgern verabschieden und bis 2050 klimaneutral werden will, spielt Photovoltaik eine zentrale Rolle. Wie gross diese sein kann, haben Forschende der ETH Lausanne (EPFL) nun genauer berechnet als je zuvor. Von ihren Ergebnissen berichten die Wissenschaftler um Jean-Louis Scartezzini im Fachblatt «Applied Energy».

Die EPFL-Forschenden kombinierten für ihre Studie Algorithmen (Machine Lerning) mit geografischen Informationssystemen und physikalischen Modellen, um die gesamte Dachfläche zu schätzen, auf der sich Photovoltaik installieren liesse. Dabei berücksichtigte der Algorithmus die Grösse der Dachfläche, ihre Orientierung und ob sich das Gebäude mitten in der Stadt oder im ländlichen Raum befindet. Auch Installationsrichtlinien für Solaranlagen flossen ein. Kombiniert mit Daten zur Sonneneinstrahlung berechneten die Forschenden so erstmals stündliche Profile des Photovoltaik-Potenzials.

Das Resultat: Auf 55 Prozent der Dächer liessen sich demnach Solarpanels installieren. Selbst wenn sie nur auf hauptsächlich nach Süden gerichteten Dächern angebracht würden, könnte diese mehr als 40 Prozent des aktuellen, jährlichen Strombedarfs der Schweiz decken. Würden auf allen dafür geeigneten Dächern Solarpanels installiert, liesse sich die Kapazität der heute bestehenden Anlagen etwa verzehnfachen, auf 24 TWh. Es könnten aufgrund der verwendeten Methodik und der variablen Sonneneinstrahlung aber auch 9 TWh mehr oder weniger sein.

Winterdefizit bleibt

Dank des stündlichen Profils, das die EPFL-Studie berechnete, lässt sich die Stromerzeugung im Verhältnis zum Verbrauch messen. Einem Überschuss im Sommer steht ein Defizit im Winter und in der Nacht gegenüber. Um dies auszugleichen, könnten Wasserkraft als Energiespeicher und Windkraft in grossem Massstab als Lückenfüller dienen, glauben die Forschenden.

Auch Solarenergie in den Bergen könnte mithelfen die fehlende Winterstromlücke zu füllen, Auf der Muttsee-Staumauer des Pumpspeicherwerks Limmern soll deshalb die erste alpine Solar-Grossanlage der Schweiz entstehen. Mit dem 2-Megawatt-Pionierprojekt treibt Axpo den Ausbau der erneuerbaren Energien in der Schweiz weiter voran. Die Anlage wird rund die Hälfte ihrer Stromproduktion während des Winters liefern.

Frühere Studien

Auch das Bundesamt für Energie (BFE) hat 2018 und 2019 in zwei Studien das Solarpotenzial auf Schweizer Dächern und an Schweizer Hausfassaden geschätzt. Es kam dabei allerdings zu deutlich höheren Werten. Insgesamt beziffert das BFE das Solarpotenzial von Hausdächern auf 50 TWh, jenes von Fassaden auf zusätzlich 17 TWh.

Lange fehlte es an genauen Daten über Gebäude und ihre Umgebung, und so waren bisherige Berechnungen mit grossen Unsicherheiten behaftet, heisst es seitens der Verantwortlichen EPFL-Forschenden.

In ihrer neuen Studie konnten diese die Berechnungen dank neuer hochauflösender Daten entscheidend verbessern und die räumlich-zeitliche Auflösung erhöhen.

Wer sich persönlich ein Bild vom Solarpotenzial seines eigenen Hauses oder seines Wohnblocks machen möchte, kann dies hier tun: