Das Dokument thematisiert die Herausforderungen und Entwicklungen im Bereich der Energiespeicherung in der Schweiz im Kontext der Energiestrategie 2050. Es werden die Bedeutung von Pumpspeicherkraftwerken, Speichertechnologien sowie die Notwendigkeit von flexiblen Kraftwerken und Smart Grids hervorgehoben, um eine effiziente Integration erneuerbarer Energien zu gewährleisten. Zudem wird auf die wirtschaftlichen Aspekte und zukünftigen regulatorischen Rahmenbedingungen eingegangen, um die Wettbewerbsfähigkeit von Speichertechnologien zu fördern.

1. "Vision" des Bundes zur Energiespeicherung
Daniel Büchel, Vizedirektor und Programmleiter EnergieSchweiz
Journée smart energy, Sion, 5. September 2014

2. 2
Inhaltsübersicht
• Entwicklung der "Strom-Welt"
• Entwicklung der "Gas-Welt"
• Entwicklung der "Öl-Welt"
• Entwicklung im Bereich Forschung

3. 3
Schweiz als Batterie und Stromdrehscheibe
Europas?
Sarasin, 21.10.2013
VDE-Studie, 2012
Aargauer Zeitung, 02.10.2013
Südostschweiz, 21.10.2010
Der Bund, 08.04.2011

4. 4
Wegen der Energiewende keine Pumpspeicher?
Weltwoche ,10.10.2013
NZZ, 27.09.2013
Handelsblatt, 23.08.2012
Südostschweiz, 12.05.2011
Zürcher Landzeitung, 13.05.2011

5. 5
Welche Bedeutung haben Pumpspeicherwerke im
zukünftigen Strommarkt?
• Braucht es mit der Energiestrategie 2050 neue Speicher?
• Und wenn ja, …
– … wie viel Speicherkapazität?
– … welche Technologien?
– … zu welchem Zeitpunkt?
– … an welchem Standort?
– … ist die Wirtschaftlichkeit gegeben?
– … mit welchem Marktmodell?

6. 6
Energiespeicherung hat zunehmende Bedeutung für
zukünftiges Energiesystem

7. 7
Herausforderungen im Strommarkt
Ein zukünftiges Energieversorgungssystem erfordert zur Integration
erneuerbarer Energien folgende Technologien:
• Speichertechnologien, um einen allfälligen Angebotsüberhang zu speichern
und bei einem Nachfrageüberhang abzugeben
• Flexible Kraftwerke, um einen allfälligen Nachfrageüberhang bei fehlender
Produktion zu decken
• Demand Side Management, um das Nachfrageverhalten der
Angebotsentwicklung anzupassen
• Effizienter Netzbetrieb, Netzausbau und Entwicklung von Smartgrids
für die vermehrte Einspeisung auf der unteren Netzebene und um Verbraucher
und Produzenten intelligenter zu verbinden
Es sind zusätzliche Investitionen nötig für den Umbau
Effizienzsteigerungen sind nötig, um grosse Preissteigerungen zu vermeiden

8. 8
Herausforderungen
• Fördersystem mit Systemeffizienz
• Anreize für bedarfsorientierte Erzeugung
• Kostenreduktion der Technologien fördern und berücksichtigen
Erneuerbare Energien
• Investitionsanreize in Kraftwerkskapazität?
• Europakompatible Kraftwerke CO2-Kompensation
• Ausbau- und Erneuerungsbedarf (Bewilligungsverf. und Finanzierung)
• Investitionen unter Anreizregulierung
• Effiziente Bewirtschaftung der Grenzkapazitäten
Netze
• Pumpspeicheranlagen -> neue Businessmodelle
• Dezentrale Speicher
•Demand Side Management
Speichertechnologien und
Lastmanagement
•Strukturbereinigung
•Verpflichtende Effizienzziele
•Neue Rollen, neue Businessmodelle
Energieversorgungsunternehmen
• Für wen?
Markt •EU-kompatibel?
KEV, Investitionshilfen
und Eigenverbr.regelung,
Auktionen
Bund, Privatwirtschaft
Markt, CO2-Gesetz,
WKK-Strategie
Stromwirtschaft
Strategie Stromnetze,
Revision StromVV/VG
Bund, Kantone, Swissgrid,
ElCom, Stromwirtschaft
Privatwirtschaft und
Forschung
Energiestrategie 2050,
2. Marktöffnungsschritt
Stromwirtschaft
2. Marktöffnungsschritt,
Revision StromVG
Stromwirtschaft
Herausforderungen
Massnahme/
Verantwortung

9. 9
Der Strommarkt ist bereits heute im Wandel
 Die Förderung erneuerbarer Energien in Europa hat Auswirkungen auf die
Energiemärkte:
– Starker Ausbau PV und Wind, insb. in Deutschland und Italien
– Die Residuallast (Gesamtlast abzgl. Einspeisung erneuerbarer Energien)
wird bei starker PV-Einspeisung besonders über die Mittagszeit reduziert
– Erneuerbare Energien verdrängen konventionelle Kraftwerke aus dem
Markt
– Die vermehrte volatile Einspeisung durch erneuerbare Energien bringt
neue Anforderungen an die zukünftige Energieversorgung
 Seit 2008 sind die Strompreise am Grosshandelsmarkt im Abwärtstrend:
 Nachfragerückgang
 Steigende Produktionskapazitäten (besonders aus erneuerbaren
Energien)
 Tiefe CO2- und Kohlepreise
 Schwacher Euro

10. 10
Studie: Bewertung von Pumpspeicherkraftwerken in
der Schweiz im Rahmen der Energiestrategie 2050
• Welche Rolle spielen Pumpspeicherkraftwerke im
energiewirtschaftlichen Umfeld der Energiestrategie 2050?
Wie hoch ist dabei der (Ausbau-) Bedarf an Pumpleistung
und Pumpenergie?
• Wie ist die Wirtschaftlichkeit von typischen
schweizerischen Pumpspeicherkraftwerken unter der
Energiestrategie 2050 zu beurteilen? Was sind die
relevanten Treiber für die Wirtschaftlichkeit?
• Wie sieht eine optimale Regulierung für
Pumpspeicherkraftwerke im Rahmen der Energiestrategie
2050 aus? Welchen Einfluss haben wichtige
Stellschrauben des Regulierungsrahmens?
– Kapazitätsmarkt (CH bzw. EU)
– Befreiung von Netznutzungsentgelten
– Integration in die europäischen Strommärkte

11. 11
Studie: Energiespeicher in der Schweiz: Bedarf,
Wirtschaftlichkeit und Rahmenbedingungen
• Technologie- und Kostenentwicklung:
– Wie sehen die möglichen, realistischen und für die
Schweiz relevanten Entwicklungen der verschiedenen
Technologien zur Energiespeicherung sowie deren
Charakteristika und Kostenkomponenten über den
Horizont bis 2050 aus?
• Bedarfsanalyse:
– Was ist der potenzielle Bedarf in der Schweiz an
Leistung und Energie aus Speichern in den Szenarien
der ES 2050?
• Speichereinsatz, Märkte und Handlungsempfehlungen:
– Welche Möglichkeiten des Speichereinsatzes ergeben
sich?
– Welche Kosten/ Nutzen resultieren daraus?
– Welche Handlungsempfehlungen für eine zukünftige
Regulierung lassen sich daraus ableiten?

12. Bedarfsanalyse
Ergebnisse der Studie DNV KEMA (2013) zum technischen Speicherbedarf in der zukünftigen Stromversorgung
12
• Kurz- bis mittelfristig (bis 2020) besteht in keinem der untersuchten
Szenarien und Angebotsvarianten ein zusätzlicher Speicherbedarf.
Grund: Vergleichsweise geringer Zubau an volatilen
Erzeugungstechnologien bis zum Jahr 2020.
• Für den Zeitraum bis 2050 ist jedoch vor allem für ländliche Netze
ein technisch bedingter Speicherbedarf zur Vermeidung unzulässiger
Netzüberlastungen zu erwarten.
Grund: Hoher Zubau dezentraler, volatiler Erzeugungstechnologien,
der lokale Überspeisungen der Verteilnetze verursacht.
Ein grossflächiger Einsatz neuartiger Energiespeicher in der
Schweiz erscheint erst langfristig, d.h. im Zeitraum nach 2035,
erforderlich bzw. sinnvoll.

13. 13
Mögliche Anwendungen von Speichertechnologien
• Potenziell verschiedene Speichertechnologien verfügbar
– Unterschiedliche Anwendungsoptionen in Abhängigkeit von Leistung und Speicherdauer
– „Neue“ Technologien überwiegend für kurzfristige aber auch dezentrale Anwendung geeignet
Mikrospeicher Kleintechnische
Speicher
Mitteltechnische
Speicher
Grosstechnische
Speicher
≤ 100 kW 1 - 10 MW 10 – 100 MW 100 - 1.000 MW
Monate Power-to-Gas
Tage / Wochen Pumpspeicher
Pumpspeicher
Power-to-Gas
Stunden / Tage Batterien Batterien
Pumpspeicher
Druckluftspeicher
Elektrothermische
Speicher
Batterien
Pumpspeicher
Druckluftspeicher
Elektrothermische
Speicher
Minuten / Stunden Batterien Batterien
Elektrothermische
Speicher
Batterien
Pumpspeicher
Druckluftspeicher
Elektrothermische
Speicher
Sekunden / Minuten
Superkondensatoren,
Spulen
Schwungräder
Batterien
Batterien
(Pumpspeicher)
(Druckluftspeicher)
(Pumpspeicher)
(Druckluftspeicher)

14. 14
Nutzen der Pumpspeicherkraftwerke: Mengeneffekt
Ausgespeicherte Strommengen für die Schweiz (Quelle: DNV KEMA)

15. 15
Nutzen der dezentralen Speicher: Vermiedene
Abregelung erneuerbarer Energien
• Beitrag zur gesicherten Leistungsbereitstellung im Stromsystem und damit zur
Versorgungssicherheit
– Last- und Produktionsverschiebung in breitem zeitlichen Spektrum
– Systemdienstleistungen zur Erhaltung der Netzstabilität
– Unterstützung lokaler Verbrauch der Erzeugung
• Beitrag der Speicher zur Integration erneuerbarer Energien
Vermiedene Abregelung erneuerbarer Energien durch Integration dezentraler Speicher (Quelle: DNV KEMA)

16. 16
Winterhilfe - Power-to-Gas als Speichertechnologie ?
• Um stochastisch anfallenden Strom aus Erneuerbaren Energien
zu speichern bzw. ins Winterhalbjahr zu transferieren.

17. 17
Kosten und Wirtschaftlichkeitsanalyse
• Derzeit hohe Kosten neuer Speichertechnologien
• Erwartung signifikanter Kostendegression insbesondere für Batterien
• Ergebnisse Marktsimulationen:
– Insbesondere dezentrale Speicher können langfristig die volkswirtschaftlich günstigste
Lösung zur Integration dezentraler erneuerbarer Energien (z.B. PV) darstellen
– Trotz steigender Erlöse bleibt die Wirtschaftlichkeit aus Sicht der Anlagenbetreiber fraglich
Prognose Kosten von Speichertechnologien
Wirtschaftlichkeit dezentraler Speicher im Strommarkt
250
200
150
100
50
0
WWB
POM/C&E
NEP/C&E
WWB
POM/C&E
NEP/C&E
2020 2035 2050
CHF/kw/Jahr
Reserven
Spotmarkt
Kapitalkosten AC
Kapitalkosten DC

18. 18
Empfehlungen für regulatorische
Rahmenbedingungen aus der Studie
Übergreifendes Ziel: Förderung der Effizienz durch Gewährleistung der
Gleichbehandlung von Energiespeichern mit anderen Technologien
1. Keine direkte Förderung durch Subventionen oder Investitionszuschüsse
2. Förderung von Forschung und Entwicklung
– Langfristig orientierte Förderung
– Schwerpunkt auf Technologien für den dezentralen Einsatz
– Allenfalls Berücksichtigung saisonaler Technologien (Wärmespeicher bzw. Power-to-
Gas)
– Koordination mit internationalen Aktivitäten
3. Kein individueller Speichermechanismus
– ABER: Berücksichtigung von Speichern bei Einführung eines Kapazitätsmechanismus
4. Keine spezifische Befreiung von Netzentgelten für dezentrale Speicher
– ABER: Gewährleistung der Gleichbehandlung mit anderen Produktionsanlagen
5. Allenfalls Einführung einer dezentralen Systemdienstleistung „Engpassmanagement“
6. Keine regulierten Speicher im Eigentum von Netzbetreibern

19. 19
Entwicklung "Gas-Welt":
Bedeutung für die Speicherung heute und morgen
• Die Energiestrategie des Bundesrats zielt in erster Linie darauf ab, die
Endenergienachfrage mittel- bis langfristig massiv zu senken.
• Das bedeutet auch, dass mittel- bis langfristig der Anteil der fossilen
Energieträger an der Endenergienachfrage entscheidend zurück gehen wird
(ohne Berücksichtigung der Möglichkeit von Stromproduktion durch Erdgas)
• Innerhalb der fossilen Energien wird die Bedeutung von Erdgas aber gestärkt:
Erdgas wird auf Kosten von Erdöl vor allem bei der Raum- und Prozesswärme
Marktanteile dazu gewinnen.
• Überlagert wird dieser Substitutionseffekt jedoch wiederum durch die
Verringerung der benötigten Raum- und Prozesswärme. Geht die Strategie des
Bundesrats im Bereich der Energieeffizienz auf, wird zukünftig in den Gebäuden
und in der Industrie weniger Energie verbraucht.

20. 20
Entwicklung "Gas-Welt":
Heutige Gasversorgung
• Erdgas deckte 2011 rund 12% des Schweizerischen Endenergieverbrauchs.
Gemäss Energieperspektiven 2050 zukünftig sinkender Bedarf im
Wärmebereich. Je nach Ausbau der fossilen Stromproduktion könnte der
Gesamtverbrauch deutlich steigen.
• Erdgas wird vollständig importiert, mehrheitlich über langfristige Verträge mit
diversen Lieferanten aus dem EU-Raum.
• 75% des Schweizer Bedarfs werden über die Transitgasleitung (Niederlande-
Italien) eingeführt.
EU
43%
Russland
22%
Sonstige
14%
Norwegen
21%
Importportfolio der
Schweizer Erdgas-
Wirtschaft 2011
Name der Präsentation • Untertitel
Absender
Quelle: VSG

21. 21
Entwicklung "Gas-Welt":
Risiko Auslandabhängigkeit
• Das Erdgas für die Schweiz wird aus verschiedenen Ländern und über
verschiedene Routen bezogen.
• Wiederkehrende Konflikte zwischen Russland und der Ukraine führen zu
Versorgungssicherheitsbedenken.
• Im Unterschied zu den Nachbarländern verfügt die Schweiz über keine
heimischen Gasspeicher, LNG-Terminals und fördert kein eigenes Erdgas.
• Die Schweiz ist abhängig vom Ausland, daher:
– spielen abschaltbare Erdgaskunden (Zweistoffkunden) eine wichtige
Rolle
– wird die Mitgliedschaft im wichtigen Krisenmanagementsgremium der EU,
der so genannten Gas Coordination Group, angestrebt, um die
Gasversorgungsicherheit zusätzlich zu stabilisieren.
– BFE befürwortet die Bemühungen der Branche, in der Schweiz
Gasspeicher zu bauen (z.B. Abklärungen im Grimselgebiet).

22. 22
Entwicklung "Öl-Welt":
Risiko Auslandabhängigkeit
• 60 % der Erdölimporte erfolgt direkt in Form von Ölfertigprodukten, 40 % in
Form von Rohöl
• Erdölraffination ist zurzeit starken Veränderungen unterworfen.
– Die Auslastung der Raffinerien nimmt langfristig weltweit ab
– Rentabilität verschlechtert sich
– Zukunft der beiden Schweizer Raffinerien in Cressier und in Collombey
ist ungewiss
• Allfällige Schliessung der Raffinieren würde Landesversorgung mit fossilen
Brenn- und Treibstoffen nicht gefährden
• Pflichtlagerbestände gemäss Landesversorgungsgesetz vom 8. Oktober 1982
(LVG, SR 531)
– Betrieben von Erdölbranche
– Decken Bedarf für einige Monate (4.5 Monate für Benzin, Diesel und
Heizöl, 3 Monate für Flugpetrol)

23. 23
Aktionsplan Koordinierte Energieforschung Schweiz
Förderung erfolgt in 4 Stossrichtungen
1. Kapazitätsaufbau für Energieforschung (Teams)
2. Aufbau von 7 Kompetenzzentren
(u.a. Effizienz, Netze, Strom- und Wärmespeicherung, Elektrizität
aus Erneuerbaren, Mobilität, Biomasse, Speicher)
3. Kompetitive Fördermittel für Forschungsprojekte (KTI)
4. Förderaktivitäten des SNF (NFP, NFS, Förderprofessuren)
 wurde im Frühjahr 2013 vom Parlament verabschiedet.

24. 24
Forschung im Bereich Energiespeicherung
SCCER Storage:
• Die Gesuche in den Bereichen "Speicherung" erhielten bereits im
ersten Hearing des Steuerungskomitees im Oktober 2013 grünes
Licht.
• Leading House: PSI
• Budget: 11 Millionen Franken

25. 25
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!