Assessing the potential of renewable energy in Switzerland using Big Data

Potenzial erneuerbarer Energien: Bewertung für die Schweiz

Autor
Prof. Jean-Louis Scartezzini
EPFL

Mit einem Anteil von 40 % machen Heizen und Kühlen von Gebäuden einen grossen Teil des Energiebedarfs in der Schweiz aus und sind darüber hinaus für ca. ein Drittel der CO2-Emissionen verantwortlich. Ziel des Projekts «HyEnergy» war es, das Potenzial hybrider erneuerbarer Energiesysteme zu untersuchen; d. h. Systeme, die zwei Arten erneuerbarer Energieerzeugung, als Strom und Wärme, miteinander kombinieren.

Im Rahmen der Forschungsarbeit wurde zum ersten Mal die maximale Energiemenge beziffert, die mit grossflächig installierten Erdwärmepumpen gewonnen werden könnte.

Für die Gesamtschweiz wurde ermittelt, dass die ausschliesslich für die Beheizung von Gebäuden verwendeten Erdwärmepumpen je nach kantonalen Gesetzgebungen 30 bis 70 % des künftigen Wärmebedarfs decken können.

Warum ist es wichtig, sich mit diesen hybriden Energiesysteme zu beschäftigen?

Bei sogenannten hybriden Energiesystemen spielt die oberflächennahe Geothermie eine wichtige Rolle, denn sie kann mit anderen Formen erneuerbarer Energien gekoppelt werden. Zum einen wird für den Betrieb der Wärmepumpen Strom benötigt, der normalerweise von auf dem Dach installierten Photovoltaikmodulen erzeugt wird. Zum anderen kann Geothermie auch mit Solarthermie gekoppelt werden. Diese kann verwendet werden, um die aus dem Boden gewonnene Energie zu regenerieren.

Im Projekt wurde berechnet, dass dank der saisonbedingten Regeneration das Potenzial der oberflächennahen Geothermie um mehr als 50 % gesteigert werden kann.

Warum ist es wichtig, auf Stadtteilebene vorzugehen?

Konzentriert man sich auf die Gebäude, lässt sich die Energieproduktion auf die Nachfrage abstimmen. Zum einen können die Dächer der Gebäude für die Solarenergieerzeugung, also Strom und Wärme, und zum anderen Gärten und andere Flächen rund um Gebäude für Erdwärmesonden genutzt werden. In Kombination bergen diese hybriden Energiesysteme ein grosses Potenzial für die Dekarbonisierung von Gebäuden in der Schweiz.

Projektteam

  • Prof. Jean-Louis Scartezzini
    Laboratoire d’énergie solaire et physique du bâtiment LESO-PB, EPFL
  • Dr. Alina Walch
    Laboratoire d’énergie solaire et physique du bâtiment LESO-PB, EPFL
  • Dr. Roberto Castello
    Laboratoire d’énergie solaire et physique du bâtiment LESO-PB, EPFL, , aktuell am Swiss Data Science Center
  • Prof. Mikhail Kanevski
    Institut des dynamiques de la surface terrestre, Université de Lausanne
  • Dr. Fabian Guignard
    Institut des dynamiques de la surface terrestre, Université de Lausanne
  • Dr. Federico Amato
    Institut des dynamiques de la surface terrestre, Université de Lausanne, aktuell am Swiss Data Science Center
  • Dr. Nahid Mohajeri Pour Rayeni
    University College London

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