Archiv 2021
Rohstoffe – Verfügbarkeit, Engpässe und Einfluss auf künftige Entwicklungen
Die Produktion unserer Güter ist abhängig von der Verfügbarkeit von Rohstoffen. Verknappungen von Rohstoffen führen zu Preisanstiegen, können Produktionen lahmlegen und Forschungen zu Ersatzmaterialien erfordern. Auch auf dem Weg zu einer nachhaltigen Zukunft mit verstärkter Nutzung erneuerbarer Energiequellen und der Verwendung von elektrischen Speichern werden teilweise Rohstoffe benötigt, deren Verknappung mittelfristig zu einem Erliegen des Fortschritts führen können. Aufgrund der rasanten Entwicklung beim Ausbau der erneuerbaren Energien und der zunehmenden Nutzung von elektrobetriebenen Fahrzeugen gehen wir in dieser Veranstaltung den Fragen nach, wie es um die Verfügbarkeit der benötigten Rohstoffe steht, wo Engpässe abzusehen sind und welchen voraussichtlichen Einfluss dies auf die Entwicklung der jeweiligen Technologie haben könnte.
Rohstoffverfügbarkeit: ein Problem für die Energie- und Mobilitätswende?
Rohstoffverfügbarkeit: ein Problem für die Energie- und Mobilitätswende?
Alessandra Hool, Entwicklungsfond Seltene Metalle (ESM)
Kritische Rohstoffe wie die Metalle der Seltenen Erden, Kobalt, Lithium oder Indium sind zur Zeit unverzichtbar für die nachhaltige Energiegewinnung – wie Wind- und Solarkraft – oder für die Elektromobilität. Wo gibt es mögliche Engpässe in ihrer Verfügbarkeit und warum? Wie sehen mögliche Zukunftsszenarien aus? Und was sind mögliche Lösungsansätze für eine nachhaltige Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe – global und für die Schweiz?
Sekundärmaterialien als Strategie für die Versorgung mit kritischen Rohstoffen
Sekundärmaterialien als Strategie für die Versorgung mit kritischen Rohstoffen
Dr. Mathias Schluep, World Resources Forum (WRF)
Kritische Rohstoffe finden sich in vielen Abfällen der Konsumgesellschaft wieder, wie zum Beispiel im Elektroschrott. Inwiefern können solche Sekundärmaterialen zur Versorgung mit kritischen Rohstoffen beitragen? Welche Rolle spielen die Ressourceneffizienz und die Kreislaufwirtschaft? Kann die Recyclingindustrie durch Normen und Standards gelenkt und unterstützt werden?
Boom der Elektromobilität – was ist mit den Batterien?
Boom der Elektromobilität – was ist mit den Batterien?
Charles Marmy, Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa)
Der Erfolg der Elektromobilität in der Schweiz übertrifft die höchsten Prognosen. Dies ist aus vielen Gründen eine gute Nachricht, wirft aber auch die Frage auf, wie der zunehmende Bedarf von Lithium-Ionen-Batterien als Energiespeicher gedeckt werden kann. Wäre eine Wiederverwendung von alten Batterien interessant und was ist die Relevanz der Rückgewinnung von Rohstoffen wie zum Beispiel Lithium oder Kobalt durch die Recyclingindustrie? Die Klärung dieser Fragen ist entscheidend, um die Chancen der Elektromobilität wahrnehmen zu können und keine zusätzlichen Probleme zu kreieren.
Urbaner Verkehr – Wie bewegen wir uns in Zukunft?
Noch immer erfolgt ein wesentlicher Anteil des Personentransports in Städten über fossil betriebene Fahrzeuge. Viele Städte setzen auf Verkehrskonzepte, die eine stärkere Nutzung von öffentlichem Verkehr, Fahrrad und Gehen zum Ziel haben, um bei steigenden Bevölkerungszahlen im urbanen Raum den Platzverbrauch und Schadstoffausstoss zu reduzieren. In unserem Forum gehen wir den Fragen nach, wie man sich zukünftig im urbanen Raum bewegen wird, welche Rolle das Besitzauto haben könnte und wie öffentliche Verkehrsmittel zukünftig einen höheren Anteil am Personenverkehr wahrnehmen könnten. Neben einer allgemeinen Analyse werden auch die zukünftigen Verkehrskonzepte der Stadt Zürich vorgestellt. Der Themenkomplex wird in Kurzreferaten vorgestellt und durch eine moderierte Diskussion mit den Referenten ergänzt.
Home away from home – die rollende Erlebnisgesellschaft
Prof. Dr. Thomas Sauter-Servaes, Studiengangleitung Verkehrssysteme, ZHAW School of Engineering
Das global erfolgreiche Geschäfts- und Kulturmodell des Besitzautos als Ikone der Moderne scheint massiv gefährdet. Klimawandel und urbane Flächenkonkurrenz sind nur zwei Aspekte, die eine Mobilitätswende besser früher als später zwingend notwendig erscheinen lassen. Aber die grüne Transformation unserer Mobilitätskultur ist kein rational motivierter Selbstläufer. Stattdessen entwickelt das Auto der Zukunft als Smartphone auf Rädern noch grösseres (Sehn-)Suchtpotenzial. Es wird zur Keimzelle eines umfassenden Ökosystems, das mit seinem «Instant Everything»-Versprechen den Alltag bequemer, einfacher und überraschender gestalten kann. Der daraus resultierende Benchmark für den öffentlichen Verkehr von morgen ist hoch.
Wie entwickelt sich der öffentliche Verkehr in der Zukunft?
Dr. Andrea Del Duce, Leitung Nachhaltige Mobilität, Institut für Nachhaltige Entwicklung (INE), ZHAW School of Engineering
Der Klimawandel, eine noch auf fossile Ressourcen ausgerichtete Gesellschaft und das erwartete Bevölkerungswachstum stellen enorme Herausforderungen dar. Wollen wir diese meistern, so ist eine radikale Transformation zu nachhaltigen Systemen nötig. In der Mobilität wird heute stark auf Elektrifizierung gesetzt. Während eine einfache Substitution von Verbrennungsmotoren durch batterieelektrische Fahrzeuge nur einen Teil der Probleme lösen würde, ist das Potential des ÖVs enorm. Voraussetzung dafür sind eine hohe Flexibilität durch die starke Integration mit anderen Verkehrsträgern und die Berücksichtigung von Raumaspekten.
Das Zürcher ÖV-Modell der Zukunft
Silvan Weber, Projektleiter Marktentwicklung, Verkehrsbetriebe Zürich
Die Stadt Zürich wird regelmässig unter den Städten mit der weltweit höchsten Lebensqualität genannt. Sie setzt auf ein Verkehrskonzept, welches die Attraktivität von öffentlichen Verkehrsmitteln, des Fuss- und Veloverkehrs verbessert und die Ziele der 2000 Watt-Gesellschaft im Bereich Mobilität umsetzt. Das sogenannte «Zürcher Modell», basierend auf Eigentrassierung und ÖV-Priorisierung an Knoten, gerät zunehmend unter Druck. Vielfältige Ansprüche an den Strassenraum, zunehmende Verkehrsmengen, sich verändernde Kundenbedürfnisse und anbahnende Finanzierungsengpässe – wie soll die städtische Mobilität mit diesen Herausforderungen zurechtkommen und gleichzeitig den Löwenanteil zur geforderten Mobilitätswende übernehmen? Anhand verschiedener Ansätze rüsten sich die VBZ für eine nachhaltige Zukunft mit dem Ziel, auch künftig zur hohen Lebensqualität in Zürich beizutragen.
Stromnetze und ihre Rolle für die Energieversorgung im 21. Jahrhundert
Die Eindämmung des durch den Menschen verursachten Klimawandels, der im Wesentlichen durch CO2-Emissionen verursacht wird, erfordert einen massiven Ausbau von erneuerbaren Energien. Die erneuerbaren Energien sind zeitlich volatil, können am Ort des Verbrauchers aber auch zentral gewonnen werden. Zentrale Kraftwerke zur Stromerzeugung mit nahezu konstanter Leistung in Kombination mit Stromnetzen haben dazu geführt, dass in den letzten Jahrzehnten in den industrialisierten Ländern jederzeit ausreichend Strom verfügbar gewesen ist.
Nun stellt sich die Frage, wie sich die Stromnetze unter den sich ändernden Rahmenbedingungen entwickeln sollen und werden. Welche Netzebenen sollen ausgebaut werden? Sind grosse Nord-Süd-Hochspannungsleitungen in Europa erforderlich? Welche Konsequenzen ergeben sich, wenn der Netzausbau stagniert? Welche Geschäftsmodelle werden sich entwickeln?
Referenten
Herausforderungen für das Stromnetz in Winterthur und Massnahmen
Rolf Sorg, Bereichsleiter Elektrizität und Telekom, Stadtwerk Winterthur
Das Stromnetz der Stadt Winterthur steht vor grossen Herausforderungen. Das Wachstum der Stadt, das verdichtete Bauen, der verstärkte Einsatz dezentraler Stromerzeugungsanlagen sowie die Zunahme der Elektromobilität machen den Netzbetrieb deutlich anspruchsvoller. Stadtwerk Winterthur begegnet diesen Herausforderungen mit verschiedenen Massnahmen. Grosse Aufmerksamkeit wird auf die Simulation und Prognose der Energieströme gelegt. Dabei werden die unregelmässigen Stromeinspeisungen durch Photovoltaikanlagen und die unregelmässige Stromnutzung durch Elektrofahrzeuge simuliert. So lassen sich die dadurch entstehenden Netzqualitätszustände berechnen. Ziel davon ist es, allfällige Schwachstellen im Stromnetz zu identifizieren, kostenoptimale Sanierungsmassnahmen abzuleiten und somit auch in Zukunft die hohe Versorgungssicherheit des Stromnetzes der Stadt Winterthur zu gewährleisten.
Welchen Einfluss hat der Netzausbau in Europa auf die Schweiz?
Joshu Jullier, Communication Manager, Swissgrid AG
Damit die Energiestrategie 2050 umgesetzt werden kann, muss das Übertragungsnetz modernisiert und ausgebaut werden. Treiber des Netzausbaus in der Schweiz sind neue Grosskraftwerke wie das Pumpspeicherkraftwerk «Nant de Drance», Import, Export und Transit von Strom sowie der Anschluss der Verteilnetze. Der Netzausbau stockt jedoch und stösst auf Widerstand. Die Betroffenen wehren sich gegen neue Leitungen. In Europa ist die Schweiz elektrisch gesehen keine Insel. Die Planung des Netzes muss deshalb koordiniert mit den Nachbarländern geschehen.
Photovoltaik-Kraftwerke können helfen, die Netzspannung zu stabilisieren
Fabian Carigiet, Wissenschaftlicher Mitarbeiter des IEFE, ZHAW School of Engineering
Der Bundesrat hat in seinen Massnahmen zur Energiestrategie 2050 der Photovoltaik das höchste Gewicht der dezentralen Schweizer Stromerzeugung zugeordnet. Ein Fünftel des Stromverbrauchs soll demnach mit Solarenergie gedeckt werden – das entspricht einer sechsfachen Steigerung im Vergleich zu heute. In einem dreijährigen Forschungsprojekt für das Bundesamt für Energie wurde die Spannungssteigerung bei hoher Solarstromeinspeisung im Verteilnetz, welches direkt die Endkunden versorgt, untersucht. Ein Fazit: In städtischen Gebieten ist bei voller Solarkraft aufgrund des soliden Stromnetzes mit keinen kritischen Spannungserhöhungen zur Mittagszeit zu rechnen. Empfohlen wird den Elektrizitätswerken bzw. Netzbetreibern, die Blindleistungsregelung der Solarwechselrichter zu aktivieren und so den solaren Spannungshub erfolgreich und kostenoptimal zu reduzieren.