Windenergiepotenzial und Ausbauziele in der Schweiz

Eine Studie zur Bestimmung des Windenergiepotenzials in der Schweiz, die im Jahr 2022 erstellt wurde, zeigt, dass In der Schweiz pro Jahr 29,5 Terawattstunden (TWh) Strom aus Windenergie produziert werden könnten, 19 TWh davon allein im Winterhalbjahr. Im Jahr 2024 wurden gerade mal 0,17 TWh produziert. Der Stromverbrauch in der Schweiz betrug im Jahr 2024 rund 57 TWh. Doch es ist weder notwendig noch realistisch, pro Jahr 29,5 TWh Windstrom zu erzeugen. Der Fachverband Suisse Eole ist in seiner Windenergiestrategie zum Schluss gekommen, dass die Nutzung von 30 % dieses Potenzials möglich und notwendig ist: Ein Ziel von 9 TWh Windenergie ‒ davon 6 TWh im Winter ‒ im Jahr 2050 ist für die Schweiz realistisch.

Alle fünf Jahre muss der Bundesrat Zwischenziele für den Ausbau der Stromproduktion aus erneuerbaren Energien definieren. So sieht es das Bundesgesetz für eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien vor. Mit der Anpassung der entsprechenden Verordnung per 1. Januar 2026 hat der Bundesrat nun erstmals Ziele für das Jahr 2030 beschlossen. Hier geht’s zur Medienmitteilung des Bundesrats.

• Die Stromproduktion aus neuen erneuerbaren Energien soll 2030 insgesamt 23 TWh betragen (2025 beträgt sie voraussichtlich etwa 10,5 TWh).
• Die Stromproduktion aus Photovoltaik soll 18,7 TWh liefern (2025 etwa 8,5 TWh) und die Stromproduktion aus Windkraft 2,3 TWh (2025 etwa 0,2 TWh).
• Für andere Technologien (z.B. für die Stromerzeugung aus Biomasse oder Geothermie) wurden keine spezifischen Ziele festgelegt. Sie sollen den restlichen Beitrag zum Gesamtziel leisten.

Wenn die obigen Ziele erreicht werden, werden die neuen erneuerbaren Energieträger 2030 jährlich ebenso viel Strom erzeugen wie die Schweizer Kernkraftwerke.

Die Ziele sind ambitioniert, aber mit den neuen Rahmenbedingungen des Bundesgesetzes für eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien machbar. Der dazu nötige Zubau von 2,5 TWh pro Jahr wird voraussichtlich im Jahr 2025 mit etwa 2,2 TWh schon fast erreicht.

Insbesondere bei der Windenergie ist eine Beschleunigung des Zubaus nötig. Der Ausbau der Windenergie wird aktuell häufig von langwierigen Verfahren und lokalem Widerstand gebremst. Um die Verfahren für Windparkprojekte zu verkürzen, müssen die Kantone Gebiete für die Nutzung der Windenergie festlegen und die Verfahren klar und effizient regeln. Mit der Festlegung eines schweizerischen Windenergieziels sind die Kantone nun aufgefordert, die Ausweisung der entsprechenden Gebiete mit Nachdruck voranzutreiben. Zudem will der Bundesrat ein klares Signal an die Projektierenden und die Bewilligungsbehörden aussenden, alle Projekte jetzt zügig umzusetzen. Aktuell befinden sich rund 24 Projekte in Bewilligungsverfahren sowie weitere rund 42 Projekte in verschiedenen Planungsstadien.

Die Energieversorgung der Schweiz soll bis 2050 CO2-neutral sein. Dafür müssen der Verkehr, die Wärmeversorgung und die Industrie elektrifiziert werden. Dadurch steigt der heutige Strombedarf von 56 Terawattstunden (TWh) pro Jahr bis 2050 auf rund 75 TWh. Gleichzeitig müssen 23 TWh Strom aus den Schweizer Kernkraftwerken ersetzt werden.

Ein neuer Bericht des SWEET-Konsortiums EDGE untersucht nun erstmals umfassend, wie die Energiewende bis 2050 gelingen kann. Der Bericht umfasst mehrere Studien, an denen Forschende der ETH Zürich, der Universitäten Genf und Bern, der EPFL, der WSL und der ZHAW beteiligt waren.

Deutlich mehr Strom aus Wind und Sonne

Am 9. Juni 2024 stimmten 69 Prozent der Schweizer Stimmberechtigten dem Stromgesetz zu. Demnach soll die Schweiz bis 2050 rund 60 Prozent ihres Strombedarfs (45 TWh pro Jahr) mit neuen erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik, Windenergie oder Biomasse decken.

In der ersten Studie des Berichtes des Sweet-Konsortiums Edge haben die Forschenden nachgewiesen, dass die Schweiz das Ziel, bis 2050 45 TWh erneuerbaren Energien (ohne Wasserkraft) zu produzieren, über verschiedene Wege erreichen kann. Dazu muss sie jedoch die Photovoltaik und die Windenergie massiv ausbauen. Von den 45 TWh kämen im Schnitt rund 28 TWh Strom von Photovoltaikanlagen, 13 TWh von Windanlagen und der Rest aus Biomasse.

Im Durchschnitt müsste die Kapazität der in der Schweiz installierten Photovoltaikanlagen von heute 6,4 Gigawatt (GW) auf rund 26,8 GW im Jahr 2050 ansteigen ‒ was einer Vervierfachung entspricht. Bei der Windenergie, die für die Stromproduktion im Winter entscheidend ist, wäre der nötige Ausbau deutlich grösser: Die Kapazität müsste von heute 0,1 GW auf rund 8,4 GW im Jahr 2050 steigen – das ist über 80-mal mehr als heute.

«Dieser starke Zubau an Photovoltaik und Windenergie bis 2050 ist ohne griffige Subventionen kaum vorstellbar», sagt Giovanni Sansavini, Professor für Reliability and Risk Engineering an der ETH Zürich und einer der Mitautoren der Studie.

Eine Beschränkung der Nettoimporte wäre teuer

Das Stromgesetz schreibt zudem vor, dass die Nettostromimporte im Winter fünf TWh nicht überschreiten dürfen. Um diese Richtlinie zu erfüllen, braucht es bei einer strikten Umsetzung deutlich mehr eigenen Strom. Die Modellrechnungen der Forschenden zeigen, dass dafür 80 Prozent mehr Kapazität aus Windkraftanlagen, 11 Prozent mehr aus Gaskraftwerken und 10 Prozent mehr aus Solaranlagen erforderlich sind. Zudem könnten die Kosten der Stromversorgung, die sich vor allem aus den Investitions- und Betriebskosten zusammensetzen, um ein Fünftel steigen. Der Strompreis könnte sich mehr als verdoppeln.

Auf den europäischen Strommarkt angewiesen

Die EU könnte in Zukunft 70 Prozent ihrer Netzkapazität für den Handel zwischen den EU-Mitgliedstaaten reservieren. Die Forschenden modellierten deshalb in der ersten Studie, wie sich eine Einschränkung des grenzüberschreitenden Stromhandelsvolumens um 70 Prozent auf den Strommix und die Kosten der Stromversorgung in der Schweiz auswirken würde.

Die zukünftige Versorgungssicherheit hängt entscheidend von der Umsetzung des Stromgesetzes und dem Abschluss eines Stromabkommens ab. Das zeigt das Update der Studie «Energiezukunft 2050» des Verbands Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen (VSE). Im Winter braucht es zum Ausbau der Erneuerbaren, wie ihn das Stromgesetz vorschreibt, ergänzende Stromproduktion. Optimalerweise wird wesentlich mehr Windkraft zugebaut. Die Studie zeigt, dass die Variante «mehr Windkraft» aus Systemoptik klar zu favorisieren ist. «Je mehr Windkraft wir zubauen können, desto besser für die Stromversorgung», betont Martin Schwab, VSE-Präsident.

Die Resultate der Studie zeigen, dass Versorgungssicherheit und Klimaneutralität zum einen entscheidend von der Umsetzung des Stromgesetzes abhängen, zum anderen aber auch vom Abschluss eines Stromabkommens. Mit einem Stromabkommen würde die Schweiz über viel mehr Kapazitäten für Importe und Exporte verfügen, was mehr Handelsmöglichkeiten für die Versorgung eröffnet und diese insgesamt resilienter macht. Mit einem Stromabkommen wird die Schweizer Stromversorgung nicht nur stabiler, sondern auch günstiger. Mit einem Stromabkommen sinken auch die Kosten für Systemdienstleistungen und der Bedarf nach teuren Stromreserven im Inland.

Die Stromversorgung im Winter bleibt auch in Zukunft die grosse Herausforderung. Denn nicht nur muss der steigende Strombedarf gedeckt werden – der Landesstromverbrauch steigt bis 2050 um rund 50 % auf ca. 90 TWh –, sondern auch die Abschaltung der AKW kompensiert werden. Mit dem Ausbau der Erneuerbaren gemäss Stromgesetz verschafft sich die Schweiz eine bessere Ausgangslage für die Winterversorgung. Doch auch wenn die Ausbauziele im Stromgesetz erreicht werden, braucht es in den Wintermonaten ergänzende Stromproduktion. Die Art dieser Produktion hängt vom gesellschaftlichen und politischen Willen ab. Der VSE hat verschiedene Varianten für ergänzende Produktion berechnet: mehr Wind, zusätzliche Importe über das Stromgesetz hinaus, Gaskraftwerke (möglichst klimaneutral betrieben) oder Langzeitbetrieb eines bestehenden AKW (Langzeitbetrieb = 80 Jahre). 

Best Case für die Winterversorgung: optimaler Mix aus PV und Windkraft 

Die Variante «mehr Windkraft» ist aus Systemoptik klar zu favorisieren. In dieser Variante rechnet das Modell den optimalen Mix von PV und Windkraft. Die beiden Technologien ergänzen sich, haben beinahe komplementäre Produktionsmuster: Ein optimaler Mix der beiden Technologien würde nicht nur die Winterstromlücke verkleinern (auf ca. 4 TWh) und zu tieferen Systemkosten führen, sondern auch die Überschüsse im Sommer wegen weniger PV reduzieren. 

In der Variante «mehr Windkraft» wird die Windenergie optimal auf 24,7 TWh total bzw. 15,1 TWh im Winterhalbjahr ausgebaut und entsprechend der PV-Ausbau auf 17 TWh reduziert. Daraus folgt, dass mittels einer optimalen Kombination von PV und Wind die saisonalen Unterschiede im Angebot und der Nachfrage von Strom am besten ausgeglichen werden können. Im Sommerhalbjahr gibt es somit weniger Überschüsse, die gespeichert, exportiert oder abgeregelt werden. Im Winterhalbjahr sinkt der Bedarf an ergänzender Produktion im Vergleich mit den anderen Varianten am stärksten, weil ca. zwei Drittel der Wind-Produktion im Winter anfallen.

Auch in dieser Variante werden Gaskraftwerke als ergänzende Produktion benötigt, jedoch mit nur 2,7 TWh deutlich weniger als in den anderen Varianten.

In den drei anderen Szenarien wurde das maximale Windpotential im Jahr 2050 auf 3,8 TWh pro Jahr beschränkt. Für die 3,8 TWh pro Jahr werden ca. 2 GW Leistung benötigt, was bei einer durchschnittlichen Leistung von 5 MW total ca. 400 Windenergieanlagen bedeutet.

Nichterreichen von Ausbauzielen: mehr Gas und Langzeitbetrieb von zwei AKW 

Was ist, wenn die Schweiz die Ausbauziele im Stromgesetz nicht erreicht? In diesem Szenario geht die Studie davon aus, dass die Erneuerbaren (ohne die bestehende Wasserkraft) lediglich 25 TWh statt die vom Stromgesetz anvisierten 45 TWh beisteuern. Entsprechend gross sind die Auswirkungen auf die Stromversorgung im Winter: Die Winterstromlücke verdoppelt sich und damit der Bedarf nach ergänzender Produktion.  

Die Schweiz wäre auf grosse Strommengen aus Gaskraftwerken angewiesen: Je nach Variante müssten diese bis zu 18 TWh im Winterhalbjahr produzieren. Je mehr Gaskraftwerke nötig sind, desto schwieriger und teurer ist es, die Klimaziele zu erreichen. Werden die Ziele im Stromgesetz nicht erreicht, müssten in der Variante «Langzeitbetrieb Kernkraft» beide AKW (Gösgen, Leibstadt) bis 2050 Strom produzieren. Durch den Langzeitbetrieb beider AKW könnte der Bedarf nach Gaskraftwerken um etwa die Hälfte verringert werden.

Ohne Massnahmen steigen Netzkosten stark 

Die Stromnetze werden durch den Ausbau und die Dezentralisierung der Stromproduktion sowie durch die Dekarbonisierung von Mobilität, Wärme und Industrie stark gefordert. Sie müssen in jedem Fall bedarfsgerecht weiterentwickelt und ausgebaut werden, um die zukünftigen Anforderungen bewältigen zu können. Die Netzkosten steigen dadurch stark an: von heute ca. 4 Mrd. pro Jahr auf ca. 9 Mrd. pro Jahr bis 2050 – ohne kostendämpfende Massnahmen.

Mit dem Stromrechner «Power Switcher» der Axpo lassen sich der Strommix der Zukunft modellieren und entsprechende Szenarien vergleichen. Axpo stellt den Power Switcher zur Verfügung, um eine breite gesellschaftliche Diskussion über die Zukunft des Schweizer Strommixes zu ermöglichen und gemeinsam Lösungen für die Herausforderungen einer sicheren Energieversorgung zu finden. Axpo schreibt, dass am sofortigen und raschen Ausbau der Erneuerbaren realistischerweise kein Weg vorbeiführe.

Axpo hat zwei eigene, sehr unterschiedliche Szenarien erstellt. Beide verfolgen das Ziel einer klimafreundlichen und gesicherten Stromversorgung bei vertretbarer Abhängigkeit von Stromimporten im Winter.

Szenario «Erneuerbare»

Das Szenario «Erneuerbare» setzt den in der Schweiz aktuell eingeschlagenen Weg im geltenden Rahmen der Energiestrategie 2050 fort und geht von einem deutlichen Zubau bei erneuerbaren Energien aus. Dabei setzt es auf einen ausgewogenen Mix: in erster Linie auf bestehende Wasserkraft, stark ausgebaute Photovoltaik und Windkraft sowie in kleinerem Umfang auf Biomasse und Geothermie sowie steuerbare, CO2-arm betriebene Gaskraftwerke. Die Strategie von Axpo ist auf dieses Szenario ausgerichtet.

Potential für Windkraft höher als gedacht

Dank technischem Fortschritt und besseren politischen Rahmenbedingungen ist das Potenzial der Windkraft in der Schweiz deutlich höher als lange gedacht. Ein grosser Vorteil von Windenergie ist ihr Beitrag im Winter: Zwei Drittel der Produktion erfolgt in den Wintermonaten. Sie ergänzt Strom aus PV darum ideal. Diesen Vorteil sollten sich die Schweiz für eine sichere Stromversorgung zu Nutze machen. 

Heute produziert die Windkraft nur rund 0,2 TWh (2024), doch 2050 wird sie in diesem Szenario im Winter ungefähr 5,9 TWh oder knapp 13 % des Jahresverbrauchs leisten (ganzes Jahr 10 TWh / 11%). Dazu sind rund 1200 Anlagen nötig. Stand Ende 2024 gibt es 47 Anlagen in der Schweiz. 

Szenario «Landschaft»

Das zweite Szenario «Landschaft» berücksichtigt die Realität, dass Projekte erneuerbarer Energien oft mittels Einsprachen oder durch die Ablehnung an der Urne verhindert oder um Jahrzehnte verzögert werden. So ist das letzte von Axpo gebaute Wasserkraftwerk Waldemme nach fast 20 Jahren und mit nur einem Drittel der geplanten Leistung in den Betrieb gegangen, wobei die effektive Bauzeit nur 1,5 Jahre betrug. Oftmals wird Widerstand durch Argumente wie den Erhalt einer unberührten Landschaft oder die Förderung der Biodiversität motiviert. Doch soll das Ziel einer klimaneutralen und gesicherten Stromversorgung bis 2050 bei vertretbaren Importen weiterhin gelten, bleibt aus heutiger technologischer Optik nur die Option neue Kernkraftwerke. Dieses Szenario sieht denn auch kaum Eingriffe in Landschaft und Natur vor, sondern setzt stattdessen auf neue Kernkraftwerke sowie auf PV auf Dächern und bestehenden Infrastrukturen.

Der Bau neuer Kernkraftwerke in der Schweiz ist gesetzlich verboten, daher bleibt dieses Szenario hypothetisch. Zudem werden die hohen wirtschaftlichen und regulatorischen Kosten und Risiken für Investoren ausgeblendet. Und selbst in diesem hypothetischen Fall ist ein erheblicher Ausbau erneuerbarer Energien, insbesondere Photovoltaik auf Dächern, notwendig. Denn ein realistischer Neubau von Kernkraftwerken würde mehr als 20 Jahre dauern, währenddessen die steigende Nachfrage nach Strom trotzdem gedeckt werden müsste.

Die Energieperspektiven 2050+ analysieren im Szenario Netto-Null (Szenario ZERO) eine Entwicklung des Energiesystems, welche mit dem langfristigen Klimaziel von Netto-Null Treibhausgasemissionen im Jahr 2050 kompatibel ist und gleichzeitig eine sichere Energieversorgung gewährleistet. Es werden mehrere Varianten dieses Szenarios untersucht, die durch einen unterschiedlichen Mix an Technologien gekennzeichnet sind. Die Technologiepfade werden als Basisvariante (ZERO Basis) und als Varianten A, B und C (ZERO A, ZERO B und ZERO C) bezeichnet.

Die Stromproduktion aus Windenergie soll dabei – je nach Variante – zwischen 3,8 und 4,3 TWh im Jahr 2050 beitragen. In der Basisvariante sind es 4,3 TWh.

Quelle: Bundesamt für Energie

Das in der Schweiz umsetzbare nachhaltige Windenergiepotenzial beträgt rund 30 TWh pro Jahr. Suisse Eole erachtet es für realistisch, bis zum Jahr 2050 eine jährliche Windenergieproduktion von 9 TWh ‒ davon 6 TWh im Winter ‒ zu erreichen.

Die Stärke der Windenergie in der Schweiz liegt insbesondere in ihrer Komplementarität auf zwei Ebenen: Einerseits in der saisonalen Komplementarität, denn die Windkraftanlagen produzieren zwei Drittel ihrer Energie während der Winterperiode (Oktober bis März), wenn die Stromnachfrage am höchsten ist. Andererseits in der territorialen Komplementarität, denn die Windverhältnisse der verschiedenen Regionen der Schweiz ermöglichen, dass zu jeder Zeit in mindestens einer Region Windstrom produziert und somit Strom ins Netz eingespeist werden kann. Diese Komplementarität macht die Windenergie zu einer einzigartigen und wertvollen Energiequelle, um andere erneuerbare Energien und die saisonale Speicherung zu ergänzen.

Die Energiestrategie 2050, die ein Ziel von 4,3 TWh pro Jahr bis 2050 anstrebt, wurde mit einer Produktion pro Windenergieanlage von 3 GWh pro Jahr berechnet (was einer Nennleistung von 2 MW und einer Produktionsprognose von 1500 Stunden entspricht). Anlagen der neuesten Generation haben eine Referenzleistung von 4,2 MW (bis zu 6 MW) und können Volllastäquivalente von etwa 2’400 Stunden erreichen. Dies entspricht mehr als einer Verdreifachung der Jahresproduktion pro Anlage (10 GWh pro Jahr). Suisse Eole erachtet es aus diesem Grund für realistisch, bis zum Jahr 2050 eine jährliche Windenergieproduktion von 9 TWh ‒ davon 6 TWh im Winter ‒ zu erreichen, ohne die Anzahl der aktuell geplanten Windenergieanlagen zu erhöhen.