Energie ist überall
Ohne Energie geht nichts. Wir brauchen sie in allen Lebensbereichen. Doch sie ist keine Erfindung der Neuzeit. Was hat sich im Lauf der Menschheitsgeschichte verändert, und wie erzeugen und nutzen wir Energie heute?
Was ist Energie?
Der Begriff Energie kommt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie «wirkende Kraft». Konkret bedeutet Energie die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszustrahlen. Es ist also nicht zu hoch gegriffen, Energie als eine Triebfeder unserer Zivilisation zu bezeichnen.
Wichtigste Energiequelle aller Lebewesen ist die Nahrung. Um unseren Körper und Geist leistungsfähig zu erhalten, brauchen wir die in unserer Nahrung enthaltene Energie. Jeder Mensch hat einen sogenannten Grundumsatz. Diesen messen wir in Kalorien. Dazu kommt der Leistungsumsatz, der je nach Intensität der körperlichen Betätigung tiefer oder höher ist. Die Nahrung war wichtig für die Weiterentwicklung unserer Vorfahren. Je energiereicher das Nahrungsangebot war, desto leistungsfähiger wurde die Gesellschaft. Die Erfindung besserer Werkzeuge machte die Jagd einfacher. Und der Mensch konnte immer mehr Zeit darauf verwenden, sich das Leben einfacher zu machen.
Eine zentrale Rolle spielte dabei eine weitere wichtige Energiequelle: das Feuer. Es spendet Licht und Wärme und verfeinerte das Nahrungsangebot, indem Speisen nun gekocht und gebraten werden konnten. Schnell kamen unsere Vorfahren auch auf die Idee, das Nahrungsangebot zu kultivieren, anstatt nur von Gejagtem und Gesammeltem zu leben. Die Erfindung der Landwirtschaft war ein kultureller Meilenstein. Und auch hier spielte Energie wieder eine bedeutende Rolle: in Form von Arbeit. Sie wurde zu einem wichtigen Faktor. Im Verlauf der Geschichte erlangte die Arbeitsteilung immer grössere Bedeutung. Neben der körperlichen wurde so auch geistige Arbeit möglich, Menschen bildeten Gemeinschaften und entwickelten Staaten. Mit der Zeit entwickelte sich ein Gesellschaftssystem, in dem die Arbeit gegen Bezahlung einen immer grösseren Stellenwert einnahm. Parallel dazu stieg die Bedeutung der Energie.
Wie wurde Energie zum Motor unserer Gesellschaft?
Der Mensch wurde sich des Wertes der Energie immer bewusster. Er ersann Möglichkeiten, um sich diese noch besser zunutze zu machen. Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts wurde die benötigte Energie neben menschlicher und tierischer Kraft in der Schweiz auch durch Wasserkraft erzeugt. Weitere bekannte Energiequellen waren Dampf- und Windkraft. Letztere stand jedoch nur standortabhängig zur Verfügung.
Wenn wir heute von Energie sprechen, meinen wir oft Elektrizität. Aus gutem Grund: Strom ist der «Treibstoff», ohne den unsere industriellen Gesellschaften heute nicht existieren würden. Elektrizität ist aber keine Erfindung im herkömmlichen Sinn, denn sie ist seit jeher vorhanden, sie ist ein Naturphänomen. Den Siegeszug der Nutzung des Stroms haben wir Forschern zu verdanken, wissbegierigen Gelehrten, die ab dem 18. Jahrhundert den Geheimnissen der Elektrizität auf die Spur kommen wollten. Grundlagenforschung nennt man das heute. Denn Geräte, die man mit dieser Elektrizität betreiben hätte können, gab es noch nicht. Dennoch baute der Italiener Alessandro Volta bereits 1775 die erste Batterie. Ihm folgten weitere kluge Köpfe, die von der Welt der Elektrizität und ihren Möglichkeiten fasziniert waren.
Doch der Weg zur Nutzung des Stroms in allen Lebensbereichen war noch weit. Anfangs wurde die Elektrizität zur Beleuchtung von Strassen genutzt. 1879 wurde in Berlin die erste elektrische Strassenbeleuchtung installiert. Mit der Erfindung der Kohlefadenlampe zog das elektrische Licht aber bald auch in private Haushalte ein. Als Ende des 19. Jahrhunderts die ersten Kraftwerke gebaut wurden, stand Elektrizität in immer grösseren Mengen zur Verfügung. Das förderte die Erfindung vieler neuer strombetriebener Maschinen in der Industrie und zunehmend auch für Privathaushalte. Das Zeitalter der Elektrizität hatte begonnen.
Wie produzieren wir unsere benötigte Energie?
Energie in Form von Elektrizität ist heute die Voraussetzung für das Funktionieren einer modernen Gesellschaft. Der Verbrauch wächst immer weiter. Eine der zentralen Fragen, vor denen wir im 21. Jahrhundert stehen, ist also die nach der Erzeugung, Speicherung und Verteilung unserer Energie. Um den Energiehunger unseres Lebensstils zu stillen, ist Innovationskraft gefragt. Denn die Auswirkungen auf unseren Lebensraum sind massiv, und die natürlichen Ressourcen, welche die Menschheit so selbstverständlich anzapft, sind begrenzt. Neue Technologien sind gefragter denn je.
Übers Jahr gesehen, produziert die Schweiz bereits heute genug Strom. Die saisonale Verteilung ist allerdings unterschiedlich: Im Sommer haben wir einen Überschuss und wir können Strom exportieren. Im Winter verbrauchen wir mehr Strom, als wir selber produzieren, und müssen ihn importieren. Die Energiestrategie 2050 des Bundes sieht einen starken Ausbau der erneuerbaren Energien vor. Strom aus Solarenergie, Wind- und Wasserkraft, das soll die Zukunft sein. Dazu müssen innovative Speichertechnologien die Abhängigkeit von Stromimporten verringern.
2020 stammte der Strom aus Schweizer Steckdosen zu rund 76 Prozent aus erneuerbaren Energien: 66 Prozent aus Grosswasserkraft, rund 8,4 Prozent aus Photovoltaik, Wind, Kleinwasserkraft und Biomasse. Der Rest entfällt auf Kernenergie (19 Prozent), Abfälle (2 Prozent) und fossile Energieträger sowie zu einem kleinen Teil aus nicht überprüfbaren Quellen (Quelle: Bundesamt für Energie). Die Tage der Kernenergie sind jedoch – Stand heute – gezählt. 2017 hat sich das Schweizer Stimmvolk mit dem Ja zur Energiestrategie 2050 dafür entschieden, dass keine neuen Anlagen mehr gebaut werden dürfen. Das heisst, dass mit dem Ablauf der Betriebsbewilligungen der noch bestehenden Kernkraftwerke die Schweiz kein Strom mehr aus Kernkraft produzieren wird.
Wie viel Energie verbrauchen wir eigentlich?
Wenn wir vom Energieverbrauch sprechen, denken wir zuerst an unseren Stromverbrauch. 2020 haben wir in der Schweiz rund 55,7 Milliarden Kilowattstunden Strom verbraucht. Diese Menge verteilt sich grob zu je einem Drittel auf Haushalte, Verkehr und Industrie/Dienstleistungen. Zwar haben in den letzten Jahren Wirtschaftswachstum, Bevölkerungswachstum und mehr Heiztage den Stromverbrauch gesteigert. Dies wurde aber durch Effizienzmassnahmen kompensiert. So blieb der Gesamtverbrauch in den letzten Jahren stabil, während der Pro-Kopf-Verbrauch gar einen Rückgang verzeichnet (Quelle: VSE).
Doch wir verbrauchen nicht nur Strom, sondern auch noch andere Energieträger. Das sind neben der Elektrizität Erdölprodukte, Gas, Kohle und Fernwärme. Gemessen wird dieser Verbrauch in Joule. (Für technisch Interessierte: Ein Joule erwärmt 1 Gramm Luft um 1 Grad.)
Der Endenergieverbrauch der Schweiz lag 2020 bei 747 400 Terajoule. Gegenüber dem Vorjahr ist er um 10,6 Prozent gesunken. Der Grund dafür ist nicht schwer zu erraten: Die Covid-19-Pandemie trägt die Hauptverantwortung. Aber auch die milde Witterung im letzten Jahr trug zum gesunkenen Verbrauch bei (Quelle: Bundesamt für Energie). Doch dieser Trend wird sich wieder umkehren – trotz immer effizienteren Technologien. Denn die dadurch erreichten Einsparungen werden durch immer mehr strombetriebene Geräte wieder aufgefressen.
Und damit sind wir wieder bei unserem Anfangsgedanken. Unser Energieverbrauch wird immer mehr zum Stromverbrauch. Fossile Energieträger sollten aus Klimaschutzerwägungen möglichst vermieden werden. E-Mobilität statt Verbrennungsmotor, Wärmepumpe statt Ölheizung, Smart Home statt alles manuell regeln. Strom für alle diese Anwendungen klimafreundlich und wirtschaftlich zu erzeugen, wird die grosse Herausforderung unserer Energiezukunft.
Welche Rolle spielt Energie im Hausbau?
Das Thema Energie spielt auch bei Immobilien eine zentrale Rolle. Der Mensch baut Gebäude, damit er vor der Witterung geschützt ist, einen sicheren Rückzugsort hat und dort alles vorfindet, was er braucht. Die Bedürfnisse unterscheiden sich aber je nach Nutzung. Und bereits die Planung und der Bau selbst sind eine energieintensive Angelegenheit.
Am Anfang steht immer eine Idee. Wozu möchte man ein Haus bauen? An ein Bürogebäude werden andere Anforderungen bezüglich Energie gestellt wie an ein Wohnhaus. Eine Werkstatt benötigt Einrichtungen, die sich von denen eines Fabrikgebäudes stark unterscheiden. Doch allen ist gemein, dass sie Energie brauchen. Heizen, Kühlen, Beleuchten, Kommunikation, der Betrieb elektrischer Geräte – all das macht ein Gebäude erst sinnvoll nutzbar.
Energieeffizientes Bauen ist heute das dominierende Thema. Die Entwicklung verläuft schnell. Während man vor wenigen Jahrzehnten erst begonnen hat, durch geeignete Massnahmen wie etwa Dämmung den Energieverbrauch im Haus zu senken, sprechen wir heute bereits nicht mehr nur von Nullenergiehäusern, sondern sogar von Plusenergiehäusern. Diese sollen durch entsprechende Technologien zur dezentralen Stromerzeugung mehr Energie erzeugen, als verbraucht wird. Das Haus wird also zum Kraftwerk, und das Plus an sauber erzeugtem Solarstrom kann für die Elektromobilität genutzt oder an das öffentliche Stromnetz abgegeben werden.
Doch auch Bestandsbauten sollen energieeffizienter werden. Zahlreiche Förderprogramme von Bund, Kantonen und Gemeinden sowie Energieversorgern sollen Hausbesitzerinnen und -besitzer dazu ermuntern, ihre Gebäudehüllen zu isolieren, fossil betriebene Heizungen durch umweltfreundlichere Systeme zu ersetzen und beim Kauf neuer Geräte auf möglichst energieeffiziente Modelle zu achten. Das Thema Energie ist also gerade beim Hausbau aktueller als je zuvor.
