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Energie

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Unter E. wird die Fähigkeit eines Systems verstanden, Arbeit zu leisten, wobei Arbeit unterschiedl. Formen annehmen kann. Die Energiewirtschaft arbeitet mit primären und sekundären Energieträgern. Zu den Primärenergieträgern gehören die fossilen Energieträger Kohle, Erdöl und Erdgas (Gas), die Kernbrennstoffe (Uran) sowie die sog. erneuerbaren Energieträger (Holz, Wasserkraft, Biogas, Sonnenenergie, Wind, Erd- und Umweltwärme), welche eine emissionsarme, nachhaltige Nutzung ermöglichen. Durch Umwandlung lassen sich aus diesen Primärenergieträgern Sekundärenergieträger (z.B. Koks, Benzin, Heizöl, Strom, Stückholz, Stadtgas, Fernwärme) gewinnen, die als Endenergie auf Verbraucherstufe in Nutzenergie (Wärme, Licht, Kraft, chemisch gebundene E.) überführt wird.

Die Formung der schweiz. Energiewirtschaft befindet sich in ihren Grundzügen im Einklang mit der europ. Entwicklung. Auffällig ist aber ihr Rückstand bis Mitte des 19. Jh. In der Geschichte der E.-Nutzung lassen sich drei Perioden unterscheiden. Die Agrargesellschaft vor Mitte des 19. Jh. gründete auf einer kleinräumigen Energiewirtschaft, die v.a. auf der Ausschöpfung von Holz (Holzwirtschaft, Köhlerei) und anderer Biomasse (Pflanzen für den menschlichen und tierischen Konsum zur Erbringung von Arbeit) beruhte und deren Energiebasis somit grundsätzlich erneuerbar war. Im Kleinen wurde zusätzlich Wind- (Schifffahrt) und Wasserkraft (Mühlen) sowie Torf (Torfstecherei) und ab dem 18. Jh. auch einheim. Kohle genutzt. Die Industriegesellschaft zwischen 1860 und den 1950er Jahren zeichnete sich durch den Import von Kohle als Hauptenergieträger aus. Wasserkraft wurde mit Hilfe von Niederdruck-, Hochdruck-, Flusskraft- und ersten grossen Stauwerken ausgeschöpft. Die Konsumgesellschaft, die ihr folgte, deckte ihren Energiebedarf v.a. mit Erdöl und Erdgas und in geringerem Masse mit Wasserkraft (Turbinen) und später auch Kernkraft (Atomenergie). Seit der Erdölkrise und mit steigender Verschmutzung der Umwelt werden beschränkt auch alternative Energiequellen erschlossen.

1 - Die vorindustrielle Energiewirtschaft

Die Restriktionen der vorindustriellen, "solaren" Energiewirtschaft (im Sinne des Klimahistorikers Christian Pfister) waren gross: Mechanische E. beruhte v.a. auf menschlicher und tierischer Arbeitskraft, die wiederum auf lokal gewonnener Biomasse (Lebens-, Futtermittel) basierte. Es lohnte sich kaum, Brennstoffe über weite Strecken zu transportieren, es sei denn auf dem Wasserweg mit Hilfe der Flösserei. Auch dem übrigen Warenverkehr waren entsprechende Grenzen gesetzt: Gerade bei Massentransporten überstiegen die (energetischen) Kosten schnell einmal den Warenwert. Energieintensive Werkstoffe (z.B. Eisen) waren kostspielig und blieben besonderen Zwecken vorbehalten.

In der Energiebilanz agrarischer Gesellschaften besass das Wasserrad mit einem Anteil von weniger als 1% eine mengenmässig geringe Bedeutung. Es stellte aber die einzige Quelle mehr oder weniger kontinuierlicher mechanischer E. dar und war daher für die Industrialisierung von grosser Bedeutung. Da die Schweiz nur geringe Kohlevorkommen besitzt, war es aus energetischer Sicht konsequent, dass die erste Phase der Industrialisierung mit den relativ arbeitsintensiven, aber materialarmen Uhren- und Textilindustrien begann.

Im ausgehenden 18. und beginnenden 19. Jh. geriet die traditionelle Energieversorgung an ihre Grenzen. Bevölkerungswachstum und Gewerbeproduktion setzten die Land- und die Forstwirtschaft als Energieproduzenten zunehmend unter Druck. Die einheim. Nachfrage konkurrierte zudem mit der wachsenden Ausfuhr von Bauholz in die umliegenden Länder. Mit dem Holzhandel gelangten erwerbswirtschaftl. Elemente in die primär über Verbrauchergemeinschaften organisierte Forstwirtschaft (Wald). Sie vergrösserten den Anreiz für eine gewinnorientierte Holznutzung, was die Produktion von (billigerem) Brennholz weniger attraktiv machte. Ab etwa 1800 wurde die Tragfähigkeit der vorindustriellen Energiewirtschaft überschritten: Steigende Holzpreise, aber v.a. eine Überbeanspruchung der Wälder und eine Abnahme der bewaldeten Fläche waren die Folgen. Erst der Import fossiler Brennstoffe befreite die Schweiz aus dieser Zwangslage.

Autorin/Autor: Daniel Marek

2 - Die industrielle Energiewirtschaft

2.1 - Die Einführung der fossilen Brennstoffe

Die Geschichte der fossilen Brennstoffe beginnt in der Schweiz mit dem Eisenbahnbau Mitte des 19. Jh. Das neu geschaffene Eisenbahnnetz, welches das schweiz. Mittelland über Basel mit den dt. und franz. Kohlerevieren verband, ermöglichte die Einfuhr grosser Mengen von Steinkohle. Zuvor konnte sich die Schweiz allenfalls auf ihre eigenen, vergleichsweise spärlichen Vorkommen abstützen, die mit wechselhaftem Erfolg ausgebeutet worden waren. Auch Torf mit seinem relativ geringen Heizwert diente vor und während der Einführung der Steinkohle in grösserem Ausmass als Brennstoff. Im luzern. Wauwilermoos, im St. Galler Rheintal und im Berner Seeland wurden Torflager ausgebeutet. Gegenüber der billigen und energetisch höherwertigen Steinkohle aus Deutschland und Frankreich konnte die einheim. Förderung von fossilen Energieträgern jedoch nicht bestehen. Die Torfstecherei sank auf die Stufe eines lokalen Nebenerwerbs zurück; der einheim. Kohlebergbau verschwand bis 1900 nahezu vollständig.

Zunächst vermochte die Kohle das Brennholz noch nicht aus seinen angestammten Anwendungsbereichen, dem Gewerbe und der Heizung in Privathäusern, zu verdrängen. Sie war vielmehr Grundlage für das Wachstum energieintensiver Industriezweige, die für die Schweiz in dieser Form neu waren und die jenseits der Möglichkeiten einer traditionalen Energiewirtschaft lagen: Gaswerke, Bleichereien, Bierbrauereien, später die Baustoffherstellung, Metall verarbeitende Betriebe und nicht zuletzt die Eisenbahnen wären ohne das beinahe unerschöpfl. Potential der Steinkohle nicht denkbar gewesen. So verbirgt sich das Energiepotential der Steinkohle hinter Werkstoffen wie Stahl und Zement, die wiederum erst die Ausschöpfung der Wasserkraftreserven in grösserem Ausmass erlaubten. Ende des 19. Jh. hatte sich in der Schweiz wie im übrigen west- und mitteleurop. Raum eine "fossile" Energiewirtschaft herausgebildet, die auf der Steinkohle als wichtigstem Energieträger und der Eisenbahn als Verteiler beruhte. Erstmals schien dem Energieverbrauch keine Grenzen gesetzt. In der schweiz. Primärenergiebilanz von 1910 deckte Steinkohle über drei Viertel des Primärenergieeinsatzes. Etwa ein Sechstel entfiel auf das noch Mitte des 19. Jh. dominierende Holz. Der Rest verteilte sich mit Wasserkraft und Petroleum-Produkten auf zwei Energieträger, die später an Gewicht gewinnen sollten. Gegenüber 1850 hatte sich der Primärenergieverbrauch verfünffacht. Unter Berücksichtigung des Bevölkerungswachstums bedeutet dies eine Verdreifachung des Bruttoverbrauchs pro Kopf von etwa 9 Gigajoule auf 28 Gigajoule. Das energetische Potential der Kohle ermöglichte auch die Techniken der zweiten industriellen Revolution: Die chem. Industrie, die Elektrotechnik und der Maschinenbau setzten mit organ. Verbindungen, Eisen und Stahl vergleichsweise energieintensive Ausgangsprodukte und Werkstoffe voraus.

Autorin/Autor: Daniel Marek

2.2 - Neue Energieträger

In der Mitte der 1880er Jahre begann in der Schweiz die Stromerzeugung, vorwiegend für den Eigenbedarf und zu Beleuchtungszwecken, später zur Gewinnung von mechanischer E. In den Anfangsjahren war die Elektrizitätsnutzung (Elektrizitätswirtschaft) örtlich begrenzt. Aber bereits um 1900 wurde es technisch möglich, die Haushalte nahezu aller grösseren Schweizer Städte an die lokale Stromversorgung anzuschliessen.

Die Kohlekrisen vor und während des 1. Weltkriegs, die erste Ansätze einer bundesstaatl. Energiepolitik entstehen liessen, waren ein wichtiger Anstoss für die zweite Etappe der Elektrifizierung nach 1918: den Bau der ersten Talsperren, der durch das Bundesgesetz über die Nutzbarmachung der Wasserkräfte (1916) erleichtert wurde. Mit der gesteigerten Nutzung der Wasserkraft setzte eine Änderung in der Verbrauchsstruktur von Elektrizität ein. Das elektr. Licht (Beleuchtung) wurde allgemein üblich. Dazu wurden neue Formen von elektrisch erzeugter Nutzenergie wie Prozesswärme und v.a. mechanische E. (Kraft) erschlossen. Dazu gehörte auch die im Vergleich zu umliegenden Staaten zeitige und umfassende Elektrifizierung der Eisenbahn. Die frühe Nutzung der Wasserkraft hat die Entstehung der Apparate- und Maschinenbauindustrie deutlich begünstigt.

Der 2. Weltkrieg zeigte erneut die Abhängigkeit der Schweiz von importierten Energieträgern auf. Noch immer war Kohle der wichtigste Brennstoff für Haushalte und Industrie. Selbst die Gaswerke konnten auf Steinkohle nicht verzichten. Bund und Kantone unterstellten den Verbrauch von Brenn- und Treibstoffen mit teilweise drastischen Massnahmen einer Rationierung. Infolge der Abhängigkeit vom Kohleimport befand sich die Schweiz gegenüber dem Dritten Reich in einer schwachen Verhandlungsposition.

Autorin/Autor: Daniel Marek

3 - Die Energiewirtschaft der Konsumgesellschaft

3.1 - Steigender Energiebedarf und Strukturwandel

Bereits ab etwa 1930 kündigten der zunehmende Motorfahrzeugverkehr und die Anfänge der Fliegerei eine neue, noch energieintensivere Wirtschaftsweise an, die mit dem Erdöl auf einer neuen Form fossiler Brennstoffe beruhte: Wenige Jahre nach dem 2. Weltkrieg durchlief die Energieversorgung einen tief greifenden Strukturwandel, der in nur 20 Jahren abgeschlossen war. Zu Beginn der 1970er Jahre zeigte sich eine gänzlich andere Primärenergiebilanz. Mit drei Vierteln des Primärenergieeinsatzes hatte das Erdöl die dominante Stellung der Kohle (nunmehr 4%) in der Primärenergiebilanz übernommen. Mit einem Pro-Kopf-Verbrauch von rund 110 Gigajoule pro Jahr war der Gesamtverbrauch seit 1950 um das Dreieinhalbfache gestiegen. Hinter diesen Zahlen verbirgt sich die Entwicklung der Schweiz zur Konsumgesellschaft. Das damit einhergehende Wirtschaftswachstum fusste auf einer zweiten Energierevolution, die zahlenmässig mit der ersten vergleichbar ist. Sie fiel indes weniger auf, da bereits die Kohle die Grenzen der agrar. Energiewirtschaft gesprengt hatte.

Der Lebensstil und die Befürfnisse der modernen Konsumgesellschaft verlangten einen noch höheren Energieeinsatz als das Zeitalter der Industrialisierung. Ihre energetisch bedeutendsten Symbole, das Automobil und die Zentralheizung (Heizung), stehen für eine gesteigerte individuelle Mobilität und einen neuen Wohnkomfort. Die Einführung der Erdöl befeuerten Zentralheizung bei gleichzeitig sinkender Anzahl Bewohner pro Haushalt und einer Zunahme der Wohnfläche pro Kopf ergab eine beachtl. Steigerung des Energieverbrauchs im sog. Hausbrand. Der Erdölverbrauch zu Heizungszwecken und zur Erzeugung von Prozesswärme überstieg bereits in den 1950er Jahren jenen für Auto- und Flugzeugtreibstoff (Luftfahrt).

Die Ausformung der Konsumgesellschaft (Konsumverhalten) wirkte sich auch auf die übrigen Zweige der Energiewirtschaft aus. Der Bedarf an elektrischer E. nahm ebenfalls zu: Die Technisierung der Haushalte war mit dem zunehmenden Einsatz unterschiedlichster Haushaltsmaschinen verbunden. Bedeutend war auch die Einführung neuer Techniken und Geräte in Industrie und Gewerbe sowie im Dienstleistungssektor. Das Muster einer Produktivitätssteigerung, bei der menschl. Arbeitskraft durch Kapital und E. ersetzt wird, setzte sich in allen Sektoren durch, auch mit der Informatisierung grosser Unternehmen ab 1970. Zwischen 1950 und 1970 erfolgte der Ausbau der Wasserkraftwerke, danach übernahmen die Kernkraftwerke die Rolle des energiewirtschaftl. Wachstumsträgers. Mit Beznau I nahm 1969 das erste Kernkraftwerk der Schweiz den Betrieb auf. Auch die Gasindustrie erlebte in jenen Jahren eine Umgestaltung. Um 1970 wurde die Gaserzeugung aus der Destillation von Steinkohle aufgegeben und die meisten Gaswerke stellten auf die Verteilung von billigem und saubererem Erdgas um, das durch die Erschliessung neuer Quellen und den Bau von Gasfernleitungen (Pipelines) zunehmend verfügbar wurde.

Autorin/Autor: Daniel Marek

3.2 - Folgen und Grenzen des Wachstums

Das Energiepotential der neuen fossilen Brennstoffe war eine der Grundlagen für die Herausbildung der Konsumgesellschaft mit ihren veränderten Lebensstilen und Verhaltensweisen. Dazu zählten der Gebrauch von Einweg- und Sofortprodukten und ein verändertes Ferienverhalten genauso wie die räuml. Trennung von Wohn- und Arbeitsort, die oftmals erst durch das Auto als Massenverkehrsmittel ermöglicht wurde und eine Zersiedelung der Landschaft nach sich zog.

Die Entfaltung der Konsumgesellschaft zog nicht nur einen erhöhten Energiebedarf, sondern auch einen gesteigerten Materialdurchsatz nach sich, der auf der Eingangsseite des Systems zu einem zunehmenden Verbrauch natürl. Ressourcen führte. Auf der Ausgangsseite wuchs mit steigenden Abfallmengen und Emissionen die Luft- und Gewässerverschmutzung. Die Kernkraft genoss anfänglich den Ruf einer sauberen und nahezu unbegrenzt verfügbaren Energiequelle. Die Gefahr einer Verstrahlung und das Problem der Entsorgung radioaktiver Abfälle fanden noch wenig Beachtung. Mit zunehmender Wahrnehmung der Folgen des veränderten Konsumverhaltens für die Umwelt entbrannte jedoch der öffentl. Diskurs um die (natürlichen) Grenzen des Wachstums. Die Erdölkrise 1974-75 verstärkte das Bewusstsein über die Abhängigkeit von importierten Energieträgern, die mit der Industrialisierung eingesetzt hatte. Themen wie Energiesparen und die Forderung nach umweltfreundlichen sog. Alternativenergien kamen zwischenzeitlich auf die polit. Traktandenliste.

Autorin/Autor: Daniel Marek

4 - Suche nach alternativen Energieträgern

Bereits seit 1959 hatte die vorwiegend privat finanzierte Swisspetrol AG nach Erdöl- und Erdgasvorkommen geforscht, indem sie verschiedene Bohrversuche aus dem 1. und 2. Weltkrieg weiter verfolgt hatte. Von den neueren Projekten sind die Bohrungen im Jura und im Entlebuch bekannt, es wurden indes nie nennenswerte Erdölvorkommen gefunden. Im luzernischen Finsterwald wurde bis 1994 in bescheidenem Rahmen Erdgas gefördert. Viel versprechender als diese konservativen Ansätze sind die oft staatl. unterstützten Anstrengungen (Energie Schweiz) zur Erschliessung sog. erneuerbarer E.n: Erdwärme wird über Wärmepumpen ausgeschöpft, Biogas und Sonnenstrahlung wird in Wärme und Strom umgesetzt oder Windenergie (Jura, Wallis) zur Produktion von Elektrizität genutzt. Diese neuen Formen der Energienutzung vermochten sich allerdings bis anhin nur in bescheidenem Mass durchzusetzen.

Neben alternativen Energieträgern entwickelte sich v.a. das Energiesparen zu einem wichtigen Thema in der schweiz. Energiewirtschaft. Die grösste Verbreitung und Anerkennung fanden Massnahmen zur Wärmedämmung bei Bauten sowie die Wärmerückgewinnung und das bei grösseren Gebäuden und Industrieanlagen unbestrittene sog. Energiemanagement. Als alternativer Energieträger rückte schliesslich wieder das Holz als Brennstoff ins öffentl. Bewusstsein. Technisch verfeinerte Verfahren wie z.B. die Holzschnitzelfeuerung oder das Heizen mit Holzpellets erlaubten eine bessere Ausschöpfung des vorhandenen Potentials.

Die Ansätze zum Energiesparen und die bescheidene Steigerung des Anteils sog. erneuerbarer Energieträger am Bruttoverbrauch zeigten bislang keine grössere Wirkung auf den Endenergieverbrauch, der bislang stetig wächst. Im Jahr 2000 betrug der schweiz. Bruttoverbrauch 1'132'350 Terajoule, was einen Pro-Kopf-Verbrauch von rund 155 Gigajoule pro Jahr ergibt. Das ist gut das Fünffache von 1910 und schätzungsweise das Siebzehnfache von 1850. Ungeachtet stagnierender Importe dominieren nach wie vor die Erdölprodukte, gefolgt von Kernbrennstoffen, Wasserkraft und Erdgas sowie von Holz, Kohle, Abfällen und alternativen Energieträgern.

Schweizerischer Bruttoverbrauch nach Primärenergieträgern (in Terajoule)
 HolzKohleErdöl(-produkte)ErdgasWasserkraftaKernbrennstoffeAndere
185018'920664--90-2'050b
191017'19083'570740-5'270--
197010'11027'320515'1401'710121'751c17'469c-
200020'0405'850532'370101'880160'532c256'518c55'160d

a für mechanische Energie bzw. zur Stromerzeugung

b z.B. Petrol, Holzkohle

c Die Bereinigung um den Ausfuhrüberschuss an Elektrizität erfolgte anteilsmässig nach dem Primärenergieeinsatz in der Schweiz, da sich der Anteil der einzelnen Energieträger am Ausfuhrüberschuss nicht eruieren lässt.

d Sonne, Wind, Biogas, Umweltwärme 21,8%;Müll, industrielle Abfälle 78,2%

Quellen:Energiestatistik der Schweiz 1910-1985, 1987; Schweiz. Gesamtenergiestatistik

Autorin/Autor: Daniel Marek

Quellen und Literatur

Archive
– Archiv zur Geschichte der Kernenergie in der Schweiz, ETH-BIB
Literatur
Die Schweiz. Energiewirtschaft 1930-1980, 1981
Energiestatistik der Schweiz 1910-1985, 1987
– D. Marek, Kohle: Die Industrialisierung der Schweiz aus der Energieperspektive 1850-1910, Diss. Bern, 1991
Das 1950er Syndrom, hg. von C. Pfister, 21996