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School of Engineering

Bachelorarbeit: Das optimale Produktportfolio von Stadtwerk Winterthur im Bereich Strom und Gas

Strom und Gas für die nächsten Jahrzehnte

Wie könnten bei Stadtwerk Winterthur die Produkte im Bereich Strom und Gas aussehen, damit sie die Energieziele der nächsten 30 Jahre erfüllen? Dieser Frage sind die Absolventen Patrick Aemisegger und Daniel Stehrenberger aus dem Studiengang Energie- und Umwelttechnik nachgegangen.

Die Anforderungen in Bezug auf die Nachhaltigkeit wachsen auch für Energieversorgungsunternehmen wie Stadtwerk Winterthur. Einerseits sind die Ziele der nationalen Energiestrategie 2050 zu berücksichtigen, andererseits hat auch die Stadt Winterthur selbst ein ambitioniertes Energiekonzept verabschiedet, das es zu unterstützen gilt. Unter Berücksichtigung dieser Rahmenbedingungen möchte Stadtwerk Winterthur sein Produktportfolio künftig weiterentwickeln. Wie die Produkte für Strom und Gas in Zukunft idealerweise zusammengesetzt sein könnten, ist Gegenstand einer Vielzahl von Projekten und Untersuchungen. Einen Beitrag dazu haben auch die beiden Absolventen Patrick Aemisegger und Daniel Stehrenberger im Rahmen ihrer Bachelorarbeit im Studiengang Energie- und Umwelttechnik geleistet.

Zwei Methoden angewendet

In ihrer Bachelorarbeit haben die beiden Absolventen sowohl für Strom- als auch für Gasprodukte unterschiedlicher Herkunft und Produktionsart eine Ökobilanz aufgestellt. «Wir zeigen damit die Umweltauswirkungen von der Gewinnung bis zum Hausanschluss auf», sagt Patrick Aemisegger. Als Grundlage dafür verwendeten die Absolventen Datensätze von Ecoinvent, einem weltweit führenden zentralen Datensystem zur Berechnung und Verwaltung von Ökobilanzdaten. Mit der Software SimaPro haben sie die Strom- und Gasanteile schliesslich modelliert. «Das Modell haben wir mit zwei unterschiedlichen Methoden ausgewertet», so Daniel Stehrenberger. «Zum einen mit der Methode der ökologischen Knappheit in Umweltbelastungspunkten pro kWh und zum anderen mit dem Treibhauspotenzial, das zeigt, wie viel das Treibhausgas im Vergleich zur gleichen Menge CO2 zur globalen Erwärmung beiträgt.»

«Wir zeigen die Umweltauswirkungen von der Gewinnung bis zum Hausanschluss auf.»

Patrick Aemisegger

Ideal ist nicht immer real

Auf Basis ihrer Auswertungen haben die Absolventen mit Hilfe von Szenarien neue Produktportfolios erstellt. Dabei orientierten sie sich an den jeweiligen Zielsetzungen für die Referenzjahre 2020, 2025, 2035 und 2050. «Wir haben uns dabei an die Vorgaben der nationalen Energiestrategie 2050 sowie die eigenen Ziele von Winterthur gehalten», so Patrick Aemisegger. Aber je nach Gewichtung der beiden verwendeten Methoden resultieren unterschiedliche Produktportfolios, so der Absolvent weiter: «Beispielsweise verursacht die Stromerzeugung in Atomkraftwerken relativ wenig Treibhauspotenzial, aber einen vergleichsweise hohen Wert bei den Umweltbelastungspunkten, da diese Methode eine ganzheitliche Betrachtungsweise ermöglicht.»

Untersuchungen im Hier und Jetzt

Zusätzlich zu den erarbeiteten Produktportfolios haben die Absolventen die Umweltauswirkungen der grössten Biogas- und Photovoltaik-Anlage der Stadt Winterthur mit je einer Ökobilanz untersucht. Dabei kamen sie zur Erkenntnis, dass etwa die Ökobilanz einer Biogasanlage wesentlich davon abhängt, mit welcher Stromqualität diese betrieben wird. «Es war spannend, neben den langfristigen Visionen auch noch ganz konkret Untersuchungen im Hier und Jetzt durchführen zu können», so Patrick Aemisegger. Denn die erarbeiteten Szenarien mit den tiefsten Umweltbelastungen lassen sich zur Zeit noch nicht alle realisieren, da die Absolventen die Verfügbarkeiten der Strom- und Gasprodukte in ihrer Bachelorarbeit nicht berücksichtigen mussten. «Ferner sollten einige Resultate durch Messungen überprüft werden», meint Daniel Stehrenberger. Für Stadtwerk Winterthur liefern die Berechnungen der Absolventen wichtige Hinweise, die in die Weiterentwicklung des Produktportfolios einfliessen werden.

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