Lokale Kältewellen in Zeiten der globalen Erwärmung

Im laufenden Winter konnten über Europa erstaunlich grosse Luftdruckgegensätze beobachtet werden. Zwischen hohem Luftdruck über dem Atlantik und tiefem Luftdruck von Grönland bis nach Nordwesteuropa bildete sich in der zweiten Dezemberhälfte eine kräftige Westströmung aus, welche seither mehr oder weniger standhielt. Diese scharfe Grenze trennt die kalte Polarluft von der subtropischen Warmluft und ist auch als Frontalzone bekannt. Kleine Störungen an der Frontalzone führen zu einer Vermischung und Verwirbelung der zwei unterschiedlichen Luftmassen. Dadurch wird der Prozess einer Tiefdruckbildung in Kraft gesetzt. Je ausgeprägter die Frontalzone, desto einfacher und häufiger bilden sich kleine Tiefs, die dann rasch an Stärke zulegen können und mit der starken Westströmung als Sturmtiefs auf Europa treffen. Diese stürmische Grosswetterlage bescherte Mitteleuropa im Januar 2018 gleich drei Sturmtiefs in kurzer Abfolge. Zuerst fegte das Sturmtief Burglind mit Orkanböen über die Schweiz, bevor eine Woche später Evi und Friederike erneut orkanartige Böen im Flachland auslösten, einzelne Bäume umstürzen liessen und Dächer abdeckten.

Von Ende Dezember 2017 bis Mitte Januar 2018 wurden die USA von einer eisigen Kältewelle getroffen. In der Arktis, in Europa und Asien war es gleichzeitig aber deutlich zu warm. Lokale Kältewellen sind kein Widerspruch zur globalen Erwärmung. Bildquelle: University of Maine, ClimateReanalyzer.org

 

Milder Winter

Die stürmischen Westwinde peitschen milde Meeresluft nach Mitteleuropa. Der überdurchschnittlich warme Atlantik ist verantwortlich dafür, dass die Westströmung in diesem Jahr speziell milde Luft in die Schweiz führt. Entsprechend fiel der Januar 2018 bisher rund drei Grad milder aus, verglichen mit der Referenzperiode 1981-2010. Die ersten 12 Januartage blieben in Zürich sogar komplett frostfrei. Normalerweise gibt es im Januar in Zürich in zwei von drei Nächten Frost.

Das stürmische und milde Winterwetter in diesem Jahr täuscht darüber hinweg, wie der letzte Winter war. Oder können Sie sich an den letzten Januar erinnern?

 

Eisiger Januar 2017

Vor einem Jahr herrschte in der Schweiz eisige Kälte. Mit einer Durchschnittstemperatur von -3 Grad war es in Zürich der kälteste Jänner seit 30 Jahren. Es war rund sechs Grad kälter als im diesjährigen Januar. Kältewellen, wie sie die Schweiz im letzten Januar erlebte, finden auch im aktuellen Winter statt. In diesem Jahr traf es bisher aber nicht Europa, sondern Nordamerika. Der mittlere Westen und Nordosten der USA erlebten Ende Dezember und Anfang Januar zwei eisigkalte Wochen. Es war die heftigste Kältewelle seit 36 Jahren. Europa, Asien und Nordamerika wurden in den letzten Wintern immer wieder von harten Kältewellen getroffen. In diese Kategorie fällt auch der Februar 2012, welcher in Zürich -3,5 Grad kalt ausfiel.

Sehr milde und eisigkalte Wintermonate wechseln sich in den letzten Jahren scheinbar zufällig ab. Es stellt sich die Frage, ob diese unterschiedlichen Extreme zu einem Gesamtbild zusammengefügt werden können? Und wie werden sich die zukünftigen Winter im Zuge der globalen Erwärmung in Mitteleuropa präsentieren?

 

Deutlich wärmere Winter

Heftige Kältewellen und eisigkalte Wintermonate sind in den letzten Jahren auf der Nordhemisphäre und auch in Mitteleuropa scheinbar wieder häufiger aufgetreten. Nichtsdestotrotz zeigt sich in einer langjährigen Betrachtung ein eindeutiger Erwärmungstrend. Praktisch überall, in Sibirien, Mitteleuropa und den USA, sind die Winter in den letzten 50, 100 und 150 Jahren deutlich milder geworden. Seit 1864 sind die Winter in der Schweiz um ganze 2 Grad wärmer geworden. Zwischen 1880 und 1890 lag die Wintertemperatur auf einem ausgesprochen tiefen Niveau. Von 1900 bis 1980 zeigte die Wintertemperatur dann einen auffallend ruhigen Verlauf ohne langfristige Änderung. 1987/88 erfolgte in Mitteleuropa ein sprungartiger Wechsel zu einer ausgeprägten Warmwinterphase, die in den letzten 15 Jahren durch einige Kältewellen etwas gedämpft wurde. Wie auf einer Treppe, welche aufwärts beschritten wird, pendelten sich die Temperaturen seither auf eindeutig höherem Niveau als zuvor ein. Sehr tiefe Wintertemperaturen traten seit Ende des 20. Jahrhunderts nicht mehr auf. Der kälteste Winter der letzten 30 Jahren brachte 2005/06 eine Durchschnittstemperatur von -0,9 Grad. In den Jahrzehnten davor gab es mehrere Winter, die sogar kälter als -4 Grad ausfielen. Die letzten 30 Winter sind also insgesamt deutlich milder als die Winter davor. Es zeigt sich aber, dass seit 1990 keine weitere Erwärmung des Winters stattgefunden hat. Dieses Phänomen ist nicht nur in der Schweiz zu beobachten, sondern in verschiedenen Gebieten der Nordhemisphäre.

Die Winter sind in der Schweiz seit 1864/65 um rund 2 Grad wärmer geworden. Bildquelle: MeteoSchweiz

 

Geschwächter Polarwirbel

Der Grund für die Erwärmungspause der Winter sind die bereits erwähnten Kältewellen, welche verschiedene Orten auf der Nordhemisphäre immer wieder mal treffen. Kältewellen im Winter sind natürlich nichts Aussergewöhnliches und bedürfen eigentlich keiner Erklärung. Das Wetter hat seinen natürlichen Spielraum und nutzt diesen hin und wieder aus. Trotzdem gibt es eine plausible Erklärung, weshalb heftige Kältewellen im Winter trotz globaler Erwärmung häufiger zu beobachten sind.

Mehrere wissenschaftliche Arbeiten geben Hinweise darauf, dass der Rückgang des arktischen Meereises zu den Kälteausbrüchen in den USA, Europa und Asien beigetragen hat. Ein sehr wichtiger Faktor ist im Klimageschehen der sogenannte Polarwirbel, ein Westwindband, welches die Nordhemisphäre im hohen Norden umschliesst und normalerweise die kalte Luft über der Arktis von der warmen Subtropenluft trennt. So präsentiert sich der Polarwirbel aktuell auch über dem Atlantik, wie eingangs ausgeführt. Wird dieser Polarwirbel aber geschwächt, kann die kalte Luft aus der Arktis weit in den Süden entweichen, was oftmals mit einem welligen (mäandrierenden) Westwindband zusammenhängt. So zeigt sich, dass langanhaltende Schwächephasen des Polarwirbels zu den kalten Wintern im nördlichen Eurasien beigetragen haben. Solche Schwächephasen des Polarwirbels können durch eine überdurchschnittlich warme Arktis ausgelöst werden. Und genau das geschieht im Zuge der globalen Erwärmung. Die Arktis erwärmt sich vor allem im Herbst und Winter rasant. Das fehlende Meereis verhindert eine Auskühlung im Herbst, so dass die Nordpolregion bis tief in den Winter mit Wärme versorgt bleibt.

 

Die Klimaszenarien rechnen auch in Zukunft mit einer weiteren Zunahme der Wintertemperaturen auf der Nordhemisphäre. Andere Jahreszeiten, allen voran der Sommer, erwärmen sich in Mitteleuropa und der Schweiz aber deutlich schneller als der Winter. Der wohl auch zukünftig geschwächte Polarwirbel wird jedoch dafür sorgen, dass die Nordhalbkugel und der Alpenraum auch in den nächsten Jahren ab und zu von ausgeprägten Kältewellen aus der Arktis getroffen werden. Die weitere Wintererwärmung könnte sich also wiederum in Form eines nächsten Schrittes aufwärts auf der Treppe der globalen Erwärmung präsentieren, gefolgt von einzelnen kalten Wintermonaten.

Lokale Kältewellen in Zeiten der globalen Erwärmung

Ein Verbund für die Versorgungssicherheit

Im kalten Januar 2017 wurden die Energiereserven in der Schweiz knapp. Deutschland und Frankreich nehmen zahlreiche Kraftwerke vom Netz. Wie steht es um die Versorgungssicherheit in der Schweiz?

Im ersten Teil dieses Artikels, der in der letzten Ausgabe erschien, wurde über die «angespannte» Energie- und Netzsituation in der Schweiz berichtet. Die Gewährleistung der sicheren Stromversorgung in der Schweiz ist im Winter jeweils mit erhöhten Anforderungen verbunden. Im Winter wird in der Schweiz mehr Energie verbraucht als im Sommer. Deshalb ist die Schweiz im Winter auf Importe angewiesen, um den höheren Strombedarf im Inland zu decken. Durch die Ausserbetriebnahme zahlreicher Braunkohlekraftwerke in Deutschland und Kernkraftwerke in Frankreich in den kommenden Jahren, verschärft sich die Situation in Europa zunehmend.

Wie entwickelt sich die Versorgungslage in der Schweiz? Und was geschieht, wenn die Nachbarländer die Schweiz im Winter nicht mehr mit Strom bedienen können, weil sie selber zahlreiche Kraftwerke abschalten?

Die Füllstände der Schweizer Speicherseen erreicht im Spätwinter (vor der Schneeschmelze) ihren jährlichen Tiefstpunkt. Im Winter 2016/17 waren die Füllstände verglichen mit den Vorjahren stark unterdurchschnittlich. Vor allem im Januar 2017 wurde viel Wasser zur Stromerzeugung abgelassen und turbiniert. Quelle: Swissgrid

Der Markt regelt es

Bei der Beantwortung dieser Fragen prallen Welten aufeinander: Die Marktgläubigen sind überzeugt, dass bei einer Verknappung der Energiereserven Preisspitzen resultieren und dadurch Investitionen in neue, flexible Kraftwerke auslösen. Das könnten Gaskraftwerke sein, die nur wenige Stunden im Jahr (und daher klimafreundlich) produzieren, aber in diesen Stunden das „grosse Geld“ machen können. Die Kontrahenten halten dieser Einstellung vor, dass die Preisspitzen aufgrund von Marktverzerrungen gar nie richtig auftauchen werden, oder dann zu spät, um noch reagieren zu können. Zumindest fehle die Investitionssicherheit. Heute aber investiert kaum jemand in neue Kraftwerke. Ihre Lösungen beruhen auf der Überführung alter Kraftwerke in eine Reserve (wird in Deutschland gemacht) oder auf dem Aufbau eines zusätzlichen Marktes alleine zur Vorhaltung von Kraftwerkskapazitäten für „angespannte“ Situationen. Einen solchen Kapazitätsmarkt (wie es ihn in Frankreich schon gibt) hat jüngst auch die BKW für die Schweiz vorgeschlagen. Mit ihren Massnahmen hat Swissgrid in den letzten beiden Wintern schliesslich nichts anderes gemacht. So wurden Energiemengen in Form von Wasser in Speicherseen auf Reserve gekauft – respektive zurückgehalten – um eine zusätzliche Sicherheitsmarge zu schaffen.

Lehren aus dem Winter 2016/17

Dass die Marktmechanismen auch ohne Eingriffe zu Versorgungssicherheit führen, hat sich im Januar und Februar 2017 gezeigt. Während des eisigen Januars 2017 war der Stromverbrauch in Europa überdurchschnittlich hoch. Gleichzeitig fehlten in der Schweiz und in Frankreich zahlreiche Kernkraftwerke wegen Unregelmässigkeiten und Wartungen. Es kam zu ersten Knappheitssignalen. Die Preise an der Strombörse schossen in die Höhe und lagen rund 80% höher als im gleichen Zeitraum im Vorjahr. Die Gunst der hohen Preise nutzten auch die Schweizer Kraftwerksbetreiber von Speicherseen und turbinierten überdurchschnittlich viel Wasser, um möglichst viel Geld zu verdienen. Die Speicherseen entleerten sich und die Importe sanken entsprechend. Trotz Kältewelle im Januar 2017 wurden die Importkapazitäten zu weniger als 50% ausgenutzt. Die Entlastung der ausländischen Kapazitäten kam der Versorgungssicherheit in den Nachbarstaaten zugute. Ein ganz anderes Bild dann im Februar. Der letzte Wintermonat war übermässig mild. Die Stromnachfrage gegenüber dem Vormonat geringer. Entsprechend sanken die Strompreise an der Börse. Die Produktion aus Speicherseen war folglich weniger spannend, so dass die Schweizer Energiereserven „automatisch“ geschont wurden. Handkehrum wurde im Februar deutlich mehr importiert als im Februar, da ausländische Kapazität verfügbar und eben billiger war. Doch was wäre gewesen, wenn auf den eisigen Januar ein ebenso kalter Februar gefolgt wäre. Wären die Speicherseen dann mitten im Monat leer gewesen und auch die Importe aus den Nachbarländer versiegt?

Nationale Sicherheit

Wie sich in den letzten Jahren und auch in den jüngsten Handlungen gezeigt hat, definieren die europäischen Länder Versorgungssicherheit zuerst einmal national und leiten die dafür notwenigen Schritte ein. Und genau da liegt das Problem. Die Schweiz kommt ohne Importe nicht über den Winter. Wenn sie unabhängig vom Ausland Versorgungssicherheit jederzeit national gewährleisten wollte, würde nicht einmal der gesamte Inhalt aller Speicherseen reichen. Gleiches gilt für die Nachbarländer Deutschland und Frankreich, die parallele Strukturen für Reservekapazitäten aufbauen. Dies ist ineffizient. Denn zukünftig steigt bei einer nationalen Betrachtung der Reservebedarf weiter und damit steigen auch die Kosten.

Stärker zusammen

Vielversprechender wäre es, wenn länderübergreifende Regionen, die über Stromnetze hinreichend miteinander vernetzt sind, Versorgungssicherheit gemeinsam definieren und auch umsetzen. Also eine gemeinsame Winterreserve oder ein gemeinsamer Kapazitätsmarkt. Unter dem Strich wäre dies billiger, da die vorzuhaltende Infrastruktur verhältnismässig schlanker gehalten werden könnte, bei gleichzeitig höherer Sicherheit aufgrund der Ausgleichseffekte, die mit zunehmender Regionsgrösse stärker ausfallen. Die Schweiz macht sich im Rahmen des pentalateralen Energieforums (PLEF) für diese Stossrichtung stark. Das PLEF, zusammengesetzt aus den Übertragungsnetzbetreibern der Länder Deutschland, Frankreich, Österreich, Benelux und Schweiz, veröffentlichte 2015 einen gemeinsamen Bericht zur Lage der Versorgungssicherheit. Es war ein Anfang, kein Durchbruch. Weiterhin fehlt eine gemeinsame Definition, Massnahmen und vor allem bindende Abmachungen. Aufgrund der anhaltenden Differenzen mit der EU müsste ein Übereinkommen ausserhalb des EU-Stromabkommens gefunden werden. Ein solches ist anzustreben, will die Schweiz auch zukünftig sicher durch den Winter.

Ein Verbund für die Versorgungssicherheit

Winterwetter 2016/17: Längere kalte Phasen und viel Schnee?

Ein Warmwinter wie im letzten Jahr ist unwahrscheinlich. Eisig kalt wird der bevorstehende Winter aber wohl auch nicht. Dafür ist der nahe Atlantik zu warm.   

Die Vorhersage der mittleren Temperaturabweichung über die kommenden drei Monate (Dezember bis Februar). In Europa werden durchschnittliche Temperaturen erwartet. Eingezeichnet sind zudem die zu erwartenden Strömungsmuster in diesem Winter. Eine schwache Westwinddrift und blockierende Hochs über dem nordöstlichen Atlantik. (Bildquelle: Met Office)
Die Vorhersage der mittleren Temperaturabweichung über die kommenden drei Monate (Dezember bis Februar). In Europa werden durchschnittliche Temperaturen erwartet. Eingezeichnet sind zudem die zu erwartenden Strömungsmuster in diesem Winter. Eine schwache Westwinddrift und blockierende Hochs über dem nordöstlichen Atlantik (Bildquelle: Met Office).

Ein Blick in die Wetterbücher zeigt, dass die Schweiz vor einem Jahr am Anfang eines ausgesprochen milden Winters stand. Alle drei Wintermonate Dezember, Januar und Februar waren deutlich wärmer als im langjährigen Durchschnitt. Langanhaltende Kältephasen blieben komplett aus. Nochmals ein Jahr früher erlebte die Schweiz einen zweigeteilten Winter. Nach einer extrem milden Winterhälfte wurde es im Januar und Februar 2015 immer kälter. Der Februar war dann richtig winterlich mit langanhaltenden Frostperioden. Der Winter 2013/14 war hingegen durchgehend übertemperiert. Vor allem Januar und Februar 2014 wurden ihrem Namen als Wintermonate nicht gerecht. Noch etwas weiter zurück finden sich erneut zwei Winter (2011/12 und 2012/13), die mild starteten und in einen eisigen Februar mündeten. Während sich kalte und warme Februare in den letzten Jahren fröhlich abwechselten und mal winterlich, mal frühlingshaft daherkamen, war die erste Winterhälfte (Dezember bis Mitte Januar) seit sechs Jahren nie mehr unterkühlt. Wie präsentiert sich nun der anstehende Winter? Stellt sich die Gretchenfrage wieder erst in der zweiten Januarhälfte oder gibt es gar einen kalten Winterstart?

Weltmeer als Frühindikator

Ausschlaggebend für das Winterwetter in Mitteleuropa sind die geografische Lage, die Wellenstruktur und die Ausprägung des Jetstreams auf der Nordhemisphäre, denn diese bestimmen die Position und Intensität der vorherrschenden Druckgebilde in und rund um Europa. Der Jetstream kann als riesiges Starkwindband oder Schlauch verstanden werden, welcher die Nordhalbkugel umkreist und die kalte Polarluft im Norden von der subtropisch warmen Luft im Süden trennt. Zwei wichtige Fragen, die sich im Vorfeld des Winters stellen, sind: Liegt der Jetstream an der gewohnten Stelle oder verläuft er weiter nördlich oder südlich? Weist der Jetstream eine starke mäandrierende Struktur vor – ist also eine starke Wellenbewegung mit Ausschlägen nach Norden und Süden (meridional) zu erwarten oder verläuft er geradlinig von Westen nach Osten (zonal)?

Um abschätzen zu können, wie und wo der Jetstream im anstehenden Winter zu liegen kommt, lohnt sich ein Blick auf die Oberflächentemperatur der Weltmeere. Da Wasser ein guter Wärmespeicher ist, reagieren die Wassertemperaturen viel träger auf Veränderungen. Starke Abweichungen in der Oberflächentemperatur der Weltmeere sind deshalb meist über Monate hinweg zu beobachten und weisen keine kurzfristigen Fluktuationen vor, wie wir es bei der Lufttemperatur kennen. Gleichzeitig beeinflussen die Weltmeere die Temperaturverteilung und die Strömungen in der Atmosphäre und somit den Jetstream. So erwärmt ein warmer Ozean die darüber liegende Atmosphäre und fördert die Bildung von Tiefdruckgebieten, kaltes Wasser kühlt diese entsprechend und begünstigt die Bildung von Hochdruckgebieten. Die Temperaturverteilung auf den Weltmeeren im Spätherbst ist deshalb ein geeigneter Frühindikator, um Witterungstrends für den anstehenden Winter abzuschätzen.

Abweichung der Oberflächentemperatur auf den Weltmeeren. (NOAA)
Abweichung der Oberflächentemperatur auf den Weltmeeren Ende November 2016 (NOAA).

Negative NAO

Den grössten Einfluss auf das Winterwetter in Mitteleuropa verübt der Nordatlantik. Im November präsentierte sich der Nordatlantik über weite Gebiete überdurchschnittlich warm, insbesondere an der Ostküste der USA und vor Neufundland. Zwischen der Südspitze Grönlands und Island zeigt sich hingegen ein grosses Gebiet mit unterdurchschnittlich temperiertem Oberflächenwasser. Rund um Europa, insbesondere auch im Nordpolarmeer, ist das Meer hingegen deutlich wärmer als sonst zu dieser Jahreszeit. Der Kälte-Wärme-Pol zwischen Island und Neufundland begünstigt die negative Phase der Nordatlantische Oszillation NAO, in der die Westwinddrift (Jetstream) weiter im Süden verläuft und dem Mittelmeerraum viel Niederschlag bringt. Mittel- und Nordeuropa erhalten weniger Warmluftzufuhr vom Atlantik und sind zwischenzeitlich stärker kontinental geprägt. Kaltluftvorstösse aus dem bereits eisigkalten Sibirien werden somit wahrscheinlicher. Vor allem in der ersten Winterhälfte wirkt diesem Zustand jedoch der überdurchschnittlich warme Atlantik rund um Europa entgegen, welcher kleinräumige Tiefdruckgebiete hervorbringt und somit immer wieder milde Meeresluft nach Mittel- und Nordeuropa transportiert wird. Die Chance auf Kaltluftvorstösse steigt folglich vor allem in der zweiten Winterhälfte.

Abweichung des mittleren Luftdrucks vom langjährigen Mittel im Winter 2016/17 gemäss Vorhersagemodell der MetOffice. Das Prognosesystem sagt eine negative NAO voraus. (MetOffice)
Abweichung des mittleren Luftdrucks vom langjährigen Mittel im Winter 2016/17 gemäss Vorhersagemodell der MetOffice. Das Prognosesystem sagt eine negative NAO voraus (MetOffice).

Positive PDO

Neben dem Atlantik muss auch auf dem Pazifik ein Augenmerk liegen. Seit Oktober sind dort die Kriterien für ein La Niña erfüllt. Ein schwaches La Niña-Muster dürfte sich über den ganzen Nordwinter hinweg halten. Die direkten Auswirkungen auf Mitteleuropa sind aber vernachlässigbar. Spannender ist die Wirkungskette über die Pazifische Dekaden-Oszillation PDO, welche die Strömung über dem Nordpazifik und den USA beschreibt und einen Einfluss auf den Atlantik und somit Europa ausüben kann. Eine starke, länger anhaltende La Niña-Phase bewirkt häufig eine negative PDO. Da La Niña aber in den nächsten Monaten nur schwach ausgeprägt sein wird und ohnehin erst in der Anfangsphase ist, befindet sich der Nordpazifik momentan noch in der positiven PDO-Phase, eine Nachwirkung des starken El Niño im vergangenen Jahr. Die positiven PDO-Phase manifestiert sich durch den gut sichtbaren Warmwassergürtel entlang der Pazifikküste von Mexiko über Kalifornien bis nach Alaska. Die Warmwasseranomalie umschliesst dabei hufeisenförmig eine ausgeprägte Kaltwasseranomalie im zentralen Nordpazifik. Das beschriebene Muster bewirkt Warmluftzufuhr vom subtropischen Pazifik in die Weststaaten der USA. Das Downstream-Development begünstigt die oben eingezeichneten Druckanomalien bis auf den Atlantik mit den entsprechenden Luftmassenströmen. Diese Konstellation erhöht also in der Fernwirkung die Wahrscheinlichkeit zeitweiliger Bildung von Hochdruckgebieten über dem Nordatlantik, welche die Westströmung blockiert und Europa Polarluft aus Nordwest bis Nord zuführen kann (fotometeo). Diese Situation bringt häufig viel Schnee am Alpennordhang. Die entscheidende Frage bei meridionalen Wetterlagen ist, wo genau sich das blockierende Hoch bildet. Denn auf der Vorderseite des Hochs wird kalte Polarluft nach Süden transportiert. Auf der Rückseite hingegen sehr milde Subtropenluft nach Norden verfrachtet.

Das Winterwetter lässt sich natürlich nicht über drei Monate hinweg prognostizieren. Tendenzen können aber früh erkannt werden. Zusammengefasst lässt sich sagen, dass ein Warmwinter wie im letzten Jahr unwahrscheinlich ist. Der warme Atlantik rund um Europa verhindert jedoch einen eisigen Winter in Europa. Die abschätzbaren Trends deuten aber darauf hin, dass längere kalte Phasen (vor allem in der zweiten Winterhälfte) und Nordstaulagen mit viel Schnee am Alpennordhang (vor allem in der ersten Winterhälfte) deutlich wahrscheinlicher sind als noch vor einem Jahr.

Winterwetter 2016/17: Längere kalte Phasen und viel Schnee?

Kühlt die Kälteinsel im Nordatlantik auch das europäische Klima ab?

Im September 2015 lagen die globalen Luft- und Meeresoberflächen-Temperaturen 0.9 Grad über dem Durchschnitt des 20. Jahrhunderts. Es war somit der wärmste September seit Messbeginn vor 136 Jahren. Zudem war es die global grösste monatliche Wärmeanomalie seit Messbeginn im Jahr 1880. Die bisherigen Höchstmarken aus dem Februar und März 2015 wurden also noch überboten. Die globale Wärme kommt nicht überraschend. Seit Monaten bewegen sich die Temperaturen auf der Weltbühne auf bisher unerreichtem Rekordniveau. Das globale Temperaturmittel seit Jahresbeginn (Januar-September 2015) liegt 0,85 Grad über der Referenz. Der bisherige Rekordwert aus dem Vorjahr wurde um mehr als ein Zehntelgrad übertroffen. Kaum jemand zweifelt daran, dass das laufende Jahr 2015 auf globaler Ebene mit deutlichem Abstand zum wärmsten seit mindestens 135 Jahren wird.

Die Periode von Januar bis September 2015 war global die wärmste seit Messbeginn 1880. Das Jahr 2015 dürfte mit grossem Abstand vom wärmsten Jahr seit Messbeginn werden. In einer Region südöstlich von Grönland ist 2015 aber rekordkalt. Was bedeutet diese „Kälteinsel“ für Europa?
Die Periode von Januar bis September 2015 war global die wärmste seit Messbeginn 1880. Das Jahr 2015 dürfte mit grossem Abstand vom wärmsten Jahr seit Messbeginn werden. In einer Region südöstlich von Grönland ist 2015 aber rekordkalt. Was bedeutet diese „Kälteinsel“ für Europa?

Kälteinsel im Nordatlantik

In den letzten Monaten galt das Interesse der Klimatologen und Meteorologen aber nicht nur der globalen Rekordwärme sondern einer stark unterkühlten Region – einer „Kälteinsel“ im nordatlantischen Ozean südöstlich von Grönland. Dort wurden in den vergangenen Monaten rekordkalte Luft- und Meeresoberflächen-Temperaturen beobachtet. Diese Kälteinsel ist ein krasser Kontrast zum ansonsten rekordwarmen Globus. Gleichzeitig birgt die Kälteanomalie viele Geheimnisse. Ihre Entstehung und ihre möglichen Auswirkungen sind alles andere als aufgeklärt. Ganz überraschend ist die nordatlantische Abkühlung jedoch nicht, wird sie doch von praktisch allen globalen Klimamodellen berechnet, jedoch nicht in dieser Stärke und vor allem mit dieser kurzen Perspektive. Trotzdem sehen einige Forscher die nordatlantische Kälteinsel als Konsequenz der globalen Erwärmung. Aufgrund des stetigen grönländischen Schmelzwassereintrags in den nordatlantischen Ozean und der damit verbundenen Abschwächung der ozeanischen Zirkulation – des Golfstroms, der warmes Wasser aus der Karibik bis in das atlantische Nordpolarmeer transportiert.

Dichtes Wasser sinkt ab

Der massive Schmelzwassereintrag aus Grönland in den Nordatlantik reduziert die Dichte des kalten Oberflächenwassers im Ozean, denn Schmelzwasser besteht lediglich aus Süsswasser und weist somit einige geringere Dichte vor das Salzwasser im Meer, welches im Nordpolarmeer bei Grönland erfahrungsgemäss sehr salzreich ist. Wenn nun das salzig-kalte Wasser im Nordatlantik aufgrund des Schmelzwassereintrags weniger salzig und somit weniger schwer ist, sinkt es im hohen Norden nicht mehr an den Meeresgrund ab. Doch genau dieser Vorgang – das Absinken des dichten Kaltwassers (Tiefenwasserbildung) im Nordpolarmeer – ist ein wichtiger Antrieb für die weltumspannende Ozeanzirkulation und somit für den Golfstrom. Die Tiefenwasserbildung zieht an der Oberfläche warmes Wasser aus den tropischen Gewässern nach und bringt Nordeuropa milderes Klima. Ein Versiegen des Golfstroms hätte markante Auswirkungen auf die Witterung auf beiden Seiten des Nordatlantiks.

Zwischen der Temperaturreihe von Zürich (in Grün) und jener des Nordatlantiks (in Blau) gibt es Ähnlichkeiten. Die aktuelle Abkühlung des Nordatlantiks löst in Mitteleuropa aber kaum eine Abkühlung aus. Vielmehr werden beide Temperaturreihen von globalen Faktoren gesteuert, wobei Zürich über dem Land schneller auf Veränderungen reagiert als der träge Ozean.
Zwischen der Temperaturreihe von Zürich (in Grün) und jener des Nordatlantiks (in Blau) gibt es Ähnlichkeiten. Die aktuelle Abkühlung des Nordatlantiks löst in Mitteleuropa aber kaum eine Abkühlung aus. Vielmehr werden beide Temperaturreihen von globalen Faktoren gesteuert, wobei Zürich über dem Land schneller auf Veränderungen reagiert als der träge Ozean.

Versiegt der Golfstrom?

Ist die aktuelle Kälteinsel im Nordatlantik nun ein Anzeichen dafür, dass der Golfstrom bald zum Erliegen kommt? In verschiedenen amerikanischen und englischen Medien halten sich solche Berichte zurzeit sehr hartnäckig.

Fakt ist, dass es südöstlich von Grönland in einer Region von 45 bis 60 Grad nördliche Breite und von 10 bis 40 Grad westliche Länge im laufenden Jahr ausserordentlich kalt war. Die Meeresoberflächen-Temperatur lag im Jahr 2015 bisher um 0,6 Grad unter dem langjährigen Durchschnitt. Kälter war es letztmals 1986. Seither dominierte sehr warmes Oberflächenwasser die Periode 1995-2013 mit einem Höhepunkt 2007, als es rund 0,7 Grad übertemperiert war. Ein Blick auf die langjährige Meerestemperaturreihe der angesprochenen Region im Nordatlantik genügt, um zu erkennen, dass sich seit jeher kalte und warme Phasen von rund 30 Jahren abwechseln (blaue Kurve in der Grafik). Seit Beginn der Aufzeichnungen 1870 zeigte sich der Nordatlantik bis 1900 mit nur wenigen Ausnahmen überdurchschnittlich warm, bevor eine 30-jährige Periode mit deutlich unterkühlten Verhältnissen folgte, die bis 1930 dauerte. Die darauffolgende Wärmephase erreichte ihren Höhepunkt 1955 und dauerte exakt 30 Jahre bis 1960. Die Oszillation änderte auch in den folgenden rund 30 Jahren bis 1994 nichts an ihrer Charakteristik. So war die Periode von 1961-1994 geprägt durch sehr kaltes Oberflächenwasser. Im Anschluss folgte der Wechsel in die jüngste Warmzeit des Nordatlantiks. Ob die aktuelle Kälteinsel im Nordatlantik das Ende dieser Wärmephase bedeutet, werden erst die nächsten Monate oder sogar Jahre zeigen. Die aktuelle Warmphase dauerte bis heute erst gut 20 Jahre und wäre somit deutlich kürzer als ihre Vorgänger. Denkbar wäre deshalb auch, dass sich der Nordatlantik in den nächsten Monaten wieder aufwärmt und die Warmphase noch rund 10 Jahre fortsetzt. Ist dies nicht der Fall, würde die nächste Kaltphase unerwartet früh einsetzen und möglicherweise für die nächsten 20 bis 30 Jahre andauern. Was würde dieses Szenario für das Wetter und Klima in Mitteleuropa bedeuten?

Abkühlung in Mitteleuropa?

Die Auswirkungen einer Kälteinsel und anschliessender Kältephase im Nordatlantik sind nicht einfach abzuschätzen. Eine generelle Abkühlung in Europa zu prophezeien ist Humbug. Bereits diesen Sommer war die Kälteinsel über dem Nordatlantik präsent und gleichzeitig erlebte Mitteleuropa einen Hitzesommer. Die Vergangenheit zeigt ein noch komplizierteres Bild. Legt man die Temperaturkurve von Zürich (grüne Linie in der Grafik) über die Temperaturkurve des Nordatlantiks (blaue Linie) zeigen sich durchaus ähnliche Muster mit wärmeren und kälteren Phasen auch in Zürich. Jedoch hat sich die Temperatur in Zürich über die gesamte Periode seit 1870 deutlich erwärmt, währenddem der Atlantik der globalen Erwärmung in dieser Region trotzt. Die Abfolge von kälteren und wärmeren Phasen in Zürich (einmal abgesehen vom langjährigen Temperaturanstieg) und im Nordatlantik findet aber nicht simultan statt. Vielmehr hat die Temperaturreihe einen Vorsprung von rund 5-10 Jahren. Zuerst hat sich in der Vergangenheit also Zürich erwärmt und abgekühlt und erst später war das gleiche Signal im Nordatlantik zu beobachten. Dies zeigt, dass der Nordatlantik das Wetter in Mitteleuropa kaum beeinflusst. Es wäre aber natürlich vermessen zu behaupten, dass Zürich das Klima über dem Atlantik beeinflussen würde. Die Gegenüberstellung der beiden Temperaturreihen zeigt vielmehr, dass andere „globale“ Faktoren (CO2-Anstieg oder globale Verdunkelung) die beiden Temperaturkurven beeinflussen und der Atlantik träger und deshalb verzögert auf solche Störungen reagiert. Die Kälteinsel über dem Atlantik stellt also keinen Grund zur Sorge dar. Mit einer Abkühlung in Europa ist deswegen nicht zu rechnen.

Kühlt die Kälteinsel im Nordatlantik auch das europäische Klima ab?

Hitze, Sonne, Trockenheit

Die Hitze hält weite Teile Europas weiter fest im Griff. Der Juli könnte alle Rekorde brechen. Ein Hitzesommer 2015 wird immer wahrscheinlicher.

Hitzewellen rollen von der Iberischen Halbinsel nach Frankreich und zum Alpenraum. Nach einer sehr heissen ersten Julihälfte waren bereits die nächsten Hitzeschübe absehbar. Die Weltmeteorologie-Organisation (WMO) verlängerte das Ende Juni einberufene Klimaüberwachungsbulletin bezüglich andauernder Hitze- und Trockenperiode über weiten Teilen Europas um weitere zwei Wochen (vorerst bis Ende Juli).

Rekordhitze Anfang Juli

In der ersten Juliwoche erlebte die Schweiz eine der extremsten Hitzewochen seit Messbeginn vor über 150 Jahren, wie MeteoSchweiz berichtet. Auf dem Zürichberg erreichte die durchschnittliche Tageshöchst-Temperatur mit 33,3 Grad den dritthöchsten Wert seit Messbeginn. Ein gutes Stück heisser war es nur Anfang August im Hitzesommer 2003 mit 34,9 Grad und in der letzten Juliwoche 1947 mit 33,6 Grad. Am heissesten war die Hitzewoche in Genf, wo das 7-Tagesmittel der Höchsttemperaturen 36,3 Grad erreichte. Sie war praktisch gleich heiss wie die Rekord-Hitzewoche im August 2003. Zum Abschluss der Hitzewoche Anfang Juli registrierte die MeteoSchweiz-Messstation in Genf am 7. Juli 2015 mit 39,7 Grad die höchste je auf der Alpennordseite und die höchste je in einem Juli gemessene Temperatur. In den östlichen Landesteilen waren weniger die Tageshöchstwerte als vielmehr die nächtlichen Tiefstwerte rekordverdächtig. In Zürich erreichte das 7-Tagesmittel der Tiefsttemperaturen mit 19,4 Grad den zweithöchsten Wert seit 1901. Die Nächte waren über die ganze Hitzewoche betrachtet somit in etwa gleich warm wie im August des Hitzesommers 2003, als diese 19,6 Grad vorwiesen. Sinkt die Temperatur während der ganzen Nacht nie unter 20 Grad, so sprechen Meteorologen von einer Tropennacht. Diese sind auf dem Zürichberg sehr selten. Bis zum Jahr 2014 gab es in der Witterungshistorie seit 1901 von Zürich erst 17 Tropennächte. In keinem einzigen Jahr gab es bisher mehr als zwei Tropennächte. Zwei Tropennächte gab es bis heute in den Sommern 1952, 1983, 2002, 2003 und 2013. In diesem Jahr gab es allein in der Hitzewoche von Anfang Juli auf dem Zürichberg in fünf aufeinanderfolgenden Nächten eine Tropennacht. Der Juli 2015 stösst in Sachen Tropennächten somit in neue Sphären vor.

Angetrieben durch die tropischen Nächte und den sehr heissen Tagen waren der 5. und 7. Juli in Zürich mit 27,7 und 27,8 Grad im Durchschnitt die heissesten Tage überhaupt. Der bisherige Rekord wurde mit 27,7 Grad am 27. Juli 2013 beobachtet und wurde also nur knapp zwei Jahre alt.

Die Hitzewoche von Anfang Juli brachte in weiten Teilen Europas rekordhohe Temperaturen. Von Spanien und Frankreich bis nach Deutschland und auch in der Schweiz stieg das Thermometer bis auf knapp 40 Grad.
Die Hitzewoche von Anfang Juli brachte in weiten Teilen Europas rekordhohe Temperaturen. Von Spanien und Frankreich bis nach Deutschland und auch in der Schweiz stieg das Thermometer bis auf knapp 40 Grad. In Farbe wird die Abweichung der Lufttemperatur (in °C) gegenüber der Referenzperiode 1981-2010 in der ersten Juliwoche angezeigt. 

Sommerhalbzeit

Der meteorologische Sommer dauert vom 1. Juni bis zum 31. August. Sommerhalbzeit war folglich am 15. Juli. Nachdem bereits der Juni deutlich zu warm ausfiel und der Juli mit grosser Hitze startete, erstaunt es kaum, dass der Sommer 2015 bisher mit durchschnittlich 20 Grad in Zürich den zweithöchsten Wert erreicht. Wärmer war die erste Sommerhälfte lediglich im Hitzesommer 2003, als im Durchschnitt 21,3 Grad gemessen wurden. Bereits zur Sommerhalbezeit wurden in Zürich 27 Sommertage mit einer Höchsttemperatur von über 25 Grad erfasst. Das sind sechs mehr als im ganzen letztjährigen Sommer, der aber auch unterdurchschnittlich kühl ausfiel. Noch extremer ist die Anzahl der Hitzetage mit Höchstwerten über 30 Grad. In der ersten Sommerhälfte stöhnte Zürich bereits an 11 Tagen unter der Hitze. In einem durchschnittlichen Sommer sind bis Mitte Juli nur 3 Hitzetage zu erwarten. Seit Ende Juni herrscht auch zunehmend Trockenheit in weiten Teilen der Schweiz. Bis Mitte Juli fiel nur rund die Hälfte der Niederschläge verglichen mit dem Vorjahr. Trockener war die erste Sommerhälfte letztmals im Jahr 2006 und 2003. Mit der Trockenheit steigt auch die Anzahl Sonnenstunden stetig an. Mit mehr als 400 Sonnenstunden gab es bis Mitte Juli so viel Sonne wie nie mehr seit 2003. Der Sommer besticht bis jetzt mit viel Hitze, Sonne und Trockenheit. Die Kehrseiten werden aber allmählich ersichtlich. So herrscht in praktisch der ganzen Schweiz mässige bis hohe Waldbrandgefahr, wobei erste kleine Brände im Laufe des Julis bereits ausbrachen. Zudem leidet die Landwirtschaft, vor allem in der Westschweiz, unter der Trockenheit. Da kleinere Flüsse Niedrigwasser führen, wurde gebietsweise ein Wasserentnahme-Verbot ausgesprochen. Dort drohen Ernteverluste.

Die Halbzeitbilanz (1. Juni-15. Juli) des Sommers spricht eine deutliche Sprache. Der Sommer ist in Zürich bisher 3 Grad übertemperiert und der zweitwärmste in der Messreihe.
Die Halbzeitbilanz (1. Juni-15. Juli) des Sommers spricht eine deutliche Sprache. Der Sommer ist in Zürich bisher 3 Grad übertemperiert und der zweitwärmste in der Messreihe.

Auf den Fersen des Hitzesommers

Die Hitzewoche Anfang Juli wurde am 8. zwar von einer schwachen Kaltfront beendet, die Temperaturen blieben aber auch in der Folge hochsommerlich. Bis zur Monatsmitte war der Juli knapp 5 Grad übertemperiert verglichen mit dem langjährigen Mittelwert der Jahre 1981-2010. Mit einer mittleren Temperatur von 23,7 Grad war es in Zürich mit Abstand die wärmste erste Julihälfte seit Messbeginn. Gleichzeitig waren die ersten zwei Juliwochen so trocken wie seit 1949 nie mehr. In Zürich fiel nur gerade 6 mm Niederschlag. Bei einer potentiellen Verdunstungsrate von bis zu 6 mm pro Tag, ist der Oberboden dementsprechend staubtrocken.

Wie MeteoSchweiz berichtet, deuten die Vorhersagen der Wettermodelle auch für die zweite Julihälfte Temperaturen auf sehr hohem Niveau an. Hochrechnungen zufolge könnte der Juli 2015 auch in Zürich als bislang wärmster Juli oder sogar als wärmster Monat überhaupt in die Wetterbücher eingehen. Der bisherige Rekordhalter in Zürich ist der August 2003 mit durchschnittlich 22,7 Grad. Weiter deuten die Langfristvorhersagen von MeteoSchweiz auch auf überdurchschnittliche Temperaturen in den ersten Augustwochen hin. Spätestens dann wäre der Sommer 2015 dicht auf den Fersen des Hitzesommers 2003. Vorhersagen über mehrere Wochen sind jedoch bekanntlich mit hoher Unsicherheit behaftet, können aber zur Vorbereitung bei anstehenden Hitzewellen grossen Nutzen stiften.

Hitze, Sonne, Trockenheit

Ein europäischer Strommarkt für die Energiewende

Die Energiewende ist beim nördlichen Nachbarn Deutschland beschlossene Sache und schreitet weiter voran. Im Jahr 2014 waren die Erneuerbaren, hauptsächlich Windkraft, Biomasse und Solarenergie, erstmals wichtigste Energiequelle im Strommix, sie verdrängten mit einem Anteil von 27,3 % am deutschen Stromverbrauch die Braunkohle von Platz 1, wie „Agora Energiewende“ berichtet. Deutschland steigt bis 2022 also definitiv aus der Kernenergie aus, das Zeitalter der regenerativen Energien hat schon begonnen. Die Übertragungsnetze und deren Ausbau bilden dabei das Rückgrat der Strominfrastruktur, die diesen Wandel bei der Elektrizitätsversorgung erst ermöglicht. Die Bundesnetzagentur in Deutschland präsentiert zu diesem Zweck jährlich einen Netzentwicklungsplan (NEP).

Lokaler Widerstand gegen Netzausbau

Zentral beim Netzentwicklungsplan sind vordergründig vier Korridore quer durch Deutschland, hauptsächlich auf einer Nord-Süd-Achse. Die Projekte „SuedLink“ und „Gleichstrompassage Süd-Ost“ würden zusätzliche Austauschkapazitäten zwischen Norddeutschland und Süddeutschland sichern, welche aufgrund des massiven Zubaus an regenerativen Erzeugungseinheiten an Land (vor allem Photovoltaik im Süden) und Offshore durch Windleistung in der Nordsee notwendig werden. An die Stromautobahn „SuedLink“ sollen die Nachbarländer Norwegen, Dänemark und Schweden angeschlossen werden. Die Gleichstrompassage Süd-Ost soll die Standorte von Windkraftanlagen in Norddeutschland, die Erzeugungs- und Lastschwerpunkte in Bayern sowie die heutigen und zukünftigen Pumpspeicher der Alpenregion verbinden. Die beiden Megaprojekte könnten bis 2034 Stromleitungen mit einer Leistung von bis zu 8 Gigawatt (GW) führen, was der Leistung von acht grossen Kernkraftwerken entspricht. Der Netzausbau würde Versorgungssicherheit gewährleisten und dabei helfen, dass Knappheiten im Süden Deutschlands, mit denen hohe Strompreisspitzen verbunden wären, vermieden  werden.

Trotzdem gibt es auch Gegner des Netzausbaus, jeweils an den konkreten geplanten Trassenverläufen: Am lautesten artikuliert wird die Skepsis gegenüber den Stromautobahnen und der Widerstand der Bevölkerung derzeit in Bayern.  Dort wird vor allem die „Gleichstrompassage Süd-Ost“ für überflüssig gehalten, was im Widerspruch zu den Planungen des Bundeswirtschaftsministeriums steht, in dessen Zuständigkeit die Energiewende fällt. Dieser Konflikt reicht bis in die höchste Regierungsebene. Im Jahr 2023, nach Abschaltung des letzten Kernkraftwerks in Bayern, treten nicht nur in Spitzenzeiten, sondern über das ganze Jahr Stunden mit defizitärer Leistungsabsicherung auf. Die Versorgungssicherheit in Bayern wäre dann akut gefährdet – das wissen auch die Trassengegner. Statt des Baus von Stromnetzen wird vorgeschlagen, Gas- und Dampf-Kraftwerke (GuD) in Bayern zu errichten, um die Versorgung zu gewährleisten. Dieser Plan funktioniert jedoch nur auf dem Papier, denn in der Realität entscheidet der Strommarkt und nicht die Lokalregierung, welche Kraftwerke zum Einsatz kommen.

Die Schaffung eines europäischen Strommarktes schreitet voran. Die Strommärkte der rotgefärbten Länder sind bereits gekoppelt. Eine Kopplung mit den rosagefärbten Länder steht kurz bevor. Die Schweizer Stromwirtschaft muss weiterhin auf eine Marktkopplung warten.
Die Schaffung eines europäischen Strommarktes schreitet voran. Die Strommärkte der rotgefärbten Länder sind bereits gekoppelt. Eine Kopplung mit den rosagefärbten Länder steht kurz bevor. Die Schweizer Stromwirtschaft muss weiterhin auf eine Marktkopplung warten.

Gaskraftwerke anstatt europäische Integration

Die Strommärkte in Europa sollen künftig noch stärker miteinander verbunden werden, um die Kraftwerke möglichst kosteneffizient einzusetzen. An den Strombörsen wird auf einem Markt Strom über die Grenzen hinweg gehandelt. Der grenzüberschreitende Handel von Strom und die Vergabe der dafür notwendigen Transportkapazität werden innerhalb der Marktkopplung (Market Coupling) gemeinsam erfüllt. Market Coupling ermöglicht es, günstige Stromangebote in einem Land zur Deckung einer Stromnachfrage in einem anderen Land mit einem höheren Preisniveau zu nutzen. Idealerweise gleichen sich dadurch in Zukunft die Preise in den gekoppelten Märkten an. Dies führt zu einem kosteneffizienten Kraftwerkseinsatz sowie zu einer optimalen Ausnutzung der grenzüberschreitenden Transportkapazitäten unter Berücksichtigung der Engpässe. Für die gesamte betrachtete Region resultiert daher eine volkswirtschaftlich effiziente Lösung.

Der Einsatz der Kraftwerke auf dem Strommarkt erfolgt nach einer Grenzkostenlogik. Das bedeutet, dass Kraftwerke mit niedrigen Grenzkosten (i.d.R. variable Kosten, also Brennstoffkosten zuzüglich laufender Betriebskosten) bevorzugt werden (Merit-Order). Strom aus erneuerbaren Energien geniesst einen Einspeisevorrang und reduziert die Stromnachfrage, welche durch konventionelle Kraftwerke gedeckt werden muss (Residuallast). Dadurch erreichen konventionelle Kraftwerke weniger Volllaststunden und werden teilweise sogar ganz aus dem Markt gedrängt. Zuerst werden Technologien verdrängt, welche relativ hohe Grenzkosten aufweisen. Dies sind insbesondere GuD-Kraftwerke. Diese Logik gilt grenzüberschreitend. Je mehr Erneuerbare in Europa am Netz sind, desto weniger Volllaststunden bleiben für konventionelle Kraftwerke.

Dies bedeutet für Deutschland und die bayerischen Kraftwerke, dass sich nach Abschaltung der Kernkraftwerke neue GuD-Kraftwerke in Bayern in der Einsatzreihenfolge der Kraftwerke aufgrund der viel höheren Grenzkosten hinter den Kohlekraftwerken im Nordosten und Nordwesten Deutschlands positionieren und somit nur wenige Stunden im Jahr im Einsatz sind. Gleichzeitig findet ein Ausbau der Windkraft in Norddeutschland statt, der diese Entwicklung zusätzlich verstärkt. Die neuen Kraftwerke in Bayern könnten also nicht rentabel betrieben werden und würden in den meisten Stunden im Jahr stillstehen. In den übrigen Stunden aber bestünde weiterhin Transportbedarf von Strom vom Norden in den Süden. Da die Netzengpässe aber weiterhin bestehen blieben, käme es in diesem Fall auf Geheiss der Übertragungsnetzbetreiber zu notgedrungenen Änderungen des Kraftwerkseinsatzes (Redispatch). Wegen der Netzengpässe würden dann die neuen GuD-Kraftwerke in Bayern anstelle der Kohlekraftwerke im Norden Deutschlands kurzfristig eingesetzt. Redispatch ist aber mit Ineffizienzen verbunden, da einerseits teure Kraftwerke einspringen müssen, obwohl kostengünstigere Optionen bereitstünden und weil andererseits die bereits verbuchten Geschäfte der nicht abgerufenen Kohlekraftwerke trotzdem beglichen werden müssen. Solche Situationen würden immer wieder auftreten. Abhilfe würde in dieser Situation der Netzausbau schaffen.

Analogon in der Schweiz

Dieses Dilemma in Bayern ist nicht nur geografisch ganz nah bei der Schweiz, sondern auch thematisch. Auch die Schweizer Energiepolitik hat den Ausstieg aus der Kernenergie beschlossen und diskutiert in der Energiestrategie 2050 den Bau von neuen GuD-Kraftwerken, um die entstehende Stromlücke zu decken. Auch Stromimporte wurden zwischenzeitlich diskutiert. Das Fallbeispiel „Bayern“ zeigt aber, dass innerhalb eines europäischen Strommarktregims solche GuD-Kraftwerke kaum rentabel zu betreiben sind und volkswirtschaftlich unter aktuellen Rahmenbedingungen keiner effizienten Lösung entsprechen. Soll die Schweiz am europäischen Strombinnenmarkt teilnehmen, wie von Stromkonzernen und dem Bundesamt für Energie angestrebt, sollte der Fokus bereits heute auf dem Netzausbau, insbesondere an der Grenze zu unseren Nachbarländern, und auf dem Ausbau der erneuerbaren Energien sowie ggf. perspektivisch dem Ausbau der Speicherkapazitäten liegen. Ein Schweizer Strommarkt, welcher europäisch integriert ist, braucht dann voraussichtlich weniger lokale GuD-Kraftwerke, um Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Wenn die Schweiz die Versorgungssicherheit mit Kapazitäten innerhalb der eigenen Grenzen sicherstellen möchte, würden andere und zusätzliche Mechanismen benötigt, um diese Kapazitäten rentabel zu betreiben und damit überhaupt Investoren zu finden.

Strommarkt im Wandel

Die aktuelle Entwicklung am europäischen Strommarkt sollte immer auch in einer langfristigen Perspektive betrachtet werden. So bietet der europäische Strommarkt auf Basis der Grenzkostenlogik heutzutage nicht genügend betriebswirtschaftliche Anreize zum Kraftwerksneubau, und auch Bestandanlagen wurden in den letzten Jahren immer unrentabler. Der Strommarkt wie er heute besteht, weist unter diesem Aspekt Mängel auf. Deshalb wird das zugrunde liegende Regelwerk zurzeit stark überarbeitet. Derzeit ist noch offen, unter welchen Bedingungen die in den nächsten Jahren ausser Betrieb gehenden Kraftwerke durch die flexibel regelbaren Kapazitäten ersetzt werden können, die es braucht, um ein durch fluktuierende erneuerbare Erzeugung dominiertes Stromsystem zu stabilisieren. Die Entwicklung könnte in Richtung eines Strommarktes 2.0 gehen. Dieser setzt auf ein hochentwickeltes Netzmanagement, die Regelbarkeit von erneuerbaren Energien und auf eine deutliche Flexibilisierung der Nachfrageseite. In solch einem Strommarktdesign würden Investitionsanreize durch kurzfristig hohe Preisspitzen wieder interessanter werden. Wie genau das neue Design des Strommarktes aussieht und wie lange eine Markttransformation dauern wird, ist ungewiss. Die Chancen sind aber intakt, dass GuD-Kraftwerke und Pumpspeicher in den Alpen dann wieder rentabler betrieben werden können.

Ein europäischer Strommarkt für die Energiewende