Energieleitbild des PSI

Präambel

Das Paul Scherrer Institut PSI ist das grösste Forschungszentrum für Natur- und Ingenieurwissenschaften in der Schweiz. Es betreibt Spitzenforschung in den Bereichen Materie und Material, Energie und Umwelt sowie Mensch und Gesundheit. Durch Grundlagen- und angewandte Forschung arbeitet es an nachhaltigen Lösungen für zentrale Fragen aus Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft.

Das PSI betreibt mit der Neutronenquelle SINQ, der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS, der Myonenquelle SμS und in Zukunft mit dem Freie-Elektronen-Röntgenlaser SwissFEL wissenschaftliche Grossforschungsanlagen, die aussergewöhnliche Einblicke in die Vorgänge im Inneren verschiedener Stoffe und Materialien bieten. Diese Anlagen sind in der Schweiz einzigartig, Einzelne gibt es weltweit nur am PSI. Neben den eigentlichen Grossanlagen betreibt das PSI eine Reihe von weiteren einzigartigen Forschungsanlagen – speziell zur Energieforschung – wie ein Hotlabor sowie eine Smogkammer.
Für eine optimal funktionierende Infrastruktur benötigt das PSI eine Energieversorgung von hoher Zuverlässigkeit. Das PSI deckt seinen Energiebedarf durch verschiedene Energieträger wie Strom, Fernwärme und Treibstoffe.

Das PSI reagiert auf die sich ändernden Bedürfnisse an der Infrastruktur durch langfristige Planung und bei Bedarf durch flexible Anpassungen. Wachstum und steigende Ansprüche an die Energiedienstleistungen bedingen in Zukunft grosse Investitionen in die Energieversorgung am PSI. Diese Investitionen müssen energetisch effizient, ökologisch nachhaltig und wirtschaftlich sein.

Neben dem direkten Energieeinsatz für den Betrieb der eigenen Infrastruktur werden durch das PSI und durch seine Mitarbeitenden auch Leistungen bezogen, die einen hohen Energiebedarf haben oder verursachen. Dieser indirekte Energiebezug ist für eine ganzheitliche Betrachtung des Energieeinsatzes des PSI ebenfalls von Bedeutung. Beispiele sind der Energieaufwand für die Mobilität oder die graue Energie bei Baumaterialien.

Seit 2006 begleitet das PSI als Leading House des "Compentence Centers Energy and Mobility" die Ausschreibung, Evaluation und Durchführung von grossen Zusammenarbeitsprojekten im ETH-Bereich auf dem Gebiet der Energieforschung. An der Ausarbeitung des "Aktionsplans koordinierte Energieforschung" zur Unterstützung der "Energiestrategie 2050" des Bundesrates hat das PSI wesentlich mitgewirkt. Für zwei der Swiss Competence Centers for Energy Research ("Storage of Electricity and Heat" und "Biomass"), die im Rahmen des Aktionsplans ab 2014 durch die Kommission für Technologie und Innovation KTI gefördert werden, übernimmt das PSI die Verantwortung als Leading House. Zwei Forschungs- und Technologietransfer-Plattformen zu den Themen "Gewinnung, Umwandlung und Speicherung erneuerbarer Energien" sowie "Biomasse-Umwandlung" werden am PSI realisiert.

In Anbetracht der Herausforderungen bei der Weiterentwicklung des Energiesystems der Schweiz für eine prosperierende Volkswirtschaft und für das Aufzeigen von Optionen für eine nachhaltige globale Energieversorgung legt die Direktion für das PSI ein Energieleitbild mit Handlungsfeldern und konkreten Massnahmen fest.

Als Leitplanken für dieses Energieleitbild dienen sowohl Erkenntnisse aus der Forschung als auch die politischen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen. Zudem soll die Vorbildfunktion des Instituts auch im Energieleitbild erkennbar sein.

Leitsätze

  1. Das PSI betreibt international kompetitive Grossforschungsanlagen für eine breite nationale und internationale Nutzerschaft.
  2. Das PSI betreibt und fördert international anerkannte Spitzenforschung für eine nachhaltige Energieversorgung.
  3. Das PSI übernimmt eine aktive Vorbildrolle für den effizienten Einsatz von Energie.
  4. Das PSI vermittelt seinen Lernenden, Doktorierenden, Postdocs und Mitarbeitenden aktuelles Wissen zu energierelevanten Fragestellungen.
  5. Das Energieleitbild steht mit der strategischen Entwicklung des PSI im Einklang. Die Aktualität und Umsetzung des Leitbildes wird durch die Direktion des PSI periodisch geprüft und gegebenenfalls angepasst.
  6. Zielkonflikte werden berücksichtigt, kritisch hinterfragt und transparent kommuniziert. Entscheide sollen durch Konsultation eines von der Direktion dazu berufenen Expertengremiums breit abgestützt werden. Beispiele für Zielkonflikte am PSI sind:
    1. Betrieb von Grossforschungsanlagen vs. Energieeinsatz
    2. Globale Ausrichtung der Forschung und Ausbildung vs. CO2-Emissionen bei der Mobilität
    3. Technische Machbarkeit vs. finanzielle Rahmenbedingungen
    4. Bedürfnisse der Forschung und Ausbildung vs. Massnahmen zu mehr Energieeffizienz
    5. Einsatz finanzieller Mittel für den subventionierten Einkauf neuer Technologien vs. Einsatz finanzieller Mittel für die eigene Forschung
  7. Unter Berücksichtigung der erwähnten Zielkonflikte wird am PSI Energie so effizient wie möglich eingesetzt.
  8. Wenn es die zu erbringenden Energiedienstleistungen zulassen, werden am PSI niederwertige Energieformen (z. B. Abwärme) gegenüber höherwertigen Energieformen (z. B. Strom) bevorzugt.
  9. Das PSI definiert Absenkpfade für seinen eigenen Endenergiebedarf in definierten Sektoren, den Einsatz nicht erneuerbarer Energien sowie für seine CO2-Emissionen. Diese Absenkpfade beinhalten angestrebte Zielwerte für 2020 und 2035.
  10. Das spezifische Wissen der eigenen Mitarbeitenden wird von der Direktion bei langfristigen und grösseren Entscheidungen systematisch abgefragt und einbezogen.
  11. Das PSI sucht im Bereich Energie aktiv den Austausch mit Hochschulen und der Industrie, um sich durch die Implementierung von „best practice“-Beispielen kontinuierlich zu verbessern.
  12. Das Energieleitbild löst in folgenden Handlungsfeldern konkrete Massnahmen aus:
    1. Bau, Betrieb und Erneuerung von Grossforschungsanlagen
    2. Forschung
    3. Ausbildung und Sensibilisierung von PSI-Mitarbeitenden
    4. Neubau und Sanierungen
    5. Betrieb der Grundinfrastruktur
    6. Mobilität
    7. Reporting und Kommunikation
  13. Die Massnahmen werden systematisch gesammelt, bewertet und deren Umsetzungen jährlich der Direktion rapportiert sowie deren Erfolge adäquat publiziert.

Konkrete Handlungsfelder zum Energieleitbild des PSI

Grossforschungsanlagen

Das PSI betreibt im Auftrag der Schweizerischen Eidgenossenschaft international kompetitive Grossforschungsanlagen für eine breite nationale und internationale Nutzerschaft. Diese Anlagen sind aufgrund physikalischer Gegebenheiten sehr energieintensiv. Der Nutzen, der aus der Forschung an diesen Anlagen gezogen wird, rechtfertigt diesen Energieeinsatz. Trotzdem wird bei Planung, Bau, Betrieb und Erneuerung dieser Anlagen auch dem Energieaspekt Rechnung getragen.
  • Erneuerungsprogramme an den Beschleunigeranlagen ermöglichen den Ersatz von älteren Komponenten durch neue, effiziente und energetisch optimierte Bauteile. Aspekte der Energieeffizienz sollen eine generelle Vorgabe bei Umbauten, Modernisierungen und Ersatzgeräten sein.
  • Bei neuen Komponenten und neuen Anlagen (z. B. SwissFEL) wird der Energieeffizienz gebührend Beachtung geschenkt (z. B. Wärmerückgewinnung, Leistungselektronik, Magnete, Hochfrequenzkomponenten).
  • Bei der Planung neuer Forschungsanlagen soll ein gezielter Energieminimierungs- und optimierungsprozess, möglichst unter Beizug von Spezialisten, durchgeführt werden.
  • Bei der Beschaffung von Geräten werden generell die im Sinne einer Lebenszyklusbetrachtung effizientesten Varianten bevorzugt.

Forschung

Energieforschung am PSI hat eine lange Tradition. Mehr als 380 Mitarbeitende mit über 80 Doktorierenden und 45 Postdocs prägen die Energieforschung in Themen der Gewinnung erneuerbarer Energien, der effizienten Wandlung und Nutzung von Energie, der Elektrizitätsbereitstellung, des sicheren Betriebs von Kernanlagen sowie der Endlagerung von radioaktiven Abfällen.
  • Das PSI betreibt international anerkannte Spitzenforschung im Energiebereich. Die Schweiz braucht eine langfristig nachhaltige Energieperspektive. Dafür sind konkrete Lösungsstrategien sowie langfristig orientierte, technologische und gesellschaftliche Innovationen gleichermassen erforderlich. Dazu will das PSI einen Beitrag leisten.
  • Das PSI baut seine Forschungskompetenz in den Bereichen der Gewinnung erneuerbarer Energien, der Biomasseumwandlung und der Energiespeicherung spezifisch aus. Zur Entwicklung und Darstellung der zugehörigen Technologien werden Forschungs- und Technologietransfer-Plattformen geplant und realisiert. Die Themenfelder Sicherheit beim Betrieb von Kernkraftwerken sowie Endlagerung von radioaktiven Abfällen sind ein weiterer Fokus.
  • Das Competence Center for Energy and Mobility (CCEM) fördert seit 2006 die Zusammenarbeit innerhalb des ETH-Bereichs in Projekten, die die Herstellung von Energieträgern aus erneuerbaren Energien, die Elektrizitätserzeugung sowie die Effizienzsteigerung in den Sektoren Gebäude und Mobilität zum Ziel haben. Das PSI ist das Leading House des CCEM.
  • An mehreren Swiss Competence Centers for Energy Research, die ab 2014 durch die Kommission für Technologie und Innovation KTI installiert werden, ist das PSI aktiv beteiligt. Der zunehmenden Interdisziplinarität der Energieforschung wird damit intensiv Rechnung getragen.

Ausbildung und Sensibilisierung

Das PSI leistet Beiträge zur Lehre an den akademischen Institutionen der Schweiz und bildet Masterstudierende, Doktorierende und Postdocs aus. Hinzu kommen im nichtakademischen Bereich fast 100 Lernende.
  • Das PSI fördert das Verständnis seiner Mitarbeitenden für energierelevante Themen.
  • Das PSI stellt substanzielle eigene Mittel für die Finanzierung von Doktorarbeiten und Postdoc-Aufenthalten in der Energieforschung bereit.
  • Das PSI thematisiert verstärkt den interdisziplinären Ansatz bei der Bearbeitung der Fragen zur nachhaltigen Energieversorgung.
  • Am PSI soll die kritische Diskussion über energierelevante Themen, wie zum Beispiel nachhaltige Energieversorgung, Wirtschaftlichkeit oder Effizienz auf allen Ausbildungsstufen angeregt werden.
  • Die Mitarbeitenden des PSI werden für ressourcenschonendes Verhalten durch Sensibilisierung und Anreize motiviert.
  • Die Organisationseinheiten und Funktionsträger des PSI werden in die Anstrengungen zu mehr Energieeffizienz am PSI einbezogen. Dabei wird eine Balance zwischen Eigenverantwortung und Richtlinien angestrebt.

Neubau und Sanierungen

Bei Neubauten und Sanierungen wird am PSI schon seit Längerem auf Energieeffizienz geachtet. Dabei werden Zielwerte für die Energieeffizienz angestrebt, die die Kennwerte von gängigen Energie-Labels erreichen oder gar übertreffen. Komplettiert werden die Anstrengungen durch den Bau und Ausbau einer arealübergreifenden Wärmerückgewinnung aus den Grossforschungs- und Infrastrukturanlagen.
  • Das PSI strebt eine ganzheitliche energetische Arealsicht unter Berücksichtigung optimierter Lösungen in Hinblick auf Gesamtenergie und Energieaufwand an.
  • Das PSI strebt für den Energieeinsatz in seiner Infrastruktur eine rasche Absenkung der CO2-Emissionen und einen steigenden Anteil an erneuerbarer Energie an. Das PSI stellt dies durch konkrete energietechnische Anforderungen an Sanierungskonzepte und Neubaustandards sicher.
  • Das PSI gewichtet bei der Ausschreibung Nachhaltigkeitskriterien im Allgemeinen und Energieeffizienz im Speziellen stark. Die Betrachtung des gesamten Lebenszyklus ist dabei ein integraler Bestandteil.
  • Das PSI beurteilt bei grösseren Investitionsprojekten Kosten, Energieeinsatz und Emissionen über den ganzen Lebenszyklus der Investition. Bei Neubauten kommen der neuste Stand der Technik und energieeffiziente, der Nutzungsweise angepasste Bauweisen zum Einsatz.

Betrieb der Grundinfrastruktur

Betriebsoptimierungen der Infrastruktur in Bezug auf deren Energieeffizienz werden am PSI seit Jahren gepflegt und werden immer wichtiger. Diese werden mit der Betriebsplanung der Grossforschungsanlagen harmonisiert.
  • Die Versorgungssicherheit mit Energie ist für das PSI zentral und von höchster Priorität.
  • Die Produktion von erneuerbarer Elektrizität wird, wo adäquat, durch das PSI unterstützt und fallweise mit Partnerschaften umgesetzt.
  • Der Anteil Strom aus erneuerbaren Quellen ist am PSI seit 2013 mindestens gleich gross oder grösser als im gesamtschweizerischen Strommix (Produktionsmix). Der Anteil Strom aus erneuerbaren Quellen wird kontinuierlich gesteigert.
  • Das PSI setzt sich spezifisch für den Betrieb der neuen arealweiten Wärmerückgewinnung und deren Ausbau ein.
  • Interne Richtlinien und Standards des PSI bezüglich Energieeffizienz werden beim Kauf der eingesetzten Haus- und Klimatechnik stark berücksichtigt.
  • Es wird eine systematische und kontinuierliche Betriebsoptimierung der grössten Energieabnehmer durchgeführt (Haustechnik, IT-Infrastruktur und weitere Grossgeräte).
  • Für die Beschaffung von Standardgeräten (z. B. Kühlschränke, Computer, Drucker, etc.) gelten am PSI Richtlinien bezüglich Energieeffizienz.

Mobilität

Das PSI ist mit dem Kanton Aargau und den Nachbargemeinden in einem ständigen Dialog. Durch ein Mobilitätsmanagement wird eine hohe Quote der Benutzung von öffentlichem Verkehr und Langsamverkehr durch die Mitarbeitenden angestrebt.
  • Für die internationale Vernetzung stellt das PSI Alternativen (z. B. Videokonferenzen) zur Verfügung und fördert deren Nutzung aktiv.
  • Flugreisen werden am PSI zurückhaltend eingesetzt.
  • Wenn möglich wird die Benutzung der Bahn gegenüber Flugzeug und Auto vorgezogen.
  • Das PSI motiviert zu einer umweltschonenden Mobilität der Pendler und Pendlerinnen ans PSI durch Förderung des öffentlichen Verkehrs (Direkt- und Abendbusse) und des Langsamverkehrs (Fahrrad, Fussgänger).
  • Durch Förderung des ÖV-Angebots und ein Parkplatzmanagement strebt das PSI eine möglichst tiefe, jedoch die geografischen Gegebenheiten berücksichtigende Quote des motorisierten Individualverkehrs an.

Reporting und Kommunikation

Seit zwanzig Jahren erfasst das PSI seine Energiekennzahlen systematisch und rapportiert diese transparent nach innen und aussen. Seit 2000 nimmt das PSI offiziell am Programm RUMBA (Ressourcen und Umweltmanagement der Bundesverwaltung) teil.
  • In allen energierelevanten Bereichen wird ein stufengerechtes und kosteneffizientes Energie-Controlling durchgeführt.
  • Den einzelnen Organisationseinheiten werden jährlich energierelevante Daten zur Sensibilisierung zur Verfügung gestellt.
  • Die wesentlichen Energiekenngrössen werden für Büro- und Laborbauten nicht nur absolut, sondern auch relativ zu Leistungsindikatoren (z. B. pro Full Time Equivalent (FTE) bzw. pro m2) angegeben. Für die Grossforschungsanlagen geschieht die relative Betrachtung mit geeigneten Indikatoren (z. B. Energie/Nutzerstunde, Energie/Strahlstrom)

Impressum

Herausgeberin: Direktion des PSI

Redaktion: Arbeitsgruppe "Energieleitbild des PSI", mit dankenswerter Unterstützung durch die entsprechende Arbeitsgruppe der ETH Zürich.
Kontakt
Dr. Peter Allenspach
Telefon: 0041 56 310 21 11
E-Mail: peter.allenspach@psi.ch