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Der ETH-Campus Hönggerberg verbraucht so viel Wärme wie 2000 Einfamilienhäuser. Die Gasheizung wurde durch ein dynamisches Erdspeichersystem ersetzt.

FOTO: ETHZ

Klima & Energie Partner Inhalt: ETH

Es führt kein Weg an Netto-Null vorbei

Universitäten sind zentrale Ideengeber für die Gesellschaft und daher auch unverzichtbare Wegbereiter der Klimaneutralität. Die ETH Zürich als führende technische Hochschule entwickelt nicht nur Lösungen für die Schweiz und die Welt, sie steht auch selber vor der grossen Herausforderung, ihre Treibhausgasemissionen auf Netto-Null zu senken.

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Die Klimakrise erfordert eine ebenso tiefgreifende wie umfassende Transformation – in Wirtschaft, Wissenschaft, Gesellschaft und Politik. Die Universitäten sind als Bildungs- und Forschungsstätten mit dem Auftrag, Wissen in die Wirtschaft und Gesellschaft zu transferieren und den Dialog mit ihr zu pflegen, mehr denn je aufgerufen, Lösungen zu den globalen Herausforderungen wie dem Klimawandel und der Biodiversitätskrise beizutragen. Wie aber können Hochschulen diese wichtige Rolle zum Beispiel bei der Entwicklung hin zu einer kohlenstoffarmen Zukunft konkret wahrnehmen?

Joël Mesot, Präsident der ETH Zürich, formuliert es so: «An der ETH entwickeln und testen wir innovative Energie- und Klimatechnologien, die dann zum Beispiel über Spin-offs und gemeinsam mit Industriepartnern in grösserem Massstab auf dem Markt verfügbar werden.» Die Hochschule müsse mit ihrer wissenschaftlichen Expertise aber auch auf dem eigenen Campus mit gutem Beispiel vorangehen, ist Mesot überzeugt. Gemäss dem 2019 vom Bundesrat verabschiedeten «Klimapaket Bundesverwaltung» ist die Hochschule verpflichtet, die Treibhausgasemissionen im eigenen Betrieb bis 2030 um mindestens 50 Prozent gegenüber 2006 zu reduzieren. Dies gilt für Emissionen aus Gebäuden und Fahrzeugflotte, Strombezug sowie Dienstreisen.

Eine Herkulesaufgabe

Im vergangenen Herbst hat die Hochschule ein Whitepaper veröffentlicht, in dem sie ihren Weg dorthin skizziert und die ETH-Gemeinschaft einlädt, Tempo und Engagement zu erhöhen. Physiker Mesot spricht von einer Herkulesarbeit. Die Hochschule habe aber bereits vor Jahren damit begonnen, ihren CO2-Fussabdruck zu verkleinern, indem zum Beispiel auf dem Campus Hönggerberg die Gasheizung durch einen dynamischen Erdspeicher ersetzt worden sei. Die ETH Zürich führe seit zwanzig Jahren eine Umweltstatistik, daher verfüge man über eine gute Datenbasis, wenn es nun darum gehe, Hebel zu finden und Reduktionsziele für die einzelnen Bereiche zu definieren.

Das Ziel steht also fest, der Weg dahin und die konkreten Massnahmen müssen aber ständig verhandelt werden. In jedem Fall ist die Aufgabe komplex und herausfordernd. Auf dem Weg in eine klimaneutrale Zukunft müssen eine Vielzahl vor allem ökonomischer und sozialer Faktoren berücksichtigt, Fragen der Gerechtigkeit beantwortet und zahlreiche Abhängigkeiten adressiert werden. Es braucht in jedem Fall einen Kulturwandel, nicht nur an der ETH Zürich, sondern auch in der Gesellschaft und auf allen Ebenen.

Ein grosser Hebel der Einsparungen ergibt sich beispielsweise bei der Gastronomie auf dem Campus, der Nutzung von IT- und Laborgeräten sowie der Mobilität der ETH-Angehörigen, wobei hier vor allem die Flugreisen ins Gewicht fallen. So hat die Hochschule bereits 2017 ein Projekt lanciert, um die aus dem Flugverkehr entstehenden Emissionen auf freiwilliger Basis zu reduzieren. Zudem gilt es, den eigenen Energieverbrauch wie auch die sogenannte graue Energie (die für die Herstellung und Bereitstellung von Gütern oder Dienstleistungen benötigt wird) in den Lieferketten deutlich zu reduzieren und eine ressourcenschonende Bewirtschaftung der Infrastruktur zu entwickeln.

Geniales Energiekonzept

Was die eigene Energie- und Wärmeversorgung angeht, ist das bereits geschehen. Der Campus Hönggerberg etwa mit seinen rund 12 000 Studieren- den verbraucht so viel Strom wie eine Kleinstadt und so viel Wärme wie 2000 Einfamilienhäuser. Bereits 2006 wurden hier die Weichen gestellt, um dem Ziel Netto-Null mit Hilfe von Erdwärme näherzukommen. Ein ebenso einfaches wie geniales Konzept: Im Jahr 2013 ging das mittlerweile preisgekrönte Anergienetz in Betrieb, ein dynamisches Erdspeichersystem, das schon jetzt vierzehn Grossgebäude auf dem Campus je nach Saison und Bedarf wärmen oder kühlen kann. Es funktioniert fast wie eine Batterie: Erdsonden, die bis zu 200 Meter tief in die Erde reichen, nehmen im Sommer Wärme auf, etwa von Gebäuden, in denen Server und Laborgeräte übers ganze Jahr Abwärme produzieren. Diese Wärme kann im Winter dank intelligenter Vernetzung wieder abgegeben und anderswo genutzt werden.

Die ETH Zürich zeigt, was nach heutigem Stand der Technik möglich ist – und weitet diese Grenzen beständig aus. Netto-Null bedinge auch die enge Zusammenarbeit mit den Energieproduzenten, mit der Stadt und dem Kanton, denn Energieautarkie sei keine Option, gibt Mesot zu bedenken.

Treibstoff aus Licht und Luft

Die Hochschule ist ein Experimentierfeld für Forschende und Studierende. Dabei funktionieren manche Projekte auf Anhieb, manche erst nach vielen Wiederholungen und manche gar nie. Aber oft sind es vermeintlich verrückte Ideen, die das Potenzial für technologische Durchbrüche haben.

So begann auch «Synhelion» als unkonventioneller Ansatz an der ETH Zürich. Die Forscher fragten sich: Sollte es möglich sein, flüssigen Treibstoff aus Sonnenlicht und Luft herzustellen? Man baute eine solare Anlage, die klimaneutral operiert, und konnte vor vier Jahren den Nachweis unter realen Bedingungen erbringen. Die Antwort lautete schliesslich: Ja, die Idee trägt. Dabei werden der Umgebungsluft Kohlendioxid und Wasser direkt entnommen und mit Solarenergie aufgespalten. So entsteht Syngas, dass zu CO2-neutralen Treibstoffen für eine nachhaltige Luft- und Schifffahrt verarbeitet werden kann, etwa zu Kerosin.

Eine Zusammenarbeit mit Industriepartnern soll nun zeigen, ob solche CO2-neutralen Solarbrennstoffe markttauglich werden können. Dieses Beispiel zeige, so Joël Mesot, wie wichtig es sei, dass man funktionierende Prototypen aus dem Labor in Zusammenarbeit mit Industriepartnern in Demonstratoren weiter auf Herz und Niere prüfe, bevor man wisse, ob eine Technologie auch im industriellen Massstab funktioniere.

Was Unternehmensausgründungen angeht, sind die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der ETH Zürich ausserordentlich erfolgreich mit rund 25 neuen Start-ups, die jedes Jahr aus der Forschung an der ETH hervorgehen. Sie schaffen Arbeitsplätze und überzeugen eine wachsende Zahl von Investorinnen und Investoren. So flossen allein 2022 rund 1,2 Milliarden Franken als frisches Kapital in Spin-offs der ETH Zürich. Eine steigende Anzahl der Jungfirmen will ausdrücklich die grossen Themen der Energiewende, des Klimawandels und der Biodiversität adressieren. Von der Herstellung von zementfreiem Beton über die CO2-Abscheidung aus der Luft bis hin zu energieeffizienteren Verfahren für die Industrie oder der Fleischalternative aus Erbsenprotein ist der Fächer an Geschäftsideen der Start-up- Firmen sehr gross. «Die Schweiz hat in der Vergangenheit vieles richtig gemacht, damit Innovation entstehen und gedeihen kann», unterstreicht ETH-Präsident Mesot. «Wir sollten die Chance nutzen, neue Exportschlager zu entwickeln für eine dekarbonisierte Welt.»

Foto: ETH

Joël Mesot, Präsident der ETH Zürich

Ideen gesucht – und gefunden!

Relevant, machbar, kooperativ und divers sowie auf Nachhaltigkeit und soziale Belange fokussiert: Alle diese Kriterien mussten die Ideen und Projekte erfüllen, die junge ETH-Forschende Mitte April beim Uni-internen «SDG Pitch Event» präsentierten – jeweils in nur drei Minuten. Am Ende sprach die Jury den ETH- Studentinnen Theresa Wittkamp und Sofia Felicioni nicht nur 1000 Franken Preisgeld, sondern auch ein Mentoring für «die vielversprechendste Idee» zu. Die beiden haben eine passive Kühl-decke entwickelt, die Gemüse und Früchte ohne Strom nur über die Verdampfung von Wasser vor Hitze schützt und so nach der Ernte noch länger haltbar macht. Das Publikum wiederum belohnte den «besten Pitch» von Estelle Clerc und Christian Engler, dotiert mit 500 Franken. Clerc und Engler wollen gegen industrielle Verschmutzung vorgehen, die die Umwelt, die menschliche Gesundheit und die Biodiversität bedrohen. Dafür soll ein Cocktail aus eigens identifizierten Bakterien und deren Enzymen, die spezifische Umweltgifte zerlegen können, eingesetzt werden. «Das Feedback war grossartig und der Publikumspreis hat uns bestätigt», freut sich Estelle Clerc. Die Auszeichnung zeige, dass sich die Öffentlichkeit wegen der Umweltverschmutzung Sorgen mache und biobasierte Lösungen dafür gebraucht würden.

Deklaration: Dieser Inhalt wurde vom Sustainable Switzerland Editorial Team im Auftrag der ETH Zürich erstellt.

Dieser Artikel behandelt folgende SDGs

Die Sustainable Development Goals (SDGs) sind 17 globale Ziele für nachhaltige Entwicklung, vereinbart von den UN-Mitgliedsstaaten in der Agenda 2030. Sie decken Themen wie Armutsbekämpfung, Ernährungssicherheit, Gesundheit, Bildung, Geschlechtergleichheit, sauberes Wasser, erneuerbare Energie, nachhaltiges Wirtschaftswachstum, Infrastruktur, Klimaschutz und den Schutz der Ozeane und der Biodiversität ab.

7 - Bezahlbare und saubere Energie
13 - Massnahmen zum Klimaschutz

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