Kurzbeschreibung
(Deutsch)
|
Das PATHFNDR Konsortium wird vom Bundesamt für Energie (BFE) im Rahmen des Programms «SWEET» gefördert. Das Projektkonsortium besteht aus sieben Forschungspartnern – ETH Zürich, Empa, PSI, ZHAW, HSLU, UNIGE und EPFL – unter der Leitung der ETH Zürich.
Das Projektziel ist die Entwicklung und Analyse von Szenarien für die Integration erneuerbarer Energien in der Schweiz. Die Projektergebnisse werden dem Schweizer Energiesystem helfen, das vom Bundesrat gesetzte Ziel von Netto-Null-Treibhausgasemissionen bis 2050 zu erreichen.
Das Projekt beantwortet folgende Forschungsfragen:
- Wie sieht ein effizientes, flexibles, widerstandsfähiges, wettbewerbsfähiges und nachhaltiges Schweizer Energiesystem bis 2050 aus?
- Welche rechtlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen sollten angewendet werden, um die Wende zu dem in Frage 1 identifizierten System, einschließlich der erforderlichen Anreize für Flexibilitätsanbieter sowie Sektorkopplung zu ermöglichen?
- Welche Geschäftsmodelle und geschäftliche Wertbeiträge sollten entwickelt werden, um die notwendige Flexibilität und Sektorkopplung zu ermöglichen?
- Welche Massnahmen sind notwendig, um die Akzeptanz und Partizipation der Bürger und ihrer Organisationen zu gewährleisten?
- Wie können Pilot- und Demonstrationsprojekte flexibler Energiesysteme auf Quartiers- / Dorf-/ Stadtebene am besten genutzt werden, um unser Verständnis für technische und sozioökonomische Aspekte zu verbessern und eine breitere Akzeptanz auszulösen?
Diese Fragen werden durch den Aufbau eines starken Forschungsteams gemeinsam mit Top-Kooperationspartnern aus der Privatwirtschaft und der öffentlichen Hand beantwortet.
Das Projekt PATHFNDR wird mögliche Szenarien für die Energiewende auf internationaler und nationaler Ebene zu Stadt- und Quartiersebene liefern, die die Flexibilität und Sektorkopplung fördern. Zusätzlich werden Planungs- und Betriebsinstrumente bereitgestellt sowie Technologien und Marktdesigns getestet, um die Flexibilität lokaler Ressourcen auszunutzen. Ausserdem werden neue Geschäftsmöglichkeiten und Innovationsstrategien identifiziert, um neue Flexibilitäts- und Sektorkopplungsoptionen auszuschöpfen. Schliesslich werden potenzielle Regulierungen für die Energiewende und die Dekarbonisierung des Schweizer Energiesystems bewertet.
|
Kurzbeschreibung
(Englisch)
|
The PATHFNDR consortium is funded by the Swiss Federal Office of Energy (SFOE) as part of the “SWEET” programme. The project consortium consists of seven research partners – ETH Zurich, Empa, PSI, ZHAW, HSLU, UNIGE, and EPFL – under the lead of the ETH Zurich.
The project goal is to develop and analyse transition pathways for the integration of renewable energy in Switzerland. The project outcomes will help the Swiss energy system to reach the Federal Council’s goal of net-zero greenhouse-gas emissions by 2050.
The project will answer the following research questions:
- What will an efficient, flexible, resilient, cost-competitive, and sustainable Swiss energy system by 2050 look like?
- What legislative and regulatory frameworks should be adopted to enable the transition to the system identified in question 1, including the needed incentives for flexibility providers as well as sector coupling?
- Which business models and commercial value propositions should be developed to value needed flexibility and sector coupling?
- What measures are necessary to ensure acceptance and participation of citizens and their organizations?
- How can pilot and demonstration projects of flexible energy systems at the district / village / city scale be best exploited to increase our understanding of technical and socio-economic aspects as well as to trigger wider adoption?
These questions will be answered by building upon a strong research team together with top cooperation partners from the private and public sector.
The PATHFNDR project will deliver feasible pathways for the energy transition at international, national to city and district scales that enhance flexibility and sector coupling. In addition, it will provide planning and operation tools as well as demonstrate technologies and market designs for exploiting the flexibility of local resources. Furthermore, new business opportunities and innovation strategies will be identified to exploit novel flexibility and sector coupling options. Finally, potential policies for the energy transition and decarbonization of the Swiss energy system will be assessed.
|
Kurzbeschreibung
(Französisch)
|
Le consortium PATHFNDR est financé par l’Office fédéral de l’énergie (OFEN) dans le cadre du programme « SWEET ». Le consortium du projet est composé de sept partenaires de recherche – ETH Zurich, Empa, PSI, ZHAW, HSLU, UNIGE et EPFL – sous la direction de l’ETH Zurich.
L’objectif du projet est de développer et d’analyser les voies de transition pour l’intégration des énergies renouvelables en Suisse. Les résultats du projet aideront au système énergétique Suisse à atteindre l’objectif du Conseil fédéral de zéro émission nette de gaz à effet de serre d’ici 2050.
Le projet répondra aux questions de recherche suivantes :
- À quoi ressemblera un système énergétique suisse efficace, flexible, résilient, compétitif et durable d’ici 2050?
- Quels sont les cadres législatifs et réglementaires qui devraient être adoptés pour permettre la transition vers le système identifié à la question 1, y compris les incitations nécessaires pour les fournisseurs de flexibilité ainsi que le couplage sectoriel?
- Quels modèles d’entreprise et propositions de valeur commerciale devraient être développés pour valoriser la flexibilité et le couplage sectoriel nécessaires?
- Quelles sont les mesures nécessaires pour assurer l’acceptation et la participation des citoyens et de leurs organisations?
- Comment peuvent les projets pilotes et de démonstration de systèmes énergétiques flexibles à l’échelle du district / village / ville être exploités au mieux pour améliorer notre compréhension des aspects techniques et socio-économiques ainsi que pour déclencher une adoption plus large?
On répondra à ces questions en s’appuyant sur une solide équipe de recherche et sur les meilleurs partenaires de coopération des secteurs privés et publics.
Le projet PATHFNDR fournira des voies réalisables pour la transition énergétique qui améliorent la flexibilité et le couplage sectoriel à l'échelle internationale, nationale, des villes et des quartiers. En outre, il fournira des outils de planification et opérationnels ainsi que des technologies et des conceptions de marché afin d’utiliser la flexibilité des ressources locales. En outre, des nouvelles opportunités commerciales et stratégies d’innovation seront identifiées afin d’implémenter des nouvelles options de flexibilité et du couplage sectoriel. Enfin, les politiques potentielles de la transition énergétique et de la décarbonisation du système énergétique suisse seront évaluées.
|
Kurzbeschreibung
(Italienisch)
|
Il consorzio PATHFNDR è finanziato dall'Ufficio federale dell'energia (UFE) nell'ambito del programma «SWEET». Il consorzio del progetto è composto da sette partner di ricerca – ETH Zurich, Empa, PSI, ZHAW, HSLU, UNIGE, EPFL – guidato dall'ETH Zurich.
L'obiettivo principale del progetto è sviluppare e analizzare percorsi di transizione del sistema energetico che permettano l'integrazione delle energie rinnovabili in Svizzera. I risultati del progetto aiuteranno il sistema energetico svizzero a raggiungere l'obiettivo del Consiglio federale di azzerare le emissioni nette di gas serra entro il 2050.
Il progetto risponderà alle seguenti quesiti:
- Come sarà un sistema energetico svizzero efficiente, flessibile, resiliente, economicamente competitivo e sostenibile entro il 2050?
- Quali quadri legislativi e normativi dovrebbero essere adottati per permettere la transizione al sistema identificato al primo punto, compresi gli incentivi necessari per i fornitori di flessibilità e di sector coupling?
- Quali modelli di business e proposte di valore commerciale dovrebbero essere sviluppati per realizzare la flessibilità e il sector coupling necessari?
- Quali misure sono necessarie per garantire l’accettazione sociale e la partecipazione dei cittadini e delle loro organizzazioni?
- Come possonoessere sfruttati al meglio i progetti pilota e dimostrativi di sistemi energetici flessibili a livello distrettuale/di villaggio/comunale per aumentare la nostra comprensione degli aspetti tecnici e socioeconomici e per innescare un'adozione più ampia?
Incaricato di fornire risposte a tali domande è un eccellente team di ricerca, che lavorerà insieme a partner di cooperazione del settore pubblico e privato.
Il progetto PATHFNDR si prefigge di fornire percorsi fattibili per la transizione energetica che aumentino la flessibilità e il sector coupling a livello internazionale, nazionale, urbano e distrettuale. Inoltre, PATHFNDR fornirà strumenti di pianificazione e gestione delle operazioni, e dimostrerà tecnologie e assetti del mercato che permettano sfruttare la flessibilità delle risorse locali. Inoltre, saranno identificate nuove opportunità di impresa e strategie di innovazione per sfruttare nuove alternative di flessibilità e sector coupling. Infine, verranno valutate le potenziali politiche per la transizione energetica e la decarbonizzazione del sistema energetico svizzero.
|
Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
|
PATHFNDR ist Teil des SWEET-Programms des Schweizerischen Bundesamts für Energie und unterstützt das Ziel der Schweiz, bis 2050 Netto-Null-Treibhausgasemissionen zu erreichen und gleichzeitig ein resilientes und zuverlässiges Energiesystem sicherzustellen. Das Konsortium befasst sich mit einer der zentralen Herausforderungen der Energiewende: Wie Flexibilität und Sektorkopplung gewährleistet werden können, um einen hohen Anteil fluktuierender Stromerzeugung zu integrieren, einschliesslich der damit verbundenen notwendigen Anpassungen von Infrastrukturen, Märkten, Regulierung und Gesellschaft. Um dieser Herausforderung zu begegnen, vereint PATHFNDR acht Forschungsinstitutionen sowie mehr als 25 Partner aus der Privatwirtschaft und dem öffentlichen Sektor. Ziel ist es, zu einem sicheren und bezahlbaren Energiesystem beizutragen, indem Flexibilitätsoptionen und Lösungen zur Sektorkopplung entwickelt und quantifiziert werden. Gleichzeitig werden Geschäftsmodelle, regulatorische Rahmenbedingungen und gesellschaftliche Akzeptanz für deren Umsetzung untersucht. PATHFNDR verfolgt einen inter- und transdisziplinären Ansatz, der Energiesystemmodellierung, Ingenieurwissenschaften, Ökonomie und Sozialwissenschaften kombiniert und durch die Zusammenarbeit mit Akteuren aus Industrie und Politik ergänzt wird. Dieser Ansatz ermöglichte es dem Konsortium, fundierte Erkenntnisse zu zukünftigen Energieszenarien und Infrastrukturplanungen mit Fokus auf Flexibilität zu gewinnen, das Potenzial flexibilitätsfördernder Technologien wie Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen, thermische Speicher und wasserstoffbasierte Systeme zu bewerten und zu quantifizieren, sowie deren Beitrag zu übergeordneten und lokalen Energiesystemen zu untersuchen. Parallel dazu wurde analysiert, wie Geschäfts- und Marktdesign, Politik und Regulierung sowie öffentliche Akzeptanz die Umsetzung fördern oder behindern könnten. Ein zentrales Merkmal des Projekts ist die Zusammenführung der Ergebnisse zu klaren Aussagen und praxisnahen Empfehlungen. Während des Berichtszeitraums stand die Erstellung von Syntheseberichten im Zentrum. In denen die Erkenntnisse des Konsortiums gebündelt und für Entscheidungsträger zugänglich gemacht wurden. Der veröffentlichte Synthesebericht III präsentiert Projektergebnisse zur Flexibilität in Gebäuden und Elektromobilität mit Fokus auf Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge. Der Bericht zeigt, dass die Energiewende nicht nur von neuen Technologien abhängt, sondern auch von der koordinierten Nutzung von Flexibilität über verschiedene Energieskalen, Sektoren und Akteure hinweg, unterstützt durch die passenden Infrastrukturen, Marktregelungen und politischen Rahmenbedingungen. So wird beispielsweise aufgezeigt, dass dynamische und hybride Stromtarife die nachfrageseitige Flexibilität erschliessen können, wie aus dem NeDeLa-Pilotprojekt hervorgeht. Zudem wird gezeigt, dass gemeinschaftliche Heizkonzepte, wie der Nanoverbund, eine kosteneffiziente Alternative zum konventionellen Infrastrukturausbau darstellen können. Der Bericht stiess auf grosses Interesse der Öffentlichkeit und der Stakeholder und trug dazu bei, die Ergebnisse von PATHFNDR in energiewirtschaftliche Diskussionen einzubringen. PATHFNDR engagierte sich zudem intensiv im Wissenstransfer und im Austausch mit Stakeholdern. Durch Workshops, Konsultationstreffen, öffentliche Veranstaltungen, Lunch Talks, Newsletter und Medienarbeit wurden die Ergebnisse mit Behörden, Energieversorgern, Industrievertretern, Kantonen, Gemeinden und weiteren Interessensgruppen geteilt und diskutiert. Diese Aktivitäten trugen dazu bei, die Ergebnisse zu validieren und ihre praktische Relevanz zu stärken sowie deren Einfluss auf Entscheidungsprozesse sicherzustellen. Die reale Wirkung des Projekts zeigt sich auch in Pilot- und Demonstrationsprojekten, in denen Flexibilitäts- und Sektorkopplungslösungen praktisch getestet wurden, etwa dynamische Stromtarife (NeDeLa), gemeinschaftliche Heiz- und Flexibilitätskonzepte (Nanoverbund) sowie wasserstoffbasierte Quartiersenergiesysteme (H2-Districts). Diese Projekte wiederum liefern konkrete Erkenntnisse zu Umsetzungsoptionen und bestehenden Hürden.
|
Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
|
PATHFNDR is part of the Swiss Federal Office of Energy’s SWEET programme and supports Switzerland’s goal of reaching net-zero greenhouse gas emissions while maintaining a resilient and reliable energy system by 2050. The consortium addresses one of the central challenges of this energy transition: how to enable flexibility and sector coupling to allow for a high share of variable electricity integration, including the associated changes needed in infrastructures, markets, regulation, and society. To address this challenge, PATHFNDR brings together eight research institutions and more than 25 partners from the private and public sectors. Its objective is to contribute to a future secure and affordable energy system by developing and quantifying flexibility options and sector coupling solutions, while assessing the business models, regulatory frameworks, and social acceptance required for implementation. PATHFNDR follows an inter- and transdisciplinary approach, combining energy system modelling, engineering, economics, and social science, supported by collaboration with stakeholders from industry and policy. This approach allowed the consortium to generate evidence on future energy scenarios and infrastructure planning with a focus on flexibility, assess and quantify the potential of flexibility-enabling technologies such as electric vehicles, heat pumps, thermal storage, and hydrogen-based systems, and explore how these technologies can support both the overall and local energy systems. In parallel, it examined how business and market design, policy and regulation, and public acceptance can enable or hinder implementation. A central feature of the project is the synthesis of results across these areas into clear statements and practical recommendations. During this reporting period, a key achievement was the production of synthesis reports that consolidated results across the consortium and made them accessible to decision-makers. The published Synthesis Report III presents project results on flexibility from buildings and electromobility, with a focus on heat pumps and electric vehicles. The report showed that the energy transition depends not only on new technologies but also on the coordinated use of flexibility across energy scales, sectors, and actors, supported by suitable infrastructure, market rules, and policy frameworks. For example, the report highlights that dynamic and hybrid electricity tariffs can unlock demand-side flexibility, as explored in the NeDeLa pilot. It also shows that shared heating concepts such as nanoverbund can offer a cost-effective alternative to conventional infrastructure expansion. It attracted strong public and stakeholder interest and helped position PATHFNDR’s findings in broader energy discussions, resulting in concrete impact. PATHFNDR also engaged intensively in knowledge transfer and stakeholder engagement. Through workshops, consultation meetings, public events, lunch talks, newsletters, and media outreach, it shared results with authorities, utilities, industry representatives, cantons, municipalities, and other stakeholder groups. These activities helped validate the findings and their practical relevance, supporting their uptake in decision-making of stakeholders. The project’s real-world impact is further evidenced by its pilot and demonstration projects that tested flexibility and sector-coupling solutions in practice, such as dynamic electricity tariffs (NeDeLa), shared heating and flexibility concepts (nanoverbund), and hydrogen-based district energy systems (H2 districts). These projects provide practical evidence on implementation opportunities and barriers.
Zugehörige Dokumente
|
Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
|
PATHFNDR fait partie du programme SWEET de l’Office fédéral de l’énergie et soutient l’objectif de la Suisse d’atteindre la neutralité nette en matière d’émissions de gaz à effet de serre tout en garantissant un système énergétique résilient et fiable d’ici 2050. Le consortium s’attaque à l’un des défis centraux de cette transition énergétique: permettre la flexibilité et le couplage des secteurs afin d’intégrer une part élevée d’électricité variable, y compris les adaptations nécessaires des infrastructures, des marchés, de la réglementation et de la société. Pour relever ce défi, PATHFNDR réunit huit institutions de recherche ainsi que plus de 25 partenaires issus des secteurs public et privé. Son objectif est de contribuer à un système énergétique futur sûr et abordable en développant et en quantifiant des options de flexibilité et des solutions de couplage sectoriel, tout en évaluant les modèles d’affaires, les cadres réglementaires et l’acceptation sociale nécessaires à leur mise en oeuvre. PATHFNDR adopte une approche inter- et transdisciplinaire, combinant modélisation des systèmes énergétiques, ingénierie, économie et sciences sociales, soutenue par une collaboration étroite avec des acteurs de l’industrie et des politiques publiques. Cette approche a permis au consortium de produire des analyses fondées sur des scénarios énergétiques futurs et la planification des infrastructures avec un accent particulier sur la flexibilité, d’évaluer et de quantifier le potentiel de technologies favorisant la flexibilité telles que les véhicules électriques, les pompes à chaleur, le stockage thermique et les systèmes à base d’hydrogène, et d’examiner comment ces technologies peuvent soutenir les systèmes énergétiques tant au niveau global que local. Parallèlement, le projet a analysé comment les modèles économiques et la conception des marchés, ainsi que les politiques, la réglementation et l’acceptation publique, peuvent favoriser ou freiner la réalisation de tels scenarios. Une caractéristique centrale du projet est la synthèse des résultats de ces différents domaines en messages clairs et recommandations pratiques. Au cours de la période de rapportage, une réalisation majeure a été la production de rapports de synthèse consolidant les résultats du consortium et les rendant accessibles aux décideurs. Le Rapport de Synthèse III publié présente les résultats du projet concernant la flexibilité dans les bâtiments et l’électromobilité, en mettant l’accent sur les pompes à chaleur et les véhicules électriques. Il montre que la transition énergétique ne dépend pas uniquement de nouvelles technologies, mais aussi de l’utilisation coordonnée de la flexibilité à travers différentes échelles énergétiques, secteurs et acteurs, soutenue par des infrastructures adaptées, des règles de marché et des cadres politiques appropriés. Par exemple, le rapport souligne que des tarifs d’électricité dynamiques et hybrides peuvent débloquer la flexibilité du côté de la demande, comme l’illustre le projet pilote NeDeLa. Il montre également que des concepts de chauffage partagé tels que le nanoverbund peuvent constituer une alternative rentable à l’extension conventionnelle des infrastructures. Le rapport a suscité un vif intérêt du public et des parties prenantes et a contribué à positionner les résultats de PATHFNDR dans des discussions énergétiques plus larges, générant ainsi un impact concret. PATHFNDR s’est également fortement engagé dans le transfert de connaissances et l’implication des parties prenantes. À travers des ateliers, des réunions de consultation, des événements publics, des conférences, des infolettres et des actions médiatiques, le projet a partagé ses résultats avec les autorités, les services publics, les représentants de l’industrie, les cantons, les communes et d’autres groupes d’acteurs. Ces activités ont permis de valider les résultats et leur pertinence pratique, facilitant leur prise en compte dans les processus décisionnels. L’impact concret du projet est également démontré par ses projets pilotes et de démonstration, qui ont testé en conditions réelles des solutions de flexibilité et de couplage sectoriel, telles que les tarifs d’électricité dynamiques (NeDeLa), les concepts de chauffage et de flexibilité partagés (nanoverbund) et les systèmes énergétiques de quartier basés sur l’hydrogène (H2 districts). Ces projets fournissent des preuves concrètes des possibilités de mise en oeuvre ainsi que des obstacles existants.
|
Publikationen / Ergebnisse
(Italienisch)
|
PATHFNDR fa parte del programma SWEET dell’Ufficio federale dell’energia e sostiene l’obiettivo della Svizzera di raggiungere emissioni nette pari a zero di gas a effetto serra entro il 2050, mantenendo al contempo un sistema energetico resiliente e affidabile. Il consorzio affronta una delle sfide centrali di questa transizione energetica: come abilitare la flessibilità e integrazione settoriale per consentire un’elevata penetrazione di elettricità variabile, comprese le trasformazioni necessarie nelle infrastrutture, nei mercati, nei quadri regolatori e nella società. Per affrontare questa sfida, PATHFNDR riunisce otto istituti di ricerca e oltre 25 partner provenienti dai settori pubblico e privato. Il suo obiettivo è contribuire a un sistema energetico futuro sicuro e accessibile sviluppando e quantificando opzioni di flessibilità e soluzioni di integrazione settoriale, valutando al contempo i modelli di business, i quadri normativi e l’accettazione sociale necessari per la loro implementazione. PATHFNDR adotta un approccio inter- e transdisciplinare, combinando modellazione dei sistemi energetici, ingegneria, economia e scienze sociali, supportato dalla collaborazione con attori industriali e del settore pubblico. Questo approccio ha consentito al consorzio di produrre evidenze su scenari energetici futuri e pianificazione delle infrastrutture con un forte focus sulla flessibilità, di valutare e quantificare il potenziale di tecnologie abilitanti la flessibilità quali veicoli elettrici, pompe di calore, accumuli termici e sistemi basati sull’idrogeno, e di analizzare come queste tecnologie possano supportare sia i sistemi energetici complessivi sia quelli locali. Parallelamente, il progetto ha esaminato come i modelli di business e la progettazione dei mercati, insieme a politiche, regolamentazione e accettazione pubblica, possano favorire o ostacolare l’implementazione. Una caratteristica centrale del progetto è la sintesi dei risultati provenienti da questi ambiti in messaggi chiari e raccomandazioni pratiche. Durante questo periodo di rendicontazione, un risultato chiave è stata la produzione di rapporti di sintesi che hanno consolidato i risultati del consorzio rendendoli accessibili agli attori decisionali. Il Rapporto di sintesi III presenta i risultati del progetto sulla flessibilità negli edifici e nell’elettromobilità, con particolare attenzione alle pompe di calore e ai veicoli elettrici. Il rapporto evidenzia che la transizione energetica non dipende solo da nuove tecnologie, ma anche dall’uso coordinato della flessibilità attraverso diverse scale energetiche, settori e attori, supportato da infrastrutture adeguate, regole di mercato e quadri politici appropriati. Ad esempio, mostra che tariffe elettriche dinamiche e ibride possono sbloccare la flessibilità dal lato della domanda, come esplorato nel progetto pilota NeDeLa, e che concetti di riscaldamento condiviso come il nanoverbund possono rappresentare un’alternativa economicamente vantaggiosa all’espansione infrastrutturale convenzionale. Il rapporto ha suscitato un forte interesse pubblico e tra vari attori, contribuendo a posizionare i risultati di PATHFNDR in un contesto più ampio di dibattito energetico, generando un impatto concreto. PATHFNDR si è inoltre impegnato intensamente nel trasferimento di conoscenze e nel coinvolgimento degli attori chiave. Attraverso eventi partecipativi, incontri di consultazione, eventi pubblici, lunch talk, newsletter e attività mediatiche, ha condiviso i risultati con autorità, aziende di servizi pubblici, rappresentanti dell’industria, cantoni, comuni e altri gruppi di interesse. Queste attività hanno contribuito a validare i risultati e la loro rilevanza pratica, favorendone l’integrazione nei processi decisionali degli attori coinvolti. L’impatto reale del progetto è ulteriormente dimostrato dai progetti pilota e dimostrativi che hanno testato in pratica soluzioni di flessibilità ed integrazione settoriale, come le tariffe elettriche dinamiche (NeDeLa), i concetti condivisi di riscaldamento e flessibilità (nanoverbund) e i sistemi energetici di quartiere basati sull’idrogeno (H2 districts). Questi progetti forniscono evidenze concrete sulle opportunità di implementazione e sugli ostacoli esistenti.
|
URL-Adressen
(Englisch)
|
|
