Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Vor dem Hintergrund der Transformation des Energiesystems hin zu hohen Anteilen erneuerbarer Energien beschäftigt sich das Projekt Sustainable and Resilient Energy for Switzerland (SURE) mit der ganzheitlichen Beurteilung der Nachhaltigkeit und Widerstandsfähigkeit (Resilienz) unter Berücksichtigung der verschiedenen Umweltdimensionen, des Einsatzes natürlicher Ressourcen, der Gesundheitsaspekte, der Wirtschaft, der Versorgungssicherheit und des sozialen Umfeldes. Aufbauend auf der bisherigen Forschung in diesem Bereich wird im Projekt wird ein neuer quantitativer, datenbasierter Modellrahmen entwickelt und angewandt. Der modellbasierte Ansatz kombiniert eine gesamtheitliche Systembetrachtung, eine umfassende Datenbank mit Nachhaltigkeits- und Resilienzindikatoren, die Energieinfrastruktur und deren systemische Zusammenhänge und bezieht explizit soziale und politische Aspekte mit ein. Entwicklungen auf nationaler Ebene, sowie ausgewählte regionale Fallstudien, analysieren die Resilienz mit einer langfristigen Perspektive (inklusive 2035 und 2050 als Fokusjahre) mit Hilfe einer Szenarioanalyse, welche Transformationspfade sowie zukünftige Störereignisse (Schockszenarien mit Beeinträchtigungen entlang verschiedener Einflussgrössen), die dazugehörigen Unsicherheiten und die Auswirkungen auf das Energiesystem und die Gesellschaft als Ganzes berücksichtigen. Die Resultate fliessen in ein Werkzeug zu Unterstützung von Entscheidungsträgern unter Einbezug unterschiedlichster Interessengruppen ein, um Politikstrategien und Massnahmen zur Gestaltung des zukünftigen Schweizer Energiesystems zu entwickeln, welches robuster gegen Störereignisse ist und im Falle einer Unterbrechung sich schnell wieder erholen kann. Die Projektergebnisse beinhalten unter anderem eine webbasierte Plattform, gestützt auf die umfassende Analyse, welche einem breiten Publikum die Zusammenhänge der verschiedenen Nachhaltigkeitsdimensionen und der Resilienz für die Zukunft aufzeigen sowie Zielkonflikte in Bezug auf eine nachhaltige und belastbare Transformation des Energiesektors. Schlussendlich liefert das Projekt Empfehlungen und Leitlinien für Entscheidungsträger, Technologieentwickler und Unternehmen zur Entwicklung ihrer Strategien für eine nachhaltigere und belastbare Energiezukunft.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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In view of a system transformation to a much higher renewable energy share, the proposed project addresses the need for an integrated assessment of sustainability and resilience, treating the multiple dimensions of environment, use of natural resources, public health, economics, security of supply, and social wellbeing. Extending existing research in this field, a novel quantitative model- and databased framework will be developed and applied based on combining holistic systemic approaches, comprehensive indicator databases, energy infrastructure and system modelling, and representing social and policy aspects. Focusing on Swiss national developments as well as selected regional case studies, resilience will be analysed with a longterm perspective (including 2035 and 2050 as focus years) with a scenario approach that simulates transition pathways as well as future disruptive events (using shock scenarios with disruptions at different temporal scales), related uncertainties and the implications for the energy system and society. The results feed into a stakeholderinformed multiobjective decision analysis to develop strategies and measures to design the energy system more robust against disruptions and to allow for rapid recovery in case a disruption takes place. The project’s output will be manifold including a webbased platform backed by the comprehensive analytical framework that helps a broad audience to understand interdependencies of the various dimensions of sustainability and resilience in a prospective way as well as it aims to illustrate the tradeoffs between competing objectives related to a sustainable and resilient energy sector transformation. Ultimately the project will provide recommendations and guidelines to policy makers, technology developers and businesses on the design of their respective strategies towards a more sustainable and resilient energy future.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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Dans le contexte de la transformation du système énergétique vers une part beaucoup plus élevée d’énergies renouvelables, le projet Sustainable and Resilient Energy for Switzerland (SURE) répond à la nécessité d’une évaluation intégrée de la durabilité et de la résilience, en tenant compte des différentes dimensions environnementales, de l’utilisation des ressources naturelles, de la santé publique, de l’économie, de la sécurité d’approvisionnement et du bien-être social. Dans le prolongement des recherches menées jusqu’ici dans ce domaine, le projet élaborera et appliquera un nouveau cadre de modélisation quantitatif basé sur des données. L’approche basée sur des modèles combine une vision globale du système, une banque de données complète avec des indicateurs de durabilité et de résilience, l’infrastructure énergétique et ses interactions systématiques, et intègre explicitement des aspects sociaux et politiques. En se concentrant sur les évolutions au niveau national et sur une sélection d’études de cas, la résilience sera analysée dans une perspective à long terme (y compris 2035 et 2050 comme années focus ) à l’aide d’une analyse de scénario qui simule des chemins de transformation et des événements perturbateurs futurs (scénarios de choc avec des perturbations selon différents facteurs déterminants), les incertitudes correspondantes, ainsi que les effets sur le système énergétique et la société dans son ensemble. Les résultats alimentent une analyse de décision multi-objectifs, informée par les parties prenantes, afin de développer des stratégies politiques et des mesures pour façonner un futur système énergétique suisse plus robuste face aux perturbations et capable de se rétablir rapidement en cas d’interruption. Les résultats du projet comprennent, entre autres, une plateforme web, portée par une analyse complète, qui présente au grand public les interdépendances entre les différentes dimensions de la durabilité et de la résilience de manière prospective, ainsi que les conflits d’objectifs liés à une transformation durable et résiliente du secteur énergétique.
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Kurzbeschreibung
(Italienisch)
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In vista della transizione a un sistema energetico caratterizzato da una quota molto più rilevante di energie rinnovabili, il progetto Sustainable and Resilient Energy for Switzerland (SURE, Energia sostenibile e resiliente per la Svizzera) affronta la necessità di una valutazione integrata della sostenibilità e della resilienza del sistema energetico, analizzando le molteplici dimensioni dell'ambiente, dell'uso delle risorse naturali, della salute pubblica, dell'economia, della sicurezza dell'approvvigionamento e del benessere sociale. Ampliando la ricerca esistente in questo campo, SURE svilupperà e applicherà un nuovo quadro quantitativo basato sull’uso di dati e modelli: con un approccio sistemico ed olistico, esso combinerà database omnicomprensivi di indicatori e modelli del sistema e delle infrastrutture energetiche, rappresentando inoltre esplicitamente gli aspetti sociali e politici. Concentrandosi sull’evoluzione a livello nazionale per la Svizzera e su alcuni casi di studio specifici a livello regionale, SURE analizzerà la resilienza in una prospettiva di lungo termine (considerando il 2035 e il 2050 come anni di riferimento), mediante un approccio basato su scenari che simulino percorsi di transizione e possibili futuri eventi dirompenti (usando scenari di shock che producono perturbazioni su diverse scale), tenendo conto delle relative incertezze e delle implicazioni per il sistema energetico e la società in generale. I risultati alimenteranno un'analisi decisionale a molti obiettivi basata sul coinvolgimento degli stakeholder, volta a sviluppare strategie e misure politiche per progettare un sistema energetico che sia più robusto rispetto a possibili eventi dirompenti e in grado di riprendersi più in fretta nel caso in cui questi avvengano. I risultati del progetto saranno molteplici. Essi includeranno una piattaforma web supportata da un quadro analitico completo, che aiuti un vasto pubblico a comprendere le interdipendenze tra le varie dimensioni della sostenibilità e della resilienza in modo prospettico, nonché le necessità di compromesso tra obiettivi conflittuali relativi alla trasformazione sostenibile e resiliente del settore energetico. In ultima analisi, il progetto fornirà raccomandazioni e linee guida a responsabili politici, sviluppatori di tecnologie e imprese per la progettazione delle loro rispettive strategie verso un futuro energetico più sostenibile e resiliente.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Die übergeordnete Forschungsfrage des SURE-Konsortiums lautet: «Wie können Resilienz- und Nachhaltigkeitskriterien mit den primären Zielen der Schweizer Energiewende in Einklang gebracht werden?» Konkret untersucht das Projekt vier Hauptziele:
1.Bewertung der Nachhaltigkeit und Resilienz des zukünftigen Schweizer Energiesystems auf Basis erneuerbarer Energien.
2.Entwicklung eines integrierten analytischen Rahmens auf der Grundlage von Modellierungswerkzeugen und Indikatoren-Datenbanken.
3.Einbeziehung von Interessengruppen zur Bewertung von Indikatoren für vier langfristige Pfade unter fünf Schockszenarien.
4.Anwendung auf nationaler Ebene in der Schweiz sowie für mehrere regionale oder themenbezogene Fallstudien.
Das Projekt zielt darauf ab, einen quantitativen, modell- und datenbasierten Rahmen zu schaffen, der ganzheitliche Systemansätze mit gesellschaftlichen und politischen Überlegungen verbindet. Es analysiert Resilienz aus einer langfristigen Perspektive mit Fokus auf 2035 und 2050 und bewertet vier Transformationspfade sowie fünf disruptive Ereignisse (Schocks). Die wichtigsten Ergebnisse des Projekts, insbesondere im vergangenen Jahr, lassen sich wie folgt zusammenfassen. Cluster 1 entwickelte ein webbasiertes Entscheidungsunterstützungssystem (DSS) für die multikriterielle Entscheidungsanalyse (MCDA), das es den Interessengruppen ermöglicht, Schweizer Energiepfade hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit und Resilienz zu vergleichen. Für alle Kombinationen aus Szenario und Schock wurden Ökobilanzindikatoren berechnet, und die SURE-Datenbank dient als zentrale Plattform des Projekts. Cluster 2 untersuchte die sozialen, verhaltensbezogenen und rechtlichen Faktoren, die die Akzeptanz der Energiewende beeinflussen. Das Serious Game ENSURED ENERGY wurde als zentrales Instrument für den Wissenstransfer öffentlich veröffentlicht, und es fanden zahlreiche zugehörige Aktivitäten statt. Rechtliche Analysen klärten die Verteilung der Verantwortung für die Versorgungssicherheit über die verschiedenen Regierungsebenen hinweg und identifizierten den potenziellen Wert von Mechanismen zur Sicherung von Produktionskapazitäten. In Cluster 3 wurde die Leistungsfähigkeit der vier Szenarien unter fünf verschiedenen Schocks quantifiziert. Es kristallisierten sich sieben wirksame vorrangige Massnahmen heraus, darunter beschleunigte Gebäudesanierungen, der Einsatz von Wärmepumpen, der Ausbau der Solarenergie und stabilere Stromnetze. Eine zentrale Erkenntnis ist, dass der Zeitraum 2025–2035 entscheidend ist: Verzögerungen bei den Massnahmen verteuern den Übergang erheblich. Cluster 4 fungiert als Synthese- und Umsetzungsschicht und fasst die Ergebnisse aller anderen Cluster zu konkreten politischen Empfehlungen zusammen. Sein wichtigstes Ergebnis werden vier Policy Briefs sein, die gegen Ende des Projekts veröffentlicht werden. Cluster 5 wandte das SURE-Resilienz-Framework auf regionale und themenbezogene Fallstudien an, in denen jeweils relevante Interessengruppen direkt einbezogen wurden. Im Rahmen der Fallstudie aus dem Tessin wurde ein prototypisches webbasiertes Tool entwickelt, um die Auswirkungen politischer Massnahmen in Echtzeit zu simulieren. Die Fallstudie aus Zürich schloss ihre Wärmenetzanalyse ab und lancierte das interaktive Planungstool GridPLAN und ein Modul der Räumlichen Energieanalyse Toolbox REAT. Die Fallstudie zum SBB-Verkehr zeigte, dass eine optimierte Koordination von Frequenzumrichtern die Spitzenlasten im Netz von Swissgrid reduzieren kann. Die IWB-Fallstudie lieferte umsetzbare Erkenntnisse zur Dekarbonisierung des Industriesektors. Zusammen bilden die fünf Cluster eine integrierte, frei zugängliche Faktengrundlage für die Schweizer Energiepolitik. Da die quantitative Analyse nun weitgehend abgeschlossen ist und der Synthese-Cluster seine politikorientierten Ergebnisse vorbereitet, ist SWEET SURE gut aufgestellt, um in der Schlussphase konkrete, entscheidungsreife Empfehlungen für die Energiewende in der Schweiz zu liefern.
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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The guiding research question of the SURE consortium is « How can resilience and sustainability criteria be reconciled with the primary goals of the Swiss energy sector transformation? » More specifically, the project investigates four primary objectives:
1.Assessment of the sustainability and resilience of the future renewable-based Swiss energy system.
2.Development of an integrated analytical framework based on modeling tools and indicator databases.
3.Engagement of stakeholders to evaluate indicators for four long-term pathways under five shock scenarios.
4.Application at the national level in Switzerland, as well as for several regional or topic-focused case studies.
Cluster 1 developed a web-based Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) Decision Support System (DSS) that enables stakeholders to compare Swiss energy pathways across sustainability and resilience dimensions. Life cycle assessment indicators were calculated for all pathway-shock combinations, and the SURE Database comprises the project’s central repository. Cluster 2 explored the social, behavioural, and legal factors shaping acceptance of the energy transition. The serious game ENSURED ENERGY was publicly released as a key knowledge transfer instrument, and numerous activities were conducted. Legal analyses clarified the distribution of responsibility for energy supply security across governance levels and identified the potential value of permanent capacity mechanisms. Cluster 3 quantified the performance of the four pathways across five shocks. Seven robust priority actions emerged, including accelerated building renovations, heat pump deployment, expanded solar power, and stronger grids. A key finding is that the 2025–2035 decade is critical: delayed action makes the transition significantly more costly. Cluster 4 acts as the synthesis and translation layer, consolidating outputs from all other clusters into concrete policy recommendations. Its main output will be four policy briefs, which will be released towards the end of the project. Cluster 5 demonstrated the SURE resilience framework through regional and topical case studies, each of which engaged directly with relevant stakeholders. The Ticino case study developed a prototype web-based tool to simulate the real-time impacts of policy. The Zurich case study completed its heat grid analysis and launched the interactive planning tool GridPLAN and a module of the spatial energy analysis toolbox SEAT. The SBB transport case study showed that optimized coordination of frequency converters can reduce peak loads in Swissgrid’s network. The IWB case study yielded actionable insights for decarbonizing the industrial sector. Together, the five clusters provide an integrated, openly accessible evidence base for Swiss energy policy. With the quantitative analysis now largely complete and the synthesis cluster preparing its policy-oriented outputs, SWEET SURE is well positioned to deliver concrete, decision-ready recommendations for Switzerland’s energy transition in its final phase.
Zugehörige Dokumente
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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La question de recherche qui guide le consortium SURE est la suivante : « Comment concilier les critères de résilience et de durabilité avec les objectifs de transformation du secteur énergétique suisse ? » Plus précisément, le projet étudie quatre objectifs principaux :
1.Évaluation de la durabilité et de la résilience du futur système énergétique suisse basé sur les énergies renouvelables.
2.Développement d'un cadre analytique intégré basé sur des outils de modélisation et des bases de données d'indicateurs.
3.Engagement des parties prenantes pour évaluer les indicateurs de quatre voies à long terme soumis à cinq scénarios de choc.
4.Application au niveau national, ainsi que pour plusieurs études de cas régionales ou thématiques.
Le projet vise à créer un cadre quantitatif fondé sur des modèles et des données, combinant des approches systémiques holistiques et des considérations sociales et politiques. Il analyse la résilience dans une perspective à long terme, en se concentrant sur 2035 et 2050, et évalue quatre voies de transition ainsi que cinq événements perturbateurs (chocs). Les principales réalisations du projet, en se concentrant sur l'année écoulée, peuvent être résumées comme suit. Le cluster 1 a développé un système d'aide à la décision (SAD) en ligne, basé sur l'analyse décisionnelle multicritère (MCDA), qui permet aux parties prenantes de comparer les voies énergétiques suisses selon les dimensions de la durabilité et de la résilience. Des indicateurs d'analyse du cycle de vie ont été calculés pour toutes les combinaisons de trajectoires et de chocs, et la base de données SURE constitue le référentiel central du projet. Le cluster 2 a exploré les facteurs sociaux, comportementaux et juridiques qui façonnent l'acceptation de la transition énergétique. Le jeu ENSURED ENERGY a été rendu public en tant qu’instrument clé de transfert de connaissances et de nombreuses activités ont été menées. Des analyses juridiques ont clarifié la répartition des responsabilités en matière de sécurité de l’approvisionnement énergétique entre les différents niveaux de gouvernance et ont identifié la valeur potentielle des mécanismes de capacité permanente. Le cluster 3 a quantifié les performances des quatre trajectoires face aux cinq chocs modélisés. Sept actions prioritaires solides ont émergé, notamment l’accélération de la rénovation des bâtiments, le déploiement de pompes à chaleur, l’expansion de l’énergie solaire et le renforcement des réseaux électriques. Une conclusion clé est que la décennie 2025-2035 est cruciale : tout retard dans l’action rendra la transition nettement plus coûteuse. Le cluster 4 fait office de couche de synthèse et de traduction, consolidant les résultats de tous les autres clusters en recommandations politiques concrètes. Son principal résultat sera la publication de quatre notes d’orientation vers la fin du projet. Le cluster 5 a démontré le cadre de résilience SURE à travers des études de cas régionales et thématiques, chacune impliquant directement les parties prenantes concernées. L’étude de cas du Tessin a permis de développer un prototype d’outil en ligne pour simuler en temps réel les effets des politiques publiques. L’étude de cas de Zurich a achevé son analyse du réseau de chauffage et lancé l’outil de planification interactif GridPLAN et un module de la spatial energy analysis toolbox SEAT. L’étude de cas sur les transports de la CFF a montré qu’une coordination optimisée des convertisseurs
de fréquence peut réduire les pics de charge sur le réseau de Swissgrid. L’étude de cas de l’IWB a fourni des enseignements exploitables pour la décarbonisation du secteur industriel. Ensemble, les cinq groupes de travail fournissent une base factuelle intégrée et librement accessible pour la politique énergétique suisse. L’analyse quantitative étant désormais en grande partie achevée et le groupe de travail chargé de la synthèse préparant ses résultats orientés vers les politiques, SWEET SURE est bien placé pour formuler des recommandations concrètes et prêtes à être mises en oeuvre pour la transition énergétique de la Suisse dans sa phase finale.
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Publikationen / Ergebnisse
(Italienisch)
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La domanda di ricerca principale del consorzio SURE è: «Come possono essere conciliati i criteri di resilienza e sostenibilità con gli obiettivi primari della trasformazione del settore energetico svizzero?». In particolare, il progetto indaga quattro obiettivi principali:
1.Valutazione della sostenibilità e della resilienza del futuro sistema energetico svizzero basato su fonti di energia rinnovabili.
2.Sviluppo di un quadro analitico integrato basato su strumenti di modellizzazione e database di indicatori.
3.Coinvolgimento degli stakeholder per valutare gli indicatori relativi a quattro scenari di transizione a lungo termine e cinque shock.
4.Applicazione a livello nazionale in Svizzera, nonché a studi di caso focalizzati su specifiche regioni o tematiche.
Il progetto mira a creare un quadro quantitativo basato su modelli e dati che combini approcci sistemici olistici con considerazioni sociali e politiche. Analizza la resilienza in una prospettiva di lungo periodo, concentrandosi sugli anni 2035 e 2050, e valuta quattro scenari di transizione e cinque eventi dirompenti (shock). I principali risultati del progetto, con riferimento all’ultimo anno, possono essere riassunti come segue. Il Cluster 1 ha sviluppato un Sistema di Supporto alle Decisioni (DSS) basato sul web e fondato sull’Analisi Decisionale Multi-Criterio (MCDA), che consente agli stakeholder di confrontare gli scenari energetici svizzeri secondo le dimensioni di sostenibilità e resilienza. Sono stati calcolati indicatori di analisi del ciclo di vita per tutte le combinazioni scenario-shock, e il database SURE costituisce il repository centrale del progetto. Il Cluster 2 ha esplorato i fattori sociali, comportamentali e giuridici che influenzano l’accettazione della transizione energetica. Il gioco ENSURED ENERGY è stato pubblicamente rilasciato come strumento chiave di trasferimento delle conoscenze, e sono state svolte numerose attività. Le analisi giuridiche hanno chiarito la distribuzione delle responsabilità per la sicurezza dell’approvvigionamento energetico tra i diversi livelli di governance e hanno individuato il potenziale valore di meccanismi permanenti di capacità. Il Cluster 3 ha quantificato le prestazioni dei quattro scenari rispetto a cinque shock. Sono emerse sette azioni prioritarie robuste, tra cui l’accelerazione delle ristrutturazioni edilizie, la diffusione delle pompe di calore, l’espansione dell’energia solare e il rafforzamento delle reti. Un risultato chiave è che il decennio 2025–2035 è critico: ritardare l’azione rende la transizione significativamente più costosa. Il Cluster 4 funge da livello di sintesi e traduzione, consolidando i risultati degli altri cluster in raccomandazioni politiche concrete. Il suo principale output sarà costituito da quattro policy brief, che verranno pubblicati verso la fine del progetto. Il Cluster 5 ha dimostrato il quadro di resilienza SURE attraverso casi studio regionali e tematici, ciascuno dei quali ha coinvolto direttamente gli stakeholder pertinenti. Il caso studio del Ticino ha sviluppato un prototipo di strumento web per simulare in tempo reale gli impatti di diverse politiche. Il caso studio di Zurigo ha completato l’analisi della rete di teleriscaldamento e lanciato lo strumento interattivo di pianificazione GridPLAN. Il caso studio sui trasporti SBB ha mostrato che una coordinazione ottimizzata dei convertitori di frequenza può ridurre i carichi di picco nella rete di Swissgrid. Il caso studio IWB ha fornito indicazioni operative per la decarbonizzazione del settore industriale. Nel complesso, i cinque cluster forniscono una base di evidenze integrata e accessibile pubblicamente per la politica energetica svizzera. Con l’analisi quantitativa ormai in gran parte completata e il cluster di sintesi impegnato nella preparazione dei risultati orientati alle politiche, SWEET SURE è ben posizionato per fornire raccomandazioni concrete e immediatamente utilizzabili per la transizione energetica della Svizzera nella sua fase finale.
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