Herr Scartezzini, seit über dreissig Jahren befasst sich Ihr Labor mit erneuerbaren Energien und hat über 500 wissenschaftliche Publikationen veröffentlicht. Wie sieht Ihr Alltag aus?
Was uns antreibt, ist die Neugier, der Wille, den Dingen auf den Grund zu gehen. Das ist der eigentliche Sinn der Physik, die Naturgesetze zu beschreiben und sie in einem Modell erst zu erklären und dann zu reproduzieren. Seit Galilei muss eine wissenschaftliche Theorie der Realität standhalten. Wenn die Realität unserer Theorie Recht gibt, sind wir zufrieden. Die Basis für unsere Arbeit ist die Neugier, und die wollen wir beim Dozieren auch unseren Studenten vermitteln − wenn wir erst einmal die physikalischen Phänomene erklärt haben. Man muss graben, suchen. Je älter ich werde, desto mehr habe ich das Gefühl, dass wir uns nicht gross von den prähistorischen Jägern unterscheiden, die immer nach neuen Horizonten gesucht haben.
Was ist das Wichtigste bei Ihrer Arbeit?
Wenn wir die Ergebnisse, die Neugier und das Wissen mit anderen teilen können, macht uns das glücklich. Allein etwas zu entdecken, ist nur halb so spannend. Mit und für andere zu forschen, das ist interessant. Im Bereich der erneuerbaren Energien machen wir das schon lange. Nehmen wir die Solarenergie: Es brauchte viel Überzeugungskraft, andere dafür zu gewinnen. Jetzt habe ich langsam das Gefühl, dass die Nachricht angekommen ist.
Sie beraten interessante Projekte. Was ist dabei die Aufgabe der EPFL?
Bei dem Projekt Solar Impulse mit Bertrand Piccard beispielsweise sind mehrere Teams der EPFL beteiligt. Unser Team war es von Anfang an. Zuerst ging es darum, zu evaluieren, ob dieses Projekt, das sehr ambitiös ist und bei dem wissenschaftlich und technisch sehr viel auf dem Spiel steht, überhaupt realisierbar ist. Danach war die EPFL wissenschaftlicher und technischer Beirat bei der Entwicklung mehrerer Aspekte des Projektes. Etwa bei der Wahl der Struktur der Solarzellen und des Flugzeugs. Ebenso beim Antrieb, sprich bei der Suche nach einem äusserst effizienten elektrischen Motor, und bei einer Kabine, die eine Symbiose zwischen Pilot und Flugzeug erlaubt. Am spannendsten war es, als es noch nichts gab, keinen Financier, keinen Sponsor, kein Budget, nur eine Idee.
Welcher Aspekt ist für Ihr Solarenergie-Labor am interessantesten?
Es ist eine wissenschaftliche Wette, eine technologische Wette. Etwas Ähnliches wurde noch nie realisiert. Unser Labor hat Wetten schon immer geliebt. Ein Beispiel: 1982 wetteten wir, dass wir ein fast autonomes Gebäude entwickeln würden, das fünfmal weniger Energie verbraucht als vergleichbare Bauten jener Zeit. Es gab viele Skeptiker, doch wir gewannen die Wette. Seither wurden verschiedene Konzepte entwickelt: Minergie, energieneutrale oder energiepositive Gebäude. Dreissig Jahre nach der Wette haben sich die Dinge fantastisch weiterentwickelt.
Im Gegensatz zu anderen Ländern hat die Schweizer Wirtschaft erst verhalten auf Sonnenenergie reagiert. Wie ist es heute?
Ich bin alt genug, um diese Entwicklung teilweise mitverfolgt zu haben. Als wir junge Forscher waren, war die Schweiz ein Pionier. Man glaubte an passive und aktive Sonnenenergie, an Fotovoltaik. Die Schweiz hat als einziges europäisches Land in die Building-Integrated Photovoltaics investiert, mit Unterstützung des Bundesamtes für Energie. Es war ein Erfolg. Die Wirtschaft hat aber nicht mitgespielt, wie so oft. Mitte, Ende Neunziger ist die Schweiz etwas eingeschlafen, als sie sah, dass sie in ihrer Domäne eine Goldmedaille gewinnen kann. Die Produktion von Zellen und Kaptoren begann nicht so schnell wie in anderen Ländern.
Die da wären?
Länder wie Deutschland und Japan haben diese Wette gewonnen. China ist seit etwa fünf Jahren aufgewacht. Weltweit ist China in der quantitativen Herstellung von thermischen Solarenergie-Anlagen führend und wird es auch bald in der Fotovoltaik sein. Die Schweiz war zu scheu, zu spät. Es ist immer schwer, Pionier zu sein. Pioniere ruhen sich auf ihren Lorbeeren aus oder werden überholt. Doch die Schweiz ist am Erwachen. Sie hat auch nicht alle ihre Trümpfe ausgespielt.
Woran denken Sie da?
In der Gebäudetechnik ist die Schweiz führend. Seit 1974 hat sie den Konsum fossiler Energien in Gebäuden auf demselben Niveau gehalten, obwohl die Bevölkerung gewachsen ist und die Wirtschaft sich entwickelt hat. Dies ist auf die Anstrengungen der Schweizerischen Gemeinschaft der Ingenieure und Architekten zurückzuführen. Seit 35 Jahren blieb der Konsum gleich. Die Schweiz hat also keinen Grund, sich zu schämen.
Was sagen Sie denen, die erneuerbare Energien statt Erdöl propagieren?
Die Schweiz hat schon einmal bewiesen, dass man Gebäude konzipieren kann, die mehr oder gleich viel Sonnenenergie produzieren, wie sie konsumieren. Technologisch sind wir so weit. In der Schweiz denke ich da ans Jenni-Haus mit aktiven Sonnenkollektoren. Indem man Wärmepumpen mit Fotovoltaik kombiniert, kann man heute Gebäude herstellen, die null Energie verbrauchen. Die Frage ist nur, wie viel das kostet. Minergie-Gebäude kosten heute nicht mehr als Standardbauten. Ein Gebäude, das null Energie verbraucht oder sogar Energie abgibt, kostet noch etwas mehr. Diese Zusatzkosten müssen aber in den Bereich des Vernünftigen kommen und eines Tages verschwinden.
Kann man die Entwicklung bei den erneuerbaren Energien mit der Entwicklung in der Unterhaltungselektronik vergleichen?
Natürlich. Erneuerbare Energien gehorchen denselben Marktgesetzen wie andere Waren. Es geht um Angebot und Nachfrage und die Gesetze der Massenproduktion. China, das schon einen grossen Teil der Produkte herstellt, wird auch im Bereich der erneuerbaren Energien einen hohen Marktanteil erreichen. Die Massenproduktion wird dazu führen, dass die Kosten sinken. Das sieht man im Bereich der Fotovoltaik. Bei den ersten Anlagen in der räumlichen Forschung kostete das Watt mehrere hundert Dollar, heute nähern wir uns einem Dollar pro Watt an. Und die Massenproduktion hat noch gar nicht begonnen.
Die Sonnenenergie, die auf die Welt trifft, beträgt 5000 Mal den Weltenergiekonsum. Was bedeutet das für die Praxis?
Erst einmal ein Zahlenspiel. Man stellt schon mal fest, dass 120 000 Quadratkilometer genügen würden, um die Welt mit Sonnenenergie zu versorgen. Das Problem sind jedoch noch die Gewinnung, die dazu notwendigen Technologien und deren Ergiebigkeit. Immerhin zeigen die Zahlen, dass ein enormes Potenzial vorhanden ist. Die Energie, welche die menschliche Aktivität konsumiert, ist ein winziger Bruchteil der Sonnenenergie, die auf die Erde trifft, nämlich 0,2 Promille. Das Problem ist, wie man diese Energie einfangen kann.
Woran wird zurzeit geforscht?
Zuerst muss man die Nutzungseffizienz steigern, da kann man sehr viel tun. Es bringt nichts, diese gesamte erneuerbare Energie zu gewinnen, wenn man die Nutzungseffizienz nicht verbessert. Es ist, wie wenn man ein Auto der 1960er nähme und darauf Fotovoltaik-Kollektoren setzt. Das kann nicht funktionieren, es braucht neue Technologien.
Wo stehen wir heute im Bereich der Technologien zur Nutzung der erneuerbaren Energien?
Nicht mehr in den 60er-Jahren, zum Glück. Wir sind aber noch nicht so weit, wie wünschenswert wäre. Wir wissen, dass man die sogenannte 2000-Watt-Gesellschaft erreichen kann, wenn man die Technologien in Betrieb nimmt, die jetzt aus den Labors kommen. Mit ihnen kann man also den Konsum um den Faktor vier senken. Einige Produkte sind reif – in der Schweiz sind das die Wärmepumpe, die passive Nutzung der Solarenergie und die aktive thermische Solarenergienutzung –, andere Produkte sind in Europa reif, etwa die Windenergieanlagen in Deutschland und bald in Frankreich und England. Einige Technologien kommen erst auf den Markt, wie die Fotovoltaik.
160 km2 Fläche würden genügen, um die Energieversorgung der Schweiz aus Sonnenenergie sicherzustellen?
Das ist eine generelle Überlegung. Wichtig ist, diese Zahl zu vergleichen. Wir haben 720 km2 Strassen, 395 km2 Gebäude, 90 km2 Eisenbahn. 160 km2 sind da nicht viel. Die Zahl widerspricht sicher denen, die behaupten, es brauche eine mehrfache Fläche der Schweiz, um diese Sonnenenergie zu gewinnen. Mit isolierten Gebäuden kann man den Bedarf senken. Und wenn man den Bedarf senkt, könnte man schon 2030 fast drei Viertel unseres Bedarfs mit Sonnenenergie decken. Wir müssen zuallererst die Effizienz steigern, bei Fahrzeugen, Gebäuden, der Beleuchtung, der Informatik und bei vielem mehr. Überall hat es ein enormes Potenzial, das man noch kaum genutzt hat. Die Solarenergie in allen ihren Ausprägungen, inklusive Fotovoltaik, könnte einen beachtlichen Anteil unseres Bedarfs decken – in einem Jahrhundert vielleicht sogar 100 Prozent.
Halten Sie es generell für denkbar, dass irgendwann die Energieversorgung unseres Planeten zu 100% aus erneuerbaren Energien besteht?
Es muss machbar sein. In 50–100 Jahren gehen die fossilen Energien aus oder werden sehr teuer und schwer zu gewinnen sein. Also muss die Gesellschaft in absehbarer Zeit nur noch erneuerbare Energien verwenden. Es ist ein Imperativ. Die Frage ist, wie schnell wir uns auf den Weg machen.
Man hört immer wieder von prozentualen Etappenzielen.
Es gibt Studien und Ziele, die von Land zu Land verschieden sind. In Europa sind es 20% erneuerbare Energie bis ins Jahr 2020. Die USA werden wahrscheinlich ein ähnliches Ziel definieren. Die Ziele für andere Länder, die bisher kaum auf erneuerbare Energien setzten, werden sehr ehrgeizig sein müssen. In der Schweiz sind wir dank Wasserenergie gut aufgestellt. Andere Länder wie Deutschland, die seit den 1990er-Jahren vor allem dank Windenergie und Biomasse konsequent unterwegs sind, stellen bereits jetzt 5 bis 7% der elektrischen Energie aus Wind her. Die Biomasse wird in der Produktion von Wärme und Elektrizität ebenfalls eine wichtige Rolle spielen. Natürlich sprechen wir vom Westen, aber das Ziel ist da, dass im Jahr 2020 20% der Energie aus erneuerbaren Quellen stammen.
Unterscheiden sich die Technologien zur Solarenergiegewinnung in sonnigen Ländern und in Ländern wie der Schweiz, wo oft Hochnebel herrscht?
Die Technologien zur Solarenergiegewinnung sind je nach Klima verschieden. Es wäre ein Fehler, die Probleme aller Länder mit einer einzigen Technologie lösen zu wollen. Im Klima von Kalifornien oder Nordafrika ist die Technologie einer konzentrierten Solaranlage sehr geeignet – die konzentrierte Sonnenenergie wird benutzt, um Hitze, Dampf oder Strom zu generieren. Diese Technologie eignet sich aber nicht für die Schweiz, wo die Sonneneinstrahlung im Winter eher diffus ist. Hier ist die passive Solarenergiegewinnung besser geeignet. Wir müssen uns aber bewusst sein, dass wir Lagertechnologien entwickeln müssen.
Wäre es nicht möglich, Sonnenenergie aus sonnigen Ländern zu transportieren?
Man wird auch das in Betracht ziehen müssen. Aber ein Vorteil der erneuerbaren Energien ist, dass man sie lokal gewinnen und gebrauchen kann. 50 m2 Sonnenkollektoren auf einem Dach erlauben es etwa, Elektrizität für das Haus selbst zu produzieren oder sie ins elektrische Netz einzuspeisen. Man kann die Gewinnung dem Bedarf anpassen. Es gilt auch, Synergien zwischen Gebäudegruppen zu nutzen. Es gibt Gebäude, die zu viel Wärme haben und einen Teil anderen Gebäuden abgeben können. Es gibt Gebäude, die Kälte brauchen, und mit der Wärme kann man diese Kälte produzieren. Dies nennt man industrielle Ökologie zwischen Gebäudegruppen.
Auf breiterer Basis wird das elektrische Netz im Sinne eines Smart Grid eine grosse Rolle spielen. Das Netz wird dazu beitragen, Energie von einem Ort zum anderen zu transportieren und in Stauseen zu speichern. Eines Tages werden wir ein Netz sehen, das möglicherweise funktioniert wie das Internet heute.
Wann ist das Smart Grid realisierbar?
Schwer zu sagen. In der Schweiz haben wir einen wichtigen Trumpf. Dank der vielen Staudämme haben wir gute Möglichkeiten, elektrische Energie zu speichern. In einigen Ländern wird das Konzept des Smart Grid gerade eingeführt, ich denke da etwa an Kalifornien. Das Konzept wird hierzulande in vielen Labors untersucht. Die Realisierung folgt auf dem Fuss, es wird plötzlich sehr schnell gehen.
Stichwort Klimawandel. Kann die Forschung noch etwas bewirken, oder sind wir zu spät?
Wir stehen in ständiger Verbindung mit Experten. Die Frage ist, wie Politik, Wirtschaft und Gesellschaft reagieren werden. Es ist noch nicht zu spät, wir haben aber kein grosses Aktionsfenster mehr. Sind es zehn, fünf Jahre? Ich weiss es nicht. Mehr als zehn Jahre bleiben uns nicht, um das Steuer herumzureissen. Wenn wir dann nicht mindestens 30% Reduktion erreicht haben, müssen wir mit dem Schlimmsten rechnen. Zwei Grad Erwärmung, eine Milliarde vertriebene Menschen, Kriege, wirtschaftliche Krisen. Gletscher schmelzen, der Meeresspiegel steigt an, das betrifft auch in Europa etliche Länder.
Was ist jetzt vordringlich?
Die politischen Weichen müssen jetzt gestellt werden. Die Wissenschafter haben ihre Arbeit getan. Jetzt muss jeder von uns seine Verantwortung wahrnehmen, im Verhalten, bei der Auswahl von Produkten. Wir werden andere Formen von Tourismus finden, Freude an anderen Fahrzeugen haben, an anderen Gebäuden, davon bin ich überzeugt.
Wo sehen Sie die Grenzen der Forschung?
Hat die Wissenschaft Grenzen? Ich denke nicht. Man hat mehrmals den Fehler gemacht, zu glauben, dass die Wissenschaft an ihre Grenzen gestossen sei. Aber Wissen hat keine Grenzen, und Gott sei Dank haben wir immer Gründe, zu suchen, und die Hoffnung, zu entdecken. Was die Wissenschaft nicht kann, ist, heute auf alles eine Antwort zu haben. Sie kann keine Wunder vollbringen. Es braucht Geduld, Beständigkeit. Im Bereich Energie wäre eine fotovoltaische Zelle mit einem Wirkungsgrad von 60% toll. Wir haben sie aber noch nicht. Es wäre toll, ohne fossile Energien auszukommen, wir sind aber noch nicht so weit. Die Gesellschaft, die Wirtschaft, die Politik, sie müssen die Wissenschaft unterstützen. Vor allem in den Bereichen, in denen es grossen Bedarf für Unterstützung gibt. Etwa wie man die Probleme der Welternährung, der weltweiten Wasserversorgung, der Energieversorgung und des Klimawandels anpacken will. Das sind die vier grossen Probleme, die wir lösen müssen.
Was treibt Sie bei Ihrer Arbeit an? Sie sprachen zu Beginn von Neugier. Was sonst?
Eine der Philosophien, die mich berühren und mir sehr nahe sind, ist der Taoismus. Die Philosophie von Lao Tseu beruht auf der Natur und auf ihrer Beschreibung. Laut Lao Tseu begreift man erst, dass man wirklich mächtig ist, wenn man es geschafft hat, sich selber zu besiegen. Denn es bedeutet, dass man fähig ist, seine Fehler zu bekämpfen und die Energie zu finden, die man braucht, um vorwärtszugehen. Dieses innere Licht, dieses Feu sacré, sich selber zu übertreffen, ist das, was Sportler, Musiker und manchmal auch Politiker ausmacht. Wenn man es selbst unter widrigen Umständen schafft, sein kleines inneres Licht auf die schönste Art und Weise erstrahlen zu lassen, dann hat man sein Ziel wirklich erreicht.
Was bedeutet Ihnen Tradition?
Ich sehe sie als Kommunikation von Wissen und Erkenntnissen von einer Generation zur anderen. Da gilt es, enorme Fortschritte zu machen, auch technologische. Jede Generation macht den Fehler, zu glauben, sie sei die letzte, sie werde alles retten oder zerstören. Dabei ist keine Generation besser als die andere. Was in der Tradition wichtig ist, ist die Kommunikation von Wissen, Erkenntnissen, Gesten, Philosophien und Weisheit von einer Generation zur nächsten. Oft werden dieselben Fehler mehrmals begangen, weil schlecht kommuniziert wurde. Erinnerungen verblassen, man vergisst. Die Wissenschaften, vor allem die Neurowissenschaften, werden uns eines Tages erlauben, das Gedächtnis einer Generation der nächsten viel besser zu übermitteln.
Was bedeutet Ihnen Care?
Sorge tragen. So nannte ich übrigens unser Institut, ICARE, ich trage Sorge. Es ist das Institut der Infrastruktur, der Ressourcen und der Umwelt. In diesen drei Bereichen müssen wir Sorge tragen. Die Infrastruktur wird beim Transport von Energie in den nächsten Jahren essenziell. Man muss den Ressourcen Sorge tragen, den Energieressourcen, dem Wasser, den Nahrungsressourcen. Was die Umwelt betrifft, ist das grösste Problem der Klimawandel. Unserem Planeten Sorge tragen ist etwas, was wir in unserem Alltag verinnerlichen und leben müssen, um den kommenden Generationen einen bewohnbaren Planeten zu hinterlassen. Wenn unsere Kinder mal fragen, was wir aus der Welt gemacht haben, auf der wir leben, möchte ich ihnen in die Augen sehen können und sagen: Ich habe alles gemacht, was ich konnte, und andere mit mir, um euch die Welt mindestens so zu übergeben, wie wir sie von unseren Eltern geerbt haben.
Was ist für Sie Passion?
Die Leidenschaft, das Feuer in uns, das uns leben lässt, das der Motor unserer Emotionen ist, unabdingbar für alles, was wir machen. Dieses Enlightment braucht es in der Wissenschaft. So viele Dinge verlangen von uns Anstrengung, unsere Energie, unseren Einsatz Tag und Nacht. Ohne Feu sacré hätten wir nicht die Kraft, Aussergewöhnliches zu leisten. Man muss etwas mit Leidenschaft machen, dann kann man Wunderbares erreichen. Gerade in der Wissenschaft haben wir die enorme Chance, an die Grenzen gehen zu können, an die Grenzen des Wissens, an die Grenzen der physikalischen Welt. Es ist fantastisch, den Schleier zu lüften. Passion müsste wahrlich in jeder Arbeit, in jedem Werk stecken.
Was heisst für Sie Excellence?
Excellence ist etwas sehr Persönliches. Da ist der Wunsch, ehrgeizige Ziele zu erreichen. Sie ist aber flüchtig. Sie wartet nicht auf uns, wir müssen uns anstrengen, um sie zu erreichen. Excellence ist wieder dieses innere Licht, das Feu sacré, das jeder für sich so hell wie möglich zum Leuchten bringen sollte. Seine Faulheit besiegen, seine Dämonen, seine Fehler; wenn man sich in diese Richtung bewegt, bringt man das innere Licht zum Strahlen. In der Forschung haben wir die Möglichkeit, immer wieder aufs Neue nach Excellence zu streben, wie nach einem Ziel, einem Licht, das vor uns ist, aber nicht auf uns wartet. Das ist es, was faszinierend und gleichzeitig schwierig ist, weil man sich ständig in Frage stellen und alles überdenken muss. Das ganze Leben lang. 
