Theoretisches Potenzial und wirtschaftliche Evaluierung

Eine umfassende Flächenanalyse offenbart, dass an nahezu 90 Prozent der fossilen Kraftwerksstandorte in den USA theoretisch Wind- und Solaranlagen mit einer installierten Leistung errichtet werden könnten, die das Fünffache der Kapazität der bestehenden Netzanschlüsse übersteigt. Diese Erkenntnis ist jedoch primär theoretischer Natur, da ausreichender Platz allein keine wirtschaftliche Machbarkeit garantiert. Um die Rentabilität zu bewerten, verglichen die Wissenschaftler die Stromgestehungskosten neuer Wind- und Solaranlagen mit den laufenden Brennstoff- und Betriebskosten der fossilen Kraftwerke. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits 2024 Solarstrom an 60 Prozent der untersuchten Standorte kostengünstiger wäre als die fossile Stromerzeugung, während Windstrom an 53 Prozent der Standorte wirtschaftlicher abschneidet.

Szenarienabhängige Prognosen und systemische Herausforderungen

Unter Einbeziehung der prognostizierten Kostensenkungen für erneuerbare Energien ergibt sich für das Jahr 2030 ein wirtschaftlich und technisch nutzbares Ausbaupotenzial von bis zu 597 Gigawatt. Diese Zahl unterliegt jedoch erheblichen Schwankungen, die maßgeblich von den angenommenen Brennstoffpreisen abhängen. In einem Szenario mit niedrigen Preisen für fossile Brennstoffe reduziert sich das Potenzial auf etwa 250 Gigawatt, während es bei hohen Preisen auf über 800 Gigawatt ansteigen könnte. Ein zentrales Problem bleibt die Volatilität der Stromerzeugung: Da Wind- und Solaranlagen wetterabhängig sind, ist die genannte Leistung nicht kontinuierlich verfügbar. Dies unterstreicht die Notwendigkeit ergänzender Maßnahmen zur Sicherung der Stromversorgung.

Optimierung bestehender Wind- und Solarparks durch Speicherlösungen

Im Gegensatz zu fossilen Standorten liegt der Fokus bei bestehenden Wind- und Solarparks auf der effizienteren Nutzung der Netzanschlüsse. Da diese Anlagen keinen Brennstoff verbrauchen, verspricht die Integration zusätzlicher Kapazitäten und Batteriespeicher eine bessere Auslastung der Infrastruktur. Ein Szenario mit Batteriespeichern, die eine sechsstündige Stromabgabe ermöglichen, zeigt, dass durch zusätzliche 324 Gigawatt Solarleistung und 128 Gigawatt Windleistung eine gesicherte Leistung von etwa 260 Gigawatt erreicht werden könnte. Die Realisierung dieses Szenarios würde jedoch rund 1.530 Gigawattstunden an Batteriespeicherkapazität erfordern – eine Menge, die das Fünfzigfache der derzeit in den USA mit Wind- und Solarparks verbundenen Speicherkapazität darstellt. Die Verfügbarkeit solcher Speicherkapazitäten könnte sich daher als kritischer Engpass erweisen.

Rechtliche und praktische Barrieren der Umsetzung

Obwohl die Federal Energy Regulatory Commission (FERC) seit 2018 die gemeinsame Nutzung von Netzanschlüssen durch mehrere Erzeugungsanlagen ermöglicht, variiert die Umsetzung dieser Regelung zwischen den regionalen Netzbetreibern erheblich. Zudem sind vertragliche Verpflichtungen und technische Betriebsgrenzen der bestehenden Kraftwerke in der Studie nicht vollständig erfasst. Ein weiterer kritischer Faktor, der in den Berechnungen unberücksichtigt blieb, sind mögliche Engpässe im übergeordneten Stromnetz. Die Studie betont daher, dass die genannten 597 Gigawatt eine theoretische Obergrenze darstellen und keine belastbare Prognose für den tatsächlichen Ausbau. Dennoch untermauert sie das Argument, dass die Nutzung bestehender Infrastruktur den Ausbau erneuerbarer Energien signifikant beschleunigen und Anschlusskosten in Höhe von bis zu 160 Milliarden US-Dollar einsparen könnte. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass eine erfolgreiche Transformation des Energiesystems nicht nur technische und wirtschaftliche, sondern auch regulatorische und infrastrukturelle Herausforderungen bewältigen muss.