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Mittwoch, 26.04.2017
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US-Stromnetz: Klimawandel wird teuer

Mehrverbrauch durch künftige Sommerhitze erfordert teure Investitionen ins Stromnetz

Teure Nachrüstung: Wenn US-Präsident Donald Trump beim Klimaschutz nicht mitmacht, könnte er seinem Land einiges an Mehrkosten bescheren. Denn durch die Erwärmung und vor allem die heißeren Sommer wird der Stromverbrauch in den USA deutlich ansteigen, wie Forscher ermittelt haben. Um die Belastungsspitzen zu bewältigen, müssen bis zum Jahr 2100 je nach Erwärmung 70 bis 180 Milliarden US-Dollar in die Stromnetze investiert werden, waren die Wissenschaftler.
Je heißer die Sommer werden, desto höher steigt der Stromverbrauch für Klimaanlagen und Co. - und bringt Stromnetze an ihre Belastungsgrenzen.

Je heißer die Sommer werden, desto höher steigt der Stromverbrauch für Klimaanlagen und Co. - und bringt Stromnetze an ihre Belastungsgrenzen.

Auch wenn US-Präsident Donald Trump wenig von Klimaschutz hält – die globale Erwärmung macht sich längst auch in den USA bemerkbar: Schon jetzt häufen sich Hitzewellen, Dürren und Waldbrände in vielen Landesteilen, nahezu alle Waldgebiete der USA zeigen Klimaschäden. Zudem gehören die USA zu den Regionen, die stärker von der Erwärmung und extremer Sommerhitze betroffen sind als der globale Durchschnitt.

Vermehrter Verbrauch durch Klimaanlagen


Die zunehmende Sommerhitze hat auch Folgen für die Stromversorgung: Weil an heißen Tagen mehr Klimaanlagen und andere Kühlgeräte laufen, schnellt der Stromverbrauch in die Höhe – und kann die Stromnetze enorm belasten. Wie hoch diese Belastung für die Stromnetze der USA ausfallen könnte und ob diese dem gewachsen sind, haben nun Maximilian Auffhammer von der University of California in Berkeley und seine Kollegen untersucht.

Für ihre Studie ermittelten die Forscher zunächst, wie sich die Spitzenlast und der mittlere Stromverbrauch in 166 Zonen der USA mit dem lokalen Wetter ändern. Wie sich zeigte, gibt es oberhalb von 21 Grad Celsius einen nahezu linearen Zusammenhang: Je wärmer ein Tag ist, desto stärker steigen Spitzenlast und mittlerer Stromverbrauch.


Im nächsten Schritt übertrugen die Forscher diesen Zusammenhang in Prognosemodelle mit einem gemäßigten (RCP4.5) und einem ungebremsten Klimawandel-Szenario (RCP8.5). Damit ermittelten sie, wie sich die wetterbedingte Strombelastung bis zum Ende des Jahrhunderts entwickeln wird.

Veränderungen der täglichen Spitzenlast in US-Stromnetzen beim Klimaszenario RCP8.8 bis Ende dieses Jahrhunderts

Veränderungen der täglichen Spitzenlast in US-Stromnetzen beim Klimaszenario RCP8.8 bis Ende dieses Jahrhunderts

Spitzenlast steigt bis 18 Prozent


Das Ergebnis: In beiden Szenarien kommt es durch zunehmend heiße Tage zu einer erhöhten Belastung des US-Stromnetzes. Vor allem die täglichen Belastungsspitzen steigen deutlich stärker an als bisher vermutet, wie die Forscher berichten: Beim gemäßigten Erwärmungs-Szenario steigen die Spitzenlasten um sieben Prozent, beim business-as-usual-Szenario sogar um 18 Prozent.

Besonders stark wird sich dies im Süden der USA bemerkbar machen. Dafür könnte es im Nordwesten sogar zu einem leichten Rückgang des durchschnittlichen Stromverbrauchs kommen, weil dort im Winter künftig weniger Strom für Heizungen benötigt wird. Dieser Effekt reicht aber nicht aus, um den insgesamt höheren Verbrauch auszugleichen, wie die Wissenschaftler erklären.

Teure Investitionen nötig


In jedem Falle bedeutet dies, dass das US-Stromnetz durch die kommenden Spitzenlasten an seine Kapazitätsgrenzen gelangt. Wenn das Stromnetz diese künftigen Belastungen bewältigen soll, dann seien Investitionen unabdinglich, so die Forscher. Ihren Schätzungen nach würde ein Aufstocken der Netzkapazität um sieben Prozent rund 70 Milliarden US-Dollar kosten. Geht man davon aus, dass die Spitzenwerte des Verbrauchs bis zu 18 Prozent ansteigen, dann würden die Kosten sogar bei 180 Milliarden US-Dollar liegen.

Auf die US-Stromkonzerne kommt damit einiges an Kosten zu. "Das bedeutet, dass die bisher in der Literatur gefundenen Werte die wahren Kosten für den Stromsektor substanziell unterschätzen", sagen die Wissenschaftler. Und selbst ihre Werte seien vermutlich noch deutlich zu niedrig. Denn den Mehrverbrauch durch das Wachstum der Bevölkerung und der Wirtschaft – wie er ziemlich wahrscheinlich ist – haben sie in ihren Szenarien nicht berücksichtigt. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; doi: 10.1073/pnas.1613193114)
(PNAS, 07.02.2017 - NPO)
 
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