Das Energienetz der Vereinigten Staaten steht unter extremem Druck, da die rasante Elektrifizierung und die stark steigende Energienachfrage eine beispiellose Belastung für die Übertragungsinfrastruktur darstellen. Der Künstliche-Intelligenz-Boom treibt die Energienachfrage in schwindelerregende Höhen, während Hyperscaler im ganzen Land im Wettlauf hochenergieintensive Rechenzentrumscampussen errichten. Zugleich elektrifizieren Sauberenergie-Kampagnen und die Energiewende den Alltag zunehmend – von Elektrofahrzeugen bis zu Heiz- und Kühlsystemen. Dieser Wandel markiert einen scharfen Bruch mit den vergangenen zwei Jahrzehnten, in denen die US-Stromnachfrage nur bescheiden wuchs – eine lange Phase flachen Verbrauchs, die den Netzplanern wenig Anlass gab, in eine umfassende Ausbauplanung der Übertragungsnetze zu investieren.

Eine im Januar vom North American Electric Reliability Corporation (NERC) veröffentlichte offizielle Bewertung ergab, dass 60 Prozent der Netzregionen in den Vereinigten Staaten (neun von 15) bereits ab 2030 einem „erhöhten“ oder „hohen“ Risiko ausgesetzt sind, die Energienachfrage nicht decken zu können. Eine Einstufung als hohes Risiko bedeutet, dass die Nachfrage in jenem Gebiet in einem Business-as-usual-Szenario bald das Angebot übersteigen wird. Erhöhtes Risiko bedeutet, dass die Ressourcen zwar ausreichend sind, während extremer Wetterereignisse jedoch kritische Engpässe auftreten könnten. Einige der bevölkerungsreichsten Gebiete des Landes, darunter New York und Pennsylvania, werden von diesen gefährdeten Netzen versorgt.

Dies stellt ein großes und drängendes Problem für die Energiesicherheit der Nation dar. „Kurzfristig kann dieses Ungleichgewicht bedeuten, dass mehr Strom durch die Leitungen geschickt wird, als für die sie ausgelegt sind, was das Risiko von Geräteausfällen erhöht“, heißt es in einem aktuellen Bericht von Atmos. „Langfristig kann es zu Stromausfällen führen, insbesondere in Zeiten der Spitzenlast."

Dies ist nicht nur eine große Bedrohung für Energiesicherheit und Wirtschaft, sondern eine Frage von Leben und Tod. Spitzenlastzeiten werden im Allgemeinen durch extreme Wetterereignisse verursacht, bei denen Menschen Heizung oder Kühlung aus Notwendigkeit statt bloßem Komfort benötigen. Zwischen 2000 und 2019 starben laut einer im Februar dieses Jahres in der renommierten medizinischen Fachzeitschrift The Lancet veröffentlichten Studie jährlichfast eine halbe Million Menschen weltweit an Hitze. Die Studie schätzt, dass Klimaanlagen jährlich rund 190.000 Todesfälle verhindern. Auch Kälte birgt eine reale und wachsende Gefahr für Menschenleben. Diese extremen Wettermuster werden künftig intensiver und häufiger auftreten, was bedeutet, dass die Energienachfrage weiter wachsen und die Netz zuverlässigkeit wichtiger denn je sein wird.

Die NERC, eine gemeinnützige Aufsichtsorganisation, die die Netze in Kanada, den Vereinigten Staaten und Mexiko abdeckt, benannte mehrere entscheidende Treiber und Engpässe hinter diesen erhöhten Risikostufen. Der erste und deutlichste ist die explodierende Energienachfrage, getrieben durch den Künstliche-Intelligenz-Boom. In den Vereinigten Staaten wird der Stromverbrauch laut Zahlen der Internationalen Energieagentur voraussichtlich um durchschnittlich knapp 2 Prozent pro Jahr steigen – mehr als doppelt so schnell wie in den letzten zehn Jahren. Rechenzentren sind ein wesentlicher Teil dieses Wachstums: Die Internationale Energieagentur hat geschätzt, dass sich der weltweite Stromverbrauch von Rechenzentren bis 2030 etwa verdoppeln könnte, wobei KI-optimierte Server ein wichtiger Treiber des Anstiegs sind.

Die nächste Bedrohung für die Netzstabilität ist der steigende Anteil intermittierender und wetterabhängiger Ressourcen wie Wind- und Solarenergie im nationalen Energiemix. Während Energiespeicherung eine Lösung für die zunehmende Variabilität wetterabhängiger Quellen darstellt, sind der Ausbau von Batteriespeichersystemen und die Entwicklung langfristiger Speicherlösungen mit dem Zubau an Erzeugungskapazität nicht Schritt gehalten.

Die Netze stehen zudem vor großen Engpässen beim Ausbau der Übertragungskapazitäten, die erforderlich sind, um dieses massive Wachstum der Energieflüsse zu bewältigen. „Die Entwicklung von Übertragungsinfrastruktur ist in einigen Gebieten durch wachsende Risiken bei der Beschaffung und Lieferkettenverzögerungen behindert. Weitere Gründe für Verzögerungen sind wirtschaftliche Auswirkungen, Planungs- und Bauprobleme, Genehmigungsfragen oder veränderte Bedürfnisse“, führt der NERC-Bericht aus. „Von fast 900 Projekten, die sich im Bau oder in der Planung für die nächsten 10 Jahre befanden, wurden mindestens 390 Projekte über ihre ursprünglich erwarteten Inbetriebnahmetermine hinaus verschoben.“ Dies verschärft eine ohnehin angespannte Pipeline: Die Netzanbindungswarteschlangen im ganzen Land haben sich in den letzten Jahren stark vergrößert, wobei Tausende Erzeugungsprojekte – die Mehrheit davon erneuerbar – laut den jährlichen Analysen des Lawrence Berkeley National Laboratory jahrelang auf die Genehmigung zur Netzeinspeisung warten.

Infolgedessen verlängern sich die Zeiträume, bis zusätzliche Kapazitäten tatsächlich ans Netz angeschlossen werden, immer weiter. Da sich die Energielandschaft des Landes zunehmend diversifiziert und verschärft der Wettbewerb – mit Anbietern erneuerbarer Energien und inzwischen auch Big-Tech-Unternehmen, die in den Markt drängen –, ist der Prozess der Generatoranbindung komplexer und deutlich langsamer geworden.

„Die notwendigen Reformen werden zunehmend deutlich“, argumentiert Atmos. „Netzbetreiber können Anbindungsprüfungen straffen und die kaskadierenden Neubewertungen reduzieren, die ausgelöst werden, wenn Projekte aus der Warteschlange ausscheiden oder ihre Position ändern. Versorger und regionale Planer können Übertragungsnetze auf der Grundlage erwarteter künftiger Bedürfnisse errichten, anstatt auf einzelne Antragsteller zu warten. Neue Rechenzentren und andere große Stromverbraucher können mit neuem Erzeugungskapazitätsausbau und lokalen Netzmodernisierungen koordiniert werden. Stärkere Verbindungen zwischen den fragmentierten Netzen der Nation könnten es Regionen ermöglichen, Überschussstrom zu teilen und auf Spitzenlastzeiten effektiver zu reagieren.“ Die Regulierungsbehörden haben begonnen, in diese Richtung zu gehen – im Jahr 2024 erließ die Federal Energy Regulatory Commission Anordnungen zur Beschleunigung der Anbindungsprozesse und zur Einforderung langfristiger, koordinierter Übertragungsplanung –, doch die Umsetzung dieser Reformen in der fragmentierten Netzlandschaft der Nation bleibt ein laufender Prozess.

Die Herausforderung besteht darin, dass es sich um gewaltige Probleme mit einer großen Zahl von Beteiligten und heterogenen Netzen handelt und die Koordination solcher Reformen keine leichte Aufgabe ist. Ein Versäumnis, sich auf das gemeinsame Ziel des Ausbaus und der Modernisierung des Netzes zu verständigen, kommt jedoch nicht in Frage. Das Energie-Monster, das die KI geschaffen hat, wird nicht verschwinden, und seine Kosten sollten nicht in Menschenleben bezahlt werden.

Von Haley Zaremba für Oilprice.com