Revolutionärer Solarplan So wird Öl für die USA überflüssig

Von Ken Zweibel, James Mason und Vasilis Fthenakis

4. Teil: Massenproduktion senkt Preise


Die Kosten der Parabolrinnenkraftwerke müssen noch gesenkt werden - durch die Produktion größerer Stückzahlen. Ein Team von Solarenergiespezialisten der Western Governors' Association, wo sich Gouverneure von 19 westlichen US-Bundesstaaten zusammengeschlossen haben, kam zu dem Ergebnis, dass Parabolrinnenkraftwerke bis 2015 Strom für 10 Cent pro kWh (oder weniger) erzeugen könnten, wenn Kraftwerke mit einer Gesamtleistung von 4 GW (Gigawatt, Milliarden Watt) errichtet würden.

Weder Parabolrinnen- noch Solarzellentechnik sind derzeit voll entwickelt. Gemäß unserem Plan sollten sie bis 2020 Zeit zur Reifung erhalten, um dann in großem Umfang eingesetzt werden zu können. Bis dahin könnten aber auch andere solare Technologien zur Verfügung stehen, die den ökonomischen Rahmenbedingungen genügen.

Die geografische Struktur eines solaren Energieversorgungssystems wird sich vom bestehenden System deutlich unterscheiden. Während Kohle-, Öl-, Gas- und Kernkraftwerke überall in den USA relativ nahe an den Verbrauchszentren errichtet sind, stünden die meisten Solaranlagen im Südwesten. Das bestehende Wechselspannungsnetz ist allerdings nicht leistungsfähig genug, um den Strom von dort ins ganze Land zu transportieren. Auf langen Strecken käme es zu großen Verlusten. Hochspannungs-Gleichstromleitungen (HVDC, High Voltage Direct Current) weisen aber über lange Distanzen hinweg weniger Energieverluste auf als Wechselstromleitungen. Ein HVDC-Netz würde vom Südwesten strahlenförmig bis an die Grenzen des Landes verlaufen und an Konverterstationen enden, die den Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln. Über herkömmliche regionale Leitungen würde er dann zum Endverbraucher transportiert werden.

Weil das heutige Wechselstromnetz überlastet ist, kam es bereits zu Stromausfällen. Gleichstromleitungen sind billiger und benötigen weniger Grundfläche als Wechselstromleitungen. In den USA sind bereits etwa 800 Kilometer HVDC-Leitungen in Betrieb und erwiesen sich als zuverlässig und effizient. Größere technische Fortschritte sind nicht mehr nötig, lediglich der laufende Betrieb ließe sich noch optimieren.

Die Möglichkeiten zur Realisierung des Solar Grand Plan haben wir sorgfältig geprüft. Uns erscheint ein Zwei-Phasen-Vorgehen geeignet: In der ersten Phase, von jetzt bis 2020, sollen Solaranlagen zu preisgünstigen Massenerzeugnissen werden. Dafür muss die US-Regierung über 30 Jahre laufende Darlehen gewähren, sich zur Abnahme von Solarenergie bereiterklären und Subventionen zahlen. Von 2011 an bis 2020 müsste sich die jährliche Unterstützung stetig erhöhen. Danach könnte Solartechnologie aus eigener Kraft mit herkömmlichen Energiequellen konkurrieren. In der Summe müsste die Regierung 420 Milliarden Dollar bereitstellen.

In dieser ersten Phase müssten Fotovoltaik- und Parabolrinnenkraftwerke mit einer Gesamtleistung von rund 84 GW installiert werden und das Gleichstromnetz ausgebaut werden - entlang der amerikanischen "Interstate"-Autobahnen, wo bereits Durchleitungsrechte bestehen. Die Notwendigkeit für Landkäufe wie für das Einholen behördlicher Genehmigungen ließe sich dadurch minimieren. Die Haupttrasse soll große Abnahmegebiete wie Phoenix, Las Vegas, Los Angeles und San Diego im Westen sowie San Antonio, Dallas, Houston, New Orleans, Birmingham (Alabama), Tampa (Florida) und Atlanta im Osten versorgen.

In den ersten fünf Jahren kämen jährlich 1,5 GW an installierter Leistung aus Fotovoltaikanlagen hinzu, dieselbe Leistung steuerten neue Parabolrinnenkraftwerke bei. Für viele Hersteller wäre dies ein Anreiz, ihre Kapazitäten auszubauen. In den folgenden fünf Jahren wird der Ausbau auf jährlich 5 GW pro Kraftwerkstyp hochgefahren. Das Wachstum hilft den Firmen bei der Optimierung ihrer Produktion, sodass der Preis für Solarstrom deutlich sinkt.

Der Zeitplan ist realistisch. Allein von 1972 bis 1987 wurden in den USA jährlich durchschnittlich über 5 GW Leistung aus Kernkraftwerken installiert. Solaranlagen hingegen können viel schneller hergestellt und errichtet werden – wegen ihres einfachen Aufbaus und geringerer Umwelt- und Sicherheitsprobleme.

Unserem Szenario für die Jahre zwischen 2020 und 2050 legten wir konservative Annahmen zu Grunde. Technologische und kostensenkende Verbesserungen, die nach 2020 zum Tragen kommen könnten, ließen wir unberücksichtigt. Wir gingen zudem davon aus, dass die Stromnachfrage landesweit um ein Prozent pro Jahr ansteigt. In diesem Szenario liefern Solarkraftwerke im Jahr 2050 rund 70 Prozent der in den USA erzeugten Elektrizität und decken 35 Prozent des gesamten Energiebedarfs. Diese Zahlen schließen auch den Strom für den Betrieb von 344 Millionen Hybridfahrzeugen ein. Benzinbetriebene Fahrzeuge würden verdrängt, was entscheidend zur Verringerung der Abhängigkeit vom Öl und zur Reduzierung von Treibhausgasen beitrüge. Und schließlich entstünden rund drei Millionen neue Arbeitsplätze, vor allem in der Herstellung von Komponenten für Solarkraftwerke – ein Vielfaches der Jobs, die in der dann schrumpfenden Öl-, Gas- und Kohle-Industrie verloren gingen.

Durch die sinkenden Ölimporte würde sich die US-Außenhandelsbilanz um jährlich 300 Milliarden Dollar verbessern (bei einem Rohölpreis von 60 Dollar pro Barrel, der Durchschnittspreis für 2007 lag schon bei etwa 74 Dollar). Zwar müssen auch Solarkraftwerke gewartet und repariert werden, doch Sonnenenergie bleibt kostenlos, sodass sich die Einsparungen beim Öl Jahr für Jahr wiederholen werden. Außerdem erhöhen die Solaranlagen die Sicherheit der nationalen Stromversorgung, reduzieren Kosten für das Militär und verringern dank umwelt- und klimaschonender Arbeitsweise auch gesellschaftliche Folgekosten. Der Solar Grand Plan wird den Energieverbrauch sogar mindern: Selbst wenn die Nachfrage um ein Prozent pro Jahr wüchse, fiele der Verbrauch von 105 Exajoule im Jahr 2006 auf 98 EJ im Jahr 2050! Der Grund: Heute wenden wir einen beträchtlichen Teil der Energie auf, um fossile Brennstoffe zu gewinnen und aufzubereiten; weitere Energie geht bei Verbrennung und Emissionskontrolle verloren.

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