Kalifornien: Großspeicher ersetzen Gaskraftwerke

Ein riesiger Solarpark in der Mojave-Wüste in Kalifornien. (Foto: picture alliance / Visually)

Wenn Deutschland Feierabend macht und die Sonne untergeht, springen Kohle- und Gaskraftwerke an. Anders sieht es in Kalifornien aus. Der Bundesstaat an der US-Westküste meldet seit Wochen neue Rekorde für eine Technologie, die hierzulande kaum eine Rolle spielt: große Batteriespeicher.

Als Deutschland in der Sonne schmort, läuft die Solarenergie zur Höchstform auf. Im Juni, Juli und August erzeugen Solaranlagen regelmäßig mehr Strom als das Land verbrauchen kann. Doch es gibt ein Zeitproblem: Die Erzeugungsrekorde treten zuverlässig gegen 13 Uhr auf. Wenn Deutschland Feierabend macht und der Stromverbrauch in Privathaushalten steigt, springen Kohle- und Gaskraftwerke an.

Anders sieht es in Kalifornien aus. Caiso, das Stromnetz des Bundesstaats an der Westküste der USA, meldet seit Wochen regelmäßig Bestwerte für eine Technologie, die in Deutschland bisher kaum eine Rollte spielt: große Batteriespeicher. Sie haben im Juni, Juli und August an mehreren Tagen so viel Strom wie nie zuvor ins kalifornische Netz eingespeist.

Zeitlich waren sie genauso pünktlich wie die deutschen Solaranlagen, mit einem Unterschied: Die Rekorde stammen nicht vom Mittag, sondern Abend. Jeder Bestwert wurde zwischen 19.10 Uhr und 20.10 Uhr aufgestellt. Wenn die Menschen in Los Angeles, San Diego und San Francisco Feierabend machen, drängt die Batterieflotte die Gaskraftwerke immer häufiger in den Ruhestand. Im ersten Halbjahr haben die Kalifornier erstmals mehr Solarenergie als Erdgas verbraucht.  

Anders gesagt: In Kalifornien scheint die Sonne inzwischen auch nachts. 

Der kalifornische Erfolg ist jung. 2019 lag die installierte Leistung aller Batteriespeicher bei weniger als einem Gigawatt - und somit auf deutschem Niveau. Dann folgte der Boom. Anders als in Deutschland allerdings nicht nur bei Heimspeichern, sondern bei großen Batteriesystemen. 

Diese arbeiten anders als private Speicher ausdrücklich netzdienlich. Sie werden geladen, wie es für das Gesamtsystem, nicht für den Eigenverbrauch am sinnvollsten ist: Wenn Solaranlagen am Mittag mehr Strom erzeugen als benötigt wird, nehmen die Speicher ihn auf, um das Netz zu entlasten und Abregelungen zu verhindern. Wenn die Kalifornier abends nach der Arbeit zu Hause den Fernseher einschalten und die Klimaanlage hochdrehen, wird der eingespeicherte Solarstrom ins Netz eingespeist. 

Inzwischen liegt die installierte Leistung der kalifornischen Großspeicher bei knapp 17 Gigawatt. Zusammen mit Speichern in benachbarten Bundesstaaten stehen dem Caiso-Netz 21 Gigawatt zur Verfügung. Das ist ungefähr die Hälfte der üblichen kalifornischen Spitzenlast. 

Die Kapazität der Großspeicher liegt bei 84 Gigawattstunden: Sie haben also eine Laufzeit von vier Stunden und können somit ziemlich genau den Zeitraum vom Feierabend bis zur Schlafenszeit abdecken.  

"In diesem Jahr haben wir den Strombedarf an 175 Tagen bis zu zehn Stunden lang nur mit Wind, Sonne und Wasserkraft gedeckt", sagt Marc Jacobson im Podcast "Das Klima-Labor von ntv". Der Umweltingenieur und Professor für saubere Energiesysteme an der Stanford Universität in Kalifornien erfasst, wann welcher Strom in das kalifornische Netz eingespeist wird. "Wenn wir bei mehr als 100 Prozent Erneuerbaren im Netz stehen, wird der Überschuss in Batterien gespeichert. Diese Batterien werden nachts entladen. Der Rest wird in andere Bundesstaaten exportiert."

Deutschland hinkt dieser Entwicklung einige Jahre hinterher, aber die viertgrößte Volkswirtschaft der Welt zeigt, was die Zukunft für das deutsche Stromnetz bereithält. Hierzulande treiben Großspeicher inzwischen ebenfalls einen gigantischen Ausbauboom an. Die Auswirkungen für den Strommix dürften bemerkenswert sein.

• Im Mai hat Kalifornien als erstes großes Stromnetz weltweit mehr als die Hälfte seines Stroms aus Solarenergie erzeugt. Zugleich war laut der Denkfabrik Ember die Stromerzeugung von Gaskraftwerken im Juni 2026 etwa 40 Prozent niedriger als im Juni 2025. Verglichen mit Juni 2021 ist die Stromerzeugung um 70 Prozent gesunken. 

• Teilweise wird gar kein Erdgas mehr benötigt. Laut dem Branchenportal Solar Power World wurden am 16. Mai nur 3,1 Prozent des gesamten kalifornischen Stroms aus Gas erzeugt.

• Diese Werte häufen sich. Das amerikanische Institut für Energiewirtschaftlichkeit und Finanzanalysen (IEEFA) sagt: Vom 13. bis 17. Mai betrug der Gasanteil am kalifornischen Strommix nie mehr als 10 Prozent. 

Auf der Stromrechnung macht sich der massive Ausbau und Einsatz der erneuerbaren Energien bisher allerdings nicht bemerkbar. Kalifornien hat die zweithöchsten Strompreise der USA. Im Schnitt zahlen Haushalte gut 33 Cent je Kilowattstunde. Das ist deutsches Niveau. Die Industrie zahlt mit 24,1 Cent je Kilowattstunde sogar mehr als hierzulande. 

Marc Jacobson allerdings pocht darauf, dass dies nichts mit den Erneuerbaren zu tun hat. 2025 gab es ihm zufolge 14 US-Bundesstaaten, in denen Sonne, Wind und auch Wasserkraft zwischen 50 und 126 Prozent des jährlichen Strombedarfs gedeckt haben: In sieben Bundesstaaten hat Windenergie dominiert, in drei Staaten die Solarenergie und in vier Staaten die Wasserkraft. 

"In 12 von diesen 14 Bundesstaaten lagen die Strompreise 2 bis 5 Cent pro Kilowattstunde unter dem US-Durchschnitt", sagt Jacobson. "Betrachtet man alle 50 Bundesstaaten, lässt sich ein Zusammenhang erkennen: Je mehr Erneuerbare es gibt, desto niedriger ist der Strompreis. Dafür gibt es einen offensichtlichen Grund: Wind, Wasser und Sonne haben keine Brennstoffkosten."

Auf kalifornischen Stromrechnungen finden sich wie in Deutschland Posten für den Netzausbau wieder. Auch der Ausbau der Erneuerbaren wird gefördert. Der größte Kostenpunkt sind dem Ingenieur zufolge allerdings Waldbrände.

Zu diesem Ergebnis kommt auch eine neue Untersuchung der Universität Berkeley: Demnach ist Strom primär seit 2018 deutlich teurer geworden. Nach einer Reihe verheerender Waldbrände mussten die Energieversorger viel Geld ausgeben, um zerstörte Stromleitungen zu reparieren. Die Kosten dafür wurden auf die Verbraucher umgelegt, ebenso wie Ausgaben für Gerichtsverfahren und Entschädigungen. 

Zum Problem wird Jacobson zufolge allmählich auch das einzige Kernkraftwerk des Bundesstaats: Diablo Canyon hat zwei Reaktoren und erzeugt lediglich acht Prozent des kalifornischen Stroms. Dem Stanford-Professor zufolge sorgt es trotzdem dafür, dass günstiger erneuerbarer Strom regelmäßig abgeregelt werden muss. 

"Im April und Mai wurden effektiv 90 Prozent des Atomstroms nicht benötigt, weil in demselben Umfang die Erzeugung von Wind- und Solarstrom abgeregelt werden musste", sagt Jacobson. "Jetzt kann man sagen: So ist nun mal das Geschäft. Das Atomkraftwerk kann man eben nicht abschalten. Der Bundesstaat und die Bundesregierung haben aber erst vor Kurzem 3,2 Milliarden US-Dollar gezahlt, damit es bis 2030 läuft." 

Die Laufzeitverlängerung von Diablo Canyon wurde nach mehreren schweren Hitzewellen beschlossen. Diese hatten 2021 mehrere Stromausfälle verursacht. Eine Kommission des Bundesstaats kam anschließend zu dem Ergebnis, dass der Atomstrom notwendig ist, um die Energieversorgung bis zum Umstieg auf die Erneuerbaren zu sichern. Doch der Betrieb kostet. 

Diablo Canyon wird vom privaten Energieversorger PG&E betrieben. Der schätzt, dass es insgesamt 9 Milliarden US-Dollar kosten wird, die Reaktoren bis 2030 laufen zu lassen. Die 6 Milliarden Dollar große Differenz für den Betrieb zahlen die kalifornischen Haushalte über eine Umlage. 

Für Marc Jacobson ist die Lage klar: Die Laufzeitverlängerung war ein Fehler. Jedes Jahr müssen mehr Erneuerbare abgeregelt werden, um im Netz Platz für Diablo Canyon zu schaffen. Im vergangenen Jahr waren ihm zufolge 29 Prozent des Atomstroms überflüssig. In diesem Jahr werden es seiner Prognose zufolge 35 bis 39 Prozent sein.

Angst, dass Kalifornien ohne Atomstrom und durch schließende Gaskraftwerke zunehmend ohne fossilen Strom in einer Dunkelflaute auf dem falschen Fuß erwischt werden könnte, hat der Ingenieur nicht. Ihm zufolge kam es in den vergangenen Jahren nie vor, dass zwei oder drei Tage hintereinander keine Sonne schien und kein Wind wehte. Dafür ist Kalifornien zu groß.

Sollte die erneuerbare Erzeugung aber doch einmal schwach ausfallen, existiert die Lösung ihm zufolge bereits: Kalifornien importiert wie Deutschland Strom aus den Nachbarstaaten. Wenn die Sonne untergeht, wird die Batterieerzeugung um Wasser-, Wind- und Solarstrom aus direkten Nachbarn wie Oregon oder Arizona, aber auch aus dahinterliegenden Bundesstaaten wie New Mexico, Utah, Wyoming und sogar Kanada ergänzt.

Die Botschaft ist deutlich: Integrierte Stromnetze und Stromimporte sind keine Schwäche, sondern eine Stärke. Kanada ist für Kalifornien eine Wasserkraftbatterie, Kalifornien umgekehrt eine Solarstromqelle. Genauso verhält es sich Jacobson zufolge mit Norwegen, Schweden und Deutschland. Die Importe tragen Kalifornien zusammen mit Diablo Canyon und den verbliebenen Gaskraftwerken durch die Nacht, bis die Sonne wieder aufgeht. 

Diese Aufgabe sollen in Zukunft neben den sauberen Importen immer häufiger Großspeicher übernehmen. In den kommenden Jahren soll die kalifornische Batterieflotte von 17 auf 52 Gigawatt anwachsen. Geplant ist nicht, dass die Speicher alle gleichzeitig laufen. Sie sollen nacheinander Strom ins Netz einspeisen. Dann halten sie länger als vier Stunden durch.

In 19 Jahren soll die letzte Stunde der Fossilen und der Atomenergie geschlagen haben. Kalifornien plant, 2045 zu 100 Prozent mit Erneuerbaren zu laufen. Die viertgrößte Volkswirtschaft der Welt möchte beweisen, dass das Energiesystem der Zukunft ausschließlich aus Solaranlagen in Kombination mit Batteriespeichern, Windrädern und Wasserkraft bestehen kann.

Quelle: ntv.de