EINBLICK-KI-Rechenzentren zwingen schmutzige "Peaker"-Kraftwerke zurück in den Betrieb

- von Laila Kearney

CHICAGO, 23. Dez - In Chicagos Arbeiterviertel Pilsen erhebt sich ein ölbefeuertes Kraftwerk aus den 60er Jahren auf einem Industriegelände hinter dem Dvorak Park, der bei warmem Wetter von Kindern bevölkert ist, die auf dem bunten Spielplatz klettern und die Rutschen hinunter sausen.

Das selten genutzte Fisk-Kraftwerk mit acht Blöcken, das dem in Houston ansässigen Unternehmen NRG Energy gehört, sollte eigentlich im nächsten Jahr stillgelegt werden. Doch dann kam die Nachfrage nach Strom (link) durch künstliche Intelligenz.

Die Preise auf dem größten Strommarkt des Landes - dem PJM-Verbund - schossen in die Höhe, als die Stromnachfrage von Rechenzentren das vorhandene Angebot überstieg, was die Alarmglocke für Stromengpässe läutete und Fisk und andere Kraftwerke plötzlich rentabel machte.

"Wir sind der Meinung, dass es wirtschaftlich sinnvoll ist, sie weiter zu betreiben, und haben deshalb die Stilllegungsankündigung zurückgezogen", sagte Matt Pistner, Senior Vice President of Generation bei NRG, über die acht stromerzeugenden Einheiten von Fisk.

Das Kraftwerk in Fisk gehört zu einer wachsenden Zahl so genannter "Peaker"-Stromerzeugungseinheiten, die überall in den USA in Betrieb genommen werden, da die Stromnetze des Landes damit zu kämpfen haben, (link) mit der wachsenden Nachfrage von Rechenzentren Schritt zu halten, die die Investitionen von Big Tech in künstliche Intelligenz antreiben.

Spitzenlastkraftwerke, die nur für kurze Zeiträume mit hohem Strombedarf ausgelegt sind, helfen, Stromausfälle zu vermeiden, indem sie kurzfristig Strom liefern. Aber es gibt einen Kompromiss: Diese oft jahrzehntealten, mit fossilen Brennstoffen betriebenen Anlagen stoßen mehr Schadstoffe aus, wenn sie in Betrieb sind, und die Stromerzeugung ist teurer als bei kontinuierlichen Kraftwerken.

Eine Reuters-Analyse von Meldungen an das größte Stromnetz des Landes zeigt, dass etwa 60 Prozent der öl-, Gas- und Kohlekraftwerke, die in PJM stillgelegt werden sollten, ihre Pläne in diesem Jahr verschoben oder abgesagt haben. Die meisten der Kraftwerke, die ihre Abschaltung abwenden, sind Spitzenlastkraftwerke.

Die Spitzenlastkraftwerke von Fisk wurden auf dem Gelände eines inzwischen stillgelegten Kohlekraftwerks gebaut, das über ein Jahrhundert lang in Betrieb war. Nach jahrelangem heftigem Widerstand der Anwohner wurde das Kohlekraftwerk vor mehr als einem Jahrzehnt stillgelegt, doch acht mit Erdöl betriebene Spitzenlastkraftwerke sind auf dem Gelände weiterhin in Betrieb.

"Als wir erfuhren, dass das Kohlekraftwerk geschlossen wird, aber weiterhin Strom am Standort produziert wird, war das sehr enttäuschend", sagte Jerry Mead-Lucero, ein langjähriger Befürworter der Schließung des Fisk-Kohlekraftwerks, der die meiste Zeit seines Lebens in Pilsen verbracht hat.

Nach der Schließung des Kohlekraftwerks ging die Verschmutzung zwar zurück, aber sie verschwand nicht. Nach Angaben der Umweltschutzbehörde schwankte die Schwefeldioxidbelastung des Standorts zwischen 2 und 25 Tonnen pro Jahr, da das achtblättrige Spitzenkraftwerk gelegentlich zur Einspeisung in das Stromnetz in Betrieb war.

"Das ist keine unbedeutende Menge, wenn man die niedrigen Schornsteine und die Häuser in der Nähe bedenkt", sagte Brian Urbaszewski, Direktor für Umweltgesundheitsprogramme der Respiratory Health Association, einer gemeinnützigen Organisation in Illinois, die sich auf die Unterstützung von Menschen mit Atemwegserkrankungen konzentriert.

DRECKIGE ENERGIE

Da sie auf Schnelligkeit statt auf Effizienz ausgelegt sind, verfügen Spitzenkraftwerke oft nicht über Schadstoffkontrollen wie Quecksilberwäscher, die die giftige Chemikalie aus den Abgasen der Kraftwerke entfernen, und Filter für Feinstaub, wie Untersuchungen von Universitäten und Bundesbehörden ergeben haben.

Einige haben auch niedrigere Schornsteine, so die Umweltschützer, was bedeutet, dass sich die Verschmutzung lokal stärker konzentrieren kann.

Die Regierung von US-Präsident Donald Trump könnte den Betrieb von Spitzenlastkraftwerken länger aufrechterhalten, da sie nach Möglichkeiten sucht, bestehende Stromquellen (link) anzuzapfen, einschließlich Spitzenlastkraftwerke und andere Notfallsysteme, um den massiven neuen Strombedarf schnell zu decken.

"Es gibt eine ganze Reihe von Spitzenkraftwerken, die häufiger in Betrieb genommen werden könnten", sagte US-Energieminister Chris Wright im September in einem Interview mit Reuters und fügte hinzu, dass die Vorschriften zur Luftreinhaltung einen häufigeren Betrieb verhindert hätten. "Die größten Ziele sind heute die freien Kapazitäten im Netz

Laut einem Bericht des US Government Accountability Office tragen Spitzenkraftwerke etwa 3 Prozent zur Stromversorgung des Landes bei, verfügen aber über die Gesamtkapazität, 19 Prozent zu produzieren.

Die Nutzung dieser Reservekapazität könnte jedoch bedeuten, dass mehr schädliche Emissionen in Stadtteile ausgestoßen werden, die ohnehin schon mit Umweltgefahren überlastet sind.

Die rund 1.000 Spitzenlastkraftwerke des Landes befinden sich laut akademischer und staatlicher Untersuchungen überproportional häufig in einkommensschwachen, farbigen Gemeinden, was bedeutet, dass eine Verlängerung der Lebensdauer der Kraftwerke dazu führen könnte, dass gefährdete Amerikaner die Hauptlast der Verschmutzung tragen müssen.

Eine Studie aus dem Jahr 2022 über ehemalige "redlined"-Gemeinden in den USA, die aufgrund ihres überwiegenden Anteils an Schwarzen oder Einwanderern von Finanzdienstleistungen wie Hypotheken abgeschnitten waren, ergab, dass die Wahrscheinlichkeit, dass in ihrer Nähe seit dem Jahr 2000 ein Peak-Kraftwerk gebaut wurde, um 53 Prozent höher war als in nicht "redlined"-Gebieten.

"Wir haben festgestellt, dass dieser Zusammenhang bei Spitzenlastkraftwerken noch stärker ausgeprägt ist", so Lara Cushing, Professorin für Umwelt- und Gesundheitswissenschaften an der UCLA und Leiterin der Studie.

STROMNACHFRAGE BELASTET DAS NETZ

Die meisten Spitzenlastkraftwerke des Landes wurden in zwei Perioden wachsenden Energieverbrauchs gebaut: Mitte des 20. Jahrhunderts, als elektrische Geräte zu alltäglichen Haushaltsgegenständen wurden, und um die Jahrtausendwende, als die Wirtschaft wuchs und Computer populär wurden. Danach, als die energieverschlingenden Geräte und die Infrastruktur effizienter wurden, ging der Strombedarf in den USA zurück und viele fossil befeuerte Kraftwerke wurden geschlossen.

In der Zwischenzeit begannen Solar- und Windkraftanlagen, die nur dann Strom erzeugen, wenn die Sonne scheint und der Wind weht, einen größeren Teil der Energie des Landes zu liefern.

"Wir lassen das alte System härter arbeiten, und das ist einer der Gründe, warum wir den verstärkten Einsatz von Kraftwerken sehen, die als Spitzenlastkraftwerke betrieben werden", sagte Frank Rusco, ein Direktor des Government Accountability Office, das vom US-Kongress auf Drängen von Umweltrechtsgruppen beauftragt wurde, den Einsatz von Spitzenlastkraftwerken und ihre Auswirkungen auf amerikanische Gemeinden zu untersuchen.

Die Studie ergab, dass Erdgas-Peaker-Kraftwerke im Vergleich zu Nicht-Peaker-Kraftwerken im Durchschnitt 1,6 Mal mehr Schwefeldioxid pro erzeugter Stromeinheit emittieren.

Fisk ist Teil des größten Stromnetzes der USA, der PJM Interconnection, die sich über 13 Bundesstaaten erstreckt und die weltweit größte Konzentration von Rechenzentren umfasst. Die Nachfrage der KI-Rechenzentren droht, die Stromreserven des Netzes aufzubrauchen, und treibt bereits die Preise in die Höhe.

Die Preise, die den Stromversorgern in PJM gezahlt werden, um den Betrieb der Kraftwerke in Zeiten hoher Nachfrage zu gewährleisten, sind in diesem Sommer im Vergleich zum Vorjahr um mehr als 800 Prozent gestiegen. Dadurch wurde der Besitz von Spitzenkraftwerken sehr viel lukrativer.

"Der Markt spiegelt dies wider, und die Erzeuger reagieren darauf", sagte Jeff Shields, Sprecher von PJM. "Wir können es uns nicht leisten, bestehende Erzeugungsanlagen zu verlieren, während wir weiterhin neue Anlagen in Betrieb nehmen, um mit dem Strombedarf von Rechenzentren und anderen großen Lasten, die die Wirtschaft des Landes antreiben, Schritt zu halten

Etwa 23 Öl-, Gas- und Kohlekraftwerke im PJM-Gebiet sollten ab 2025 oder kurz danach stillgelegt werden, so eine Reuters-Analyse von Briefen, die von Energieunternehmen an die PJM Interconnection geschickt wurden.

Seit Januar haben die US-Stromversorger, der Netzbetreiber und die Bundesregierung die Stilllegung von 13 dieser Kraftwerke verschoben oder abgesagt, wie aus den Briefen hervorgeht. Von den Kraftwerken, deren Stilllegung abgewendet werden konnte, waren 11 Spitzenkraftwerke.

Zu den verzögerten Anlagen gehörten die rund 55 Jahre alten Blöcke des Kraftwerks "Eddystone" außerhalb von Philadelphia, das Constellation Energy gehört und das auf Anordnung des Energieministeriums weiter betrieben werden soll. Der Wagner-Peaker in der Nähe von Baltimore wurde auf Ersuchen von PJM am Leben erhalten, während der Netzbetreiber die für den Abbau des Generators erforderliche Übertragung koordiniert.

Viele der beibehaltenen Kraftwerke wurden als Spitzenlastkraftwerke gebaut, andere sollten ursprünglich rund um die Uhr Strom liefern, wurden aber später heruntergestuft, um nur in Notfällen zu laufen.

lETZTE VERTEIDIGUNGSLINIE

Der Eigentümer von Fisk, NRG Energy, sieht in den Peak-Kraftwerken eine wichtige Sicherheitsmaßnahme für das Stromnetz, die nicht nur für Rechenzentren, sondern auch für die Elektrifizierung der Industrie und des Verkehrswesens sowie zur Verhinderung von Stromausfällen aufgrund von immer heftigeren Winterstürmen und Hitzewellen im Sommer immer häufiger in Anspruch genommen wird.

Die Fisk-Peaker in der Stadt bedeuten, dass Chicago im Notfall keinen Strom importieren muss, wenn externe Stromquellen ausfallen.

"Sie sind wirklich die letzte Verteidigungslinie und der Stoßdämpfer für das System", sagte Matt Pistner von NRG Energy. "Wenn sie gebraucht werden, gibt es keine andere Anlaufstelle"

Während NRG Energiequellen von Kernenergie bis hin zu Wind- und Solarenergie besitzt, fügen ölbefeuerte Spitzenkraftwerke eine weitere Ebene der Sicherheit hinzu, indem sie sicherstellen, dass die Energiequelle vor Ort gelagert werden kann, sagte Pistner.

"Während der Betriebszeit hält das Kraftwerk die bundes- und landesweiten Umweltvorschriften ein - und wir sind stolz auf seine Leistung", sagte ein NRG-Sprecher gegenüber Reuters.

Energieexperten sagen, dass es Alternativen zu Spitzenkraftwerken gibt. Durch Investitionen in robustere Übertragungsleitungen könnte Strom aus Teilen des Landes mit einem Überangebot an Energie in jene mit einem Defizit transportiert werden.

"Wenn wir das tun, würde das System effizienter laufen und man wäre wahrscheinlich weniger auf Peaker angewiesen", sagte Rusco vom GAO.

Nach Ansicht von Befürwortern sauberer Energien könnten Batterien, die derzeit technologisch verbessert werden, um Strom länger zu speichern, ebenfalls viele Spitzenkraftwerke ersetzen.

In der Zwischenzeit könnte es für Gemeinden wie Pilsen, die in der jüngeren Vergangenheit erfolgreich gegen die Schließung einiger Verschmutzungsquellen gekämpft haben, schwieriger werden, gegen Spitzenlastkraftwerke vorzugehen, da die Nachfrage nach AI-Strom steigt.

"All dies führt zu erheblichen Kostensteigerungen für die Stromverbraucher und zu einer erheblichen Zunahme der lokalen Umweltverschmutzung und wird verhindern, dass neue saubere Energieerzeugungsanlagen an das Netz angeschlossen werden", sagte John Quigley vom Kleinman Center for Energy Policy der University of Pennsylvania.

PJM erklärte, man werde weiterhin kohlenstofffreie erneuerbare Energien, Kernkraft und gasbefeuerte Energie an das Netz anschließen, unabhängig davon, ob die Spitzenkraftwerke länger in Betrieb bleiben.

"Wir brauchen jedes einzelne Megawatt Energie, das wir im Moment bekommen können", sagte Shields. Die Abschaltung bestehender Kraftwerke, fügte er hinzu, "ignoriert die Realität"

Der Norden von Illinois ist ein aufstrebender Markt für Rechenzentren. Mindestens ein Rechenzentrum ist bereits in Pilsen in Betrieb, und mehrere andere energieintensive Projekte sind in der näheren Umgebung geplant, darunter ein Campus mit 20 Gebäuden, der dieses Jahr von T5 Data Centers angekündigt wurde.

Mead-Lucero befürchtet, dass die Fisk-Peaker-Anlagen das Erbe der Umweltgefahren fortsetzen werden, die seine Heimatstadt plagen, in der auch Emissionen durch den industriellen Lkw-Verkehr, eine Schrottpresse und eine Hauptverkehrsstraße, die durch die Nachbarschaft führt, auftreten. "Wenn man all diese Faktoren zusammenzählt, hat man wieder ein echtes Problem"