Zwar hat die US-Bundesregierung Ziele für saubere Energie, diese sind jedoch nicht bindend. Die meisten wirtschaftlich entwickelten Länder haben verbindliche Richtlinien, die die Produktion von erneuerbarer Energie fördern sollen. Da es in den USA kein durchsetzbares Bundesmandat für erneuerbare Energie gibt, müssen die einzelnen Bundesstaaten ihre eigenen Regelungen entwickeln.
Marilyn Brown, Regents‘ und Brook Byers Professorin für nachhaltige Systeme an der School of Public Policy des Georgia Tech; Shan Zhou, Assistenzprofessorin an der Purdue University und ehemalige Doktorandin am Georgia Tech; und Barry Solomon, emeritierter Professor für Umweltpolitik an der Michigan Technological University, untersuchten, wie sich Richtlinien für saubere Elektrizität nicht nur auf die Bundesstaaten auswirken, die sie einführen, sondern auch auf Nachbarstaaten. Anhand datengestützter Vergleiche fanden die Forscher heraus, dass die Auswirkungen dieser subnationalen Richtlinien für saubere Energie weitaus größer – und differenzierter – sind als bisher bekannt.
Ihre Forschung wurde kürzlich veröffentlicht im Journal Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
„Analysten fragen sich, ob die USA ein bundesstaatliches Mandat für erneuerbare Energien brauchen, um das ganze Land auf den gleichen Stand zu bringen, oder ob die Politik einzelner Bundesstaaten ausreicht“, sagte Brown. „Um diese Frage zu beantworten, ist es hilfreich zu wissen, ob Bundesstaaten mit Politik für erneuerbare Energien Einfluss auf jene ohne diese Politik haben.“
Brown, Solomon und Zhou untersuchten ein gängiges Instrument der Politik für saubere Energie: den Renewable Portfolio Standard (RPS). RPS, der von mehr als der Hälfte der US-Bundesstaaten übernommen wurde, sind Vorschriften, die die Versorgungsunternehmen eines Staates verpflichten, einen bestimmten Prozentsatz ihres Stroms aus erneuerbaren Ressourcen wie Wind oder Sonne zu erzeugen. Viele dieser Standards sind verbindlich, und Versorgungsunternehmen müssen mit Geldstrafen rechnen, wenn sie die Ziele innerhalb einer bestimmten Zeit nicht erreichen.
Um den Einfluss dieser Maßnahmen über die Staatsgrenzen hinweg zu untersuchen, erstellten die Forscher zunächst einen Datensatz, der 31 Jahre (1991–2021) an Daten zur jährlichen Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien für 48 US-Bundesstaaten und den District of Columbia umfasste. Anschließend verwendeten sie den Datensatz, um Staatenpaare zu erstellen, die jeden Staat mit seinen geografischen Nachbarn oder Stromhandelspartnern verbinden. So konnten sie den Einfluss der von einem der Paare eingeführten RPS-Politik auf die Erzeugung erneuerbarer Energie des anderen untersuchen – insgesamt 1.519 Paarvergleiche.
„Indem wir uns nur die Paare ansehen, können wir sehen, ob ein RPS in einem Staat die Erzeugung von erneuerbarer Elektrizität in einem anderen Staat direkt beeinflusst, und wenn das der Fall ist, ob es daran liegt, dass sie geografische Nachbarn sind oder daran, dass sie am gleichen Großhandelsmarkt für Elektrizität teilnehmen“, sagte Zhou.
Ein Blick auf den Strommarkt ist wichtig, da Bundesstaaten oft Strom von anderen Bundesstaaten über Großhandelsmärkte kaufen, anstatt ausschließlich ihren eigenen Strom zu produzieren, und der gekaufte Strom kann aus erneuerbaren Energien erzeugt werden. In einigen Bundesstaaten ist es Versorgungsunternehmen möglicherweise gestattet, ihre eigenen RPS-Anforderungen zu erfüllen, indem sie Zertifikate für erneuerbare Energien auf der Grundlage des in anderen Bundesstaaten erzeugten erneuerbaren Stroms erwerben.
In ihren Analysen berücksichtigte das Team auch das Konzept der „politischen Stringenz“. Ein Stringenzmaß bewertet die Ziele eines Staates hinsichtlich erneuerbarer Elektrizität im Verhältnis zu der Menge, die derzeit im Staat produziert wird. Wenn ein Staat beispielsweise von den Elektrizitätsversorgungsunternehmen verlangt, bis 2030 30 % ihres Stroms aus erneuerbaren Quellen zu erzeugen, und der Staat bereits 25 % erreicht, ist dies keine sehr strenge Politik. Wenn ein Staat hingegen ein 30-%-Ziel hat und derzeit nur 10 % erneuerbare Energien nutzt, hat er eine ehrgeizigere und strengere RPS.
Obwohl Politikexperten diese Metrik bereits seit über einem Jahrzehnt in verwandten Arbeiten verwenden, hat das Forschungsteam das Design verbessert.
„Unsere Stringenzvariable umfasst Zwischenziele sowie den bestehenden Anteil der Erzeugung erneuerbarer Energien“, sagte Solomon.
Das Team stellte fest, dass die Menge der erzeugten Elektrizität aus erneuerbaren Energien in einem Bundesstaat nicht nur davon beeinflusst wird, ob der jeweilige Bundesstaat über ein eigenes RPS verfügt, sondern auch von den RPS-Richtlinien der Nachbarstaaten.
„Wir haben auch gelernt, dass je stärker die RPS-Politik eines Nachbarstaates ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass dieser Staat mehr erneuerbaren Strom erzeugt“, sagte Brown. „Das ist alles ein sehr interaktives Netz mit vielen Nebenvorteilen.“
Die Autoren waren überrascht, dass nicht die Stromhandelspartner eines bestimmten Staates den größten Einfluss auf die Erzeugung erneuerbarer Energien hatten, sondern vielmehr die geografische Nähe zu RPS-Staaten. Sie vermuten, dass frühere RPS-Politikforschung, die sich auf die Auswirkungen innerhalb eines Staates konzentrierte, die Gesamtwirkung eines RPS wahrscheinlich unterschätzt hat. Obwohl die Forscher noch nicht alle Faktoren identifiziert haben, die Spillover-Effekte verursachen können, planen sie, dies weiter zu untersuchen.
„Der Spillover-Effekt ist sehr bedeutsam und sollte bei zukünftigen Untersuchungen nicht außer Acht gelassen werden, insbesondere nicht bei Staaten ohne RPS“, sagte Zhou. „Bei Staaten ohne politische Maßnahmen wird die Erzeugung erneuerbarer Elektrizität sehr stark von ihren Nachbarn beeinflusst.“
Weitere Informationen:
Shan Zhou et al., Der Spillover-Effekt verbindlicher Standards für erneuerbare Energien, Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2024). DOI: 10.1073/pnas.2313193121