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Lektion 1 von 8

Warum Strommärkte existieren

Jeder andere Track auf dieser Plattform behandelt Erzeugung als etwas, das geplant, disponiert oder angeschlossen wird. Dieser Track stellt eine andere Frage: Wer entscheidet, welches Kraftwerk gerade jetzt läuft, und wie viel wird jeder dafür bezahlt? Die Antwort ist heute in den meisten Teilen der Welt: ein Markt — und zu verstehen, warum, ist die Grundlage für alles andere in diesem Track.

Warum Strom kein normales Handelsgut ist

Strom hat eine Eigenschaft, die fast kein anderes gehandeltes Gut hat: In jedem Augenblick müssen Erzeugung und Verbrauch im gesamten Verbundnetz im Wesentlichen exakt gleich sein, sonst beginnt die Frequenz zu driften (behandelt im Grid-Stability-Track). Man kann Strom nicht wie Getreide oder Öl auf Lager halten und auf einen besseren Preis warten — zumindest historisch nicht günstig, im großen Maßstab. Genau diese eine physikalische Einschränkung ist der Grund, warum Strommärkte so anders aussehen als Märkte für fast alles andere.

Zwei Wege, dieselbe Frage zu beantworten

Vertikal integriertes Energieversorgungsunternehmen
Ein einzelnes Unternehmen besitzt Erzeugung, Übertragung und Verteilung, und eine Regulierungsbehörde genehmigt die Preise, die es verlangen darf. Welches Kraftwerk läuft, ist eine Planungsentscheidung innerhalb dieses einen Unternehmens, kein Marktergebnis.
Deregulierter (liberalisierter) Markt
Die Erzeugung wird für den Wettbewerb unter unabhängigen Unternehmen geöffnet, koordiniert durch einen unabhängigen Netzbetreiber, während Übertragung und Verteilung meist reguliert bleiben. Welches Kraftwerk läuft, entscheidet wettbewerbliches Bieten, nicht der interne Plan eines einzelnen Unternehmens.

Die meisten Teile der Welt nutzen eine Mischung dieser beiden Modelle. Die USA, weite Teile Europas und eine wachsende Zahl anderer Länder haben seit den 1990er-Jahren wesentliche Teile ihres Erzeugungssektors in Richtung wettbewerblicher Märkte bewegt; andere Regionen betreiben weiterhin weitgehend vertikal integrierte Systeme. Dieser Track konzentriert sich hauptsächlich darauf, wie das Marktmodell funktioniert, da dort die meisten der interessanten ökonomischen Mechanismen zu finden sind.

Das Argument für Märkte: Effizienz durch Wettbewerb

Das Kernargument für einen marktbasierten Ansatz ist einfach: Wenn viele unabhängige Erzeuger um den Verkauf von Strom konkurrieren und die günstigsten zuerst disponiert werden, sollten die Gesamtkosten zur Deckung der Nachfrage niedriger sein, als wenn ein einzelnes Unternehmen einfach baut und betreibt, was es für richtig hält. Diese Reihenfolge — immer zuerst die günstigste verfügbare Erzeugung heranziehen — wird Merit-Order-Einsatz genannt und ist das Organisationsprinzip hinter fast jedem Marktmechanismus, der später in diesem Track behandelt wird.

Die Spannung, zu der dieser Track immer wieder zurückkehrt

Ein Markt, der rein auf die Minimierung der Energiekosten ausgelegt ist, stellt nicht automatisch sicher, dass die Lichter anbleiben, oder dass die spezifischen Zuverlässigkeits- und Stabilitätseigenschaften, die anderswo auf dieser Plattform behandelt werden (Trägheit, Blindleistungsunterstützung, Kapazität während einer Kältewelle), bezahlt werden. Ein wiederkehrendes Thema in diesem Track ist, wie Marktdesigner zusätzliche Mechanismen aufbauen mussten — über den reinen Energiepreis hinaus —, um Dinge zu vergüten, die eine reine Niedrigstpreis-Auktion von sich aus nicht erfassen würde.

Wer tatsächlich teilnimmt

Erzeuger
Kraftwerksbesitzer, die bieten, um Energie zu verkaufen — von großen konventionellen Kraftwerken bis zu Wind- und Solarparks und Batteriebetreibern.
Netzbetreiber (ISO/TSO)
Die unabhängige Instanz, die das Netz in Echtzeit führt. In organisierten US-Märkten betreibt der ISO (PJM, ERCOT, CAISO) auch den Energiemarkt; in Europa führt der ÜNB Netz und Regelenergie, während Strombörsen den Day-Ahead- und Intraday-Handel betreiben.
Versorger / Lastversorger
Unternehmen, die Strom im Großhandel kaufen und an Haushalte und Unternehmen weiterverkaufen, oft zu einem festen Endkundentarif, der die zugrunde liegende Großhandelspreisvolatilität glättet.
Großverbraucher
Industrielle Nutzer und, zunehmend, gebündelte Demand-Response-Anbieter, die in manchen Märkten direkt teilnehmen können, statt nur zu einem festen Endkundentarif zu kaufen.

So ist Europa organisiert

In der EU sind die Rollen feiner aufgeteilt als in einem US-ISO-Markt. Die Übertragungsnetzbetreiber (in Deutschland Amprion, TenneT, 50Hertz und TransnetBW) führen das Netz, beschaffen Reserven und rechnen Bilanzabweichungen ab, betreiben aber nicht den Energiemarkt. Day-Ahead- und Intraday-Handel findet an Strombörsen statt, die als NEMOs (Nominated Electricity Market Operators, etwa EPEX SPOT und Nord Pool) benannt und grenzüberschreitend gekoppelt sind. Jeder Lieferant und Erzeuger gehört zu einem Bilanzkreis, dessen Verantwortlicher für jede Abweichung zwischen Fahrplan und Realität zahlt. Und während ein US-ISO einzelne Anlagen zentral einsetzt, disponieren europäische Erzeuger die verkauften Portfolios weitgehend selbst.

Das Wichtigste in Kürze

  • Der Bedarf des Stroms an ständigem Echtzeitausgleich ist der Grund, warum seine Märkte so anders aussehen als andere Rohstoffmärkte.
  • Systeme laufen irgendwo zwischen vollständig vertikal integrierten (zentral geplanten) und vollständig deregulierten (wettbewerblichen) Modellen.
  • Merit-Order-Einsatz — zuerst die günstigste verfügbare Erzeugung — ist das Kern-Effizienzargument für Märkte.
  • Märkte sind gut darin, Energiekosten zu minimieren, brauchen aber zusätzliche Mechanismen, um auch Zuverlässigkeit und Netzstützungseigenschaften zu vergüten.

Weiterführende Literatur

  • S. Stoft, Power System Economics: Designing Markets for Electricity. Piscataway, NJ: Wiley-IEEE Press, 2002. — der grundlegende Text zum Strommarktdesign
  • D. S. Kirschen and G. Strbac, Fundamentals of Power System Economics, 2nd ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2019. — eine zugängliche, weitverbreitete Einführung in diese Konzepte
  • L. Meeus, The Evolution of Electricity Markets in Europe. Cheltenham: Edward Elgar, 2020. — eine kompakte Geschichte der Liberalisierung des europäischen Strommarkts