Wie funktioniert der Merit Order Effekt?

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Einleitung

2 Charakteristika der Commodity-Klasse „Strom“

3 Struktur des deutschen Strommarktes

4 Der Merit-Order-Effekt
4.1 Funktionsweise
4.2 Berechnung

5 Praxisbeispiel: Der Merit-Order-Effekt von erneuerbaren Energien
5.1 Erneuerbare Energien im Deutschen Strommarkt
5.2 Einfluss von erneuerbaren Energien auf den Merit-Order-Effekt
5.3 Kritische Würdigung

6 Fazit

Anhang

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Tageslastkurven im Vergleich

Abbildung 2: Aufgebrochene Wertschöpfungskette Strom

Abbildung 3: Struktur des deutschen Strommarktes (2009)

Abbildung 4: Merit Order in Deutschland 2008 (Nichtverfügbarkeit von Kraftwerken mit berücksichtigt)

Abbildung 5: Grenzkostenkurve und Stromnachfrage

Abbildung 6: Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch in Deutschland im Jahre 2011

Abbildung 7: Auswirkungen von zusätzlicher EEG-Kapazitäten auf die Merit Order

Abbildung 8: Anpassung der Kostenstruktur konventioneller Kraftwerke bei der Nutzung von EE

Abbildung 9: Regelzonen der deutschen Übertragungsnetzbetreiber

Abbildung 10: Deutsches Höchstspannungsnetz

Abbildung 11: Anteil der Stromerzeuger an der Nettostromproduktion in Deutschland 2011 (in Terrawattstunden)

1 Einleitung

Die täglichen Meldungen in Wirtschaftszeitungen und Nachrichten drehen sich seit der Katastrophe in dem Atomkraftwerk in Fukushima um ein zentrales Thema: Den Atomausstieg und den Ausbau der erneuerbaren Energien. Die Headlines der Wirt- schaftspresse wie etwa „Die Strompreise werden weiter ansteigen“¹ oder „Das be- stehende EEG geht in eine völlig falsche Richtung“² legen den Rückschluss nahe, dass die Abschaltung von Atomkraftwerken und der Ausbau von erneuerbaren Energien Strompreiserhöhungen verursachen. Es stellt sich somit die Frage, wie sich der Strompreis bildet und welchen Einfluss erneuerbare Energien auf diesen haben.

Die vorliegende Seminararbeit hat die Zielsetzung darzulegen, wie die Strompreis- bildung mit Hilfe des Merit-Order-Effektes funktioniert. Im Praxisteil soll außerdem aufgezeigt werden, welchen Einfluss erneuerbare Energien auf diesen Effekt ha- ben.

Um diese Fragestellung beantworten zu können, werden im zweiten Kapitel kurz die Charakteristika und Besonderheiten der Commodity-Klasse „Strom“ beschrie- ben. Anschließend wird im dritten Kapitel die Struktur des deutschen Strommarktes dargestellt. Im vierten Kapitel wird die Funktionsweise und die Berechnung des Merit-Order-Effektes erklärt. Darauf folgt im fünften Kapitel das Praxisbeispiel, in dem der Merit-Order-Effekt von erneuerbaren Energien analysiert wird. Dabei wer- den zunächst die rechtlichen Rahmenbedingungen und das Volumen von erneuer- baren Energien in Deutschland beschrieben. Danach folgt die Analyse des Merit- Order-Effektes mit anschließender kritischer Würdigung. Im letzten Kapitel wird abschließend ein Fazit zur Funktionsweise des Merit-Order-Effektes und dem Ein- fluss erneuerbarer Energien auf diesen gezogen.

2 Charakteristika der Commodity-Klasse „Strom“

Bei der Commodity-Klasse Strom handelt es sich um so genannte Sekundärener- gie. Diese wird durch die Umwandlung von Primärenergie aus Energieträgern wie etwa Erdöl oder Kohle gewonnen.³ Strom wird über ein Verteilungsnetz an die Endkunden geleitet. Dort wird der Strom als Endenergie mit einem hohen Wir- kungsgrad (das heißt, ohne große Energieverluste) in eine verwendbare Form um- gewandelt, in die Nutzenergie. Nutzenergie ist beispielsweise Wärme, Licht oder mechanische Energie.⁴ Die Besonderheit von Strom ist, dass er sich nicht nach seinen Primärenergiequellen unterscheidet, sondern immer gleich ist.⁵ Das bedeu- tet, Strom aus verschiedenen Kraftwerksformen ist miteinander substituierbar.⁶ Die Stromnachfrage ist im Tagesverlauf und je nach Region und Wetterlage durch eine starke Schwankungsbreite gekennzeichnet (Vgl. Abb. 1). Es wird zwischen Grund- last, Mittellast und Spitzenlast unterschieden.⁷ Die Grundlast deckt den Grundbe- darf, der konstant erzeugt wird. Dieser Strom wird in Grundleistungskraftwerken wie Kernkraftwerken und Braunkohlekraftwerken erzeugt. Mittellastkraftwerke wer- den überwiegend für den erhöhten Bedarf an Strom tagsüber betrieben. Zu ihnen gehören Steinkohlekraftwerke.⁸ Für die Abdeckung der Lastspitzen werden bei- spielsweise Erdgasturbinen verwendet.⁹ Sie werden nur wenige Stunden am Tag betrieben.

Quelle: Entnommen aus: EnBW - http://www.enbw.com/content/de/der_konzern/_media/pdf/rdk- faq-grafiken/Tageslastkurven.pdf, Abruf am 28.06.2012

Abbildung 1: Tageslastkurven im Vergleich

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Strom ist durch fünf technische Besonderheiten gekennzeichnet:

1) Elektrizität ist nicht speicherbar.¹⁰ Dies hat die Konsequenz, dass Strom zu dem Zeitpunkt erzeugt werden muss, wenn er gebraucht wird. Zwischen Energieverbrauch und Einspeisung besteht somit zu jeder Zeit ein Gleichgewicht.¹¹ Die Stromnachfrage ist über den Tag verteilt je nach Wetterlage und Region unterschiedlich (Vgl. Tageslastkurven in Abb. 1). Daher variiert die Stromproduktion im gleichen Maße.

2) Strom nimmt den Weg des geringsten Widerstandes.¹² Eine Hochspan- nungsleitung weist einen geringeren Widerstand auf als eine Niederspan- nungsleitung. Daher wählt Strom technisch gesehen die Hochspannungslei- tung vor jeder anderen Leitung mit niederer Spannung. Es ist praktisch nicht möglich, Elektrizität über eine niedere Leitung zu leiten, wenn es die Mög- lichkeit hat, über eine Leitung mit höherer Spannung zu fließen. Die Konse- quenz daraus ist, dass Endkunden denjenigen Strom verwenden, welcher gerade zu dieser Zeit bei ihnen in der Leitung fließt. Eine weitere Auswir- kung dieser Eigenschaft ist, dass der Anschluss einer weiteren Leitung in einem Leitungsnetz den Stromfluss so verändern kann, dass er an Effizienz verliert.

3) Die Übertragung von Strom über ein Leitungsnetz unterliegt einer Reihe von komplexen physikalischen Wechselbeziehungen.¹³ Daraus folgt, dass „nde- rungen in den Rahmenbedingungen eines Teils des Systems ein anderes Leitungsnetz viele Kilometer entfernt beeinflussen. Viele Faktoren können die Stabilität des Stromnetzes gefährden - beispielsweise unerwartete Aus- fälle eines Kraftwerkes.

4) Strom bewegt sich in Lichtgeschwindigkeit.¹⁴ Das Stromangebot muss somit sekundengenau der Nachfrage entsprechen. Ansonsten kann die notwendi- ge Netzspannung nicht aufrechterhalten werden.¹⁵ Wenn die Belastung zu groß ist, kommt es zu einem so genannten Blackout - also einem totalen Stromausfall. Die Konsequenz daraus ist, dass es einer sekundengenauen Planung der Strommenge durch den Netzbetreiber bedarf sowie einer sekundenschnellen Zuschaltungsmöglichkeit von Kraftwerken, wenn es eine unerwartete Planabweichungen gibt.

5) Bei dem Transport von Strom geht Energie verloren. „Die Höhe dieser Ver- luste wird insbesondere vom Spannungsniveau und der Entfernung be- stimmt.“¹⁶ Dies hat zur Folge, dass Strom nicht beliebig weit ohne nennens- werte Energieverluste transportiert werden kann.

3 Struktur des deutschen Strommarktes

Die Wertschöpfungskette von Strom lässt sich wie in Abb. 2 dargestellt aufbrechen.

Quelle: In Anlehnung an: Schiffer, H.-W. (2010), S. 241.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Aufgebrochene Wertschöpfungskette Strom

Der Strom wird von Stromversorgern, der Industriellen Kraftwirtschaft und anderen Betreibern hergestellt. Als Stromversorger werden diejenigen Unternehmen bezeichnet, welche den von ihnen erzeugten Strom Dritten (beispielsweise Haushalten oder der Industrie) zur Verfügung stellen. Zur Industriellen Kraftwirtschaft zählen Industrieunternehmen, welche den von ihnen benötigten Strom ganz oder teilweise in eigenen Kraftwerken herstellen. Als sonstige Betreiber werden alle regenerativen Stromerzeugungsunternehmen bezeichnet.¹⁷

Der Stromgroßhandel wird in börsengehandelte Stromhandelsgeschäfte und OTC- Geschäfte unterteilt, wobei der OTC-Handel den überwiegenden Teil des Strom- großhandels ausmacht. Der Börsenhandel ist jedoch trotz seines geringeren Volu- mens maßgeblich für die Strompreisbildung im Stromgroßhandel.¹⁸ Mit der Liberalisierung des deutschen Strommarktes im Jahre 1998 wurden die bis dahin geltenden monopolistischen Strukturen der Stromversorgung in Deutschland formal aufgehoben. Zwei Schritte der Wertschöpfungskette - die Übertragung und Verteilung von Strom - bilden allerdings ein natürliches Monopol der Netzbetrei- ber.¹⁹ Die vier Übertragungsnetzbetreiber in Deutschland - TenneT TSO GmbH (Tochter von E.ON), TransnetBW (Tochter von EnBW), Amprion GmbH (100% RWE AG) und 50Hertz (gehört zur Vattenfall-Gruppe) bilden ein Oligopol (Vgl. Abb. 9 im Anhang). „Diese Transmission System Operator (TSO) betreiben die Übertra- gungsanlagen [und] sie sind für die Frequenz-Leistungsregelung des Höchstspan- nungsnetzes verantwortlich“²⁰ (Höchstspannungsnetz in Deutschland Vgl. Abb. 10 im Anhang). Der Strom für die Weiterleitung auf die Verteilnetzebene wird in Um- spannwerken in eine niedere Spannung umgewandelt. Auf dieser Ebene wird der Strom von Distribution System Operators (DSO) weitergeleitet, um dann von regio- nalen Stromversorgern auf der Letztverbraucherebene an die Endkunden geleitet zu werden²¹ (Vgl. Abb. 3).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Entnommen aus: Schiffer, H.-W. (2010), S. 224. Abbildung 3: Struktur des deutschen Strommarktes (2009)

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¹ N-TV - http://www.n-tv.de/politik/Die-Strompreise-werden-weiter-steigen-article6554316.html, Abruf am 01.07.2012.

² Abendblatt - http://www.abendblatt.de/wirtschaft/article2324720/Das-bestehende-EEG-geht-in-eine- voellig-falsche-Richtung.html, Abruf am 01.07.2012.

³ Vgl. Schiffer, H.-W. (2010), S. 27.

⁴ Vgl. Schiffer, H.-W. (2010), S. 30.

⁵ Vgl. Schwintowski, H.-P. (2010), S. 44.

⁶ Vgl. Schiffer, H.-W. (2010), S. 30.

⁷ Vgl. Krautkremer, B. (2006), S. 66f.

⁸ Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2010), S. 19.

⁹ Vgl. Consentec (2010): http://www.consentec.de/wp-content/uploads/2011/12/endbericht-optimale- intergration-erneuerbare-energie.pdf, S. 42, Abruf am 29.06.2012.

¹⁰ Vgl. Hunt, S. (2002), S. 30-32.

¹¹ Vgl. Knieps, G., Brunekreeft, G. (2000), S. 126.

¹² Vgl. Hunt, S. (2002), S. 30-32.

¹³ Vgl. Hunt, S. (2002), S. 30-32.

¹⁴ Vgl. Hunt, S. (2002), S. 30-32.

¹⁵ Vgl. Böckers, V. et al. (2012), S. 4.

¹⁶ Vgl. Knieps, G., Brunekreeft, G. (2000), S. 128.

¹⁷ Vgl. Schiffer, H.-W. (2010), S. 216.

¹⁸ Vgl. Böckers, V. et al. (2012), S. 6f.

¹⁹ Vgl. Gebhard, C. (2010), S. 7.

²⁰ Vgl. Schiffer, H.-W. (2010), S. 220.

²¹ Vgl. Schiffer, H.-W. (2010), S. 220.