Preisbildung an der Strombörse

„Mit dem Wandel des Strommarktes wird strategisches Bieten immer relevanter“

Im Forschungsprojekt BETS analysieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Bietstrategien an der Strombörse – und wie sie den Strompreis im EU-Binnenmarkt beeinflussen. Im Interview erläutert Projektleiter Prof. Dr. Marc Deissenroth-Uhrig, warum etablierte Geschäftsmodelle von Stromerzeugern immer stärker unter Druck geraten und weshalb strategisches Bieten künftig eine deutlich größere Rolle spielen könnte.

Herr Prof. Dr. Deissenroth-Uhrig, im Forschungsprojekt BETS untersuchen Sie Bietstrategien am Strommarkt. Warum ist das gerade heute ein relevantes Thema?

Prof. Dr. Deissenroth-Uhrig: Weil sich der Strommarkt derzeit grundlegend verändert – mit möglicherweise weitreichenden Auswirkungen auf die Entwicklung der Strompreise. In der Folge geraten etablierte Geschäftsmodelle von Stromerzeugern zunehmend unter Druck. Dem versuchen sie unter anderem, durch strategisches Bieten an der Strombörse zu begegnen.

Woran liegt es, dass der Strommarkt so stark im Wandel begriffen ist?

Das hängt vor allem mit dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien am Strommarkt zusammen. Wie die Betreiber konventioneller Kraftwerke geben auch die Erzeuger regenerativer Energien Gebote an der Strombörse ab. Da Wind- und Solaranlagen für die Stromerzeugung – anders als Gas- und Kohlekraftwerke – keine Brennstoffe einsetzen müssen, sind ihre Grenzkosten allerdings sehr niedrig, oft nahezu null. Mit zunehmendem Ausbau der Erneuerbaren verschiebt sich daher das Angebot immer stärker in den niedrigen Preisbereich.

Was bedeutet das für den Strompreis?

In Stunden, in denen sehr viele Erneuerbare eingespeist werden, kann der Börsenpreis deutlich sinken und in bestimmten Situationen sogar auf negative Werte fallen. Solche Preissituationen waren früher selten, treten heute aber auf – etwa dann, wenn viel Strom erzeugt wird, die Nachfrage gering und die Flexibilität im System begrenzt ist.

Wie gehen die Stromerzeuger mit dieser Situation um?

Nun, für sie stellt sich die Frage, wie sie unter diesen Bedingungen wirtschaftlich bleiben können. Genau hier kommt die Option, strategisch zu bieten, ins Spiel. In Zeiten, in denen viel erneuerbarer Strom eingespeist wird, sind die Preise niedrig. Das heißt im Umkehrschluss, dass sich Erlöse vor allem in Stunden erzielen lassen, in denen wenig Strom erzeugt wird.

Könnten Sie bitte genauer erklären, wie die Erzeuger der veränderten Erlössituation mit strategischem Bieten begegnen?

Gern. Lassen Sie uns zunächst auf die Erzeuger erneuerbarer Energien wie Wind oder Solar schauen. Ihre Produktion hängt stark von Wetterbedingungen ab und kann daher nicht immer bedarfsgerecht gesteuert werden. Da jedoch immer mehr Speichertechnologien zur Verfügung stehen, haben die Erzeuger zunehmend die Möglichkeit, Strom zeitlich versetzt einzuspeisen und zu vermarkten. Das heißt, sie können ihre Erlöse steigern, wenn sie Strom vor allem in Zeiten verkaufen, in denen die Preise höher sind.

Wie sieht es bei den Erzeugern fossiler Energien aus? Braucht es sie überhaupt noch, wenn der Energiebedarf zunehmend durch die Erneuerbaren gedeckt wird?

Ja, denn es gibt immer wieder Zeiten, in denen Wind und Sonne nur wenig Strom liefern, etwa während sogenannter Dunkelflauten. In solchen Phasen sind steuerbare Kraftwerke notwendig, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Allerdings sollten diese Anlagen in Zukunft nicht fossile Energien nutzen, sondern zum Beispiel Wasserstoff, oder es können Biomasse-Anlagen eingesetzt werden. Die Betreiber fossil gefeuerter Kraftwerke müssen vor dem Hintergrund deutlich steigender Brennstoff- und CO₂-Kosten sehr genau planen, wann sie ihre Kraftwerke einsetzen und zu welchen Preisen sie Strom anbieten. Auch konventionelle Erzeuger sehen sich deshalb zunehmend gezwungen, strategisch zu bieten.

Wie sind Sie im Projekt BETS vorgegangen, um solchen Bietstrategien auf die Spur zu kommen?

Zunächst haben wir interaktive Workshops durchgeführt, an denen Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Energiewirtschaft beteiligt waren. Unser Ziel war es, systematisch zu erfassen, welche Bietstrategien in der Praxis relevant sind und wie sie theoretisch eingeordnet werden können.

Können Sie ein oder zwei solcher Bietstrategien nennen und kurz erläutern?

Eine wichtige Strategie, insbesondere für erneuerbare Erzeuger mit Speichern, ist die bereits erwähnte zeitliche Arbitrage, also das bewusste Verschieben von Einspeisung und Verkauf in Stunden mit höheren Preisen. Eine weitere bekannte Strategie ist das sogenannte Capacity Withholding, bei dem nicht die gesamte verfügbare Kapazität angeboten wird. Solche Strategien sind allerdings nur in einem engen regulatorischen Rahmen erlaubt, andernfalls gelten sie als wettbewerbs- oder marktmissbräuchlich.

Wie ging es nach den Workshops im Projekt weiter?

Im nächsten Schritt haben wir umfangreiche Gebotsdaten der europäischen Strombörse EPEX SPOT ausgewertet. Für jede Stunde liegen detaillierte Angebots- und Nachfragekurven mit vielen einzelnen Geboten vor. Diese Daten bilden die Grundlage unserer empirischen Analysen.

Wie gehen Sie dabei konkret vor?

Wir untersuchen zunächst, wie sich äußere Faktoren wie Wetterbedingungen, Brennstoffpreise oder der Wochentag in den Gebotsstrukturen widerspiegeln. Anschließend vergleichen wir Gebotskurven unter ähnlichen Rahmenbedingungen. Wenn sich dabei systematische Unterschiede zeigen, analysieren wir, ob diese durch strategisches Verhalten erklärt werden können.

Haben Sie Hinweise darauf gefunden, dass bestimmte Bietstrategien den Marktpreis beeinflussen?

Bislang haben wir in den ausgewerteten Daten keine eindeutigen Belege dafür entdeckt. Allerdings befinden wir uns noch in der Analysephase. Zudem beschränkt sich das Projekt nicht auf eine rückblickende Betrachtung, sondern zielt auch auf die Entwicklung von Zukunftsszenarien ab.

Warum ist es wichtig, künftige Entwicklungen des Strommarktes zu extrapolieren?

Weil sich der Strommarkt weiterhin stark verändern wird. Die zunehmende Kopplung des europäischen Marktes etwa verbindet sehr unterschiedliche Erzeugungsparks miteinander. So ist der französische Strommarkt stark von Atomkraft geprägt, der deutsche hingegen zunehmend von erneuerbaren Energien. Die Folge: Das Kraftwerksportfolio, das an der Börse Handel treibt, wird künftig noch deutlich heterogener aufgestellt sein als bisher.

Ist das in Ihren Augen eine positive Entwicklung?

Ja, denn sie erhöht die Effizienz und Stabilität des Gesamtsystems. Wir können etwa die regenerativen Energien in einem gemeinsamen EU-Binnenmarkt viel effizienter nutzen, als es jedes Land für sich tun könnte. Zugleich ist es naheliegend, dass sich durch diese Veränderung der bestehenden Märkte neue Möglichkeiten für strategisches Bieten eröffnen. In unserem Forschungsprojekt wollen wir auf Basis der vorhandenen Daten entsprechende Szenarien künftiger Bietstrategien entwickeln und diese evaluieren.

Wie wollen Sie vorgehen, um künftige Bietstrategien in einem sich wandelnden Strommarkt analysieren zu können?

Wir setzen dabei unter anderem auf KI. Derzeit analysieren wir zum einen auffällige Strukturen in den Angebotskurven, also Bereiche, in denen zum Beispiel kleine Mengenänderungen zu größeren Preisbewegungen führen können. Zum anderen sind wir gerade dabei, einen selbstlernenden Agenten zu entwickeln, der solche Situationen erkennt und simuliert darauf reagiert. So können wir untersuchen, unter welchen Bedingungen Akteure ihre Erlöse steigern könnten und wie sich das auf den Markt insgesamt auswirkt. Die Ergebnisse wären übrigens nicht nur für die am Strommarkt Beteiligten interessant.

Welche anderen Akteure werden Ihrer Meinung nach von Ihren Forschungsergebnissen zu möglichen künftigen Bietstrategien profitieren?

Zum einen wollen wir insgesamt Transparenz schaffen und aufzeigen, in welchen Marktsituationen strategisches Verhalten besonders relevant wird. Zum anderen sollen unsere Erkenntnisse dabei helfen, regulatorische Rahmenbedingungen weiterzuentwickeln und an neue Marktgegebenheiten anzupassen.

Können Sie an einem Beispiel deutlich machen, wie eine solche Anpassung regulatorischer Vorgaben aussehen könnte?

Ein aktuelles Beispiel ist die Diskussion um mögliche Anpassungen des Strommarktdesigns, etwa im Hinblick auf die Förderung erneuerbarer Energien. In unseren Modellen können wir unterschiedliche regulatorische Optionen simulieren und ihre Auswirkungen analysieren – und damit eine fundierte Grundlage für politische Entscheidungen liefern.

Das Interview führte Leona Niemeyer, Wissenschaftsjournalistin beim Projektträger Jülich.
Redaktion: Nicole Alexander