Energiewende: Wie die Stromversorgung sicher bleibt

Energiewende: Wie die Stromversorgung sicher bleibt

Auch künftig brauchen wir konventionelle Kraftwerke, wenn Sonne und Wind pausieren. Aber wie finanziert man sie? Patrick Graichen gibt Antworten.

Dies ist der siebte Teil unserer Serie über die Zukunft der Energiewende. An dieser Stelle präsentiert regelmäßig ein Experte seine Ideen, wie der Umbau unserer Energieversorgung erfolgreich gestaltet werden kann. Der Autor dieses Textes ist Patrick Graichen, Stellvertretender Direktor des Berliner Think-Tanks Agora Energiewende.

Er nimmt sich an dieser Stelle einem zentralen Problem des Umbaus der Energieversorgung an: Wie schaffen wir es, die Stromversorgung zu sichern, wenn Wind und Sonne einmal ausfallen? Die Antwort: mit konventionellen Gaskraftwerken zum Beispiel. Das Problem dabei: Wie finanziert man Kraftwerke, die nur selten gebraucht werden und ansonsten Winterschlaf halten? Patrick Graichen stellt die wichtigsten Antworten vor, die Experten derzeit diskutieren.

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Die Versorgungssicherheit der Energiesystems in Deutschland ist Spitze. So fällt hierzulande der Strom im Durchschnitt etwa 15 Minuten pro Jahr aus – ähnlich zuverlässig sind im internationalen Vergleich nur noch die Niederlande. Die Frage ist: Wie halten wir dieses Niveau auch künftig, bei einer weiter stark voranschreitenden Energiewende?

Die Antwort: Um die Versorgungssicherheit weiter dauerhaft zu gewährleisten, gibt es auch künftig einen hohen Bedarf an konventionellen Kraftwerken, die Kohle oder Gas zur Energieproduktion nutzen. Denn der größte Teil des Zubaus im Bereich der Erneuerbaren Energien entfällt auf Windkraft- und Solaranlagen. Dies ist sinnvoll, denn Wind und Solar sind die günstigsten Erneuerbare-Energien-Technologien mit ausreichendem Potenzial, um den Umbau der Energieversorgung möglich zu machen.

Allerdings kann Versorgungssicherheit nur gewährleistet werden, wenn es ausreichend steuerbare Stromerzeugungskapazitäten gibt – das heißt Kraftwerke, die auch in Zeiten einer nächtlichen Windflaute gesichert Strom produzieren.

Die Herausforderung der Versorgungssicherheit stellt sich vor allem im Zeitraum 2015 bis 2022: In diesen Jahren fallen die verbleibenden Kernkraftwerkskapazitäten weg, davon der größte Teil innerhalb von nur drei Jahren (2019 bis 2022). Zudem verlieren einige ältere Kohlekraftwerke aufgrund verschärfter Luftreinhaltestandards ihre Betriebserlaubnis.

Hinzu kommt die zu erwartende Stilllegung von fossilen Kraftwerken aufgrund von mangelnder Rentabilität, denn die Zahl der Kraftwerke, die angesichts der derzeitigen Strompreisniveaus von 40 bis 50 Euro pro Megawattstunde rote Zahlen schreiben, ist hoch. Das erst jüngst fertig gestellte hocheffiziente Gaskraftwerk Irsching ist hier nur das prominenteste Beispiel: Da es unwirtschaftlich war und die Abschaltung drohte, hat der zuständige Übertragungsnetzbetreiber es mit einer Ad-hoc-Lösung am Leben erhalten.

Insofern ergibt sich im Jahr 2022 eine mehr oder weniger große Deckungslücke an gesicherter Leistung – vermutlich in der Größenordnung von 5 bis 15 Gigawatt, das entspricht 7 bis 18 Prozent der in Deutschland benötigten gesicherten Leistung.

Akademiker streiten um StromsicherheitDie zentrale Frage lautet nun: Ist der bestehende Strommarkt in der Lage, unser derzeitiges Niveau an Versorgungssicherheit dauerhaft zu garantieren und die notwendigen Investitionsentscheidungen auszulösen?

Die Antwort ist unter Ökonomen umstritten. Die eine Schule argumentiert, dass angesichts der drohenden Knappheit von Strom die Preise an der Strombörse schon wieder steigen werden und sich Investitionen in neue fossile Kraftwerke wieder lohnen.

Die andere Schule verweist auf die mangelnde Preiselastizität der Stromnachfrage, die geringe Auslastung neuer Kraftwerke aufgrund des Zubaus der Erneuerbaren Energien und die langen Vorlaufzeiten für Investitionen; das alles spricht dafür, dass die Versorgungslücke erhalten bleibt, argumentieren sie.

In der politischen Realität allerdings ist die Sache schon entschieden: Es ist schwerlich vorstellbar, dass die Politik bei einem so hohen öffentlichen Gut wie der Versorgungssicherheit das Experiment eingehen wird, zu sehen, welche ökonomische Schule wohl recht hat.

Sie wird also kaum bis zum Jahr 2020 warten, um dann zu sehen, ob die Energiemärkte genügend Versorgungssicherheit gewährleisten – oder eben nicht. Blackouts aber sind – siehe das Beispiel USA – der sichere Garant dafür, dass eine Regierung abgewählt wird.

Insofern ist völlig klar, dass in der kommenden Legislaturperiode auch die deutsche Politik – wie etwa in weiten Teilen der USA, in Großbritannien und in Frankreich – das Design des Strommarktes so ergänzen wird, dass immer ausreichend gesicherte Leistung zur Verfügung steht.

Modelle in der DiskussionIn der Literatur und aus anderen Ländern kennt man unterschiedliche Modelle, wie in einem liberalisierten Strommarkt genügend Anreize zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit geschaffen werden können:

·     Die strategische Reserve: Bei einer strategischen Reserve führt die Bundesnetzagentur (oder die von ihr beauftragten Netzbetreiber) Ausschreibungen für die Bereitstellung von Reservekapazitäten durch und nimmt diese dann unter Vertrag. Diese Kraftwerke werden nur in Notsituationen eingesetzt, d.h. wenn ein Blackout droht. Den Rest der Zeit stehen sie still.

·     Der Kapazitätsmarkt: Bei einem Kapazitätsmarkt führt die Bundesnetzagentur ebenfalls Ausschreibungen für die Bereitstellung von gesicherter Leistung durch. Im Unterschied zur strategischen Reserve nehmen die Kraftwerke aber am normalen Strommarkt teil. Kraftwerke erhalten so zwei Einkommensströme: die Einnahmen für den Verkauf des produzierten Stroms und die Zahlungen aus den Ausschreibungen für die Vorhaltung ihrer Kapazität. Je nach Ausgestaltung des Kapazitätsmarkts (umfassend oder fokussiert) erhalten alle Kraftwerke oder nur stilllegungsbedrohte bzw. Neu-Anlagen in diesem Modell Kapazitätszahlungen.

·     Privatisierung der Versorgungssicherheit: Stromlieferanten wird in diesem Modell die Verpflichtung auferlegt, neben dem Kauf von Strom auch ausreichend Leistung zur Deckung des Bedarfs ihrer jeweiligen Kunden zu beschaffen. Hierfür wird ein Leistungszertifikatemarkt etabliert, wobei konventionelle Kraftwerke die Anbieter und die Stromlieferanten die Nachfrager der Zertifikate sind. Stromkunden, die in Knappheitsfällen ihren Leistungsbezug kontrolliert reduzieren können, können freiwillig auf eine Absicherung ihres Strombezugs verzichten.

Nicht Quantität, sondern Qualität zähltEin wichtiger Punkt ist an dieser Stelle aber auch: Für die Gewährleistung der Versorgungssicherheit ist nicht allein die Menge, sondern auch die Qualität der Kapazitäten entscheidend. In Zukunft brauchen wir deshalb vor allem hochflexible Kraftwerke, die sehr schnell ihre Erzeugungsleistung ändern können – je nachdem, ob der Wind weht oder die Sonne cheint.

Während also in der vor-Energiewende-Welt jedem Megawatt aus einem Kraftwerk eine gleichwertige Bedeutung bei der Sicherstellung der Versorgungssicherheit zukam, muss in der Energiewende-Welt unterschieden werden: Flexible Erzeugung hat einen höheren Wert als unflexible Erzeugung und je höher der Anteil von Wind und Photovoltaik, desto stärker wandeln sich unflexible Kraftwerke zu einer Bedrohung für die Versorgungssicherheit.

Zudem gilt es, die Nachfrageseite in einen Kapazitätsmechanismus aktiv einzubinden. Denn in vielen Fällen ist es deutlich günstiger, die Stromnachfrage zu flexibilisieren und Firmen dafür zu bezahlen, dass sie ihren Strombezug um einige Stunden verlagern, als Kraftwerke dafür zu bezahlen, dass es dauerhaft zur Verfügung steht.

Um die Versorgungssicherheit dauerhaft zu gewährleisten, wird die Politik in der nächsten Legislaturperiode das Strommarktdesign verändern müssen – neben dem bestehenden Strommarkt wird ein Kapazitätsmarkt treten.

Auffällig ist allerdings, dass die konkrete Ausgestaltung der jeweiligen Modelle und ihre jeweiligen Vor- und Nachteile bisher noch kaum diskutiert werden. Relevant sind hier u.a. die Fragen der zu erwartenden Kosten für die Verbraucher, die Sicherstellung eines transparenten Wettbewerbs unter verschiedenen Technologien und Anbietern und des Regulierungsaufwands. Hier muss in den kommenden Monaten dringend nachgearbeitet werden, damit am Schluss ein fundiertes und zukunftsfähiges Strommarktdesign entsteht.

Weiterführende Informationen zum Thema Kapazitätsmarkt finden Sie in den Publikationen der Agora Energiewende an dieser Stelle.

Bisher sind im Rahmen der Serie “Zukunft der Energiewende” erschienen:

1. Teil: Eicke Weber beschreibt, warum wir statt einer Strompreisbremse einen Masterplan für die Energiewende brauchen.

2. Teil: Rainer Baake erklärt, wie wir künftig Blackouts verhindern.

3. Teil: Felix Matthes stellt die Grundlagen einer erfolgreichen EEG-Reform vor

4. Teil: Manuel Frondel fordert, dass die Regierung den Ausbau der Erneuerbaren bremst

5. Teil: Manfred Fischedick beschreibt die sechs größten Herausforderungen der Energiewende

6. Teil: Udo Sieverding deckt Greenwashing beim Ökostrom auf

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