Der Energiemarkt beschreibt den Markt der leitungsgebundenen Energieversorgung durch die Energieversorgungsunternehmen mit elektrischer Energie und Erdgas, bei dem Teile der Lieferkette dem freien Wettbewerb unterliegen. Marktdesign der Stromwirtschaft
Die alte Welt der Stromversorgung, bei der die Energieversorgungsunternehmen für die gesamte Wertschöpfungskette von der Erzeugung über die Lieferung bis zur Versorgung und Abrechnung zuständig waren, wurde beginnend mit dem Energiewirtschaftsgesetz von 1998 umfassend neureguliert. Diese Neuregulierung wurde in zahlreichen Aktualisierungen des Gesetzes sowie weiteren Gesetzen und Verordnungen präzisiert und weiterentwickelt, mit dem Ziel, erneuerbare Energien zu integrieren (siehe Erneuerbare Energien Gesetz), marktbasierte Prozesse in weitere Teile der Wertschöpfungskette zu tragen und Fehlanreize zu eliminieren. Zahlreiche sogenannte Marktrollen wurden im Laufe dieses Prozesses geschaffen, wesentlich blieb jedoch die bereits 1998 zugrundegelegte Trennung von Energieerzeugung, Energiehandel und Energievertrieb einerseits und dem Netzbetrieb andererseits.
Damit diese Marktpartner diskriminierungsfrei und effizient miteinander arbeiten können, wurde im Rahmen des Gesetzes und zahlreicher damit verbundener Verordnungen und regulierter IT-Prozesse und -formate eine regulierte sogenannte Marktkommunikation ins Leben gerufen.
Alle diese Prozesse wurden im Rahmen europäischer Einigungsprozesse auch mit den europäischen Partnern abgestimmt und vereinheitlicht, so dass im gesamten europäischen Markt ähnliche Regeln gelten (). Die europäische Abstimmung ist bei den Energiehandelsprozessen am weitesten fortgeschritten, da hier eine Vereinheitlichung der Prozesse einen internationalen Preisausgleich im Rahmen vorhandener grenzüberschreitender Kapazitäten ermöglicht (siehe Market Coupling und EPEX Spot Dayahead Auktion).
Marktrollen der Stromwirtschaft
Übertragungsnetzbetreiber Die Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) betreiben Übertragungs- bzw. Transportnetze mit Drehstrom-Hochspannungsübertragung mit einer europaweiten Netzfrequenz von 50 Hz. Der Übertragungsnetzbetreiber ist zuständig für Systemdienstleistungen für die Netzstabilität. Das vom ÜNB überwachte Netz wird als Regelzone bezeichnet. Damit das Netz und die Netzfrequenz stabil bleiben, muss Stromabnahme und Stromerzeugung zu jedem Zeitpunkt übereinstimmen. Der ÜNB sorgt hier für die Bereitstellung von Regelenergie zum Ausgleich unerwarteter Abweichungen zwischen Stromangebot und -bedarf.
Verteilnetzbetreiber Der Verteilnetzbetreiber (VNB) ist für die Verteilung von Strom an Endverbraucher zuständig. Dazu gehört die Durchleitung und Verteilung von Elektrizität und Betrieb, Wartung und Ausbau seines Netzes. Hierfür erhält er von den Endverbrauchern Netznutzungsentgelte.
Sofern der Netzbetreiber mit diesen Aufgaben nicht andere Parteien betreut hat, ist er ebenfalls verantwortlich für:
die Ablesung von Geräten, welche an einer Messlokation zur Ermittlung und Übermittlung von Messwerten notwendig sind den Einbau, den Betrieb und die Wartung von Geräten, die an der Messlokation für die Ermittlung und Übermittlung von Messwerten notwendig sind
Verteilnetze werden oftmals von Stadtwerken betrieben.
Lieferant Der Lieferant (LF) ist verantwortlich für die Belieferung von Marktlokationen (Zählpunkten), die Energie verbrauchen und die Abnahme der Energie von Marktlokationen, die Energie erzeugen. Lieferanten sind die Vertragspartner für den Endkunden. Lieferanten müssen mit den Verteilnetzbetreibern, aus deren Netzen Energie entnommen oder in deren Netze Energie eingespeist werden soll sogenannte Lieferantenrahmenverträge abschließen. Dies regelt den Zugang zum Elektrizitätsversorgungsnetz.
Bilanzkreisverantwortlicher Innerhalb einer Regelzone muss Stromeinspeisung und Stromabnahme stets übereinstimmen. Dafür ist die Regelzone in Bilanzkreise aufgeteilt. Jeder Ein- und Ausspeisepunkt (Zählpunkt) ist wiederum einem Bilanzkreis zugeordnet. Die Bilanzkreisverantwortlichen stellen sicher, dass ihre Bilanzkreise für den Folgetag auf Basis täglicher Prognosen jeweils eine auf Viertelstundenbasis ausgeglichene Bilanz haben. Damit ist sichergestellt, dass auch die Regelzone auf Basis von Prognosen für den Folgetag auf Viertelstundenbasis ausgeglichen ist. Dafür kommunizieren die Bilanzkreisverantwortlichen dem ÜNB täglich im Rahmen eines Prozesses der regulierten Marktkommunikation alle Aus- und Einspeisungen in ihren Bilanzkreis. Auf der negativen Seite wird der Verbrauch von Endkunden und der Stromverkauf in einen anderen Bilanzkreis bilanziert, auf der positiven Seite alle Stromkäufe und alle Einspeisungen.
Der Stromhandel kann nun als Buchung von Bilanzkreis zu Bilanzkreis erfasst werden. Für Handel, Lieferung und Erzeugung ist somit Zugang zu einem Bilanzkreis erforderlich, für den jemand verantwortlich zeichnen muss. Die Meldung an den ÜNB stellt sicher, dass beim Handel Buchung und Gegenbuchung zusammenpassen und dass die Bilanzkreise für den Folgetag ausgeglichen sind. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Regelzone auf Basis von Vortagsprognosen ausgeglichen ist. Es verbleibt der Umgang mit unerwarteten Abweichungen.
Bilanzkreismanagement und unerwartete Abweichungen Tatsächlich weichen die Abnahmen der Verbraucher wie auch die Einspeisung der Kraftwerke von der Vortagesprognose ab. Ursachen hierfür sind:
Fluktuierende Einspeisungen von Wind- und Solaranlagen zufällige Verbrauchsschwankungen Kraftwerksausfälle
Abweichungen auf Regelzonenebene führen zu einem Abfallen oder Ansteigen der Netzfrequenz und müssen daher vom ÜNB verhindert werden (siehe Netzstabilität). Somit wird die Netzfrequenz durch den Übertragungsnetzbetreiber durch Abruf flexibler Abnehmer und Einspeiser stabilisiert. Die ÜNB betreiben hierfür eine Auktionsplattform für Regelleistung, auf der Kraftwerke und auch Abnehmer auf Abruf verfügbare Flexibilitäten anbieten können. Akute Ungleichgewichte zwischen Last und Erzeugung werden somit durch Abruf von Regelleistung auf Minuten- und sogar Sekundengranularität ausgeglichen. Die Kosten für diesen Ausgleich stellt der ÜNB den Bilanzkreisverantwortlichen verursachungsgerecht über sogenannte Ausgleichsenergie in Rechnung (siehe Bilanzkreis). Die Bilanzkreisverantwortlichen sind gegenüber dem ÜNB verpflichtet, akkurate Prognosen zu erstellen und tragen über diesen Prozess die Kosten der Abweichung.
Nicht adressiert ist nach dem bisher Gesagten die Abweichung der Standardlastprofilkunden, d. h. des gewöhnlichen Haushaltskunden (oder auch einer kleinen Solaranlage auf dem Hausdach). Diese werden nur auf Basis eines Standardlastprofils prognostiziert, und Istwerte liegen wegen des jährlichen Ableseprozesses nur als Jahresmengen vor. Ihre tatsächliche Abweichung vom Standardlastprofil wird somit im Bilanzkreis des Lieferanten nicht sichtbar. Hier gilt Soll gleich Ist. Messbar ist erst die aggregierte Abweichung aller dieser Kunden im Verteilnetz. Im sogenannten Differenzbilanzkreis des Verteilnetzbetreibers erscheint als Bilanzabweichung die Differenz zwischen der tatsächlichen Last aus allen Standardlastprofilkunden abzüglich der von den Lieferanten gemeldeten und beschafften Standardlastprofile. Die Istlast der SLP-Kunden in einem Verteilnetz ergibt sich dabei als die Gesamtlast im Netz abzüglich aller gemessenen Lasten. Dem Verteilnetzbetreiber wird diese Abweichung somit auch kostenwirksam zugeordnet und gleichzeitig die Verantwortung für die Erstellung dieser Profile übertragen. Abweichungen der Jahresmenge werden an die Lieferanten über die Mehr-Mindermengenabrechnung weiterverrechnet., auf bdew.de, abgerufen am 23. August 2021
Marktdesign der Gaswirtschaft
Die Neuregulierung der Gaswirtschaft erfolgte deutlich später als die Neuregulierung der Stromwirtschaft. Sie folgt den gleichen Prinzipien. Abweichungen im Bilanzkreismanagement und der Mehr-Mindermengenabrechnung resultieren aus physischen Unterschieden wie der Pufferfähigkeit des Gasnetzes, der hohen Temperaturabhängigkeit des Gasabsatzes sowie auch teilweise aus Erfahrungen aus der Neuregulierung der Stromwirtschaft. Das Bilanzkreismanagement Gas ist durch Temperaturabhängigkeit und komplexere Messung und Istwertbestimmung sehr viel aufwändiger als das Bilanzkreismanagement Strom.Bilanzkreismanagement Gas, auf energiewirtschaft.blog
Dem Übertragungsnetzbetreiber entspricht in der Gaswirtschaft der Marktgebietsverantwortliche (MGV).
Auch in der Gaswirtschaft werden Bilanzkreise geführt, es gibt einen Gashandel an der Börse und an diversen Brokerplattformen, der durch Bilanzkreisbuchungen erfüllt wird und der MGV sorgt durch den Mechanismus von Regelenergie und Ausgleichsenergie für die Systemsicherheit. Durch die Speicherfähigkeit des Gasnetzes gibt es jedoch hier mehr Spielräume für eine Abweichung zwischen Einspeisung und Bedarf. Somit erfolgt die Gasbilanzierung für alle bis auf sehr große Einspeise- und Ausspeisestellen (z. B. Kraftwerke) nur auf Tagesbasis. Weiterhin wird auch für Abnahmestellen mit registrierender Leistungsmessung auf stündlicher Basis eine Toleranz für Abweichungen gewährt. Dafür ist auf die gelieferte Menge ein pauschaler Zuschlag in Form einer Regelenergieumlage zu zahlen. Weitere Besonderheiten resultieren aus dem Unterschied zwischen H-Gas und L-Gas.
Gaspreise sind deutlich weniger volatil als Strompreise, denn Gas ist über Erdgasspeicher zwar unter Verlusten aber in nennenswerter Menge speicherbar. Ein sehr entscheidender Unterschied zur Stromwirtschaft ist jedoch, dass in der Gaswirtschaft in vielen Fällen der entscheidende Teil der Wertschöpfungskette außerhalb des Einflusses des europäischen Gesetzgebers liegt. Dies gilt sowohl für die Gaspipelines wie auch für die oft langfristigen Importverträge aus Russland und anderen nicht-europäischen Ländern wie auch für den größten Teil der Gasförderung.
Ablauf der Liberalisierung der Energiemärkte Theoretischer Hintergrund Ursprünglich wurden die Strom- und Gasversorgung als natürliche Monopole angesehen, die auch in einer Marktwirtschaft als gerechtfertigt gelten. Die Basis für die Liberalisierung der Energiemärkte bietet dagegen die Essential Facility-Theorie. Sie besagt, dass natürliche Monopole nur auf den Teil der Wertschöpfungskette beschränkt werden, für den unter Beachtung der volkswirtschaftlichen Kosten ein Wettbewerb nicht sinnvoll ist. Für diese „wesentlichen Einrichtungen“ (engl. essential facility) gibt es eine Alleinstellung des Anbieters. Bei diesen „wesentlichen Einrichtungen“ handelt es sich zum Beispiel um die lokalen Verteilnetze und die überregionalen Übertragungsnetze für Strom und Erdgas. Für diese Netze ist ein Parallelbau in der Regel volkswirtschaftlich nicht sinnvoll.
Hingegen ist bei der Erzeugung im Gegensatz zur Verteilung kein Monopol nötig, weshalb einige Staaten die Deregulierung der Elektrizitätsmärkte vorangetrieben haben. In der Theorie ergeben sich durch diese Deregulierung eine Reihe von Vorteilen: Hierzu zählen eine höhere ökonomische Effizienz im Energiewesen, niedrigere Strompreise und die Ankurbelung privater Investitionen in neue Kraftwerke und Stromnetze. In der Praxis entstanden durch die Deregulierung jedoch neue Probleme (s. u.), weshalb ihre Sinnhaftigkeit im Nachhinein kontrovers diskutiert wird.Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Towards an electricity-powered world. In: Energy and Environmental Science 4, (2011), 3193–3222, S. 3202f .
Die Verfügungsmacht über die „wesentlichen Einrichtungen“ soll aber nicht zu einer marktbeherrschenden Stellung auf den vor- und nachgelagerten Märkten führen. Daher sind die wesentlichen Einrichtungen Dritten gegen eine angemessene Vergütung, die gegebenenfalls von einem Regulator festgelegt wird, zur Mitbenutzung zu überlassen.
Schritte zum vollständig liberalisierten Energiemarkt Netzzugang Dritter zu Übertragungs- und Verteilnetzen Regulierung der Netznutzungsentgelte und Netzanschlussbedingungen