IEWT 2013_NEUBARTH_Langfassung - EEG
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8. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU Wien <strong>IEWT</strong> <strong>2013</strong><br />
BEWERTUNG DER ERLÖSSITUATION VON<br />
WASSERKRAFTPROJEKTEN AM BEISPIEL DER<br />
NEUBAUVORHABEN INNERVILLGRATEN UND<br />
OBERE ISEL<br />
Dipl. Ing. Dr. techn. Jürgen Neubarth 1<br />
1 e3 consult, Andreas-Hofer-Straße 28a, 6020 Innsbruck, +43 (0)512 908892,<br />
j.neubarth@e3-consult.at, www.e3-consult.at<br />
Kurzfassung:<br />
Die aus Sicht eines Wasserkraftwerkbetreibers ungünstigen Entwicklungen der Preise im<br />
Strommarkt führen vor allem bei potenziellen Investoren von Neubauprojekten zu Unsicherheiten,<br />
die eine Entscheidung über den Bau von Wasserkraftanlagen maßgeblich beeinflussen<br />
können. Gerade für Wasserkraftwerke, die typischerweise eine sehr lange Planungsund<br />
Genehmigungs- sowie Bauphase haben, können die aktuellen Spot- und Forward-<br />
Notierungen im Strommarkt im Rahmen einer Investitionsentscheidung jedoch nur eingeschränkt<br />
berücksichtigt werden, da diese nicht notwendigerweise die langfristige Entwicklung<br />
der Erlöspotenziale von Wasserkraftanlagen widerspiegeln.<br />
Neben vergleichsweise niedrigen CO 2 - und Gaspreisen hat vor allem der unerwartet starke<br />
Zubau an erneuerbaren Energien in Deutschland die Großhandelspreise im deutschösterreichischen<br />
Marktgebiet unter Druck gesetzt. Auch wenn kurzfristig eine nachhaltige<br />
Erholung der Börsenstrompreise nicht zu erwarten ist, kann insbesondere von einer klimapolitisch<br />
gewollten Erhöhung der CO 2 -Preise ein positiver Impuls ausgehen, so dass zumindest<br />
für den Zeitraum 2020/2030 wieder mit einem Anstieg der jahresmittlerern Strompreise zu<br />
rechnen ist. Während jedoch Speicherkraftwerke ihren Einsatz so optimieren können, dass<br />
gegenüber dem mittleren Spotpreis ein „Upside“ erwirtschaftet wird, werden vor allem Laufwasseranlagen<br />
mit einer hohen Sommererzeugung von der zunehmenden PV-Stromerzeugung<br />
negativ beeinflusst werden. Zusätzlich werden von den in Diskussion befindlichen<br />
regulatorischen Anpassungen im Marktdesign insbesondere Speicherkraftwerke profitieren,<br />
wenn bspw. über Kapazitätsmärkte die Bereitstellung gesicherter Leistung vergütet wird.<br />
Im Vergleich der exemplarisch analysierten Neubauprojekte Innervillgraten und Obere Isel<br />
können damit trotz eines verhältnismäßig kleinen Speichervolumens mit dem Kraftwerk Obere<br />
Isel um 15 - 20 % höhere spezifische Erlöse als mit dem Kraftwerk Innervillgraten erzielt<br />
werden Die zusätzlichen Erlöspotenziale für das Speicherkraftwerk Obere Isel im Intradayund<br />
Regelenergiemarkt bestätigen dabei die zukünftig wieder deutlich steigende energiewirtschaftliche<br />
Wertigkeit von Speicherkraftwerken.<br />
Keywords: Wasserkraft, Strompreiseffekte erneuerbarer Energien, Speicher, Kraftwerksbewertung<br />
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8. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU Wien <strong>IEWT</strong> <strong>2013</strong><br />
1 Einleitung und Fragestellung<br />
Der Ausbau der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (EE) wird heute auf europäischer<br />
Ebene als wesentlicher Hebel zur langfristigen Reduzierung der Treibhausgasemissionen<br />
betrachtet. Entsprechend den von der EU für 2030 und 2050 geplanten bzw. in Diskussion<br />
befindlichen Klimazielen könnte der Anteil erneuerbarer Energien an der europäischen<br />
Stromerzeugung bis 2030 auf 45 % und bis 2050 auf über 80 % steigen [5]. Auf Grund der<br />
gegenüber Wasserkraft, Biomasse und Geothermie deutlich höheren Ausbaupotenziale werden<br />
dabei Wind- und Sonnenenergie den größten Beitrag zum Ausbau der Stromerzeugung<br />
aus erneuerbaren Energien in Europa leisten [1].<br />
In Österreich besteht demgegenüber noch ein vergleichsweises hohes technischwirtschaftliches<br />
Ausbaupotenzial zur Stromerzeugung aus Wasserkraft (rd. 18 – 20 TWh/a<br />
[2]), das nach den Plänen der Bundesregierung sowie der Landesregierungen zum Teil in<br />
den kommenden Jahren auch ausgebaut werden soll. Neben einem quantitativen Beitrag zu<br />
den österreichischen Erneuerbaren-Zielen können dabei vor allem Speicherkraftwerke durch<br />
die Möglichkeit einer bedarfsorientierten Betriebsweise sowie ihre schnelle Regelfähigkeit<br />
zusätzlich einen qualitativen Beitrag zur effizienten Integration der schwankenden und nur<br />
eingeschränkt prognostizierbaren Stromerzeugung aus Wind- und Solarenergie leisten. U. a.<br />
definiert daher auch die Europäische Kommission in ihrer Energy Roadmap 2050 [3] sowie in<br />
ihrem Energy Infrastructure Priorities for 2020 [4] im Ausbau der Speicherkapazitäten in Europa<br />
einen wichtigen Baustein zur Umsetzung der EU Energie- und Klimaziele.<br />
Im Gegensatz zu diesen mittel- und langfristig prinzipiell sehr positiven energiewirtschaftlichen<br />
Randbedingungen für den Bau neuer Wasserkraftwerke haben sich die Preise im<br />
Strom- und z. T. auch im Regelenergiemarkt aus Sicht der Wasserkraft in den letzten drei bis<br />
vier Jahren tendenziell ungünstig entwickelt und führen vor allem bei potenziellen Investoren<br />
von Neubauprojekten zu Unsicherheiten, die eine Entscheidung über den Bau von Wasserkraftanlagen<br />
maßgeblich beeinflussen können. Gerade für Wasserkraftwerke, die typischerweise<br />
eine sehr lange Planungs- und Genehmigungs- sowie Bauphase haben, können die<br />
aktuellen Spot- und Forward-Notierungen im Strommarkt im Rahmen einer Investitionsentscheidung<br />
jedoch nur eingeschränkt berücksichtigt werden, da diese nicht notwendigerweise<br />
die langfristige Entwicklung der Erlöspotenziale von Wasserkraftanlagen widerspiegeln.<br />
Vor diesem Hintergrund stellt dieser Beitrag die Ergebnisse einer Analyse der Entwicklung<br />
des mittel- und langfristigen Marktumfelds für Wasserkraftprojekte in Österreich vor und zeigt<br />
anhand von zwei konkreten Neubauvorhaben wie sich diese Entwicklung auf die Bewertung<br />
der Erlössituation und damit die Wirtschaftlichkeit von Wasserkraftprojekten auswirken kann.<br />
2 Marktumfeld für Wasserkraftprojekte<br />
Die Wirtschaftlichkeit eines Wasserkraftprojekts wird grundsätzlich von einer Reihe unterschiedlicher<br />
Faktoren und den daraus ableitbaren Risiken bestimmt, die sich vereinfachend<br />
in die kostenbestimmenden Aspekte Bau & Betrieb sowie Finanzierung und den erlösbestimmenden<br />
Aspekt „Strompreis“ zusammenfassen lassen. Im Folgenden werden hierzu die<br />
aktuellen Entwicklungen im Strommarkt analysiert sowie ein Ausblick auf das mögliche zukünftige<br />
Marktumfeld für Wasserkraftanlagen gegeben.<br />
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2.1 Aktuelle Entwicklung im Strom- und Regelenergiemarkt<br />
Insgesamt befinden sich die Strompreise derzeit sowohl im Spot- als auch Forwardmarkt auf<br />
einem vergleichsweise moderaten Niveau und liefern damit im Gegensatz zu den mittel- und<br />
langfristig an sich sehr positiven energiewirtschaftlichen Randbedingungen keine eindeutigen<br />
Investitionssignale für den Bau neuer Wasserkraftanlagen. Abbildung 1 zeigt hierzu die<br />
Spotpreise der Jahre 2001 bis 2012 sowie die Forwardnotierungen <strong>2013</strong> bis 2018 für das<br />
Marktgebiet Deutschland/Österreich im Geldwert des Jahres 2012 1 .<br />
[€ 2012 /MWh]<br />
2001<br />
2002<br />
2003<br />
2004<br />
2005<br />
2006<br />
2007<br />
2008<br />
2009<br />
2010<br />
2011<br />
2012<br />
<strong>2013</strong><br />
2014<br />
29,5<br />
27,1<br />
35,0<br />
33,2<br />
52,3<br />
56,9<br />
41,7<br />
69,9<br />
2015<br />
2016<br />
2017<br />
2018<br />
41,1<br />
46,2<br />
51,4<br />
42,7<br />
44,0<br />
44,4<br />
43,7<br />
43,8<br />
44,0<br />
43,9<br />
EEX/EPEX-Spotmarkt Day Ahead<br />
EEX-Forward<br />
Abbildung 1: Jahresmittlere EEX/EPEX Day Ahead Spotmarktpreise und EEX Baseload-Forwards für<br />
Deutschland/Österreich (reale Preise im Geldwert 2012; Daten [5])<br />
Die nicht nur aus Sicht der Wasserkraft tendenziell ungünstige Entwicklung der Preise im<br />
Strommarkt lässt sich nicht nur im Marktgebiet Deutschland/Österreich sondern in praktisch<br />
allen europäischen Ländern feststellen. Die Ursachen hierfür liegen zum einen in den aktuell<br />
niedrigen Preisen für Erdgas und CO 2 -Zertifikate. Zum anderen wird die Preisbildung im<br />
deutsch-österreichischen Spotmarkt durch den starken Zubau der erneuerbaren Energien<br />
wesentlich beeinflusst (sog. Merit Order-Effekt). Dies führt u. a. zu einer Reduzierung der<br />
Peak-Preise während der Mittagszeit bei hoher PV-Einspeisung sowie sehr niedrigen – teilweise<br />
sogar negativen – Strompreisen während lastschwachen Zeiten an Wochenenden<br />
oder der Nacht und gleichzeitig hoher Windstromerzeugung. Abbildung 2 zeigt dies am Beispiel<br />
der EPEX-Spotpreise für das Marktgebiet Deutschland/Österreich sowie der Wind- und<br />
PV-Stromerzeugung in Deutschland zwischen 18. und 24. Juni 2012.<br />
1<br />
Forwardnotierungen als Phelix Baseload Year Future (Mittelwert Dezember 2012); Indexierung über VPI 2000 bzw. ab <strong>2013</strong><br />
jährliche Preissteigerung von 2 % unterstellt.<br />
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70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
30000<br />
€/MWh]<br />
1 25 49 73 97 121 145<br />
[MW]<br />
PV „drückt“ Spotpreis<br />
Wind „drückt“ Spotpreis<br />
Mo Di Mi Do Fr Sa So<br />
20000<br />
10000<br />
0<br />
1 25 49 Solar Wind 73 Solar+Wind 97 121 145<br />
Abbildung 2: EPEX Day Ahead-Spotpreise für das Marktgebiet Deutschland/Österreich sowie Windund<br />
PV-Stromerzeugung in Deutschland vom 18. - 24. Juni 2012 (Daten [5], [6])<br />
Vor allem die hohe mittagszeitliche Einspeisung aus PV-Anlagen führt in den Sommermonaten<br />
zu einer kontinuierlichen „Erosion“ der in der Vergangenheit in diesen laststarken Zeiten<br />
auftretenden Strompreisspitzen und damit zu einem auf Jahressicht moderaten mittleren<br />
Strompreis. Die aktuellen Notierungen im deutsch/österreichischen Forwardmarkt zeigen<br />
dabei auch für die kommenden Jahre keine Erholung der Strompreise, da mögliche Effekte<br />
steigender Brennstoff- und CO 2 -Kosten durch den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien<br />
kompensiert werden. Allerdings bestehen in dieser vom Markt erwarteten Entwicklung<br />
erhebliche Schwankungen und damit Unsicherheiten, wie in Abbildung 3 am Beispiel der<br />
Notierungen des Forwards für das Lieferjahr 2014 aus den vergangenen 5 Jahren zeigt.<br />
Abbildung 3: EEX Phelix Baseload Year Futures für 2014 [5]<br />
Im Gegensatz zu Laufkraftwerken können Speicherkraftwerke neben dem Strom- auch im<br />
Regelenergiemarkt vermarktet werden. Grundsätzlich stehen den Erlösen am Regelenergiemarkt<br />
jedoch Mindererlöse am Spotmarkt entgegen, da die Erzeugungsleistung eines<br />
Kraftwerks nicht uneingeschränkt in beiden Märkten vermarktet werden kann. Trotzdem hat<br />
sich in der Vergangenheit der Regelenergiemarkt zu einer attraktiven Vermarktungsoption für<br />
Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke entwickelt, da die Erlöse z. T. deutlich über dem<br />
Strommarkt lagen. Parallel zur Entwicklung an den Strommärkten haben sich in den letzten<br />
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Jahren jedoch auch in einzelnen Segmenten der Regelenergiemärkte die Preise tendenziell<br />
nach unten bewegt – vor allem die Preise am Minutenreservemarkt befinden sich heute<br />
deutlich unter dem Niveau der vergangenen Jahre. Abbildung 4 zeigt hierzu beispielhaft die<br />
Entwicklung der Preise für die Vorhaltung von Regelleistung (Leistungspreis) in Deutschland.<br />
Sekundärregelleistung<br />
Positive Minutenreserve<br />
Negative Minutenreserve<br />
Abbildung 4: Entwicklung der Leistungspreise im deutschen Regelenergiemarkt für Sekundärregelleistung<br />
(oben) und Minutenreserve (unten) [7]<br />
Neben der unmittelbaren Beeinflussung der Regelleistungspreise durch den Strommarkt<br />
wurde die Entwicklung der Preisstruktur am deutschen Regelenergiemarkt vor allem durch<br />
die signifikante Reduzierung des Regelleistungsbedarfs sowie ein grundsätzlich steigendes<br />
Angebot an regelfähigen Kraftwerken bestimmt. In Abhängigkeit vom tatsächlichen Angebot<br />
an regelfähigen Kraftwerken bilden sich jedoch immer wieder Phasen mit sehr hohen Preisen,<br />
insbesondere für die Bereitstellung negativer Regelleistung, aus.<br />
Im Gegensatz zum Strommarkt, wo über die Forward-Notierung eine kurz- und mittelfristige<br />
Einschätzung der Preisentwicklung gegeben ist, gibt es für den Regelenergiemarkt keine<br />
entsprechenden Märkte, da die Ausschreibungen und damit Preisbildungen meist täglich<br />
oder wöchentlich erfolgen. Durch die in der Vergangenheit gegebene Korrelation der Preise<br />
im Regelenergiemarkt mit den Preisen im Spotmarkt kann jedoch davon ausgegangen werden,<br />
dass sich die Preise eher moderat entwickeln werden, wobei wie in der Vergangenheit<br />
kurzfristige Preisausschläge nicht auszuschließen sind.<br />
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2.2 Ausblick 2020/2030<br />
Gerade für Wasserkraftwerke, die typischerweise eine sehr lange Planungs- und Genehmigungs-<br />
sowie Bauphase haben (6 – 10 Jahre), können die aktuellen Spot- und Forward-<br />
Notierungen im Strommarkt jedoch nur eingeschränkt im Rahmen einer Investitionsentscheidung<br />
herangezogen werden, da diese nicht notwendigerweise die langfristige Entwicklung<br />
der Marktpreise widerspiegeln. Häufig erfolgt die wirtschaftliche Bewertung von Kraftwerken<br />
daher mit Hilfe von langfristigen Strompreisprognosen, die auf Grundlage sog. Fundamentalmodelle<br />
erstellt werden. Wesentliche Eingangsgrößen in diese Modelle sind dabei u. a. die<br />
Entwicklung der Brennstoff- und CO 2 -Preise, der Nachfrage, des Netzausbaus sowie des<br />
Ausbaus der (geförderten) erneuerbaren Energien. Die Ergebnisse von fundamentalen<br />
Strommarktmodellen können damit die langfristige Strompreisentwicklung nur mit einer der<br />
Unsicherheit dieser Eingangsgrößen entsprechenden Bandbreite prognostizieren und unterscheiden<br />
sich in ihren Ergebnissen mitunter sehr deutlich. Abbildung 5 zeigt dies am Beispiel<br />
verschiedener Strompreisprognosen für den deutsch-österreichischen Großhandelsmarkt.<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
[€ 2012 /MWh]<br />
r2b/EEFA<br />
enervis<br />
PIK/IIRM<br />
Prognos/EWI/GWS<br />
IER/RWI/ZEW<br />
BET<br />
40<br />
30<br />
2015 2020 2025 2030<br />
EEX Baseload Year Future*<br />
*Mittelwert Dezember 2012<br />
Abbildung 5: Prognose Großhandelspreis in verschiedenen Studien bis 2030 sowie EEX Baseload<br />
Year Future 2015 bis 2018 (Mittelwert Notierungen Dezember 2012) [5], [8], [9], [10], [11], [12], [13]<br />
Die wesentlichen Ursachen für diese großen Unterschiede liegen vor allem in den unterschiedlichen<br />
Annahmen zur Entwicklung der Gas- und CO 2 -Preise sowie der Stromnachfrage<br />
– die Studien gehen bspw. für das Jahr 2020 von Gaspreisen zwischen 25 und<br />
40 € 2012 /MWh und CO 2 -Preisen zwischen 25 und 50 € 2012 /t CO2 aus. Im Vergleich dazu liegen<br />
derzeit für den Lieferzeitraum 2015 die Preise für Gas bei etwa 25 € 2012 /MWh und für CO 2 -<br />
Zertifikate bei rd. 6 € 2012 /t CO2 . Entsprechend befinden sich auch die aktuellen Forward-<br />
Notierungen im Strommarkt für 2015 bis 2018 an der unteren Grenze der in Abbildung 5 dargestellten<br />
Strompreisprognosen. Eine ausschließliche Bewertung von Erzeugungsprojekten<br />
anhand dieser langfristigen Strompreisprognosen würde daher für den Zeitraum 2020/2030<br />
tendenziell zu einer Überschätzung der Erlöspotenziale führen, sodass im Folgenden ausge-<br />
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hend von den aktuellen Forward-Notierungen und Langfristprognosen eine qualitativquantitative<br />
Einschätzung der Strompreisentwicklung bis 2030 durchgeführt wird.<br />
Trotz aller Unsicherheiten lassen die übergeordneten energiewirtschaftlichen und energiepolitischen<br />
Randbedingungen einen zumindest moderaten Anstieg der Strompreise für den<br />
Zeitraum nach 2020 erwarten. Zum einen gehen die meisten mittel- und langfristigen Prognosen<br />
von einem langsam wieder steigenden Erdgaspreis aus. Zum anderen werden auf<br />
europäischer Ebene die aktuell niedrigen Preise für CO 2 -Zertifikate für die Erreichung der<br />
langfristigen Klimaschutzziele sehr kritisch bewertet und bereits mögliche Maßnahmen diskutiert,<br />
wie die CO 2 -Preise in der 3. Phase des europäischen Zertifikatehandels in einen klimapolitisch<br />
„akzeptablen“ Bereich gesteuert werden können (vgl. u. a. [14]).<br />
Analysen gehen davon aus, dass sich der Strompreis bei einem Anstieg des CO 2 -Preises<br />
von derzeit 6 €/t CO2 auf den in der politischen Diskussion genannten Zielwert von 20 –<br />
25 €/t CO2 um etwa 11 €/MWh erhöhen könnte [34]. Bei einem gleichzeitigen moderaten Anstieg<br />
der Gaspreise könnte damit der jahresmittlere Strompreis im Jahr 2020 durchaus um<br />
bis zu 15 €/MWh über dem aktuellen Bereich von etwa 45 €/MWh liegen. Inwieweit dabei die<br />
strompreiserhöhenden Effekte von steigenden Gas- und CO 2 -Preisen durch den Merit Order-<br />
Effekt der erneuerbaren Energien wieder „ausgeglichen“ werden können, ist aus heutiger<br />
Sicht jedoch nicht eindeutig zu beantworten, da die langfristige Entwicklung sowohl der<br />
Commodity-Preise als auch der erneuerbaren Energien von einer gewissen Unsicherheit<br />
gekennzeichnet ist. Entsprechend sollte in einer Abschätzung der langfristigen Erlöspotenziale<br />
von Wasserkraftwerken die Steigerung der Strompreise konservativ bewertet werden –<br />
ein Bereich zwischen 50 und 55 € 2012 /MWh im Zeitraum 2020/2030 und damit eine Steigerung<br />
um 5 – 10 € 2012 /MWh gegenüber dem aktuellen Niveau ist dabei aus energiewirtschaftlicher<br />
Sicht darstellbar.<br />
Abzuwarten bleibt jedoch, ob mit dem heutigen Marktmodell der grenzkostenbasierten<br />
Strompreisbildung ausreichende Investitionsanreize geliefert werden, damit die für die Umsetzung<br />
der Energiewende langfristig erforderlichen flexiblen Kraftwerks- und Speicherkapazitäten<br />
auch tatsächlich errichtet werden. Grundsätzlich werden Unternehmen nur dann in<br />
Flexibilitäten auf der Erzeugungs- und Verbraucherseite sowie in Speichertechnologien investieren,<br />
wenn über die Lebensdauer der Anlagen eine angemessene Rendite erzielt werden<br />
kann. An sich sollte der steigende Bedarf an Flexibilität und Speichern eine solche Rendite<br />
mit hoher Wahrscheinlichkeit garantieren und damit Anreize für Investitionen liefern. Der<br />
rasante Ausbau der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien könnte jedoch auch das<br />
Gegenteil bewirken. Damit würden mit dem heutigen Marktmodell der grenzkostenbasierten<br />
Strompreisbildung anhand der Merit-Oder-Kurve der verfügbaren Erzeugungskapazitäten<br />
keine ausreichenden Anreize für Investitionen in flexible Kraftwerke und Speicher geliefert<br />
werden. Ein möglicher Ansatz, um dieses „Investitionsdilemma“ aufzulösen, stellen sog. Kapazitätsmärkte<br />
dar, über deren mögliche Einführung in jüngster Zeit sowohl auf nationaler als<br />
auch auf europäischer Ebene intensiver aber auch durchaus kontrovers diskutiert wird.<br />
In jedem Fall würde die Einführung von Kapazitätsmärkten auf Grund ihres komplexen Designs<br />
eine sorgfältige Analyse der energiewirtschaftlichen und energiepolitischen Randbedingungen<br />
und sinnvollerweise auch eine europaweite Koordination erfordern. Entsprechend<br />
ist nicht damit zu rechnen, dass ein solcher massiver Eingriff in das Marktdesign deutlich vor<br />
dem Jahr 2020 erfolgt und damit Zusatzerlöse für flexible Speicherwasserkraftwerke aus der<br />
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gesicherten Bereitstellung von Erzeugungsleistung vor diesem Zeitpunkt möglich sind. Langfristig<br />
ist jedoch zu erwarten, dass auch die gesicherte Leistung österreichischer Speicherkraftwerke<br />
in einem von Wind- und Solarstrom dominierten europäischen Stromversorgungssystem<br />
finanziell vergütet wird. Eine Quantifizierung der möglichen Kapazitätsprämien<br />
für Speicherkraftwerke bzw. auch andere Erzeugungs- und Speicheroptionen wird jedoch<br />
erst dann möglich sein, wenn die konkreten Randbedingungen eines Kapazitätsmarkts festgelegt<br />
worden sind. Erfahrungen aus Märkten mit bestehenden Kapazitätsprämien zeigen<br />
jedoch eine vergleichsweise große Spannbreite. Beispielsweise haben in Spanien Kraftwerke<br />
im Jahr 2012 zwischen rd. 1.200 und 4.600 €/MW erhalten, wohingegen in den USA zwischen<br />
20.000 und 35.000 €/MW p.a. in der Vergangenheit vergütet wurden [15], [16].<br />
3 Case Study: Erlöspotenzial der Kraftwerksprojekte Innervillgraten<br />
und Obere Isel<br />
Während der Einsatz konventioneller Kohle- oder Gaskraftwerke von der Höhe der Strompreise<br />
abhängig gemacht werden kann, erzeugen die dargebotsabhängigen Technologien<br />
Wind- und Wasserkraft sowie Photovoltaik grundsätzlich in Abhängigkeit vom erneuerbaren<br />
Energieangebot und nicht von der Höhe der Strompreise. Eine Ausnahme bilden dabei Wasserkraftwerke<br />
mit Speicheroption, wo in Abhängigkeit von der Zuflusscharakteristik und<br />
Speichergröße eine Optimierung des Kraftwerkseinsatzes zur Erzeugung in den Stunden mit<br />
den höchsten Strompreisen erfolgen kann. Die Bewertung von Stromerzeugungsanlagen<br />
kann daher grundsätzlich nicht auf Basis der in Abbildung 1 dargestellten jahresmittleren<br />
Strompreise erfolgen, sondern es müssen die tages- und jahreszeitlichen Unterschiede im<br />
Erzeugungsverhalten in Bezug zu den ebenfalls im Tages- und Jahresverlauf schwankenden<br />
Strompreisen gesetzt werden. Dies wird im folgenden Abschnitt beispielhaft anhand der zwei<br />
konkreten Neubauvorhaben Obere Isel und Innervillgraten dargestellt (Tabelle 1), für die<br />
ausgehend von einer ex-post Analyse der Einsatzcharakteristik im deutsch-österreichischen<br />
Strommarkt eine qualitativ-quantitative Prognose der Erlöspotenziale für den Zeitraum<br />
2020/2030 unter Berücksichtigung der Chancen und Risiken im Kontext der Energiewende<br />
2050 durchgeführt wird.<br />
Tabelle 1: Anlagenkenndaten Kraftwerk Innervillgraten und Obere Isel [17], [18], [19]<br />
Kraftwerk Innervillgraten<br />
Stallerbach<br />
Kalksteinbach<br />
Kraftwerk Obere Isel<br />
Ausbauwassermenge [m 3 /s] 1,1 0,45 15,0<br />
Nettofallhöhe [m] 131,2 195,2 355,8<br />
Nennleistung [MW] 1,3 0,8 47,0<br />
Jahresregelarbeit [GWh/a] 4,9 2 2,7 2 128,0<br />
Speicher [m 3 ] - - 200.000<br />
2<br />
KWIV: Abweichend zu dem vom Projektwerber angegebenem mechanischen Regelarbeitsvermögen von in Summe<br />
9,7 GWh/a [20]; KWOI: unter Berücksichtigung Pumpstromverbrauch für Beileitung Dorferbach<br />
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Das Kraftwerk Obere Isel (KWOI) im Osttiroler Virgental wird von der INFRA Project Development<br />
GmbH gemeinsam mit den Gemeinden Prägraten und Virgen entwickelt und geplant.<br />
Für das Projekt wurde Ende 2012 die Umweltverträglichkeitserklärung eingereicht , die Inbetriebnahme<br />
ist für 2018 geplant. Die Osttiroler Gemeinde Innervillgraten beabsichtigt demgegenüber<br />
den Bau der beiden Kleinwasserkraftwerke Stallerbach und Kalksteinbach. Da der<br />
im Februar 2011 ausgestellte Wasserrechtsbescheid des Amtes der Tiroler Landesregierung<br />
vom Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft aufgehoben<br />
wurde, ist derzeit allerdings unklar, ob das Kraftwerk Innervillgraten (KWIV) tatsächlich<br />
realisiert wird.<br />
3.1 Ein Blick zurück: Ex-post Analyse Strommarkt 2004 - 2012<br />
Die Ergebnisse der wirtschaftlichen Bewertung eines Wasserkraftwerks auf Grundlage historischer<br />
Strompreise können zwar nicht unmittelbar in die Zukunft fortgeschrieben werden, es<br />
lassen sich jedoch wichtige energiewirtschaftliche Erkenntnisse u. a. in Bezug auf die Auslegung<br />
der Anlage sowie Einsatzoptimierung bei Kraftwerken mit Speichern gewinnen, die für<br />
eine Bewertung der zukünftigen Erlöspotenziale berücksichtigt werden sollten.<br />
Für das Kraftwerk Obere Isel wurde dabei eine ex-post Einsatzoptimierung für die Jahre<br />
2004 bis 2012 anhand der zur Verfügung stehenden hydrologischen Daten sowie EPEX<br />
Day-Ahead-Spotmarktpreise in stündlicher Auflösung modelliert. Zur Umsetzung der Modellierung<br />
wurden die technischen und hydrologischen Parametern des Kraftwerks im Speicheroptimierungs-<br />
und -simulationsprogramm SOPSIM der e3 consult abgebildet. Das in<br />
Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Energiewirtschaft der Universität Duisburg-Essen in<br />
GLPK (GNU Linear Programming Kit; http://www.gnu.org/software/glpk/) entwickelte Modell<br />
ermöglicht, den Einsatz einer Wasserkraftwerksgruppe mit bis zu drei Speicherbecken und<br />
vier Kraftwerksanlagen (davon drei optional als Pumpspeicher) stundenscharf abzubilden<br />
und zu optimieren, wobei als Zielfunktion des deterministischen, linearen Optimierungsproblems<br />
eine Maximierung der Erlöse vorgegeben ist. Die Ergebnisse der Einsatzoptimierung<br />
sind in Tabelle 2 zusammengefasst.<br />
Tabelle 2: Erlöspotenziale Kraftwerk Obere Isel im EPEX Day-Ahead-Spotmarkt 2004 - 2012<br />
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012<br />
Spez. Erlös [€ 2012 /MWh] 39,2 63,5 68,3 51,2 87,2 45,5 52,6 57,5 48,8<br />
Basepreis [€ 2012 /MWh] 33,2 52,3 56,9 41,7 69,9 41,1 46,2 51,4 42,7<br />
Erlös / Basepreis 118% 121% 120% 123% 125% 111% 114% 112% 114%<br />
Durch die Möglichkeit, die Abarbeitung des energiewirtschaftlich nutzbaren Wasserabflusses<br />
zum Teil in Stunden mit höheren Strompreisen verschieben zu können, liegen die spezifischen<br />
Erlöse mit rd. 57,1 € 2012 /MWh im Durchschnitt um 18 % über den jahresmittleren<br />
Spotpreisen. Trotz des mit 200.000 m 3 verhältnismäßig kleinen Speichervolumens (Abarbeitung<br />
bei 15 m 3 /s Ausbauwassermenge in 3:45 Stunden) kann der Speicher den energiewirtschaftlichen<br />
Wert des Kraftwerks damit im Vergleich zu einer reinen Laufkraftanlage deutlich<br />
erhöhen. Grundsätzlich steigt dieser mit zunehmender Speichergröße, jedoch besteht i. Allg.<br />
kein linearer Zusammenhang zwischen Speichergröße und Erlöspotenzial; vielmehr nähern<br />
sich die Erlöse asymptotisch einem Grenzwert an. Um die Frage der „optimalen“ Speicher-<br />
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größe für das Kraftwerksprojekt Obere Isel beantworten zu können, wurde daher zusätzlich<br />
zu den Simulationen mit dem projektierten Speichervolumen von 200.000 m 3 eine Variation<br />
der Speichergröße zwischen 0 und 1 Mio. m 3 durchgeführt (Abbildung 6).<br />
12<br />
11<br />
2008<br />
Erlöse in Mio. € 2012 /a<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0<br />
Speichervolumen in Mio. m 3<br />
2006<br />
2005<br />
2011<br />
2010<br />
2012<br />
2009<br />
2007<br />
2004<br />
Abbildung 6: Erlöspotenziale des Kraftwerks Obere Isel im EPEX Day-Ahead-Spotmarkt 2004 bis<br />
2012 in Abhängigkeit unterschiedlicher Speichergrößen<br />
Das Ergebnis der Simulationsläufe zeigt, dass das projektierte Speichervolumen am unteren<br />
Ende eines Bereichs liegt, in dem eine weitere Vergrößerung des Speichervolumens nur<br />
noch einen vergleichsweise geringen Effekt auf die Erlöspotenziale in den Jahren 2004 –<br />
2012 gehabt hätte. Das projektierte Speichervolumen liegt damit innerhalb einer aus energiewirtschaftlicher<br />
Sicht sinnvollen Bandbreite, zumal ein Kraftwerk mit einem deutlich kleineren<br />
Speicher auch den Nachteil hätte, am Regelenergie- oder einem zukünftigen Kapazitätsmarkt<br />
nur eingeschränkt teilnehmen zu können. Für die abschließende Beantwortung der<br />
Frage der „optimalen“ Speichergröße sind neben der Erlösseite zusätzlich auch die Kostenseite,<br />
also die Investitionskosten für den Speicher, zu berücksichtigen, welche im Rahmen<br />
dieses Beitrags jedoch nicht betrachtet werden.<br />
Für das Kraftwerksprojekt Innervillgraten besteht demgegenüber nicht die Möglichkeit einer<br />
aktiven Einsatzoptimierung, da die Anlage über keinen Speicher verfügt. Da für die beiden<br />
Kleinwasserkraftwerke nur die monatsmittleren nutzbaren Abflussmengen der Jahre 1991 -<br />
2003 sowie 2006 vorliegen, erfolgt die ex-post Bewertung der spezifischen Erlöspotenziale<br />
aus den Monatsmittel der hydrologischen Daten sowie der monatsmittleren EPEX Day-<br />
Ahead Spotpreise (Tabelle 3).<br />
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Tabelle 3: Erlöspotenziale Kraftwerk Innervillgraten im EPEX Day-Ahead-Spotmarkt 2004 - 2012<br />
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012<br />
Spez. Erlös [€ 2012 /MWh] 33,0 52,1 53,6 41,5 73,2 38,6 46,2 51,7 41,9<br />
Basepreis [€ 2012 /MWh] 33,2 52,3 56,9 41,7 69,9 41,1 46,2 51,4 42,7<br />
Erlös / Basepreis 99% 100% 94% 100% 105% 94% 100% 101% 98%<br />
Die spezifischen Erlöse liegen mit rd. 48,0 € 2012 /MWh im Durchschnitt knapp 1 % unter den<br />
jahresmittleren Spotpreisen, wobei in Abhängigkeit von der saisonalen Strompreisstruktur in<br />
den jeweiligen Jahren deutliche Schwankungen auftreten können.<br />
3.2 Chancen und Risiken im Kontext Energiewende 2050<br />
Mit dem in Abschnitt 2.2 dargestellten Ausblick auf die Strompreisentwicklung im Zeitraum<br />
2020/2030 sowie der im vorangegangenen Abschnitt 3.1 durchgeführten Bewertung anhand<br />
historischer Strompreise kann eine erste Einschätzung der Erlöspotenziale der beiden Kraftwerksprojekte<br />
gegeben werden. Jedoch werden bei einer solchen Betrachtung mögliche zusätzliche<br />
Chancen – aber auch Risiken – vor allem für Speicherkraftwerke nicht notwendigerweise<br />
berücksichtigt, die sich aus den mit der Umsetzung der nationalen und europäischen<br />
Klima- und Erneuerbaren-Ziele zusammenhängenden Veränderungen im Strommarkt<br />
ergeben können. Die folgenden Aspekte sind in diesem Zusammenhang zu berücksichtigen:<br />
• Langfristige Entwicklung des Speicherbedarfs / neue Speichertechnologien<br />
• Steigende Volatilität der Strompreise<br />
• Untertägige Einsatzoptimierung im Intraday-Markt<br />
• Kapazitätsprämie für die Bereitstellung gesicherter Leistung<br />
Ein grundsätzliches Risiko bei der Bewertung von Speicherkraftwerken stellt die langfristige<br />
Entwicklung des Speicherbedarfs dar, der zum einen von der Geschwindigkeit des Ausbaus<br />
der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und damit vom Bedarf an zusätzlicher flexibler<br />
Erzeugungs- und Speicherleistung abhängig ist. Zum anderen werden Speicherkraftwerke<br />
im Wettbewerb mit anderen Erzeugungs- (z. B. GuD-, Blockheizkraftwerke) und Speichertechnologien<br />
(z. B. Batterien) sowie einem intelligenten Lastmanagement stehen. Beispielsweise<br />
zeigt eine aktuelle VDE-Studie für Deutschland [21], dass die schwankende Erzeugung<br />
von Windkraft und PV bis zu einem Anteil der erneuerbaren Energien an der jährlichen<br />
Stromerzeugung von etwa 40 % durch thermische Kraftwerke und eine geringe Abregelung<br />
der Erneuerbaren effizient ausgeglichen werden kann. Erst ab einem Anteil von 40 %<br />
werden zusätzliche Kurz- und Langzeitspeicher parallel zum Ausbau der Erneuerbaren für<br />
die Aufrechterhaltung einer stabilen Stromversorgung erforderlich. Nach den Zielen des aktuellen<br />
Erneuerbaren-Energien-Gesetz (<strong>EEG</strong>) soll dieser Anteil in Deutschland zwischen<br />
2020 und 2025 erreicht und bis 2050 auf 80 % ausgebaut werden. Für einen 80 %-Anteil der<br />
erneuerbaren Energien schätzt die o. a. VDE-Studie, dass in einem volkswirtschaftlich optimierten<br />
Stromversorgungssystem zusätzlich zu den heute vorhandenen Speichern etwa<br />
14 GW bzw. 70 GWh an Kurzzeitspeichern und ca. 18 GW bzw. 7,5 TWh an Langzeitspeichern<br />
benötigt werden. Auch wenn sich dieser Speicherbedarf primär auf Strom-zu-Strom-<br />
Speichertechnologien bezieht, zeigt der Vergleich zum aktuellen Speicherbestand in<br />
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Deutschland (ca. 6,5 GW bzw. 40 GWh), dass langfristig ein sehr hoher Bedarf an zusätzlicher<br />
flexibler Erzeugungs- und Speicherleistung besteht, von dem auch Speicherkraftwerke<br />
ohne Pumpoption – wie das Kraftwerksprojekt Obere Isel – profitieren können. Insofern kann<br />
unter der Prämisse einer weiteren Umsetzung der nationalen und europäischen Klima- und<br />
Erneuerbaren-Ziele das Risiko eines nicht gegebenen zusätzlichen Flexibilitäts- und Speicherbedarfs<br />
im deutsch-österreichischen aber auch europäischen Stromversorgungssystem<br />
als gering eingestuft werden.<br />
Neben diesem (geringen) Mengenrisiko besteht grundsätzlich auch ein Technologierisiko, da<br />
für die Systemintegration erneuerbarer Energien neben den seit Jahrzehnten marktreif verfüg-baren<br />
Speicher- und Pumpspeicherkraftwerken zukünftig beispielsweise dezentrale<br />
Klein-speicher oder die chemische Speicherung des erneuerbaren Stroms als Wasserstoff<br />
bzw. synthetisches Methan genutzt werden können. Allerdings sind Batteriespeicher derzeit<br />
noch relativ weit von einer wirtschaftlichen Anwendbarkeit zur großtechnischen Stromspeicherung<br />
entfernt bzw. befindet sich das Konzept der Wasserstoff- und Methanspeicherung<br />
erst am Anfang der Forschungs- und Entwicklungsphase. So geht das an sich sehr optimistische<br />
Eckpunktpapier der Deutschen Energie-Agentur zu Speichergas davon aus, dass die<br />
Systemlösung Power to Gas nicht vor dem Zeitkorridor 2020/25 als [...wirtschaftlich tragfähige,<br />
groß-technisch erprobte Option...] verfügbar sein wird [22]. Auch zweifelt mittlerweile<br />
selbst der deutsche Umweltminister Altmaier daran, dass die Zielvorgabe der deutschen<br />
Bundesregierung bei der Elektromobilität von 1 Mio. Fahrzeuge bis 2020 auch nur annähernd<br />
erreicht werden kann [23]. Damit würden die in den Fahrzeugen installierten Speicher<br />
jedoch auch nicht zur Netzregelung und Lieferung von Reserveleistung zur Verfügung stehen.<br />
Vor diesem Hintergrund kann zumindest für den Zeitraum bis 2030 unterstellt werden,<br />
dass die Entwicklung der Strompreise nicht nachhaltig von einer signifikanten Marktdurchdringungen<br />
mit Batterie- und Wasserstoff-/Methanspeichern „negativ“ beeinflusst wird. Auch<br />
hier kann für das Kraftwerksprojekt Obere Isel das unmittelbare Risiko einer „Marktverdrängung“<br />
durch alternative Speichertechnologien als gering bewertet werden kann.<br />
Neben den Risiken durch eine beschleunigte technologische Innovation liefert die Energiewende<br />
aber auch Chancen, die sich aus dem insgesamt steigenden Bedarf für flexible Erzeugungs-<br />
und Speicherkapazitäten ableiten lassen. Durch den volatilen Charakter der<br />
Wind- und PV-Stromerzeugung und der damit einhergehenden starken Schwankungen im<br />
Angebot an verfügbarer Kraftwerksleistung ist zu erwarten, dass mit dem weiteren Ausbau<br />
der erneuerbaren Energien die Volatilität im Strommarkt wieder ansteigen wird. Auch bei<br />
einem im Jahresmittel ggf. nur moderat steigenden Strompreis kann sich dadurch die wirtschaftliche<br />
Attraktivität von schnell regelfähigen Speicherkraftwerken deutlich erhöhen, da<br />
parallel zur Volatilität der Strompreise auch die „Upside“-Potenziale gegenüber dem Jahresbasepreis<br />
ansteigen werden. Umgekehrt werden Wasserkraftwerke ohne Möglichkeit einer<br />
bedarfsorientierten Fahrweise von einer steigenden Volatilität der Strompreise nicht profitieren<br />
können. Vor allem bei Laufkraftanlagen mit ausgeprägtem Sommerabfluss können auf<br />
Grund der zunehmenden Beeinflussung der Spotpreise durch die PV-Einspeisung während<br />
der Mittagsstunden die Erlöse im Vergleich zu den jahresmittleren Strompreisen höhere Abschläge<br />
als in der Vergangenheit eintreten.<br />
Für das Kraftwerk Obere Isel und seine Möglichkeit, über die Bewirtschaftung des Speichers<br />
die Erzeugung zu einem Teil an die Höhe der Strompreise anzupassen, führt eine steigende<br />
Volatilität der Strompreise damit zu einem höheren mittleren Erlös je erzeugter MWh. Auch<br />
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wenn dieses „Upside-Potenzial“ gegenüber dem Basepreis in den vergangenen 4 Jahren auf<br />
etwa 13 % zurückgegangen ist, sollte mit dem Ausbau der Stromerzeugung aus fluktuierenden<br />
erneuerbaren Energien mittel- und langfristig jedoch zumindest wieder die obere Bandbreite<br />
der vergangenen 8 Jahre erreicht werden. Als eher moderater Ansatz wird daher für<br />
den Zeitraum 2020/2030 ein „Upside“ von 15 – 18 % für die Bewertung des Kraftwerksprojekts<br />
Obere Isel berücksichtigt. Für das Kraftwerk Innervillgraten ist demgegenüber zu erwarten,<br />
dass sich die „Abschläge“ gegenüber dem Jahresbasepreis mittel- und langfristig tendenziell<br />
erhöhen werden<br />
Zusätzlich zur Optimierung des Speichereinsatzes im Day-Ahead-Spotmarkt wird zukünftig<br />
eine untertägige Einsatzoptimierung im Intraday-Markt an Bedeutung gewinnen. Durch die<br />
Möglichkeit, systemimmanente Prognoseabweichungen der Last und vor allem der Erneuerbaren<br />
im Intraday-Markt ausgleichen zu können, liegt die Volatilität der Preise im Intraday-<br />
Markt i. Allg. höher als im Day-Ahead-Markt. In Abbildung 7 ist dies am Beispiel des EPEX-<br />
Spotmarkts Day-Ahead und Intraday für jeweils eine Woche im Jänner und Juni 2012 dargestellt.<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
80<br />
60<br />
€/MWh]<br />
Day Ahead<br />
Intraday<br />
1<br />
18.6.<br />
25<br />
19.6.<br />
49<br />
20.6.<br />
73<br />
21.6.<br />
97<br />
22.6.<br />
121<br />
23.6.<br />
145<br />
24.6.<br />
€/MWh]<br />
40<br />
20<br />
0<br />
1 23.1. 25 24.1. 49 25.1. 73 26.1. 97 27.1. 121 28.1. 145 29.1.<br />
Abbildung 7: EPEX Day-Ahead und Intraday Spotmarktpreise (gewichteter Stundenwert) für die Wochen<br />
23. - 29.1.2012 und 18. - 24.6.2012 [5], [6]<br />
Gut zu erkennen ist dabei, dass die Volatilität der Spotpreise im Intraday-Markt deutlich höher<br />
als im Day-Ahead-Markt ist und damit Speicherkraftwerke bei einer untertägigen Einsatzoptimierung<br />
zusätzliche Erlöspotenziale erschließen können. In den exemplarisch analysierten<br />
Wochen liegen die mittleren Preise im Intraday-Markt um 3,2 bzw. 2,0 €/MWh (rd. 8<br />
bzw. 4 %) über den Day-Ahead-Preisen – bei einer Optimierung des Speichereinsatzes in<br />
bei-den Märkten kann gegenüber dem ausschließlichen Einsatz im Day-Ahead-Markt das<br />
„Upside“ sogar bis zu 13 % (5,1 €/MWh; 23. – 29.1.2012) bzw. 6 % (2,7 €/MWh; 18. –<br />
24.6.2012) erreichen. Allerdings wird es in der praktischen Umsetzung der Kraftwerkseinsatzoptimierung<br />
nicht möglich sein, immer die jeweils höchsten Preise im vor- bzw. untertägigen<br />
Spotmarkt zu erzielen. Auch können die Ergebnisse der beiden exemplarisch dargestellten<br />
Wochen nicht ohne eine weitergehende Analyse des Intraday-Markts auf einen län-<br />
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geren Zeitraum übertragen werden. Jedoch wird allgemein davon ausgegangen, dass Intraday-Märkte<br />
zukünftig vor allem für den Ausgleich der schwankenden erneuerbaren Energien<br />
weiter an Bedeutung gewinnen werden (u. a. [25], [26]), wodurch sich gerade für Speicherkraftwerke<br />
zusätzliche attraktive Vermarktungsoptionen ergeben können. Für die Ermittlung<br />
der Erlöspotenziale des Kraftwerksprojekts Obere Isel sollte jedoch im Hinblick auf eine konservative<br />
Bewertung nur ein zusätzlicher Wertbeitrag aus der Möglichkeit einer untertägigen<br />
Einsatzoptimierung von 1 – 2 € 2012 /MWh berücksichtigt werden, auch wenn sich längerfristig<br />
durchaus höhere Optimierungspotenziale ergeben sollten.<br />
Der energiewirtschaftliche Wert eines Speicherkraftwerks zeigt sich jedoch nicht ausschließlich<br />
in den gegenüber dem jahresmittleren Basepreis höheren spezifischen Erlösen sondern<br />
auch durch die Möglichkeit, eine zusätzliche Kapazitätsprämie für die Bereitstellung gesicherter<br />
Leistung erhalten zu können, was heute bei einer Vermarktung von Regelleistung<br />
und zukünftig ggf. auch im Rahmen eines Kapazitätsmarkts möglich ist. Die Vermarktung<br />
von Regelleistung ist dabei vor allem im deutschen Markt attraktiv, der im Vergleich zu Österreich<br />
eine deutlich höhere Nachfrage und ein tendenziell höheres Preisniveau aufweist.<br />
Zwar ist der grenzüberschreitende Handel von Regelleistung bisher nur eingeschränkt möglich;<br />
die Europäische Kommission hat den Prozess zur Entwicklung eines wettbewerblichen<br />
europäischen Regelenergie- und Regelleistungsmarktes jedoch bereits angestoßen [27], sodass<br />
zukünftig auch die Regelleistungsmärkte der österreichischen Nachbarländer für die<br />
Vermarktung heimischer Speicherkraftwerke offen stehen. Allerdings ist die Quantifizierung<br />
der möglichen Zusatzerlöse auf dem Regelleistungsmarkt für ein Speicherkraftwerk vergleichsweise<br />
komplex, da diese neben den Regelleistungs- und Regelenergiepreisen insbesondere<br />
von der Vermarktungsstrategie abhängig sind. Zusätzlich muss berücksichtigt werden,<br />
dass ein Kraftwerk in unterschiedlichen Märkten nur eingeschränkt parallel vermarktet<br />
werden kann und das eigene Angebot in den Auktionsverfahren für Regelleistung nicht immer<br />
einen Zuschlag erhalten wird. Auch wenn das heutige Preisniveau am Regelleistungsmarkt<br />
im langjährigen Vergleich bereits sehr niedrig liegt , wird daher für die Quantifizierung<br />
der langfristig möglichen Zusatzerlöse für das Kraftwerk Obere Isel ein sehr konservativer<br />
Ansatz gewählt. Werden dabei die Zusatzerlöse aus der Regelleistungsvermarktung und die<br />
Erlöse aus einem nach 2020 sehr wahrscheinlichen Kapazitätsmarkt gemeinsam als „Kapazitätsprämie<br />
für die Bereitstellung gesicherter Leistung“ betrachtet, wird daher eine konservative<br />
Bandbreite mit 5.000 – 8.000 €/MW*a abgeschätzt. Bei einer geplanten Nennleistung<br />
des KWOI von 46,5 MW und einer mittleren Jahreserzeugung von 130 GWh/a entspricht<br />
dies einem Erlöspotenzial von etwa 2 – 3 €/MWh.<br />
4 Ergebnisse und Schlussfolgerungen<br />
Im Gegensatz zu den mittel- und langfristig prinzipiell sehr positiven energiewirtschaftlichen<br />
Randbedingungen haben sich die Preise im Strom- und z. T. auch im Regelenergiemarkt aus<br />
Sicht der Wasserkraft in den letzten drei bis vier Jahren tendenziell ungünstig entwickelt.<br />
Neben vergleichsweise niedrigen CO 2 - und Gaspreisen hat vor allem der unerwartet starke<br />
Zubau an erneuerbaren Energien in Deutschland die Großhandelspreise im deutschösterreichischen<br />
Marktgebiet unter Druck gesetzt, so dass das aktuelle Marktniveau nur<br />
noch bei etwa 45 €/MWh liegt. Auch wenn kurzfristig eine nachhaltige Erholung der Börsenstrompreise<br />
nicht zu erwarten ist, kann insbesondere von einer klimapolitisch gewollten Erhö-<br />
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hung der CO 2 -Preise ein positiver Impuls ausgehen, so dass im Zeitraum 2020/2030 ein jahresmittlerer<br />
Strompreis von 50 – 55 € 2012 /MWh realistisch erscheint. Während Speicherkraftwerke<br />
ihren Einsatz so optimieren können, dass gegenüber dem mittleren Spotpreis ein „Upside“<br />
erwirtschaftet wird, werden vor allem Laufwasseranlagen mit einer hohen Sommererzeugung<br />
in den Sommermonaten von der zunehmenden PV-Stromerzeugung negativ beeinflusst<br />
werden („Downside“). Zusätzlich werden von den in Diskussion befindlichen regulatorischen<br />
Anpassungen im Marktdesign insbesondere Speicherkraftwerke profitieren, wenn<br />
bspw. über Kapazitätsmärkte die Bereitstellung gesicherter Leistung vergütet wird. Im Vergleich<br />
der beiden analysierten Projekte Innervillgraten und Obere Isel ist damit zu erwarten,<br />
dass mit dem Kraftwerk Obere Isel deutlich höhere spezifische Erlöse als mit dem Kraftwerk<br />
Innervillgraten erzielt werden können. Abbildung 8 fasst hierzu die im Rahmen dieses Beitrags<br />
dargestellte qualitativ-quantitative Bewertung der Erlöspotenziale für das Kraftwerk<br />
Obere Isel zusammen.<br />
[€ 2012 /MWh]<br />
65<br />
70<br />
65 €/MWh<br />
50<br />
45<br />
55<br />
50<br />
61<br />
58<br />
steigende Gas- und CO 2 -Preise + höhere Volatilität der Strompreise +<br />
untertägige Einsatzoptimierung + Anpassungen im Marktdesign<br />
Aktuelles<br />
Strompreisniveau<br />
Strompreisniveau<br />
nach 2020<br />
Einsatzoptimierung<br />
Speicher<br />
Intraday-Opt. +<br />
gesicherte Leistung<br />
Abbildung 8: Erlöspotenziale der Kraftwerksprojekte Obere Isel zwischen 2020 und 2030<br />
Während der dargestellte Bewertungsansatz für das Kraftwerksprojekt Obere Isel ein langfristiges<br />
Erlöspotenzial von 61 – 70 € 2012 /MWh zeigt, würden die mittleren Erlöse für das<br />
Kraftwerk Innervillgraten auf Grund der preissenkenden Effekte der Photovoltaik während<br />
der Sommermonate unter den jahresmittleren Basepreis von 50 – 55€ 2012 /MWh fallen. Auch<br />
wenn aus der energiewirtschaftlichen Analyse von zwei einzelnen Kraftwerksprojekten keine<br />
allgemein gültigen Aussagen für die Perspektiven der Wasserkraft abgeleitet werden können,<br />
bestätigt diese die zukünftig steigende energiewirtschaftliche Wertigkeit von Speicherkraftwerken.<br />
Literatur<br />
[1] Neubarth, J. (2011): Integration erneuerbarer Energien in das Stromversorgungssystem.<br />
Schwerpunktthema in Energie für Deutschland 2011, Weltenergierat - Deutschland e. V., Berlin.<br />
[2] Pöyry Energy GmbH (2008): Wasserkraftpotentialstudie Österreich, Studie im Auftrag des VEÖ,<br />
Wien.<br />
[3] European Commission (2011): A Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in<br />
2050 (Energy Roadmap 2050), COM(2011) 885/2.<br />
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8. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU Wien <strong>IEWT</strong> <strong>2013</strong><br />
[4] European Commission: COM(2010) 677 – Energy infrastructure priorities for 2020 and beyond -<br />
A Blueprint for an integrated European energy network.<br />
[5] European Energy Exchange: Marktdaten Strom und Erdgas, verfügbar unter www.eex.com<br />
[6] European Energy Exchange: EEX-Transparenzplattform, verfügbar unter http://www.transparency.eex.com/de/<br />
[7] Thomaschki, K. (2012): Entwicklung des Regelenergiemarktes unter veränderten Markt- und<br />
Wettbewerbsbedingungen, Vortrag im Rahmen der Euroforumkonferenz Virtuelle Kraftwerke,<br />
Berlin.<br />
[8] enervis energy advisors (2011): Atomausstieg bis zum Jahr 2020: Auswirkungen auf Investitionen<br />
und Wettbewerb in der Stromerzeugung, Berlin.<br />
[9] Prognos/EWI/GWS (2011): Energieszenarien 2011, Basel, Köln, Osnabrück.<br />
[10] IER/RWI/ZEW (2010): Die Entwicklung der Energiemärkte bis 2030 (Energieprognose 2009),<br />
Berlin.<br />
[11] r2b energy consulting/EEFA (2010): Ökonomische Auswirkung einer Laufzeitverlängerung deutscher<br />
Kernkraftwerke, Köln/Münster.<br />
[12] BET (2012): Technische Optionen zur Verbindung von Offshore-HGÜ-Kopfstationen und deren<br />
wirtschaftliche Implikation, Kurzgutachten im Auftrag der der Stiftung OFFSHORE-<br />
WINDENERGIE und des Offshore Forum Windenergie, Aachen.<br />
[13] Knopf, B. et al (2011): Der Einstieg in den Ausstieg: Energiepolitische Szenarien für einen<br />
Atomausstieg in Deutschland, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und Institut für Infrastruktur<br />
und Ressourcenmanagement an der Universität Leipzig, WISO Diskurs, Bonn.<br />
[14] CO 2 Handel.de (2012): Sorge im EU-Parlament um Emissionshandel wächst (13.07.2012).<br />
http://www.co2-handel.de/article185_18651.html (aufgerufen am 13. Juli 2012).<br />
[15] Platts (2011): Spain's government passes decree on 2012 power capacity payments.<br />
http://www.platts.com/RSSFeedDetailedNews/RSSFeed/NaturalGas/8606293 (aufgerufen am<br />
14. Juli 2012).<br />
[16] A.T. Kearney (2012): Pressemitteilung vom 28. Juni 2012 zur Studie „Zubau von Kraftwerkskapazitäten<br />
insbesondere in Süddeutschland erforderlich - Einführung eines regionalen Kapazitätsmarktes<br />
kann Abhilfe schaffen“, Düsseldorf.<br />
[17] INFRA Project Development GmbH: Wasserkraft Obere Isel - Der Virgentaler Weg,<br />
http://www.virgentalerweg.at/ (aufgerufen am 8. Juni 2012).<br />
[18] Amt der Tiroler Landesregierung: Wasserkraftanlage Stallerbach und Wasserkraftanlage Kalksteinbach<br />
- wasser-, forst- und starkstromwegerechtliche Bewilligung; Bescheid vom 08.02.2011,<br />
Zl. IIIa1-W-10.153/121<br />
[19] Neubarth, J.: Perspektiven des Wasserkraftwerksprojekts Obere Isel aus energiewirtschaftlicher<br />
Sicht unter besonderer Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte, Studie im Auftrag der INFRA<br />
Project Development GmbH (verfügbar unter www.virgentalerweg.at), Innsbruck (2012)<br />
[20] Neubarth, J.: Energiewirtschaftliche Bewertung der Wasserkraftprojekte Stallerbach und Kalkstein-bach,<br />
Gutachten der e3 consult im Auftrag von Herrn Benjamin Schaller (unveröffentlicht),<br />
Innsbruck (2011)<br />
[21] Adamek, F. et al. (2012): Energiespeicher für die Energiewende, Studie des VDE e.V., Frankfurt<br />
a. Main.<br />
[22] Deutsche Energie-Agentur (2012): Eckpunkte einer Roadmap Power to Gas (13.06.2012), Berlin.<br />
[23] Welt Online (2012): Energiewende: Altmaier zweifelt an planmäßiger Umsetzung (15.07.2012).<br />
http://www.welt.de/newsticker/news1/article108297002/Energiewende-Altmaier-zweifelt-anplanmaessiger-Umsetzung.html<br />
(aufgerufen am 18. Juli 2012).<br />
[24] European Power Exchange: Marktdaten Auktions- und Intraday-Handel, verfügbar unter<br />
www.epex.com.<br />
[25] Eurelectric (2011): RES Integration and Market Design: are Capacity Remuneration Mechanisms<br />
needed to ensure generation adequacy?, Brüssel.<br />
[26] Weber, C. (2011): Wettbewerb und Erneuerbare, Vortrag im Rahmen der „Internationalen Energiewirtschaftstagung<br />
IWET 2011“, Wien.<br />
[27] Friedl, W. et al. (2012): Marktbasierte Beschaffung von Regelreserve, Vortrag im Rahmen des<br />
„12. Symposium Energieinnovation“, Graz.<br />
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