Bild oben: „Börsendiagramm Energie“ © biDaala studio, 2024

Der Regelenergiemarkt

Ein Eckpfeiler der Energiewende

In der zunehmend dezentralisierten und auf erneuerbaren Energien basierenden Stromversorgung spielt der Regelenergiemarkt eine zentrale Rolle. Dieser Markt sorgt für die Stabilität des Stromnetzes und gewährleistet, dass jederzeit ein Gleichgewicht zwischen Stromerzeugung und -verbrauch besteht. Doch wie genau funktioniert der Regelenergiemarkt und welche Herausforderungen und Chancen bringt er mit sich? In diesem Artikel werden wir die wichtigsten Aspekte des Regelenergiemarktes beleuchten und seine Bedeutung im Kontext der Energiewende hervorheben.

Was ist der Regelenergiemarkt?

Grundlagen & Bedeutung für die Netzstabilität

Verbrauch und Erzeugung Waage 50 Hz
Bild oben: „Regelenergiemarkt 50,0 Hz“ © Luana AG, 2024

Der Regelenergiemarkt, auch als Ausgleichsenergiemarkt bekannt, ist ein spezieller Teil des Energiemarktes, der dafür sorgt, dass die Stromversorgung stets im Gleichgewicht bleibt. Er stellt sicher, dass bei kurzfristigen Schwankungen in der Stromerzeugung oder im Stromverbrauch schnell und effizient reagiert wird, um die Netzstabilität zu gewährleisten. Dies ist besonders wichtig, da das Stromnetz ständig im Gleichgewicht sein muss – die Menge an erzeugtem Strom muss stets der Menge an verbrauchtem Strom entsprechen.

Die Stromnetze der meisten europäischen Länder auf dem Festland sind miteinander verbunden und arbeiten mit einer einheitlichen Netzfrequenz von 50 Hertz (Synchrongebiet Central Europe). Um die Frequenz stabil bei 50 Hertz zu halten, muss die Netzeinspeisung (im Bild oben „Erzeugung“ genannt) jederzeit der Netzentnahme (im Bild oben „Verbrauch“ genannt) entsprechen.


Quelle: https://www.regelleistung.net/de-de/Allgemeine-Infos/Was-ist-Regelenergie

3 Arten der Regelenergie

Kategorien der Regelenergie & ihre Anwendungsbereiche

Wie im vorangegangenen Abschnitt erwähnt ist der Regelenergiemarkt ein zentraler Bestandteil des Energiemarktes, der dazu dient, kurzfristige Schwankungen im Stromnetz auszugleichen. Um die Netzstabilität zu gewährleisten, wird Regelenergie benötigt. Es gibt drei Hauptarten der Regelenergie, die jeweils für unterschiedliche Zeitrahmen und Anforderungen eingesetzt werden, nämlich die Primärregelleistung (PRL), die Sekundärregelleistung (SRL) und schließlich die Minutenreserve (MRL), die auch tertiäre Regelenergie genannt wird.

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Marktmechanismen & Preisbildung

Wie Ausschreibungen & Preisbildung den Regelenergiemarkt steuern

Der Regelenergiemarkt funktioniert – wie der grundsätzliche Stromhandel an der Börse – über Ausschreibungen, bei denen Übertragungsnetzbetreiber (kurz: ÜNB) Regelenergie von Anbietern wie Kraftwerken, Batteriespeichern und großen Verbraucher:innen kaufen. Diese Anbieter bieten ihre Kapazitäten zu bestimmten Preisen an, und die ÜNB wählen die kostengünstigsten Angebote aus, um die Netzstabilität zu gewährleisten.

Das Merit-Order-Prinzip

Der Begriff „Merit-Order“ stammt aus dem Energiemarkt und bezeichnet die Einsatzreihenfolge, nach der die stromproduzierenden Kraftwerke zur Deckung der Stromnachfrage auf einem Stromhandelsplatz eingesetzt werden. Diese Reihenfolge basiert auf den Grenzkosten der Stromerzeugung, wobei Kraftwerke mit den niedrigsten Grenzkosten zuerst eingesetzt werden. Der Merit-Order-Ansatz ist zentral für die Preisbildung in liberalisierten Strommärkten und spielt eine wesentliche Rolle für die Effizienz und Kostenstruktur der Stromversorgung. Hier eine genauere Erklärung:

Reihenfolge des Einsatzes: Kraftwerke werden in der Reihenfolge ihrer Grenzkosten in den Strommarkt integriert, beginnend mit den Kostengünstigsten. Dies bedeutet, dass erneuerbare Energien (wie Wind- und Solarenergie), die sehr niedrige Grenzkosten haben, in der Regel zuerst eingesetzt werden. Danach folgen beispielsweise Kohlekraftwerke und schließlich Gaskraftwerke, die höhere Grenzkosten haben.

Preisbildung am Strommarkt: Der Strompreis wird durch das teuerste Kraftwerk bestimmt, das noch benötigt wird, um die aktuelle Nachfrage zu decken. Dieses Kraftwerk wird als „marginale Einheit“ bezeichnet. Der Preis, den dieses Kraftwerk verlangt, um Strom zu produzieren, setzt den Marktpreis für alle Stromanbieter.

Merit-Ordner-Effekt (MOE)
Bild oben: „Der Merit-Ordner-Effekt“ © Luana AG, 2024

Der Merit-Order-Effekt (MOE)

Der Merit-Order-Effekt beschreibt die Auswirkungen des Einsatzes erneuerbarer Energien auf die Strompreise im Markt. Es handelt sich um eine beobachtbare Konsequenz des Merit-Order-Prinzips, insbesondere wenn ein hoher Anteil an erneuerbaren Energien ins Netz eingespeist wird. Durch die vermehrte Einspeisung erneuerbarer Energien verschiebt sich die Merit-Order-Kurve nach unten. Dies bedeutet, dass teurere fossile Kraftwerke, die höhere Grenzkosten haben, weniger oft oder gar nicht mehr zur Deckung der Nachfrage benötigt werden. Diese Verdrängung von teureren Kraftwerken durch günstigere erneuerbare Energien führt zu einer Senkung des durchschnittlichen Strompreises im Markt. Der Strompreis wird durch das teuerste Kraftwerk bestimmt, das zur Deckung der aktuellen Nachfrage benötigt wird, und wenn dieses Kraftwerk durch ein günstigeres ersetzt wird, sinkt der Gesamtmarktpreis.

Ein weiterer Aspekt des Merit-Order-Effekts ist die erhöhte Volatilität der Strompreise. Da erneuerbare Energien wetterabhängig sind, kann ihre Verfügbarkeit stark schwanken, was zu kurzfristigen Preisspitzen führen kann, wenn plötzlich mehr teurere Kraftwerke benötigt werden, um eine Nachfrage zu decken, die nicht durch erneuerbare Energien abgedeckt wird. Trotz dieser Volatilität zeigt der allgemeine Trend, dass der verstärkte Einsatz erneuerbarer Energien die durchschnittlichen Strompreise senkt und gleichzeitig die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduziert.

Energiehandel: Märkte & Handelsplätze

Wo Energie gekauft & verkauft wird

Strombörsen sind zentrale Handelsplätze, an denen Strom in großen Mengen gehandelt wird. Die bekanntesten Strombörsen in Europa sind:

  1. EPEX SPOT: Die European Power Exchange ist eine führende Strombörse, an der in Deutschland, Frankreich, Großbritannien, den Niederlanden, Belgien und der Schweiz Strom gehandelt wird.
  2. EEX: Die European Energy Exchange bietet bietet ein breites Spektrum an Handelsmöglichkeiten für verschiedene Energieprodukte und Derivate und dient als zentrale Plattform für langfristige Absicherungsgeschäfte im Energiemarkt.
  3. Nord Pool: Diese Börse deckt den Handel in den nordischen und baltischen Ländern ab.

Hierbei handelt es sich um bilateral ausgehandelte Verträge zwischen Käufer:innen und Verkäufer:innen. Dieser Handel findet außerhalb der regulierten Börsen statt und ermöglicht maßgeschneiderte Verträge.

Hier wird Regelenergie gehandelt, die zur Stabilisierung des Stromnetzes benötigt wird. Die ÜNB kaufen diese Energie von Anbietern, die ihre Kapazitäten über Ausschreibungen anbieten. Bekannte Plattformen sind:

  1. Regelenergieplattform der deutschen ÜNB: Diese Plattform koordiniert den Einkauf und die Aktivierung von Regelenergie in Deutschland.
  2. aFRR und mFRR Märkte: Hier werden automatische und manuelle Frequenzregelreserven gehandelt.

Langfristige Verträge (sog. PPAs – Power Purchase Agreements) sind langfristige Abnahmeverträge, die häufig direkt zwischen Stromerzeugern und Verbraucher:innen oder Händlern abgeschlossen werden. Diese Verträge bieten Planungssicherheit für beide Parteien. Auch die Luana AG arbeitet in der Regel mit langfristigen Lieferverträgen.

Im Intraday-Handel wird Strom in sehr kurzfristigen Zeiträumen gehandelt, oft bis zu wenigen Minuten vor der Lieferung. Diese Flexibilität ist besonders wichtig zur Integration erneuerbarer Energien, die wetterbedingt stark schwanken können.

Was ist der Leistungspreis?

Vergütung für die Bereitstellung der Kapazität

Der Leistungspreis beim Regelenergiemarkt, auch als Kapazitätspreis oder Bereitschaftspreis bezeichnet, ist die Vergütung, die Betreiber von Regelkraftwerken (oder anderen Anlagen, die Regelenergie bereitstellen können) dafür erhalten, dass sie ihre Kapazität zur Verfügung stellen, um bei Bedarf Strom ins Netz zu speisen oder aus dem Netz zu entnehmen. Dieser Preis wird unabhängig davon gezahlt, ob und wie häufig die Kapazität tatsächlich abgerufen wird.

Funktionsweise des Leistungspreises:

  1. Ausschreibung & Angebotsabgabe: Betreiber von Regelkraftwerken geben Gebote ab, in denen sie angeben, wie viel Kapazität sie zur Verfügung stellen können und zu welchem Preis.
  2. Vergabeprozess: Die ÜNB prüfen die Angebote und wählen die Günstigsten aus, um die benötigte Regelenergiekapazität zu sichern.
  3. Vergütung: Die ausgewählten Anbieter erhalten den Leistungspreis für die Bereitstellung ihrer Kapazität, unabhängig davon, ob diese Kapazität tatsächlich abgerufen wird.

Zusätzlich zum Leistungspreis gibt es auch einen Arbeitspreis, der gezahlt wird, wenn die Regelenergie tatsächlich abgerufen und ins Netz eingespeist oder aus dem Netz entnommen wird. Der Leistungspreis dient somit als Anreiz für Betreiber, ihre Kapazitäten für den Regelenergiemarkt bereitzustellen und trägt zur Stabilität des Stromnetzes bei, indem er sicherstellt, dass ausreichend Regelenergie verfügbar ist.

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Was ist der Arbeitspreis?

Vergütung für tatsächlich genutzte Regelenergie

Der Arbeitspreis beim Regelenergiemarkt ist die Vergütung, die Betreiber von Regelkraftwerken (oder anderen Anlagen, die Regelenergie bereitstellen) erhalten, wenn sie tatsächlich Regelenergie ins Netz einspeisen oder aus dem Netz entnehmen. Im Gegensatz zum Leistungspreis, der für die bloße Bereitstellung der Kapazität gezahlt wird, wird der Arbeitspreis nur dann gezahlt, wenn die Regelenergie tatsächlich genutzt wird.

Funktionsweise des Arbeitspreises:

  1. Abruf von Regelenergie: Wenn eine Abweichung zwischen Erzeugung und Verbrauch im Stromnetz auftritt, fordern die  ÜNB die benötigte Regelenergie von den Betreibern der entsprechenden Anlagen an.
  2. Erbringung der Leistung: Die Anlagen, die für die Bereitstellung von Regelenergie ausgewählt wurden, reagieren entsprechend und speisen entweder Strom ins Netz ein oder entnehmen Strom aus dem Netz, je nach Bedarf.
  3. Vergütung: Für die tatsächlich erbrachte Leistung erhalten die Betreiber den Arbeitspreis. Dieser Preis wird pro MWh (Megawattstunde) gezahlter Regelenergie berechnet.

Zusammenspiel von Leistungs- & Arbeitspreis

Effiziente Netzstabilisierung durch Leistungs- & Arbeitspreise

Leistungspreis: Dieser Preis stellt sicher, dass genügend Kapazität für die Regelenergie bereitsteht, unabhängig davon, ob sie tatsächlich benötigt wird oder nicht.

Arbeitspreis: Dieser Preis wird zusätzlich gezahlt, wenn die bereitgestellte Kapazität tatsächlich genutzt wird, also wenn Regelenergie ins Netz eingespeist oder aus dem Netz entnommen wird.

Beispiel

Ein Betreiber bietet eine bestimmte Kapazität an Regelenergie für den Leistungspreis an und wird ausgewählt. Für die Bereitstellung dieser Kapazität erhält er den Leistungspreis. Wenn das Stromnetz eine Abweichung aufweist und der Betreiber aufgefordert wird, Regelenergie zu liefern, dann erhält er zusätzlich den Arbeitspreis für die Menge an Energie, die er tatsächlich bereitstellt.

Der Arbeitspreis stellt somit sicher, dass die Betreiber von Regelkraftwerken nicht nur für die Bereithaltung der Kapazität, sondern auch für die tatsächliche Lieferung der benötigten Energie angemessen vergütet werden.

Herausforderungen im Regelenergiemarkt

Integration erneuerbarer Energien & ihre Auswirkungen auf die Netzstabilität

Die Integration erneuerbarer Energien, insbesondere von Wind- und Solarenergie, stellt den Regelenergiemarkt vor neue Herausforderungen. Diese Energiequellen sind wetterabhängig und erzeugen Strom nicht kontinuierlich, was zu größeren und häufigeren Schwankungen im Netz führt.

Folgende Herausforderungen sind besonders relevant:

Erneuerbare Energien sind schwer vorhersehbar. Wind- und Solarenergie unterliegen natürlichen Schwankungen, die nicht immer genau prognostiziert werden können, was zu unerwarteten Ungleichgewichten im Stromnetz führt.

Die zunehmende Dezentralisierung der Stromerzeugung erfordert neue Ansätze zur Koordination und Stabilisierung des Netzes. Kleinere, dezentrale Erzeugungsanlagen, wie Solaranlagen auf Hausdächern oder kleine Windkraftanlagen, machen die Netzsteuerung komplexer und erfordern innovative Lösungen zur Integration dieser dezentralen Einheiten.

Es besteht ein wachsender Bedarf an flexiblen und schnell reagierenden Regelenergiequellen, wie Batteriespeichern und flexiblen Verbraucher:innen. Diese Flexibilität ist notwendig, um die variierende Einspeisung erneuerbarer Energien auszugleichen und die Netzstabilität aufrechtzuerhalten.

Chancen & Lösungen

Innovationen, die den Regelenergiemarkt zukunftsfähig machen

Trotz dieser Herausforderungen bieten sich auch zahlreiche Chancen für Innovationen und Weiterentwicklungen im Regelenergiemarkt:

Intelligente Netze & Digitalisierung: Wie Smart Grids und digitale Steuerungssysteme das Netzmanagement revolutionieren.

Die Einführung von Smart Grids und digitalisierten Überwachungs- und Steuerungssystemen ermöglicht eine effizientere und präzisere Verwaltung des Stromnetzes. Diese Technologien verbessern die Echtzeitkommunikation und -steuerung, was die Reaktionsfähigkeit auf Netzschwankungen erhöht und die Integration erneuerbarer Energien erleichtert.

Batteriespeicher: Fortschritte in der Speichertechnologie und ihre Rolle im Regelenergiemarkt.

Batteriespeicher bieten neue Möglichkeiten, kurzfristige Schwankungen im Netz auszugleichen und überschüssige Energie zu speichern. Fortschritte in der Batterietechnologie, insbesondere bei Kostenreduktionen und Effizienzsteigerungen, machen Batteriespeicher zu einer wichtigen Komponente im Regelenergiemarkt.

Nachfragesteuerung: Die Bedeutung von Demand Response Programmen für die Netzstabilität.

Durch Demand Response Programme können große Verbraucher ihre Stromnachfrage flexibel anpassen und somit zur Netzstabilität beitragen. Diese Programme ermöglichen es, den Stromverbrauch in Zeiten hoher Nachfrage zu reduzieren und so das Gleichgewicht im Netz zu unterstützen.

Marktinnovationen: Neue Geschäftsmodelle und Marktmechanismen zur Förderung der Flexibilität im Energiemarkt.

Neue Marktmechanismen und Geschäftsmodelle, wie z.B. die Kopplung von Strom- und Wärmemärkten oder die Nutzung von Elektrofahrzeugen als mobile Speicher, eröffnen zusätzliche Flexibilitätsoptionen. Diese Innovationen tragen dazu bei, den Regelenergiemarkt effizienter und anpassungsfähiger zu gestalten.

Fazit

Der Regelenergiemarkt als Schlüssel zur erfolgreichen Integration erneuerbarer Energien

Der Regelenergiemarkt ist ein zentraler Bestandteil der modernen Energieversorgung und spielt eine entscheidende Rolle bei der Integration erneuerbarer Energien. Durch die Bereitstellung von Regelenergie wird die Netzstabilität gewährleistet und ein zuverlässiger Betrieb des Stromnetzes sichergestellt. Trotz der Herausforderungen, die mit der Energiewende einhergehen, bieten sich zahlreiche Chancen für Innovationen und Weiterentwicklungen, die den Regelenergiemarkt zukunftsfähig machen. Mit intelligenten Technologien, flexiblen Speicherlösungen und neuen Marktmechanismen kann der Regelenergiemarkt die notwendige Flexibilität und Resilienz bieten, um die Energiewende erfolgreich zu gestalten.

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