Im Winter 2021 legte Sturm Uri f\u00fcnf Tage lang die Stromversorgung gro\u00dfer Teile von Texas lahm. Kraftwerke zur Erzeugung von Strom sowie die Gasinfrastruktur hatten der K\u00e4lte nicht standgehalten. Es entstand ein \u00f6konomischer Schaden, der in den dreistelligen Milliardenbereich reichte. In Texas wird Strom auf Spotm\u00e4rkten gehandelt.\u00a0Das hei\u00dft, die Preise steigen mit den knapper werdenden Reservekapazit\u00e4ten stark an. Dieser \u00f6konomische Anreiz f\u00fcr Kraftwerksbetreiber, soll die Stromversorgung auch unter extremen Bedingungen sicherstellen. Wie der Fall zeigt, ist dieser Anreiz aber nicht immer ausreichend.<\/p>\n\n\n\n
Ein Forscherteam am\u00a0Institut f\u00fcr Nachhaltige Entwicklung<\/em>\u00a0an der\u00a0BOKU Wien<\/em>\u00a0forschte\u00a0nach den Ursachen f\u00fcr die mangelnden vorbeugenden Ma\u00dfnahmen<\/a>. Sie fanden heraus, dass teure Pr\u00e4ventionsma\u00dfnahmen f\u00fcr Kraftwerksbetreibende ein hohes finanzielles Risiko darstellen. Wetterph\u00e4nomene wie diese sind in Texas selten.\u00a0Extreme K\u00e4lte dieser Art hat sich zuletzt im Jahr 1989 ereignet. Im Durchschnitt der betrachteten Szenarien ist eine Aufr\u00fcstung der Kraftwerke zwar profitabel, aber in 16 Prozent der vom Team errechneten Szenarien k\u00f6nnen die erwarteten Einnahmen die Ausgaben nicht decken. \u201eDas Risiko mit einer Aufr\u00fcstung Geld zu verlieren, ist also betr\u00e4chtlich\u201c, erkl\u00e4rt Ko-Autor Dr. Johannes Schmidt<\/a>.\u00a0<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n In Europa wird die Art der Strommarktregulierung einen erheblichen Einfluss auf den Verlauf der Energiewende haben. Technologien wie Solar- und Windenergie sind stark klimaabh\u00e4ngig. Hier werde es zu einzelnen Extremen kommen, sagt der Forscher. Mit den Fragen, die sich in diesem Zusammenhang ergeben, wird sich das Team in seiner n\u00e4chsten Forschungsarbeit besch\u00e4ftigen. Sie wollen analysieren, welche extremen Wetterereignisse die Stromversorgung gef\u00e4hrden k\u00f6nnen, welche technischen M\u00f6glichkeiten es zur Vorbeugung gibt und ob die Stromversorgung vom Markt oder vom Staat reguliert werden sollte.<\/p>\n\n\n\n \u00d6sterreich hat schon fr\u00fch auf Wasserkraft gesetzt. Im Wandel zu einer fast 100-prozentigen Versorgung mit erneuerbaren Energien sei das ein gro\u00dfer Vorteil, so Schmidt. Weil Wasserspeicherkraftwerke die Schwankungen in Wind- und Solarproduktion kurz- und mittelfristig ausgleichen k\u00f6nnen. Ein Ergebnis, zu dem das Forscherteam in einem Papier \u00fcber den schwedischen Strommarkt<\/a> gekommen war. Demnach kann die Wasserkraft allein in einer Periode von 29 Jahren so viel zum Ausgleich wetterabh\u00e4ngiger erneuerbarer Energien beitragen, dass das l\u00e4ngste Defizitereignis nur 15 Stunden dauern w\u00fcrde. <\/p>\n\n\n\n Allerdings birgt die Wasserkraft auch eine Unsicherheitskomponente, weil die sich \u00e4ndernden Bedingungen f\u00fcr Schmelzwasser und Niederschl\u00e4ge zu Niedrigwasser in der Donau f\u00fchren k\u00f6nnen. Wenn Niedrigwasser noch mit Windflauten und sehr niedrigen Temperaturen zusammenf\u00e4llt, dann kann das gravierende Auswirkungen auf das \u00f6sterreichische Stromsystem haben. Wobei Kapazit\u00e4tsengp\u00e4sse aus kurzen Extremwetterperioden ausgeglichen werden k\u00f6nnen, zum Beispiel mit thermischen Kraftwerken. Bei l\u00e4ngeren Perioden muss jedoch sichergestellt werden, dass f\u00fcr diese Kraftwerke ausreichend Brennstoffe zur Verf\u00fcgung stehen. Das k\u00f6nnte in Zukunft – wenn man vollst\u00e4ndig auf fossile Energietr\u00e4ger verzichtet – wom\u00f6glich teuer kommen.\u00a0<\/p>\n\n\n\n Um die Stromversorgung mit erneuerbaren Energien auch in Phasen von Extremwetterereignissen sicherzustellen, braucht es Technologien, die unabh\u00e4ngig von klimatischen Bedingungen funktionieren. Schmidt: \u201eSolange wir CO2-Emissionen noch erlauben, k\u00f6nnen Erdgaskraftwerke Engp\u00e4sse in der Stromversorgung ausgleichen. Langfristig wollen wir aber ganz ohne fossile Energietr\u00e4ger auskommen und dann kommt zum Beispiel Wasserstoff als Backup-Technologie in Frage: Weil dieser in Zeiten hoher Verf\u00fcgbarkeit erzeugt und dann eingespeichert werden kann. Aber auch Wasserstoffspeicher sind relativ teuer und das k\u00f6nnte zu Speicherkapazit\u00e4ten f\u00fchren, die zu gering sind, um eine Reserve f\u00fcr seltene klimatische Events zu bilden. Damit entsprechende technische Vorkehrungen getroffen werden, muss die Regulierung des Strommarkts auch die richtigen Anreize bieten.\u201c <\/p>\n\n\n\n In Europa sind relativ liberale Regulierungsmodelle, wie etwa Energy-Only Spotm\u00e4rkte,<\/em> \u00fcblich. Auf diesen M\u00e4rkten erwirtschaften Anbieter nur dann Einnahmen, wenn ihre angebotene Energie abgerufen wird. Eine Verg\u00fctung von Leistungsvorhaltung ist nicht vorgesehen. <\/p>\n\n\n\n Die Energy-Only-Spotm\u00e4rkte werden von vielf\u00e4ltigen staatlichen Interventionen begleitet. Beispiele daf\u00fcr sind die F\u00f6rderung von erneuerbaren Energien oder ein Einschreiten bei zu hohem Preisanstieg. Zus\u00e4tzlich zu diesen M\u00e4rkten, die vor allem den verkauften Strom bewerten, gibt es auch sogenannte\u00a0Kapazit\u00e4tsmechanismen<\/em>. Hier werden Akteure f\u00fcr das blo\u00dfe Bereithalten von Kapazit\u00e4ten f\u00fcr Notf\u00e4lle entlohnt. Deutschland setzt zum Beispiel auf Kohlereserve<\/em> und h\u00e4lt dementsprechend Kohlekraftwerke betriebsbereit. Derzeit werde angedacht, diese Kohlereserve zu aktivieren, um einem m\u00f6glichen Ausfall der Gaslieferungen aus Russland entgegenzuwirken, erkl\u00e4rt Schmidt.\u00a0<\/p>\n\n\n\n Kapazit\u00e4tsmechanismen, die F\u00f6rderung von erneuerbaren Energien und das Einschreiten, wenn die Preise zu hoch ansteigen … das sind Regularien, \u00fcber welche die Staaten schon heute indirekt ins Marktgeschehen involviert sind. Soll der Weg in die Energiewende geebnet werden, dann pl\u00e4diert das Forscherteam an der BOKU Wien<\/em> f\u00fcr eine Erh\u00f6hung der staatlichen Kompetenzen. Beispielgebend ist Brasilien, dessen Stromsystem wesentlich auf Wasserkraft beruht. Bezeichnend f\u00fcr die Situation sind mitunter lange Trockenphasen, die eine hochvariable Wasserkraftverf\u00fcgbarkeit bedingen. <\/p>\n\n\n\n Schmidt: \u201eIn Brasilien bestimmt der Staat, wie viele neue Wasserkraftwerke, Windturbinen oder Solaranlagen ans Netz kommen. Dazu werden 10-Jahres Pl\u00e4ne erstellt, die j\u00e4hrlich einem Update unterzogen werden. Die Kapazit\u00e4ten werden \u00f6ffentlich ausgeschrieben, und die Bestbietenden bekommen den Zuschlag. In der Auktion geht es also nicht um die erzeugte Energie, sondern um die m\u00f6glichen Kapazit\u00e4ten, um die Stromversorgung auch in F\u00e4llen extremer Wetterereignisse sicherzustellen.\u201c <\/p>\n\n\n\n Mit dieser Art der Regulierung k\u00f6nnte extrem hohen Strompreisen, wie wir sie heute in Europa haben, vorgebeugt werden. Bedingt durch den Ukrainekrieg wird der Strompreis derzeit von sehr teuren Gaskraftwerken bestimmt. Das bringt f\u00fcr Technologien, die Strom relativ g\u00fcnstig herstellen, Zufallsgewinne, sogenannte windfall profits<\/em>. In Brasilien w\u00fcrden in solchen F\u00e4llen nur die tats\u00e4chlichen Kosten kompensiert werden. Das hei\u00dft, die hohen Preise der Gaskraftwerke und die tiefen Preise der anderen Marktteilnehmer. <\/p>\n\n\n\n Spezifisch f\u00fcr die brasilianische Regulierung ist auch, dass sie die Stromversorgung nur in 95 Prozent aller F\u00e4lle sicherstellt – auf Grund der hohen Variabilit\u00e4t in der Wasserkraftproduktion. Das bedeutet, dass die Stromversorgung in regenknappen Zeiten manchmal eingestellt werden kann, um die Backup-Kapazit\u00e4ten f\u00fcr sehr seltene Ereignisse \u00fcberschaubar zu halten. Dieser Ansatz sei in Europa wahrscheinlich nicht durchsetzbar. Aber er zeige, dass auch die Nachfrageseite erheblich zur Bew\u00e4ltigung von Energiekrisen beitragen kann, erkl\u00e4rt Schmidt.<\/p>\n\n\n\n Wolle man Kapazit\u00e4tsengp\u00e4ssen durch Extremwettereignisse in Europa vorbeugen, dann m\u00fcsse man den Zusammenschluss in innereurop\u00e4ische Stromversorgungsnetze forcieren. Die Wahrscheinlichkeit, dass in allen Regionen Europas gleichzeitig die gleichen Wetterbedingungen herrschen, sei sehr gering. Weshalb Defizite \u00fcber Leitungssysteme gut ausgeglichen werden k\u00f6nnen. Schmidt: \u201eDas ist ein sehr eindeutiges Ergebnis aus allen unseren Analysen: je vernetzter wir sind, desto weniger sind wir mit Versorgungschwankungen bei erneuerbaren Energien konfrontiert.\u201c <\/p>\n\n\n Im Winter 2021 legte Sturm Uri f\u00fcnf Tage lang die Stromversorgung gro\u00dfer Teile von Texas lahm. Kraftwerke zur Erzeugung von Strom sowie die Gasinfrastruktur hatten der K\u00e4lte nicht standgehalten. 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Erzeugte Energie versus Kapazit\u00e4ten <\/h3>\n\n\n\n
Staatliche Kompetenzen ausweiten<\/h3>\n\n\n\n
Zufallsgewinne<\/h3>\n\n\n\n
Stromverzicht<\/h3>\n\n\n\n
\u00dcberregionaler Stromhandel<\/h3>\n\n\n\n