DLR bewertet Eignung von Förderinstrumenten zur Absicherung von Investitionen in zukünftigen Energiemärkten

Dass auch zukünftige Energiemärkte überhaupt Fördermechanismen für Stromerzeugungsanlagen benötigen, begründet sich paradoxerweise aus ihrem Erfolg: „Die Stromerzeugung mit erneuerbaren Energiequellen weist geringere Grenzkosten auf, als mit fossilen Kraftwerken. Das verleitet zu der Annahme, dass Förderinstrumente nicht mehr notwendig seien“, erklärt Dr. Christoph Schimeczek, TradeRES-Projektleiter am Institut für Vernetzte Energiesysteme. „Tatsächlich resultiert aus der erneuerbaren Stromerzeugung – insbesondere in Zeiten hoher solarer Einstrahlung oder großen Windangebots – ein geringerer Preis an den Strombörsen, der in einigen Stunden auch nahe null liegt.“ Damit sind kaum Rendite zu erzielen – während die Investitionskosten für Windparks oder PV-Anlagen auf absehbare Zeit beträchtlich bleiben werden.

Wie also sollen sich Investitionen in Wind- oder Solarkraftwerke lohnen? Wie kann der erforderliche Ausbau erreicht werden, wenn über den Markt keine Rendite erzielbar zu sein scheint? Vor dem Hintergrund dieser Fragestellungen betrachtete das Projektteam Refinanzierungsrisiken sowie Fördersysteme, die die Risiken der Investoren mindern und gleichzeitig Überzahlungen seitens der Fördergeber vermeiden sollen. Grundlage dieser Analysen war das am DLR entwickelte offene Strommarktmodell AMIRIS, mit dem sich das Gebotsverhalten von Anbietern erneuerbarer Energie auf zukünftigen Strommärkten simulieren lässt. Gleichzeitig ermöglicht AMIRIS die Erstellung von Szenarioanalysen für Strompreise im Großhandel sowie für Perspektiven der Refinanzierung von Erzeugungs- und Flexibilitätstechnologien. Die Fähigkeit von AMIRIS, Preiszeitreihen mit hoher Qualität zu reproduzieren, wurde zuvor bereits eindrücklich nachgewiesen (DOI: 10.1109/ EEM60825.2024.10609021).

Konkret wurden im Rahmen des Projekts TradeRES mehrere an den projektbeteiligten Institutionen entwickelte Energiesystemmodelle mit AMIRIS gekoppelt. Auf diese Weise konnten die Auswirkungen von fünf unterschiedlichen Fördermechanismen für erneuerbare Stromerzeugungsanlagen wie Wind- und PV-Kraftwerke in Bezug auf die Strompreise und weitere marktbezogene Kennzahlen untersucht werden. Der Fokus der Analyse lag auf Deutschland, wobei die Modellierungen in vier gesamteuropäische Szenarien eingebettet waren. Jedes dieser vier Szenarien betrachtete ein nahezu vollständig dekarbonisiertes Stromsystem, wobei Unterschiede vor allem in den Preisen von Wasserstoff und der Ausprägung der Nachfrageflexibilisierung lagen. Ein weiteres ergänzendes Szenario bildete einen Zwischenschritt zu einem vollständig dekarbonisierten System ab.

Die Simulationsergebnisse zeigen, dass sich Offshore-Windanlagen und Aufdach-PV-Anlagen aufgrund höherer investitionsabhängiger Kosten in fast allen Szenarien rein marktbasiert ohne Förderinstrumente nicht hinreichend refinanzieren können. Der Einsatz der PV-Anlagen für den Eigenverbrauch wurde allerdings nicht vertiefend untersucht. In den Szenarien mit starker Flexibilisierung sowie höheren Wasserstoffpreisen bestehen hingegen für Onshore-Wind und Freiflächen-PV ausreichende Refinanzierungsmöglichkeiten über den Strommarkt. Allerdings sind aufgrund verbleibender Risiken auch hier ergänzende finanzielle Instrumente zur Sicherstellung von Investitionsanreizen erforderlich.

Hier weist Schimeczek auf die Notwendigkeit einer sorgfältigen Ausgestaltung hin: „Über die verschiedenen Förderinstrumente hinweg ist erkennbar, dass Anreize zur Abregelung von Energieerzeugungsanlagen entstehen können, die sich zudem unmittelbar auf die Entwicklung der Marktwerte auch anderer Technologien auswirken können.“. Dies sei zum Beispiel durch Unterschiede in der Bemessung von Rückzahlungspflichten der Fall. „Dabei gilt für alle Technologien: Die größten Unterschiede in den ökonomischen Perspektiven liegen in den zugrundeliegenden Szenarien. Deshalb weisen wir darauf hin, dass eine Bewertung von Förderinstrumenten grundsätzlich immer unter Betrachtung verschiedener Ausprägungen des jeweiligen Energiesystems erfolgen sollte“.

Die im Projekt durchgeführten Analysen machen es fortan möglich, die Auswirkungen regulativer Instrumente auf ein zukünftiges Marktgeschehen detailliert zu simulieren. Für Akteure aus Wirtschaft und Wissenschaft sowie für politische Entscheidungsträger wurde somit eine Basis geschaffen, auf der sich effektive und effiziente Förderinstrumente gestalten lassen.

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