Zusammenhang EE-Strom und Export Überschuss - Deutschland (Daten: ENTSOe/TSOs)
Zusammenhang EE-Strom und Export Überschuss – Deutschland (Daten: ENTSOe/TSOs)

Die Gegner der Energiewende werfen der Stromgewinnung aus Wind und Sonne gerne vor, dass es Wackelstrom sei, ins Ausland verramscht wird. Wackeln, da es eine schwankende Verfügbarkeit gibt – die gibt es allerdings auch bei fossilen Kraftwerken, mit zum Teil extremen Folgen für das Stromnetz.

Die Sache mit dem Wind und Sonnenstrom für das Ausland ist allerdings deutlich komplizierter, denn einfach ist die Frage mit Sicherheit nicht zu beantworten. Daher die Kernfrage: Drehen sich die deutschen Windmühlen für die Nachbarländer?

Seit dem Atomausstieg und dem bisher konsequenten Ausbau der Erneuerbaren Energieträger, ist Deutschland zum Netto-Strom Exportmeister geworden. Wie blog.stromhaltig bereits im März 2013 berichtete, wird die Jahresbilanz wohl auch ein dickes Plus aufweisen. Wo kommt dieser Überschuss an elektrischer Energie her? Gelingt es nicht die schmutzigen und vor allem teuren Nulear-/Fossilenkraftwerke über den Merit-Order Effekt vom Markt zu drängen?

Die Erneuerbaren Energien verbessern schon heute die Marktsituation beim Strom. Aktuellen Studien zufolge liegt der Merit-Order-Effekt der EE zwischen 0,7 und einem Cent pro Kilowattstunde. An der Börse wird der EE-Strom derzeit ohne seine
Grünstromeigenschaft vermarktet. Wenn es um die Erhöhung der Kosteneffizienz geht, geht es also weniger um die Herstellung von „Marktfähigkeit“, sondern in erster Linie um die Optimierung der Förderung der EE und neue Flexibilisierungsoptionen.
(Quelle „Integriertes Stromsystem„, Prof. Dr. C. Kemfert)

Methodik in diesem Beitrag

Betrachtet wird der Zeitraum vom 01.05.2013 bis zum 29.11.2013.

Deutschland ist in das europäische Stromnetz integriert. Daher kann es theoretisch vorkommen, dass Strom aus Nachbarländern physikalisch durchgeleitet wird. Zur Betrachtung wird daher eine Summe über alle Netzkuppelstellen für den Import und Export verwendet. Die Werte für die Erzeugung des PV-Stroms und des Windstroms sind die Ist-Werte der 4 Übertragungsnetzbetreiber als Tagessumme. Die 15 Minuten-Werte können auf den einzelnen Seiten der Netzbetreiber abgerufen werden, sie haben aber generell keine nennenswerte Unterschiede im Ergebnis gebracht. Die Lastflüsse zwischen den Nachbarländern wurde auf Basis der ENTSOe Angaben ermittelt, und für jede Zeitperiode zusammengefasst.

Weg des Erneuerbaren Stroms über das Netz in den Markt

Wird Strom bei einer Wind- oder PV-Anlage erzeugt, so kann ein Teil als Eigenverbrauch genutzt werden. Der Rest dieses Stroms wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Bei Anlagen mit einer Einspeisegarantie wird die Vermarktung an den Netzbetreiber delegiert. Die vier Übertragungsnezbetreiber erstellen für die kommenden Tage eine Prognose aller Anlagen in ihrem Netzgebiet. Diese Strommenge wird am Spot-Markt platziert und sucht dort einen Käufer.

Der Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW beschreibt dies auf Nachfrage wir folgt:

Bei der Vermarktung von nach dem EEG vergüteten Strom gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten. Entweder wird der Strom im Rahmen der „Direktvermarktung“ durch den Betreiber der EEG-Anlage (z.B. eines Windpark) selbst vermarktet, oder der Übertragungsnetzbetreiber (TransnetBW GmbH) vermarktet die Energie am Großhandelsmarkt. Die Vermarktungsaktivitäten der Übertragungsnetzbetreiber finden sowohl am Day-Ahead, als auch am Intradaymarkt der Strombörse EPEXSPOT SE statt. Hierbei haben sich die Übertragungsnetzbetreiber an 2 Verordnungen zu halten, welche die Vermarktung regulieren: Ausglmechv und Ausglmechav

Am EPEXSPOT Markt ist Strom aus EE-Anlagen nicht mehr als solcher erkennbar. Die Produkte, die dort gehandelt werden, sind Liefermengen für einen bestimmten Zeitraum. Ob der Strom ins Ausland transferiert wird, ist aus den öffentlich zugänglichen Statistiken nicht erkennbar. Sicher ist, dass das die Marktkopplung (PCR) dafür sorgt, dass der Preis an einer ausländischen Strombörse zurückgeht, wenn ausreichend Transferkapazitäten vorhanden sind.

Da die Strommenge, die in Deutschland aus PV- und Windkraft kommt bereits heute deutlich höher ist, als die Übertragungskapazitäten in Nachbarländer, wird wohl der meiste Strom von inländischen Versorgern (Händlern) gekauft werden.

Korrelationen ohne Kollisionen

Spätestens mit der Platzierung der Strommengen an der Börse tritt der EE-Strom in eine Konkurrenz mit den anderen Erzeugungsformen. Der SPOT-Markt ist ein sehr kurzfristiger (Vortag, Untertag) Handelsplatz und bietet daher für Kohle oder Atomkraftwerke nicht genügend Spielraum um auf die Marktsituation zu reagieren. Es kommt zu einer Kollision, die in der Theorie zumindest zu einem Anstieg der Exportmengen führen sollte.

Korrelationskoeffizient (Wikipedia)

Der Korrelationskoeffizient oder die Produkt-Moment-Korrelation ist ein dimensionsloses Maß für den Grad des linearen Zusammenhangs zwischen zwei mindestens intervallskalierten Merkmalen. Er kann Werte zwischen -1 und +1 annehmen. Bei einem Wert von +1 (bzw. -1) besteht ein vollständig positiver (bzw. negativer) linearer Zusammenhang zwischen den betrachteten Merkmalen. Wenn der Korrelationskoeffizient den Wert 0 aufweist, hängen die beiden Merkmale überhaupt nicht linear voneinander ab.

Signifikanter Zusammenhang 

Ob ein gemessener Korrelationskoeffizient als groß oder klein interpretiert wird, hängt stark von der Art der untersuchten Daten ab. Bei psychologischen Fragebogendaten werden z. B. Werte bis ca. 0,3 häufig als klein angesehen, ab ca. 0,5 als gut, während man ab ca. 0,7-0,8 von einer (sehr) hohen Korrelation spricht.

Würde der Exportüberschuss an einem Tag um 1 MW steigen, wenn aus Wind und Sonne 10 MW steigt, und um 2 MW, wenn die EE-Erzeugung um 20 MW  steigt, dann würde dies einem Korrelationskoeffizienten von 1 entsprechen.

Paarvergleich Korrelation
EE-Strom zu Export Überschuss 0.327
PV Erzeugung zu Export Überschuss -0.401
Wind zu Export Überschuss 0.490
EE-Strom zu Import (Gesamt) 0.246
PV zu Import (Gesamt) -0.410
Wind zu Import (Gesamt) 0.420
EE-Strom zu Export (Gesamt) 0.349
PV zu Export (Gesamt) -0.307
Wind zu Export (Gesamt) 0.467

Zumindest mit der rein statistischen (linearen) Korrelation lässt sich kein bedeutender Zusammenhang zwischen EE-Stromerzeugung und Export erkennen.

Als Schwachstelle an dieser Betrachtung könnte angesehen werden, dass an vielen Tagen der gesamte Sonnen und Windstrom mehr ist, als insgesamt an Übetragungskapazitäten zur Verfügung steht. Im Beobachtungszeitraum wurden maximal 210.000 MWh Strom innerhalb eines Tages in das Ausland transferiert. Es gab lediglich 3 Tage, bei denen dies der Fall war, von daher ist die Ermittlung eines Korrelationskoeffizienten irreführend.

Datum PV Wind Gesamt EE Import Export Export Überschuss
17.11.2013 39389 113917 153306 -49177 172917 123740
15.11.2013 67976 97625 165601 -97640 165644 68004
06.10.2013 110955 57501 168456 -32541 135518 102977

Vereinfacht gesagt, wurde auch an den Tagen mit geringer EE-Stromerzeugung immer noch ein Export-Überschuss erzielt.

Ja, aber…

Die Aussage, das der Strom aus Wind und Sonne ins Ausland „abgeschoben“ wird, kann auf Basis der öffentlich zugänglichen Daten der Netzbetreiber widerlegt werden. Es gibt dennoch einige interessant Tage, auf die man einen zweiten Blick werfen sollte.

Am 17.11. (Bereich „C“ in Diagramm), war die EE-Stromerzeugung am niedrigsten (153.306 MWh), dennoch kam es zu einem Export Überschuss mit 123.740 MWh.

Am 11.05. (Bereich „A“ im Diagramm) gab es den höchsten Import-Wert von Strom aus den Nachbarländern (100.333 MWh). Am selben Tag wurden allerdings 545.975 MWh Strom aus Erneurbaren erzeugt. Damit weniger Erzeugung als zum Beispiel am 31.08.2013 (340.773 MWh), bei dem es einen Export-Überschuss von 128.511 MWh gab.

Kritiker der Methodik dieses Beitrages seien daran erinnert, dass lediglich zur Vereinfachung die Tageswerte verwendet wurden. Sie werden sagen, dass man jede Sekunde betrachten muss, denn es könnte ja zu kurzzeitigen Engpässen kommen. Es sei versichert, dass man gerne auf Basis der ENTSOe Daten testen kann, ob man zu anderen Ergebnissen kommt.

Den Beitrag "Strom aus Erneuerbaren für den Export? offline Lesen:

5 Gedanken zu “Strom aus Erneuerbaren für den Export?

  1. Die Aussage, dass EE-Strom exportiert wird, ist an sich völliger Blödsinn!
    Das durch den Vorrang der EE eigentlich erforderliche
    Abregeln und Herunterfahren der konventionellen Kraftwerke erfolgt nicht im
    erforderlichen Maß und dadurch besteht ein Überangebot an Strom,
    welches durch Stromexport ausgeglichen werden muss. Unter dem Regime des
    Einspeisevorrangs ist es somit nicht die erneuerbare Energie, die exportiert
    wird, sondern der konventionell erzeugte Strom.

    Antworten
    • Die Aussage, dass nicht der erneuerbar, sondern der konventionell erzeugte Strom exportiert werde, ist derselbe Blödsinn in grün:

      Richtig ist, dass Erneuerbare und Konventionelle gemeinsam aus technischen Gründen ein Überangebot an elektrischem Strom erzeugen. Dieses Überangebot ist also weder nur erneuerbar, noch nur konventionell erzeugt.

      Antworten
      • Und jetzt schalte ich mich ein, und bringe den dritten Blödsinn ein :)

        Richtig ist wohl, dass die Konkurrenz der Erzeugungsarten, die auf verschiedenen Märkten (Contractin, OTC, Spot,…) sich das gleiche Netz teilen. Wann würden wir am wenigsten Primärkapazität benötigen? Wenn es nicht zur Kollision im Netz kommt. Fahrplanmanagement im Fachjargon genannt.

        Es ist Blödsinn ein Kraftwerk durchlaufen zu lassen, wenn ein ausreichendes Angebot an alternativen vorhanden ist. Es ist aber auch Blödsinn thermische Kraftwerke in der einen Stunde hoch und in der anderen Stunde runter zu fahren. Was sich jetzt wie ein Appell zur Unterstützung der „Kapazitätsreserve“ der GroKo anhört ist, ist eigentlich ein viel friedlicheres Modell (ausführlich in einem Blog Post in den kommenden Tagen).

        Hier nur kurz: Man kann mathematisch sehr leicht einen Zeitpunkt bestimmen, bei dem zum Beispiel aus Windkraft sehr wenig Strom erzeugt werden kann für zum Beispiel 3 Tage. Zu diesem Zeitpunkt wird abgeschaltet, Wartungen durchgeführt etc… Diese Dauer reicht aber für thermische Kraftwerke aus – wenn sie sich darauf verlassen können – die Hoch- und Runterfahrverluste zu kompensieren.

        Antworten
  2. Pingback: EU-Gerichtshof schaut auf grenzüberschreitenden EE-Stromhandel via blog.stromhaltig.de

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