III - Energiemärkte und Regulierung

Question 1

Wie ist der Begriff Markt definiert? Was sind die Voraussetzungen für das Entstehen eines Marktes? [Gabler Wirtschaftslexikon]

Answer 1

Ein Markt ist das Zusammentreffen von Angebot und Nachfrage, durch das sich im Falle eines Tausches Preise bilden.

Voraussetzungen für die Entstehung eines Marktes

• Tauschmittel (i.d.R. Geld)
• Tauschobjekt (knappes Gut)
• mind. ein Anbieter, mind. ein Nachfrager

Question 2

Was ist der Unterschied zwischen Stromerzeugung und Stromtransport im Zusammenhang mit dem Marktbegriff?

Answer 2

Bei der Stromerzeugung ist ein Markt möglich, d.h. mehrere Anbieter können miteinander konkurrieren. Die Besonderheit liegt jedoch darin, dass sich das angebotene Produkt (Strom) in Sachen Qualität nicht zwischen den einzelnen Anbietern unterscheidet.

Beim Stromtransport ist kein Markt möglich, da es nur ein einziges Netz gibt, wodurch der Netzbetreiber unausweichlich eine Monopolstellung innehat.

Question 3

Wie war der Energiemarkt vor der Liberalisierung organisiert?

Answer 3

Vor der Liberalisierung waren die Energiemärkte als natürliche Monopole organisiert, d.h. Stromerzeugung und Stromtransport (Netz) befanden sich lokal in einer Hand.

Question 4

Im Rahmen der Liberalisierung der Energiemärkte 1998 wurden Stromerzeugung und Stromtransport getrennt. Die Stromerzeugung wird seitdem in Form eines Marktes organisiert, die Netze verblieben weiterhin lokal in einer Hand (Monopole).

Warum war diese Trennung aus wirtschaftlicher Sicht sinnvoll?

Answer 4

Wie wir bereits herausgearbeitet haben, ist die “Markteignung” von Erzeugung und Transport des Stroms unterschiedlich.

Der Transport (Netze) kann nicht als Markt organisiert werden, es bilden sich zwangsläufig Monopole. Darüber hinaus weist der Netzbetrieb hohe Fixkosten und geringe Betriebskosten auf. Dardurch ist die Bereitstellung durch einen Anbieter wirtschaftlicher als durch mehrere konkurrierende Anbieter.

Bei der Erzeugung unterscheidet sich je nach Technologie das Verhältnis von Fixkosten zu Betriebskosten stark. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eines Wettbewerbs zwischen verschiedenen Anbietern.

Question 5

Nenne die Ziele, die mit der Liberalisierung der Energiemärkte verfolgt wurden.

Answer 5

• Monopolstellung der “Energieriesen” vermeiden
• Neue Stromanbieter → Wettbewerb um Stromkunden
• Vermeidung steigender Strompreise

Question 6

Der Erfolg der Liberalisierung der Energiemärkte ist vergleichsweise mäßig gewesen. Insbesondere das Ansteigen der Strompreise konnte nicht verhindert werden. Woran liegt das?

Answer 6

Die Steigung der Strompreise ist vor allem auf gesetzliche Änderungen zurückzuführen (EEG-Umlage, hoher Steuer- und Abgabenanteil im Strompreis). Der Ausbau der regenerativen Energien hat, allerdings nur in geringem Maße, ebenfalls dazu beigetragen.

Question 7

Nenne die Teilnehmer des Strommarktes.

Answer 7

• Stromerzeugung
• Großhandelsmarkt
• Übertragung und Verteilung
• Endverbraucher
• Regulierung

Question 8

Welche Anbieter betreiben das Übertragungsnetz in Deutschland?

Answer 8

• Amprion
• TenneT
• 50Hertz
• TransnetBW

Question 9

Das deutsche Stromnetz wird von mehreren Anbietern betrieben. Ist das nicht ein Widerspruch zu der Tatsache, dass bei der Netzbetreibung kein Markt möglich ist?

Answer 9

Nein, denn die Netzbetreiber konkurrieren nicht untereinander sondern operieren jeweils alleine in einem ihnen zugeordneten Gebiet. Die Preise werden in Absprache mit der Bundesnetzagentur festgelegt.

Question 10

Die Investition in ein Übertragungsnetz ist eine sichere, langfristige Anlagemöglichkeit. Wie wird verhindert, dass es zu starken Preiserhöhungen infolge starker Investitionen kommt?

Answer 10

• die durch Strompreise zu erzielende Rendite ist von der BNetzA vorgegeben
• Übermäßige Investitionen werden durch Ausbaubeschränkungen verhindert

Question 11

Welche Netzspannungsebenen gibt es in Deutschland? Nenne jeweils den Betrag der Netzspannung sowie die Erzeuger und Verbraucher die in dieser Ebene liegen.

Answer 11

1. Höchstspannungsnetz
   
   • 220 oder 380 kV
   • Erzeuger: Großkraftwerke (Kern, Kohle, Offshore-Wind)
   • Verbraucher: Umspannwerke
2. Hochspannungsnetz
   
   • 60 oder 110 kV
   • Erzeuger: mittlere Kraftwerke (Gas, Wasser, Onshore-Wind)
   • Verbraucher: Großindustrie
3. Mittelspannungsnetz
   
   • 3 - 30 kV
   • Erzeuger: kleinere Kraftwerke (BHKW, Biomasse, Solarpark)
   • Verbraucher: industrielle/gewerbliche Abnehmer
4. Niederspannungsnetz
   
   • 230 oder 400 V
   • Erzeuger: kleine Solaranlagen
   • Verbraucher: Privathaushalte, industrielle/gewerbliche Abnehmer

Question 12

Was ist bei der Stromversorgung der Unterschied zwischen Leistungspreis und Arbeitspreis?

Answer 12

Der Leistungspreis richtet sich nach der höchsten bezogenen elektrischen Leistung [€/kW] unabhängig davon wie oft diese nachgefragt wurde. Er ist also der Preis für die Kapazitätsvorhaltung durch die Energieversorger.

Der Arbeitspreis bezieht sich auf den Energieverbrauch [€/kWh].

Question 13

Aus welchen Größen besteht das Energiepolitische Zieldreieck?

Answer 13

• Versorgungssicherheit
• Wirtschaftlichkeit
• Umweltverträglichkeit

Question 14

Nach dem Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) besteht eine Lieferpflicht, d.h. die Pflicht einen Verbraucher mit Strom zu versorgen. Wer trägt die Verantwortung für die Versorgung?

Answer 14

Die Übertragungsnetzbetreiber

Question 15

Was versteht man unter dem “virtuellen Konto”? Welche Bedeutung hat es?

Answer 15

Das virtuelle Konto die eine Bilanzierung des von einem Energieversorgungsunternehmen (EVU) ins Netz ein- und ausgespeisten Stroms.

Jedes EVU hat ein solches Konto bei demjenigen ÜNB dessen Netz es nutzt und ist verpflichtet dieses Konto ausgeglichen zu halten.

Question 16

Zur Einhaltung der Netzfrequenz von 50 Hz müssen die eingespeiste und ausgespeiste el. Leistung jederzeit übereinstimmen. Wie kann die augespeiste Leistung - also der Verbrauch - prognostiziert werden?

Answer 16

Die Prognose erfolgt mittels Standardlastprofilen

Question 17

Ist die durch erneuerbare Energieträger eingespeiste elektrische Leistung immer volatil?

Answer 17

Nein, auch erneuerbare Energieträger können modulierbar (regelbar) sein, z.B. Wasserkraftwerke oder Biomassekraftwerke.

Question 18

Welchen Wert hat die Netzfrequenz in Deutschland? Wie hoch dürfen Abweichungen höchstens sein ohne dass es zum Ausfall elektrischer Geräte kommt? Ab welcher Höhe für Abweichungen werden Gegenmaßnahmen eingeleitet?

Answer 18

Die Netzfrequenz beträgt 50 Hz.

Bei einer Abweichung von +/– 0.2 Hz kommt es zum Ausfall von elektrischen Geräten.

Bereits bei einer Abweichung von +/– 0.02 Hz werden Gegenmaßnahmen eingeleitet.

Question 19

Was versteht man unter der Residuallast?

Answer 19

Residuallast ist der Anteil der elektrischen Leistung der durch modulierbare (regelbare) Erzeuger bereitgestellt wird.

Question 20

Was ist die sog. Regelleistung?

Answer 20

Regelleistung ist die kurzfristige Leistungsanpassung im Stromnetz um die Netzfrequenz stabil zu halten und die Versorgung der Verbraucher mit der geforderten Leistung sicher zu stellen.

Die Regellesitung ermöglicht das Reagieren auf spontane, unvorhergesehene Ereignisse im Stromnetz.

Question 21

Welche “Reserven” stehen für die Bereitstellung der Regelleistung zur Verfügung? Wie schnell müssen sie einsatzbereit sein? Durch welche Anlagen werden sie erzeugt?

Answer 21

1. Primärreserve
   
   • innerhalb von 30 Sek.
   • Leistungserhöhung bereits laufender Kraftwerke
2. Sekundärreserve
   
   • innerhalb von 5 Min.
   • Pumpspeicher, Batterien
3. Tertiärreserve
   
   • innerhalb von 15 Min.
   • BHKW, Biogas, Gasturbine

Question 22

Welchhe Märkte gibt es an einer Strombörse (z.B. European Energy Exchange)? Gib jeweils an welchen Zweck sie haben und für welchen Zeitraum der Strom gehandelt wird.

Answer 22

• Terminmarkt
  
  • langfristiger Zeitraum (Wochen bis Jahre)
  • Preisfestlegung für langfristige Belieferung
  • Preissicherheit für Verbraucher (z.B. Unternehmer)
• Spotmarkt
  
  • kurzfristig: aktueller Tag oder Folgetag
  • Ausgleich des “virtuellen Kontos”
  • Kraftwerkseinsatzoptimierung:

​z.B. niedriger Strompreis → Kraftwerk nicht fahren und stattdessen günstigen Strom für Termingeschäft einkaufen

• Day-After-Markt
  
  • rückwirkend: Handel am Folgetag der Lieferung
  • nachträglicher Ausgleich des “virtuellen Kontos”

Question 23

Beim Stromhandel wird zwischen verschiedenen sog. Referenzlasttypen unterschieden - Baseload und Peakload. Erkläre kurz den Unterschied zwischen beiden Typen.

Answer 23

• baseload deckt die Grundlast ab und wird kontinuierlich geliefert (0-24 Uhr)
• peakload deckt sie Spitzenlast ab und wird von 8-20 Uhr geliefert

Question 24

Am Regelenergiemarkt erfolgt die Vergütung für die Bereitstellung von Regelleistung. Wer betreibt den Regelenergiemarkt?

Answer 24

Der Regelenergiemarkt wird von den Übertragungsnetzbetreibern betrieben.

Question 25

Am **Regelenergiemarkt** wird zwischen **Bereitstellungspreis** und **Arbeitspreis** unterschieden. Was unterscheidet beide Preise und welche Rolle spielen sie jeweils?

Answer 25

* Bereitstellungspreis = Preis für die Bereitstellung der Fähigkeit eine bestimmte elektrische Leistung zu erzeugen [EUR/MW] Alle Anbieter (Erzeuger) werden in aufsteigender Reihenfolge nach dem **Bereitstellungspreis** sortiert und erhalten nacheinander den Zuschlag bis die geforderte elektrische Leistung erreicht ist. * Arbeitspreis = Preis pro eingespeister Energiemenge [EUR/MWh] Im Bedarfsfall werden alle Angebote , die einen Zuschlag erhalten haben, ein aufsteigender Reihenfolge nach dem **Arbeitspreis** abgerufen.

Question 26

Am Regelenergiemarkt gilt "***pay-as-bid***". Was bedeutet das?

Answer 26

Es bedeutet, dass jeder Anbieter - sofern er den Zuschlag erhalten hat - _individuell_ mit demjenigen Bereitstellungspreis und mit demjenigen Arbeitspreis vergütet wird, den er angeboten hat.

Question 27

Was sind die sog. **Stromgestehungskosten?** Woraus setzen sie sich im Falle eines Kraftwerks zusammen?

Answer 27

Stromgestehungskosten (SGK) sind die Kosten für die Umwandlung eines Energieträgers in elektrischen Strom innerhalb eines Erzeugers. Im Falle eines **Kraftwerks** bestehen sie aus folgenen Anteilen * Kapitalkosten (Investition) * Brennstoffkosten * CO2-Kosten (z.B. Zertifikate) * Betriebskosten (fix und variabel) * Sonstige, z.B. * Endlagerung radioaktiver Stoffe * CCS-Maßnahmen * Renaturierung

Question 28

Im Fall eines Kraftwerks spricht man von **kraftwerksspezifischen Stromgestehungskosten.** Wie sind diese definiert bzw. welche Einheit haben sie?

Answer 28

Die kraftwerksspezifischen SGK haben die **Einheit [EUR/MWh]**, d.h. sie sind definiert als die Kosten im Verhältnis zur jährlich erzeugten Energiemenge.

Question 29

Was ist der Unterschied zwischen kraftwerksspezifischen **Kapitalkosten** **k_Kapital** und den kraftwerkspezifischen **Investitionen k_Inv**?

Answer 29

* Die spezifischen Investitionen entsprechen dem Verhältnis von Investitionssumme zur Maximalleistung, also Preis pro Kilowatt. * Die spezifischen Kapitalkosten sind die _annualisierte_ Investitionssumme (abh. von Kalkulationszins) im Verhältnis zur jährlich erzeugten Energie, also Preis pro Kilowattstunde.

Question 30

Was versteht man unter den **Grenzerzeugungskosten** im Zusammenhang mit Kraftwerken? Welche Rolle spielen sie im Zusammenhang mit dem Strompreis?

Answer 30

Die Grenzerzeugungskosten (GEK) sind die Kosten für die Erzeugung einer weiteren Einheit (z.B. MWh) Energie, ihre Einheit ist demzufolge [EUR/MWh]. Die GEK sind damit der **variable Teil** der Stromgestehungskosten. Wenn der Strompreis - ebenfalls in [EUR/MWh] bewertet - über den GEK liegt, dann kann der Überschuss (Gewinn) zur Deckung der Fixkosten verwendet werden. Die GEK legen somit den Mindeststrompreis fest der für einen wirtschaftlichen Betrieb des Kraftwerks erforderlich ist.

Question 31

Was ist die Besonderheit von **Photovoltaik, Wasserkraft und Windkraft** im Zusammenhang mit den **Grenzerzeugungskosten?**

Answer 31

Die Grenzerzeugungskosten der genannten Energieträger sind Null, da sie keine variablen bzw. betriebszeitabhängigen Kosten aufweisen. Ihr Betrieb führt also in jedem Fall zu einer (teilweisen) Deckung der Fixkosten.

Question 32

Was ist die sogenannte **Merit-Order?** Wie wird diese Reihenfolge bestimmt?

Answer 32

Die Merit-Order ist die Reihenfolge in der Kraftwerke zugeschaltet werden um die nachgefragte elektrische Leistung zu decken. Die Reihenfolge richtet sich dabei nach den Grenzerzeugungskosten. Beginnend mit den niedrigsten Grenzkosten werden so lange Kraftwerk mit höheren Grenzkosten zugeschaltet bis die Nachfrage gedeckt ist.

Question 33

Was ist der sogenannte ***Market-Clearing-Price*?** Wie wird er gebildet? Was unterscheidet das Preisbildungsverfahren vom Prinzip *pay-as-bid*?

Answer 33

Der *Market-Clearing-Price* ist die **Einspeisevergütung** für elektrischen Strom an der Strombörse. Er entspricht den Grenzerzeugungskosten des _letzten_ Kraftwerks (Grenzkraftwerk), das gemäß der Merit-Order noch einen Zuschlag erhalten hat. Anders als beim *pay-as-bid*-Prinizip gilt der MCP _für alle Anbieter_ die einen Zuschlag erhalten haben (*uniform pricing*) - also auch für diejenigen, deren GEK geringer sind.

Question 34

Was ist der Unterschied zwischen **Grundlastkraftwerken** und **grundlastfähigen Kraftwerken?**

Answer 34

* grundlastfähige Kraftwerke sind diejenigen Kraftwerke, die _technisch_ in der Lage sind, dauerhaft eine Menge an elektrischer Energie bereitszustellen ohne dass es dabei zu häufigen oder langanhaltenden Unterbrechnungen kommt * Grundlastkraftwerke sind diejenigen Kraftwerke, die sich aus ökonomischer Sicht für einen dauerhaften Betrieb eignen. Konkret sind Kraftwerke mit niedrigen Grenzerzeugungskosten für den Grundlastbetrieb geeignet. Hingegen gibt es Kraftwerke (z.B. Gasturbinen-Kraftwerke) die zwar technisch grundlastfähig, aber aufgrund hoher GEK im Grundlastbetrieb unwirtschaftlich sind.

Question 35

Sowohl **Kohlekraftwerke** als auch **Gaskraftwerke** sind technisch grundlastfähig. Warum werden zwar Kohlekraftwerke tatsächlich im Grundlastbetrieb eingesetzt Gaskraftwerke jedoch nicht?

Answer 35

Das hat wirtschaftliche Gründe. **Kohlekraftwerke** weisen hohe Fixkosten (z.B. Kapitalkosten) und niedrige Grenzerzeugungskosten auf. Dadurch ist ein durchgängiger Betrieb sinnvoll. **Gaskraftwerke** weisen hingegen geringere Fixkosten dafür aber höhere Grenzerzeugungskosten auf, sodass ein Betrieb nur bei höherer Nachfrage bzw. höherem Strompreis wirtschaftlich ist.

Question 36

Was versteht man unter dem **Merit-Order-Effekt?**

Answer 36

Der Merit-Order-Effekt ist die Verdrängung von Kraftwerken mit hohen Grenzkosten durch Kraftwerke mit geringeren Grenzkosten. So führt eine erhöhte Einspeisung von Strom aus den erneuerbaren Energieträgern zu einer geringeren Einspeisung der - gemäß der Merit-Order - nachfolgenden Kraftwerke (Kernenergie, Braunkohle, ...). Dieser Effekt führt an der Strombörse zu einem Absinken des *Market-Clearing-Price*.

Question 37

Wie viel Prozent machen (Stand 2019) **Stromerzeugung** und **Stromvertrieb** (Netze) am gesamten **Verbraucherstompreis** aus?

Answer 37

~ 25%

Question 38

Welchen Anteil hat (Stand 2019) die **EEG-Umlage** am **Verbraucherstrompreis?**

Answer 38

~ 21%

Question 39

Welchen Anteil haben **Abgaben und Steuern** am **Verbraucherstrompreis?**

Answer 39

\> 50%

Question 40

Das **Erneuerbare-Energien-Gesetz** (EEG) soll die Stromerzeugung durch erneuerbare Energien fördern und deren Anteil an der deutschen Stromerzeugung steigern. Durch welche **Maßnahmen** soll die verstärkte Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energieträgern sichergestellt werden?

Answer 40

* fixe Einspeisevergütung [EUR/MWh] für EVU * Einspeisevergütung auf 20 Jahre festgelegt (Investitionssicherheit) * Abnehmpflicht des Stroms durch ÜNB * Mieterstromzuschlag: Begünstigung des Eigenverbrauchs von PV-Strom

Question 41

Welchen Zweck erfüllt die sogenannte **EEG-Umlage** bzw. wie funktioniert sie?

Answer 41

Die gesetzlich festgesetzte Einspeisevergütung für Strom aus erneuerbaren Energien liegt fast immer deutlich über dem Börsenstrompreis. Demzufolge müssen die ÜNB für die Abnahme des Stroms aus Erneuerbaren mehr zahlen als sie durch den Verkauf des Stroms erzielen können. _Die EEG-Umlage soll diese Differenz ausgleichen._ Sie entspricht genau der Differenz von Einspeisevergütung und Börsenstrompreis. Zu zahlen ist sie von den sogenannten "nicht-privilegierten" Endverbrauchern, also den Privatkunden.

Question 42

Was beschreibt der sogenannte **CO₂-Faktor** eines Energieträgers?

Answer 42

Der CO₂-Faktor entspricht der Masse CO₂ die bei der Umwandlung einer Energieeinheit (z.B. 1 kWh) eines Energieträgers (z.B. durch Verbennung) entsteht, Die Einheit ist dementsprechend [g CO₂ / kWh]

Question 43

Was verbirgt sich hinter dem sogenannten **CO₂-Äquivalent** eines Energieträgers?

Answer 43

Bei der Umwandlung eines Energieträgers entstehen mitunter neben CO₂ auch weitere Treibhausgase mit jeweils unterschiedlichen Treibhauspotentialen. Das **CO₂-Äquivalent** entspricht der Masse CO₂, die dasselbe Treibhauspotential hat, das die Treibhausgase, die bei der Umwandlung von einer Energieeinheit eines Energieträgers real emittiert werden, zusammengenommen aufweisen.

Question 44

Beim **Europäische Emissionshandel** werden Zertifikate an einem Markt gehandelt. Welche Funktion hat ein solches **Zertifikat?**

Answer 44

Ein Emissionszertifikat erlaubt dem Besitzer eine bestimmte und begrenzte Masse ("Caps") von CO₂-Äquivalenten zu emittieren.

Question 45

Die Einführung bzw. **Geschichte des Emissionshandels** gliedert sich in **vier Phasen.** Beschreibe kurz die einzelnen Phasen - die Jahreszahlen seien dabei unerheblich.

Answer 45

1. _Phase (2005-2007)_ * kostenlose Zuteilung von Zertifikaten (Caps) aus Basis bisheriger Emissionen 2. _Phase (2008-2012)_ * Zuteilungen nur noch auf Basis der jeweils besten verfügbaren Anlage * teilweise Versteigerung der Caps 3. _Phase (2013-2020)_ * jährliche Reduzierung der #Caps um 1,74% * Großteil der Caps wird versteigert 4. _Phase (2021+)_ * jährliche Reduzierung der #Caps um 2,2%

Question 46

Seit der Einführung des EU-Emissionshandels kam und kommt es zu beträchtlichen **Überschüssen von Zertifikaten** und infolge dessen zu einem starken Verfall der Preis für ein Zertifikat. Warum ist das problematisch und welche **Ursachen** könnten zu diesem Überangebot geführt haben?

Answer 46

Durch das Überangebot und den damit verbundenen Preisverfall lohnen sich Investitionen in CO₂-vermeidende Maßnahmen kaum, da der Kauf von Zertifikaten häufig wirtschaftlicher ist. Als Ursachen für das Überangebot kommen * eine zu wenig ambitionierte Menge von Caps * krisenbedingte Produktionsrückgänge (Wirtschaftskrise ab 2007) * internationale Projektgutschriften (= Gewährung von zusätzlichen Emissionen) in Frage.

Question 47

Welchen Zweck hat sie sogenannte **Marktstabilitätsreserve** (MSR)?

Answer 47

Die MSR soll starke Preisschwankungen infolge von Mangel oder Überangebot an Caps verhindern. * Bei Überangebot an Caps werden die jährlichen Auktionsmengen verringert - die nicht zugeteilten Caps wandern in die MSR * Bei Mangel an Caps werden die jährlichen Auktionsmengen erhöht - es werden Caps aus der MSR entnommen

Question 48

Was beschreiben die sogenannten **Vermeidungsgrenzkosten** (VGK) von Emissionen?

Answer 48

Die VGK stellen - im Falle von CO₂ - die Kosten für die Einsparung einer zusätzlichen Masseneinheit (z.B. Tonne) CO₂ dar.

Question 49

Welche Rolle spielen die **Vermeidungsgrenzkosten von CO₂** im Zusammenhang mit dem Emissionshandel?

Answer 49

Die VGK sind ausschlaggebend für das Vorgehen, wenn die erzielten Emissionen über der durch Zertifikate genehmigten Menge liegen: * liegen die VGK _unterhalb_ des Preises für ein Zertifikat so werden weitere Investitionen (z.B. neue Anlagen) zur Reduktion von Emissionen getätigt * liegen die VGK _über_ dem Preis für ein Zertifikat so werden die überschüssigen Emissionen durch den Kauf weiterer Zertifikate legitimiert.

Question 50

Im Rahmen der Vorlesung wurde der **Emissionshandel zwischen zwei Parteien** (Unternehmen) beschrieben. Unternehmen 2 erwirbt Zertifikate von Unternehmen 1. Warum ist dieser Handel - in diesem Beispiel - für beide Parteien vorteilhaft?

Answer 50

* Die von **Unternehmen 1** durch den Verkauf von Zertifikaten erzielten Erlöse sind höher als die Kosten die Unternehmen 1 für die Reduktion der entsprechenden Menge CO2 aufwenden musste. * Für **Unternehmen 2** ist es günstiger die Zertifikate zu kaufen, als in weitere Maßnahmen zu Emissionsreduktion zu investieren.

Question 51

Was sind die **Vorteile einer CO₂-Steuer** gegenüber dem bisherigen Emissionshandel?

Answer 51

* deutlich stärkere CO2-Einsparungen, da keine Preisschwankung * Sichtbarkeit, ständiges Bewusstsein für Verbraucherinnen * Vereinfachung gegenüber dem komplexen Zertifikatehandel * sichere Einnahmen für den Staat

Question 52

Was sind die **Nachteile einer CO2-Steuer** gegenüber dem bisherigen Emissionshandel?

Answer 52

* Prozesse können abrupt unwirtschaftlich werden. Keine Austarierung zwischen den Emittierenden möglich * Bei einkommensunabhängigen Ausgaben werden "Arme" anteilig stärker belastet als "Reiche"

Question 53

Mit Beginn des Jahres 2021 greift das **Deutsche Emissionshandelsystem** (EHS). Wer ist die **Zielgruppe** und in welche **zeitlichen Phasen** lässt sich das System gliedern? Gehe insbesondere auf die Unterschiede zum EU-Emissionshandel ein.

Answer 53

Das EHS betrifft Unternehmen derjenigen Sektoren, die vom EU-Emissionshandel bisher nicht erfasst wurden - Verkehr und Wärme _Einführungsphase_ * Fixpreis pro Tonne CO2-eq * stufenweiser Preisanstieg _Marktphase: Auktion der Zertifikate_ * Gesamtmenge gedeckelt * Preisbildung am Markt

Question 54

An wievielter Stelle (Stand: 2020) befindet sich **Erdgas** in der Rangliste der Primärenergieträger nach ihrem **Anteil am weltweiten Energieverbrauch?** Unterscheide dabei zwischen Verbrauch in Deutschland und weltweitem Verbrauch.

Answer 54

* in Deutschland hat Erdgas den **zweithöchsten** Anteil am Primärenergieverbrauch * weltweit hat Erdgas den **dritthöchsten** Anteil am Primärenergieverbrauch

Question 55

Bei der Erdgasförderung unterscheidet man zwischen **niederkalorischem Erdgas** und **hochkalorischem Erdgas**. Erkläre, in welcher Hinsicht sich die beiden Arten unterscheiden und gib beispielhaft an, in welchen Ländern die beiden Arten gefördert werden.

Answer 55

_Niederkalorisches Erdgas_ * CH₄-Anteil: 79 - 87 % * Heizwert: 8,2 - 8,9 kWh/m³ * Förderländer: Deutschland, Niederlande (u.a.) _Hochkalorisches Erdgas_ * CH₄-Anteil: 87 - 99 % * Heizwert: 10 - 11,1 kWh/m³ * Förderländer: Norwegen, Russland (u.a.)

Question 56

Historisch gesehen (1960 - 1998) war der **Gasmarkt** durch **langfristige Lieferverträge** und durch die **Ölpreiskopplung**, also die Kopplung der Preise für Erdgas und Erdöl, gekennzeichnet. Welche Absicht steckte hinter dieser Marktstruktur?

Answer 56

Für die Erdgasexporteure, die zugleich aus die Versorgungsinfrastruktur (Pipelines) bereitstellten, trugen ein hohes Investitionsrisiko, da die Abnehmer durch die Verweigerung der Abnahme ein Preisdiktat hätten ausüben können. Durch langfristige Lieferverträge und festgelegte Preis konnte dieses Risiko gemindert werden.

Question 57

Im Jahr 1998 kam es offiziell zur **Liberalisierung des Gasmarktes** und somit u.a. zur Aufgabe der Ölpreiskopplung. Was war die Motivation für diese Liberalisierung?

Answer 57

Aufgrund des Preisverfalls für Erdgas zahlten die Abnehmer (gebunden durch die langfristigen Lieferverträge) oftmals einen höhren Gaspreis an die Exporteure als sie selbst durch Weiterverkauf erzielen konnten. Dadurch wurde die alte Marktstruktur unwirtschaftlich.

Question 58

Welche **Akteure** nehmen am **Gasmarkt der Gegenwart** teil?

Answer 58

* Erdgasgroßhändler * Erdgasspeicherbetreiber * Ferngasnetzbetreiber * Erdgasvertrieb

Question 59

Welchen Anteil haben (Stand 2019) **technische Prozesse** (Erdgasförderung, Vetrieb, ...) an der **Höhe des Gaspreises?**

Answer 59

∼ 51 %

Question 60

Warum ist beim Handel mit **LNG** (*liquified natural gas*, Flüssiggas) - im Gegensatz zu gasförmigem Erdgas - ein **echter Markt** möglich? Welche Nachteile weist der Handel mit LNG hingegen auf?

Answer 60

LNG kann mit Schiffen (oder auch mit dem Zug) transportiert werden, sodass der Handel nicht an das bestehende Pipelinenetz gebunden ist, sondern jeder Lieferant jeden Abnehmer erreichen kann. Der Nachteil liegt in dem erhöhten Energieaufwand aufgrund der erforderlichen Verflüssigung und der erforderlichen Regasifizierung.

Question 61

Die **Zukunft des Energieträgers Gas** sieht neben dem Ausbau des LNG-Handels auch die stärkere Einbindung von alternativen Gasformen vor. Welche Alternativem zu herkömmlichem Erdgas kommen in Frage?

Answer 61

* Erschließung unkonventioneller Lagerstätten (z.B. Fracking) * Biogas * *power-to-gas* (P2G)

Question 62

Welchen Anteil haben **Wärme und Kälte** am deutschen **Endenergieverbrauch?** Durch welchen **Energieträger** wird Wärme in Deutschland vornehmlich erzeugt? Stand: 2018

Answer 62

Summe aller Wärme- und Kälteanteile: **56 %** Die Erzeugung von Wärme und Kälte erfolgt aktuell vor allem durch **Erdgas.**

Question 63

Was ist der wesentliche (technische) Unterschied zwischen **Wärmemarkt** und **Strommarkt?**

Answer 63

Im Gegensatz zur Stromerzeugung erfolgt die Wärmeerzeugung in erheblichem Maße **dezentral**, d.h. die Wärme wird überwiegend am Ort des Bedarfs erzeugt.

Question 64

Fernwärme kann auf verschiedene Arten erzeugt werden. Welchen Anteil hat die **Fernwärmeerzeugung** am Wärmemarkt? Welchen Anteil haben ihrerseits die verschiedenen Arten an der Fernwärmeerzeugung?

Answer 64

Anteil der Fernwärme: **14 %** Fernwärmeerzeugung * 83 % Kraft-Wärme-Kopplung * 15 % Heizkraftwerke * 2 % industrielle Abwärme

Question 65

Was bedeuten die Begriffe **vertikale Integration** bzw. vertikal integriertes Unternehmen im Zusammenhang mit der Wärmeerzeugung?

Answer 65

Vertrikale Integration bedeutet, dass die gesamte Prozesskette der Wärmeversorgung (Erzeugung, Verteilung, Lieferung) in einer Hand (ein Versorger) liegt. Auf lokaler Ebene gibt es deshalb keinen Wettbewerb sondern einen alleinigen Versorger (lokales Monopol), z.B. die STAWAG in Aachen.

Question 66

Vergleiche **Strom- und Gasmarkt** mit dem **Wärmemarkt** anhand der Kriterien _Netzstruktur_, _Organisation der Versorger_, _Situation für Kundinnen und Verbraucher_, _Preisbildung_.

Answer 66

**Strom und Gas** * offenes Netz: Einspeisung an verschiedenen Stellen * Trennung der Bereiche Erzeugung, Lieferung und Verteilung * Wettbewerb: Verbraucher kann Anbieter frei wählen * Preisausgleich zwischen Anbietern **Wärme** * geschlossene, lokale Netze: Durchleitung nicht möglich * vertikale Integration der Unternehmen (lokale Monopole) * Verbraucher trifft einmalige, langfristige Entscheidung für ein Heizsystem * mitunter starke Preisunterschiede zwischen den Anbietern

Question 67

Durch welche übergeordneten Maßnahmen kann die **Energiewende im Wärmemarkt** vorangetrieben werden? Gehe auch kurz auf etwaige Zielkonflikte ein.

Answer 67

* effizientere Wärmenetze * Modernisierung von Anlagen * EE-Anteil erhöhen * KWK-Anteil erhöhen ↔ Abschaltung von fossilen Kraftwerken * Integration von Biogas und P2G

Question 68

Ein wesentliches Werkzeug für eine effizientere Wärmeversorgung ist der **Ausbau von Fernwärmenetzen.** Durch welche **Maßnahmen** werden die Fernwärmenetze effizienter bzw. emissionsärmer?

Answer 68

Maßnahmen zur Emissionsreduzierung sind * Einsatz kohlenstoffarmer Brennstoffe * einfachere Integration von EE * effizientere Nutzung von Abwärme * Aufbau großer KWK-Anlagen

Question 69

Ein wichtige Anforderung für neue Fernwärmenetze ist das **Absenken der Netztemperatur.** Warum wird eine geringere Netztemperatur angestrebt?

Answer 69

Ein Absenken der Netztemperatur... * reduziert die Wärmeverluste bei der Durchleitung * ermöglich die Einbindung von Niedertemperaturquellen (z.B. Geothermie, Abwärme niederer Temperatur)

Question 70

Aus welchen Bestandteilen setzt sich der **Wärmepreis** [EUR/kWh] zusammen? Gib auch die prozentualen Anteile an.

Answer 70

* 30% Grundpreis: Deckung von Kapitalkosten und Personalkosten * 68% Arbeitspreis: verbrauchsabhängig * 2% Dienstleistungs-/Messpreis: Kosten für Messung und Abrechnung

Question 71

Welchen Zweck haben sogenannte **Preisgleitklauseln** im Zusammenhang mit der Wärmeversorgung?

Answer 71

Die Wärmeversorgung zeichnet sich durch langfristige Lieferverträge aus (aufgrund hoher Kapitalkosten). Preisgleitklauseln ermöglichen, dass der Vertrag an eine sich verändernde Marktsituation angepasst werden kann.

Question 72

In der Vorlesung wurden **verschiedene Möglichkeiten der Wärmeerzeugung** vorgestellt. Welche diese Möglichkeiten weisen einen **Primärenergiefaktor \< 1** auf?

Answer 72

* Nah- & Fernwärme aus KWK * Wärme aus erneuerbaren Brennstoffen * Wärme aus biogenen Brennstoffen * Umweltenergie (z.B. Solarenergie)

Question 73

Aktuell (Stand: 2016) erfolgt die **Einbindung von erneuerbaren Energien** in die Wärmeerzeugung vor allem durch einen Energieträger. Welcher ist es?

Answer 73

Biogene Brennstoffe (∼ 87 %)