Cover	1
	Ihre Arbeitshilfen zum Download	2
	Titel	6
	Impressum	7
	Vorwort	8
	Der Herausgeber	11
	Verzeichnis der Bearbeiterinnen und Bearbeiter	12
	Inhaltsübersicht	14
	Inhaltsverzeichnis	17
	Abkürzungsverzeichnis	27
	Literaturverzeichnis	39
	1 Einführung	52
	1.1 Energiewende und Strommarktdesign	52
	1.2 Kernfragen des Strommarktdesigns	54
	1.3 Der Strommarkt 2.0	57
	1.4 Energiewende als Chance für Unternehmen	60
	1.5 Anpassung der Unternehmensstrategien	63
	2 Grundlagen des Strommarkts	66
	2.1 Technisch-wirtschaftliche Grundlagen der Stromwirtschaft	66
	2.1.1 Stromerzeugung	66
	2.1.1.1 Konventionelle Stromerzeugung	66
	2.1.1.2 Erneuerbare Stromerzeugung	75
	2.1.1.3 Einteilung von Kraftwerkstypen nach ihrem Verwendungszweck	79
	2.1.2 Stromübertragung und -verteilung	81
	2.1.3 Stromimport und -export	84
	2.1.4 Stromverbrauch	85
	2.2 Kostenstrukturen und Preise	87
	2.2.1 Kosten der Stromerzeugung	87
	2.2.1.1 Kapitalkosten	87
	2.2.1.2 Betriebskosten	90
	2.2.1.3 Brennstoffkosten	91
	2.2.1.4 Kosten für CO2-Emissionen	93
	2.2.2 Kosten der Stromübertragung und -verteilung	94
	2.2.2.1 Netzentgelte	94
	2.2.2.2 Einflussfaktoren auf die Netzentgelte	96
	2.2.3 Strompreis einschließlich Umlagen und Steuern	97
	2.2.3.1 Welche Umlagen und Steuern werden erhoben?	97
	2.2.3.2 Struktur der Preisbestandteile und Einflussgrößen	100
	2.3 Preisbildung auf dem deutschen Strommarkt	104
	2.3.1 Die unterschiedlichen Preisbildungsmechanismen	104
	2.3.1.1 Over The Counter (OTC-Handel)	105
	2.3.1.2 Börsenhandel	106
	2.3.1.3 Preisbildung an der Börse	110
	2.3.3 Ausblick auf zukünftige Entwicklungen	114
	2.4 Preisaufsicht	115
	2.4.1 Kartellrechtliche Preisaufsicht	115
	2.4.2 Markttransparenz durch das neue Strommarktgesetz	119
	2.4.3 Weitere Möglichkeiten der Marktpreisaufsicht	119
	2.4.3.1 ACER	119
	2.4.3.2 Bundesanstalt für Finanzdienstleistungen	121
	2.4.3.3 Handelsüberwachungsstelle der	122
	2.5 Bedeutung der deutschen Stromwirtschaft für Deutschland und Nachbarn	123
	2.5.1 Vorgehen und verwendete Daten für die Analyse	123
	2.5.2 Verflechtung der deutschen Stromwirtschaft mit weiteren Wirtschaftssektoren im Inund Ausland	125
	2.5.3 Wertschöpfungsund Beschäftigungseffekte der deutschen Stromwirtschaft	128
	2.5.3.1 Bruttowertschöpfung und Bruttoinlandsprodukt	128
	2.5.3.2 Beschäftigung	131
	2.5.3.3 Treibhausgas	132
	2.5.4 Volkswirtschaftliche Einschätzung der Energiewende	133
	3 Der Strommarkt für die Energiewende	136
	3.1 Politische Ziele und gesetzliche Rahmenbedingungen	136
	3.1.1 Energiepolitik in der EU und in Deutschland	136
	3.1.2 EU-Vorgaben und Umsetzung in deutsches Regelwerk	138
	3.1.2.1 Binnenmarktrichtlinien	138
	3.1.2.2 Umweltund klimapolitische Richtlinien	140
	3.1.2.3 Digitalisierung des Messwesens	141
	3.1.2.4 Beihilfenrechtlicher Rahmen	144
	3.1.3 Oberziele in Deutschland	147
	3.1.3.1 Umweltverträglichkeit	147
	3.1.3.2 Wirtschaftlichkeit	150
	3.1.3.3 Versorgungssicherheit	151
	3.2 Emissionshandel	151
	3.2.1 Logik des Emissionshandels	151
	3.2.2 Ausgestaltung des europäischen Emissionshandels	152
	3.2.3 Der Emissionshandel in der Kritik	154
	3.3 Marktintegration erneuerbarer Energien	157
	3.3.1 Heranführung an den Markt	157
	3.3.1.1 Die Entwicklung bis zum EEG 2014	157
	3.3.1.2 Das EEG 2017	160
	3.3.1.3 Ausdehnung des Ausschreibungsmodells	165
	3.3.1.4 Prozessund Systemaspekte des EEG 2017	170
	3.3.1.5 Exkurs: Dezentrale Erzeugungskonzepte	172
	3.3.2 Bilanzkreistreue	175
	3.4 Anreize für Neuinvestitionen in Erzeugungskapazität	179
	3.4.1 Reicht der Energy-only-Markt aus?	179
	3.4.2 Arten von Kapazitätsmechanismen	183
	3.4.3 Investitionsanreize durch konsistente Preissignale	185
	3.5 Kraftwerksmix für die Energiewende	189
	3.5.1 Veränderung des Kraftwerksparks	189
	3.5.2 Ausstieg aus der Kernenergieerzeugung	196
	3.5.2.1 Änderungen des Atomgesetzes	196
	3.5.2.2 Verfahren bei Stilllegung, Rückbau und Endlagerung	198
	3.5.2.3 Finanzierung des Kernenergieausstiegs	200
	3.5.2.4 Klageverfahren	202
	3.5.3 Ausstieg aus der Stromerzeugung aus Kohle?	203
	3.5.3.1 Stand der Diskussion	203
	3.5.3.2 Sicherheitsbereitschaft für Braunkohle	205
	3.5.3.3 Effekte des Kohleausstiegs auf die CO2-Emissionen	214
	3.5.4 Gaskraftwerke	217
	3.5.4.1 Aktuelle Rolle der mit Erdgas befeuerten Kraftwerke	217
	3.5.4.2 Wirtschaftliche Situation der Gaskraftwerke	219
	3.6 Versorgungssicherheit	221
	3.6.1 Europäischer Regelungsrahmen (Strom und Gas)	221
	3.6.2 Nationaler Regelungsrahmen	224
	3.6.3 Vorgaben zur Abschaltkaskade	227
	3.6.4 Regelenergie	229
	3.6.5	235
	3.6.6 Netzreserve	239
	3.6.7 Kapazitätsreserve und Sicherheitsbereitschaft	241
	3.7 Vernetzungen in Europa	243
	3.7.1 Bedeutung der Grenzkuppelkapazitäten	243
	3.7.2 Status Quo: Verbundnetz Strom	247
	3.7.3 Öffnung der Märkte für Regelenergie	252
	3.7.4 Auftrennung der DE-AT Strompreiszone	252
	4 Technologien zur Umsetzung der Energiewende	254
	4.1 Smart Grid und intelligente Messsysteme	254
	4.1.1 Smart Grid in der Energiewende	254
	4.1.2 Anforderungen an ein	255
	4.1.3 Smart Meter Gateway und Administration	256
	4.1.4 Typische Betriebsund Geschäftsprozesse	260
	4.1.5 IT-Architektur und Technologiestack von der Zentrale bis zum Zählerschrank	261
	4.1.6 Flexibilität im Energiesystem aus Netzsicht	263
	4.1.7 Flexibilität im Energiesystem aus Vertriebssicht	266
	4.1.8 Rolle von Speichern, Demand Side Management undvirtuellen Kraftwerken für das Smart Grid	267
	4.1.9 Smart Meter Rollout und Bedeutung für das deutscheEnergiesystem	268
	4.1.9.1 Das Messstellenbetriebsgesetz	268
	4.1.9.2 Moderne Messeinrichtung	271
	4.1.9.3 Intelligente Messsysteme	273
	4.2 Virtuelle Kraftwerke	274
	4.2.1 Begriffsdefinition	274
	4.2.2 Virtuelle Kraftwerke im Smart Market und im SmartGrid: Nutzen und Einsatzfelder	275
	4.2.3 Technologien und Komponenten virtueller Kraftwerke	276
	4.2.4 Virtuelle Kraftwerke: Eine Integrationsaufgabe in Echtzeit	279
	4.3 Speicher	280
	4.3.1 Überblick zu Stromspeichertechnologien	280
	4.3.2 Marktüberblick Deutschland	282
	4.3.3 Entwicklungen und Trends	284
	4.3.4 Stromspeicher und EEG sowie Stromsteuer	290
	4.4 Power-to-X	294
	4.4.1 Power-to-Gas	294
	4.4.1.1 Spartenübergreifende Systemlösung – Definition und Standortbestimmung	294
	4.4.1.2 Produkte Wasserstoff (Technologie Elektrolyse) und Methan (Technologie Methanisierung)	296
	4.4.1.3 Bedeutung als Stromspeicher und Systemdienstleister	297
	4.4.1.4 Potenziale im Zusammenhang mit dem Erdgasnetz	298
	4.4.1.5 Umsetzungsstand in Deutschland und entwicklungstechnische Tendenzen	299
	4.4.1.6 Rechtliche Rahmenbedingungen	300
	4.4.1.7 Kriterien für eine Standortwahl/erfolgskritische Faktoren	303
	4.4.1.8 Bedeutung von Power-to-Gas für den Mobilitätssektor	304
	4.4.2 Power-to-Heat	305
	4.4.2.1 Sektorübergreifende Systemlösung – Definition und Standortbestimmung	305
	4.4.2.2 Die Power-to-Heat-Technologie	307
	4.4.2.3 Bedeutung als Systemdienstleister	308
	4.4.2.4 Umsetzungsstand in Deutschland und entwicklungstechnische Tendenzen	309
	4.4.2.5 Rechtliche Rahmenbedingungen	310
	4.4.2.6 Kriterien für eine Standortwahl/erfolgskritische Faktoren	313
	4.5 Lastmanagement (Demand Side Management)	316
	4.5.1 Flexibilisierung des Stromsystems	316
	4.5.2 Demand Side Management	317
	4.5.3 Lastmanagement zur Integration erneuerbarer Energien	319
	4.5.4 Die Verordnung zu abschaltbaren Lasten und sonstige Erlösmöglichkeiten	319
	4.5.5 Arten von Lastmanagement	322
	4.5.6 Entwicklungen im Bereich	324
	4.5.7 Potenziale von Lastmanagement	325
	4.5.8 Zukünftige Herausforderungen	327
	5 Energieeffizienz und Sektorkopplung	330
	5.1 Energieeffizienz	330
	5.1.1 Politikziel Energieeffizienz	330
	5.1.2 Energieaudits und Energiemanagementsysteme	331
	5.1.2.1 Energieaudits nach DIN EN 16247-1	331
	5.1.2.2 Energiemanagementsystem nach ISO 50001	333
	5.1.3 Energieeffizienz-Netzwerke	334
	5.1.3.1 Bedeutung	334
	5.1.3.2 LEEN-Managementsystem	336
	5.1.3.3 30 Pilot-Netzwerke	338
	5.1.3.4 Initiative Energieeffizienz-Netzwerke	338
	5.1.3.5 Herausforderungen bei Energieeffizienz-Netzwerken	340
	5.2 Wärme	341
	5.2.1 Überblick	341
	5.2.2 Rahmenbedingungen	342
	5.2.3 Maßnahmen zur Umsetzung der Energiewende im Wärmemarkt	345
	5.2.4 Weiterentwicklung rechtlicher Vorgaben im Wärmemarkt	350
	5.2.4.1 Gebäudeenergiegesetz (RefE)	350
	5.2.4.2 Mieterstromgesetz (RefE)	352
	5.3 Alternative Antriebstechnologien und Lösungsansätze im Bereich Verkehr	353
	5.3.1 Rahmenbedingungen für Mobilität und Verkehr in Deutschland	353
	5.3.1.1 Wachsender Verkehr	353
	5.3.1.2 Ansprüche an „grüne Städte“	356
	5.3.1.3 Überschreitung von Schadstoff-Grenzwerten in Ballungszentren	356
	5.3.1.4 Rechtliche Rahmenbedingungen	357
	5.3.1.5 Klimapolitische Debatte	360
	5.3.2 Alternative Antriebe als Bausteine eines künftigen Mobilitätssystems	361
	5.3.2.1 Marktentwicklung und Herausforderungen	361
	5.3.2.2 Elektroantrieb	362
	5.3.2.3 Brennstoffzellentechnologie	363
	5.3.2.4 Gasbetriebene Fahrzeuge	364
	5.3.3 Spezifische Lösungsansätze für Städte und Kommunen	364
	5.3.4 Ausblick und Chancen	368
	6 Digitalisierung in der Energiewirtschaft	370
	6.1 Veränderungen durch Digitalisierung	370
	6.1.1 Digitalisierung als Megatrend	370
	6.1.2 Veränderungen entlang der Wertschöpfungskette	372
	6.1.3 Chancen und Herausforderungen für Energieversorger	375
	6.2 Data Analytics als prozessübergreifendeEntscheidungsgrundlage	377
	6.2.1 Zusammenspiel der Marktteilnehmer und Auswirkungen auf die Datenund Prozessqualität	377
	6.2.2 Datenbasierte Lösungsansätze	380
	6.2.3 Wettbewerb und Kundenwert	383
	6.3 Datensicherheit	388
	6.3.1 Wachsendes Gefahrenpotenzial – auch für kritische Infrastrukturen	388
	6.3.2 Die Zukunft des Internetprotokolls – Chancen und Risiken	389
	6.3.3 Das	391
	6.3.4 Gesetzliche und regulatorische Anforderungen zur digitalen Sicherheit	391
	6.3.4.1 Kritische Infrastrukturen	391
	6.3.4.2 IT-Sicherheitsgesetz	394
	6.3.4.3 IT-Sicherheitskatalog der BNetzA	396
	6.3.5 Einrichtung eines InformationssicherheitsManagementsystems (ISMS)	398
	6.4 Blockchain-Anwendungen in derEnergiewirtschaft	400
	6.4.1 Vertrauen ohne Mittelsmann	400
	6.4.2 Anwendungsbeispiele in der Energiewirtschaft	402
	6.4.3 Entwicklung, Chancen und Risiken	408
	6.5 Wandel zu einem digitalen EVU	411
	6.5.1 Fokus auf den Faktor Mensch	411
	6.5.2 Neue Formen der Zusammenarbeit, Mitsprache und Arbeitsplatzgestaltung als wichtige Bestandteile	412
	6.5.3 d.quarks – elementare Bausteine der digitalen Transformation	413
	6.5.3.1 Agile Kollaboration	413
	6.5.3.2 Partizipation	413
	6.5.3.3 Arbeitsplatzgestaltung	414
	6.5.4 Entwicklung einer digitalen Kultur	415
	7 Geschäftsmodelle im Strommarkt der Energiewende	416
	7.1 Herkömmliche Geschäftsmodelle unter Druck	416
	7.2 Erzeuger	421
	7.2.1 Erzeugungskonzepte von der dezentralen Einzelanlage über das Großkraftwerk bis zum Anlagencluster	421
	7.2.2 EOM, Regelleistung, Direktvermarktung,Kapazitätsmarkt: Gibt es den optimalen Markt?	422
	7.2.3 Chancen, Risiken und	424
	7.2.4 Stärkenund Schwächenprofile der verschiedenen Arten von Erzeugungsanlagen	426
	7.2.5 Anlagenzugriff: Die zukünftige Rolle des Anlagen-	431
	7.2.6 Virtuelle Kraftwerke als Geschäftsmodell	432
	7.2.6.1 Marktüberblick Deutschland und Einflüsse auf europäischer Ebene	435
	7.2.6.2 Ausblick auf die nächsten fünf Jahre	436
	7.2.7 Veränderungen im Geschäftsmodell von Großkraftwerken	437
	7.3 Handel und Beschaffung einschließlich Bilanzkreisverantwortliche	438
	7.3.1 Der Energiehandel als Geschäftsmodell	438
	7.3.2 Optimierung und	440
	7.3.2.1 Grundsätzliches Vorgehen	440
	7.3.2.2 Intraday-/Day-Ahead-Handel und Regelenergie	444
	7.3.2.3 Terminhandel	447
	7.4 Netzbetreiber	450
	7.4.1 Smart Grid Op	450
	7.4.2 Bereitstellung von Prozessen und IT	452
	7.4.3 Nutzung der Breitbandtechnologie	454
	7.4.4 Aufbau einer E-Mobility-Struktur	455
	7.5 Energiedienstleistungen	457
	7.5.1 Geschäftsmodell Energiedienstleister	457
	7.5.2 Von der Energieberatung zum Energiemanagement	459
	7.5.3 Wachstumschancen – Welche Themen haben Zukunftspotenzial?	462
	7.5.4 Kernkompetenzen für den Dienstleistungsmarkt	463
	7.6 Vertrieb	464
	7.6.1 Kundenbedürfnisse – Was erwartet der Kunde?	464
	7.6.2 Kundensegmentierung	467
	7.6.3 Der Einfluss der Digitalisierung	468
	7.6.4 Der Wandel vom Commodity- zum Lösungsanbieter	470
	7.6.4.1 Serviceangebote zur Erweiterung des Produktportfolio	470
	7.6.4.2 Verknüpfung mit Produkten aus dem energiefernen Bereich	471
	7.6.4.3 Whitelabel-Produkte anbieten und umsetzen	472
	7.6.4.4 Vertriebsplattformen	473
	7.6.5 Kernfähigkeiten zur Umsetzung der neuen Produktwelt	474
	7.7 Verbraucher (Industrie, Gewerbe, Haushalt,	475
	7.7.1 Stromkosten	475
	7.7.2 EEG-Umlage	477
	7.7.2.1 Eigenerzeugung, Eigenversorgung, Stromspeicher und Mieterstrommodelle i.S.d. EEG 2017	477
	7.7.2.2 Besondere Ausgleichsregelung gem. §§ 63 ff. EEG 2017	479
	7.7.3 KWKG-Umlage	481
	7.8 Geschäftsmodelle im Messstellenbetrieb	482
	7.8.1 Einführung in die Geschäftsmodelllandschaft des Messstellenbetriebs	482
	7.8.2 Geschäftsmodell des grundzuständigen Messstellenbetreibers	484
	7.8.3 Geschäftsmodell des wettbewerblichen Messstellenbetreibers	486
	7.8.4 Geschäftsmodell des Smart Meter Gateway Administrators	488
	8 Investoren und ihre Transaktionsentscheidungen	492
	8.1 Transaktionsumfeld im Strommarkt	492
	8.2 Investoren	496
	8.2.1 Überregional-integrierte Energieversorger	496
	8.2.2 Regionale Energieversorger und Kommunen	498
	8.2.3 Finanzinvestoren	500
	8.2.4 Bürgerbeteiligungen und Privatinvestoren	502
	8.3 Transaktionsobjekte im Strommarkt	504
	8.3.1 Konventionelle Stromerzeugung	504
	8.3.2 Erneuerbare Energien	506
	8.3.3 Exkurs: Auswirkungen der EEG-Novelle auf denOnshore-Windenergiemarkt aus Sicht der Kapitalgeber	509
	8.3.3.1 Allgemein erwartete Konsequenzen für den deutschenOnshore-Windenergiemarkt	509
	8.3.3.2 Investorenzuwachs schmälert die Renditen	510
	8.3.3.3 Rolle der Banken	511
	8.3.3.4 Nachfrage nach Onshore-Projekten	513
	8.3.4 Dezentrale Stromerzeugung und virtuelle Kraftwerke	514
	8.3.5 Energiedienstleistungen und digitale Kundenlösungen	515
	8.3.6 Netze und	517
	8.3.6 Netze und Smart Grids	517
	8.4 Bewertung der Transaktionsobjekte	519
	8.4.1 Bewertungsmethoden	519
	8.4.2 Finanzielle Überschüsse und	522
	8.4.3 Energiespezifische Besonderheiten bei der Planung der	523
	8.4.4 Kapitalisierungszinssatz	525
	8.4.5 Energiespezifische Besonderheiten bei der Ermittlung des Kapitalisierungszinssatzes	526
	8.4.6 Transaktionswerte	528
	8.5 Fazit und Ausblick	530
	9 Ausblick auf Strommarkt 2030	532
	Stichwortverzeichnis	538
	Abbildungsverzeichnis	573