Ausgangsbedingungen für die Vermarktung von Nachfrageflexibilität: Status-Quo-Analyse und Metastudie. 2. Fassung

Die vorliegende Arbeit ist Teil des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsprojektes "Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung (SynErgie)". Als eines der "Kopernikus-Projekte für die Energiewende" hat das Forschungsprojekt SynErgie das Ziel, die energieintensiven Industrien in Deutschland dazu zu befähigen, ihre Stromnachfrage dem zunehmend fluktuierenden Stromangebot anzupassen. In der Vergangenheit waren Stromsysteme in der Regel dahingehend ausgelegt, dass die Erzeugungsseite des Marktes an das zeitliche Verhalten des Verbrauchs angepasst war. Durch den verstärkten Ausbau volatiler erneuerbarer Energien unterliegt die Stromerzeugung jedoch unkontrollierbaren, wetterabhängigen Schwankungen, weshalb eine Flexibilisierung des Gesamtsystems zunehmend an Bedeutung gewinnt. Weil die Erzeugerseite benötigte Flexibilitäten nur in Form einer Reduzierung der Einspeisung anbieten kann, ergibt sich eine sogenannte Flexibilitätslücke. Wie am 14. Dezember 2018 und am 10. Januar 2019 deutlich wurde, bringt diese Flexibilitätslücke das Stromsystem bereits heute an seine Grenzen der Stabilität. Nur durch den Einsatz vieler Ausgleichsmechanismen bzw. Flexibilisierungsoptionen konnte die Versorgungssicherheit an diesen Tagen gerade noch aufrechterhalten werden. Die in SynErgie betrachteten Industrieprozesse stellen dabei eine Teilmenge potenzieller Flexibilisierungsoptionen dar und können zur Lastanpassung an schwankende Erzeugung sowie zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen und Entlastung der Netze beitragen. In einem liberalisierten, wettbewerblichen Strommarkt sind im Hinblick auf die Erschließung der Potenziale der Nachfrageflexibilität die marktlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen von hoher Relevanz. Diese Studie beschreibt daher zunächst die Grundlagen des Strommarktdesigns und des konstituierenden gesetzlichen Rahmens. Auf aktuelle Diskussionen über das grundlegende Preissystem (Einheitspreissystem vs. zonales System vs. nodales System) wird dabei nicht eingegangen. Die Aufarbeitung dieser Diskussionen sowie die spezifische Analyse der Auswirkungen des Preissystems auf Nachfrageflexibilität ist Inhalt der in SynErgie II anstehenden Arbeitspakete des Clusters IV "Markt- und Stromsystem". Die vorliegende Studie arbeitet deshalb vielmehr potenzielle Hemmnisse der Partizipation flexibler Nachfrageprozesse auf und nimmt dabei stets Bezug zur Anwendung auf Industrieprozesse. Die Analyse bildet die Grundlage für die zukünftige Arbeit im Cluster IV und dient der clusterübergreifenden Information über den Status Quo der Marktstrukturen und regulatorischen Rahmenbedingungen. Neben der systematischen Aufarbeitung des marktlichen Rahmens werden die wissenschaftliche Literatur sowie bereits publizierte Studien zum Thema Nachfrageflexibilität (Demand Side Management und Demand Response) in einer Metastudie analysiert und zusammengefasst.