Merit-Order

Merit-Order des deutschen konventionellen Kraftwerkparks im Jahr 2008, Quelle: Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V.

Die Merit-Order (englisch für Reihenfolge der Vorteilhaftigkeit) ist eine Anordnung der für einen Stromhandelsmarkt verfügbaren Kraftwerksleistung nach Grenzkosten.

Nach einem vereinfachten Modell zur Erklärung von Preisen im kurzfristigen Stromhandel stellt die Merit-Order die Stromangebotskurve im kurzfristigen Handel dar. Der Strompreis (Einheitspreisverfahren) ergibt sich somit als Schnittpunkt von einer in der Regel preisunabhängig gedachten Nachfrage (senkrechte Linie) und der Merit-Order.

Das Kraftwerk mit den höchsten Grenzkosten, das noch benötigt wird, um die Nachfrage zu decken, bestimmt den Marktpreis und damit die Erlöse bzw. Deckungsbeiträge aller günstigeren Anbieter. Das zugehörige Kraftwerk wird auch als Grenzkraftwerk bezeichnet – nicht zu verwechseln mit einem im Ländergrenzbereich positionierten Grenzkraftwerk.

Gaspreisschock

Day-Ahead-Preise an der EPEXspot für die Gebotszone DE/LU von Januar – September 2022

Die Spotmarktpreise in Deutschland zogen schon Mitte 2021 deutlich an (Preise der Day-Ahead-Auktion).

Die sich im Jahr 2021 manifestierende Energiekrise, in der sich Strom- und Gaspreise ab der Jahresmitte gegenüber dem Vorjahresniveau vervielfachten, wird in einem Gutachten von ACER, der Agentur für die Zusammenarbeit der Energieregulierungsbehörden, im April 2022 als „im Wesentlichen ein Gaspreis-Schock“ bezeichnet, „der auch die Elektrizitätspreise beeinflusste“.

Laut ACER entspricht das aktuelle Marktdesign dem Ziel einer effizienten und sicheren Stromversorgung und die Agentur spricht sich dafür aus, es beizubehalten. Die aktuelle Krise sei nicht die Schuld des Marktdesigns, sondern hätte im Gegenteil dazu geführt, dass die Konsequenzen abgemildert worden seien, z. B. indem Kontingentierungen (Rationierung) oder gar Abschaltungen ganzer Verteilnetzbezirke nicht notwendig geworden wären. Die Studie konstatiert weiterhin, dass die Struktur der Merit-Order dazu führt, dass Grenzkosten von Gaskraftwerken oftmals den Strompreis bestimmen, insbesondere bei geringem Aufkommen von erneuerbaren Energien und damit geringer Restlast. Als möglichen regulatorischen Eingriff zur Strompreissenkung diskutiert die Studie somit Möglichkeiten, den Angebotspreis von Gaskraftwerken an der Börse zu senken, indem diesen Kraftwerken die höheren Gasbeschaffungskosten auf anderem Wege erstattet werden.

Auch das Fraunhofer ISE berichtet, dass zwar ca. die Hälfte des von Januar bis August 2022 erzeugten Stroms aus erneuerbaren Energien (Wind, Sonne, Biomasse, Wasser) stammen, jedoch 14 % der elektrischen Energieerzeugung durch Gaskraftwerke erfolgten, die per Merit-Order preissetzend waren und häufig sehr hohe Strompreise verursachten. Dazu plant der amtierende Wirtschaftsminister Robert Habeck Änderungen am Strommarkt. Demgegenüber argumentieren Energieökonomen gegen Änderungen am Prinzip der Merit-Order.

Merit-Order-Effekt erneuerbarer Energien

Der Merit-Order-Effekt erneuerbarer Energien ist die Verdrängung von Kraftwerken mit hohen Grenzkosten durch Kraftwerke mit geringeren Grenzkosten: Bei hohem Ertrag von Wind- und Solarstrom geht die Restlast zurück und das dann aktive Grenzkraftwerk, üblicherweise ein thermisches Kraftwerk, das den Marktpreis bestimmt, hat bei so einem Systemzustand niedrigere variable Kosten.

In Zeiten hoher EEG-Strom-Einspeisung verdrängt der EEG-Strom den Strom aus den teuersten konventionellen Kraftwerken und senkt so über den Merit-Order-Effekt den Börsenpreis.

Merit-Order-Effekt: Durch Einspeisung durch nicht-disponible Windenergie- und Solaranlagen verringert sich die Restlast von N₁ auf N₂ und damit fällt der Marktpreis von p₁ auf p₂

Die Grafik verdeutlicht die Wirkung des Effekts. Die aggregierte Angebotsfunktion (blau) bildet sich aus den Geboten einzelner Stromanbieter und entspricht im Allgemeinen deren Grenzkosten. Die Nachfrage (Verbraucherlast in grün) wird als unelastisch dargestellt (senkrechte Linie). Nichtdisponible Einspeisungen aus Wind- und Solarenergie mit sehr geringen Grenzkosten decken einen Teil der Verbraucherlast, so dass nur die restliche Leistung, Restlast oder auch residuale Last genannt, von den konventionellen disponiblen Erzeugern getragen werden muss. Die teuersten Kraftwerke kommen dabei nicht mehr zum Zuge und der Strompreis sinkt um Δp am Markt aufgrund des Nachfragerückgangs ΔN im konventionellen Kraftwerkspark.

Auf diese Weise senken erneuerbare Energien den Strompreis an der Börse, weil teure Spitzenlastkraftwerke immer seltener das preisbestimmende Kraftwerk am Markt sind, sondern eher Kraftwerke mit geringeren Grenzkosten aus dem Grundlast- und Mittellastsegment. Damit reduziert sich der Deckungsbeitrag der günstigen Grundlastkraftwerke wie z. B. Laufwasser-, Atom- und Braunkohlekraftwerke, die nun bei p₂ weniger Überschuss erwirtschaften als bei p₁. Der Merit-Order-Effekt kann damit den Börsenpreis für Strom zu Lasten der Kraftwerksbetreiber senken.

Kostensummen im Merit-Order-Effekt: Durch den EE-Zubau sinkt die vom Verbraucher zu zahlende Summe um das grüne Rechteck, wofür ein Mehrpreis für erneuerbare Energien (blaues Rechteck) zahlen ist. Je nach Größe dieser beiden Reckecke entsteht eine zusätzliche Entlastung oder eine Belastung für den Endverbraucher.

Eine Nettoentlastung für den Verbraucher kann entstehen, selbst wenn die Vergütung durch das EEG über dem Preisniveau p₁ liegt, sofern die durch den Merit-Order-Effekt verursachte Ausgabenreduktion für den konventionellen Strom

$(p_{1}-p_{2})\cdot N_{2}$

insgesamt größer ist als die Mehrausgaben für den Strom aus erneuerbaren Energien

$(N_{1}-N_{2})\cdot (p_{\mathrm {EEG} }-p_{1})$.

Die Steigung der Merit-Order-Kurve

${\frac {p_{1}-p_{2}}{N_{1}-N_{2}}}$

ist in diesem Fall bei hoher Last recht steil und der Preis für EEG-Strom p_EEG liegt nur relativ wenig über dem Börsenpreisniveau p₁, wie z. B. an manchen Wintertagen mit mäßigen Winderträgen.

Neben der Strombörse tritt der Merit-Order-Effekt immer dort auf, wo Güter mit identischen Eigenschaften („vertretbare Sache“) gehandelt werden, sog. Commodities.

Auswirkungen

Die ursprüngliche Studie zum Merit-Order-Effekt erneuerbarer Energien veröffentlichte 2006 das Frauenhofer-Institut für System- und Innovationsforschung. Diese Studie prägte auch den Namen Merit-Order-Effekt. In der Studie wurden mit einer Modellrechnung für den Strommarkt 2006 analysiert:

• der Marktwert erneuerbarer Energien (2,5 Mrd. €)
• der Merit-Order-Effekt (4,98 Mrd. €)
• die Vergütung erneuerbarer Energien (5,4 Mrd. €)

Eine Ersparnis für den Verbraucher entsteht, wenn die Mehrkosten erneuerbarer Energien (Vergütung minus Marktwert) geringer sind, als die Senkung der Vergütung für konventionelle Energien, der Merit-Order-Effekt. Dies wurde durch die Analyse des Instituts bestätigt:

„Wenn man den Marktwert der erneuerbaren Energien und das in dieser Studie bestimmte Volumen des Merit-Order-Effektes gemeinsam betrachtet, kommt es zu einer erheblichen Reduktion der durch das Erneuerbaren-Energien-Gesetz verursachten Kosten. Für das Jahr 2006 ist die Summe aus Marktwert und Merit-Order-Effekt sogar höher als die gesamte EEG-Vergütungssumme.“

Eine Nachfolgestudie des Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (FhG-ISI Karlsruhe) aus dem Jahre 2013 für das Jahr 2011 und 2012 ermittelte eine Senkung des Baseload-Preises um 8,9 €/MWh (0,89 ct/kWh). Bezogen auf den gesamten deutschen Stromverbrauch ergibt sich daraus eine entlastende Wirkung aus der Senkung von Stromhandelspreisen in Höhe von 4,88 Milliarden Euro. Eine Quantifizierung der gegenzurechnenden EEG-Mehrkosten erfolgt nicht mehr und eine Entlastungswirkung für den Endkunden wird nur noch für energieintensive Unternehmen postuliert, die von der EEG-Umlage teilweise befreit sind.

Eine Studie aus dem Jahr 2014 kommt zu dem Ergebnis, dass der Merit-Order-Effekt vorrangig energieintensiven Unternehmen zugutekommt, die von der EEG-Umlage ganz oder teilweise befreit sind.

Zu einem ähnlichen Ergebnis kam eine 2016 im Fachjournal Renewable and Sustainable Energy Reviews erschienene Untersuchung, bei der der Ist-Zustand mit einem hypothetischen Szenario ohne erneuerbare Energien verglichen wurde. Demnach stehen der 2013 fälligen EEG-Umlage von 20,4 Mrd. Euro Preissenkungen an der Strombörse in Höhe von 31,6 Mrd. Euro gegenüber, womit Endverbraucher insgesamt ca. 11,2 Mrd. Euro eingespart haben. Allerdings sind die Einsparungen sehr unterschiedlich verteilt: Durch die Ausnahmeregelungen für industrielle Verbraucher, durch die 2013 rund 212 TWh bzw. ein Drittel des Gesamtverbrauches teilweise bis nahezu vollständig von der Zahlung der EEG-Umlage befreit war, kamen diese Kostensenkungen an der Strombörse praktisch ausschließlich energieintensiven Unternehmen zu, während sich für Privathaushalte und Kleinverbraucher kein Unterschied ergab. In dem Szenario ohne erneuerbare Energien hätten die Stromkosten für energieintensive Unternehmen 2013 hingegen doppelt so hoch gelegen wie tatsächlich der Fall.

Kritik

Die Monopolkommission bestätigt in ihrem Energiesondergutachten eine kurzfristig kostensenkende Wirkung der Einspeisung erneubarer Energien. Allerdings weist die Kommission darauf hin, dass Mittellastkraftwerke mit hohen Fixkosten und relativ niedrigen variablen Kosten zwar bei einer relativ plötzlichen Senkung der Nachfrage nach konventioneller Energie kurzfristig den Restbedarf billig decken, dabei aber zu wenig Betriebsstunden und Deckungsbeitrag erzielen, um ihre Fixkosten zu amortisieren und profitabel zu arbeiten. Langfristig werden diese Kraftwerke somit aus dem Markt gehen und der Restbedarf wird wieder von Spitzenlastkraftwerken mit geringen Fixkosten und hohen variablen Kosten gedeckt, womit das alte Preisniveau wiederhergestellt wird.

Weiterhin äußerte die Monopolkommission in einem Sondergutachten aus dem Jahr 2011 auch Zweifel an einer Kostensenkung für den Letztverbraucher, da dem Merit-Order-Effekt derzeit „unter anderem Kosten für die EEG-Umlage, erhöhte Regelenergiekosten und Kosten des für die Integration der erneuerbaren Energien notwendigen Netzausbaus“ gegenüberstünden, die sämtlich vom Letztverbraucher zu tragen sind.

Eine Analyse des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln aus dem Jahr 2012 kommt hingegen zu dem Schluss, dass die Einspeisung erneubarer Energien auch nach einer Anpassung des konventionellen Kraftwerksparks preissenkend wirkt. Zum Beispiel entstehen negative Preise unabhängig von der Gestaltung des konventionellen Kraftwerksparks, wenn die Residualnachfrage nach Abzug der Einspeisung erneubarer Energien negativ ist. Weiterhin weist die Studie darauf hin, „dass Preiseffekte nicht mit Kosten- bzw. Wohlfahrtseffekten verwechselt werden dürfen.“ Preissenkungen auf den Großhandelsmärkten fallen geringer aus, als sie in diesbezüglichen Studien berechnet werden, weil der in Deutschland billig angebotene Strom ins angrenzende Ausland abfließt und der grenzüberschreitende Handel die Preise stabilisiert. Die Kosten der Einspeisung erneubarer Energien bleiben jedoch vollständig beim deutschen Verbraucher. Volkswirtschaftlich führt die Preissenkung an den Stromhandelsmärkten zu einer Umverteilung, bei der konventionelle Bestandsanlagen zu Lasten der deutschen Volkswirtschaft entwertet werden und Stromkäufer aus dem In- und Ausland von billigeren Preisen profitieren.

Fehlende Deckungsbeiträge der konventionellen Energieerzeugung lösten eine Diskussion über sogenannte Kapazitätsmärkte aus, die zusätzliche Deckungsbeiträge für konventionelle Erzeugung ermöglichen sollten. Das Weißbuch des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie von 2015 erteilte Kapazitätsmärkten als Element des Strommarktdesigns eine klare Absage.

Literatur

Primärliteratur

• Ronan Bolton: Making Energy Markets: The Origins of Electricity Liberalisation in Europe. Springer International Publishing, Cham 2021, ISBN 978-3-03090074-8, doi:10.1007/978-3-030-90075-5 (englisch). 
• Hans-Wilhelm Schiffer: Energiemarkt Deutschland: Daten und Fakten zu konventionellen und erneuerbaren Energien. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden 2019, ISBN 978-3-658-23023-4, doi:10.1007/978-3-658-23024-1. 

Artikel & weiterführende Informationen

• Michael Wider (Präsident VSE): Meinung: Unsere Stromzukunft – an einer Hand abgezählt. 14. Dezember 2018, abgerufen am 11. September 2022. 
• Jens Lichter, Emil Hosius, Benjamin Wacker, Jan Schlüter: Der Einfluss von Offshore-Windenergie auf die EEX-Strompreise. In: Zeitschrift für Energiewirtschaft. Band 44, Nr. 2, 1. Juni 2020, S. 85–99, doi:10.1007/s12398-020-00276-8. 
• Davide Orifici, Maria Schubotz: Die EU-Strompreiskrise – Schuld des Marktdesigns? 9. Januar 2022, abgerufen am 11. September 2022. 
• Thomas Grüter: Merit-Order-Prinzip: Warum das teure Gas auch den Strompreis mit nach oben reißt. 29. August 2022, abgerufen am 11. September 2022. 
• Pepe Egger: Energiepreisschock: Willkommen in der Trümmerlandschaft der Marktliberalisierung. In: Der Freitag. 11. September 2022 (freitag.de). 
• Abschlussbericht zum Projekt „Merit Order der Energiespeicherung im Jahr 2030“ veröffentlicht. Forschungsstelle für Energiewirtschaft, abgerufen am 11. September 2022. 

Ältere Beiträge

• Sven Bode, Helmuth Groscurth: Zur Wirkung des EEG auf den „Strompreis“. (PDF; 196 kB) HWWA Discussion Paper 348: Hamburg, August 2006.
• Jürgen Neubarth, Oliver Woll, Christoph Weber, Michael Gerecht: Beeinflussung der Spotmarktpreise durch Windstromerzeugung. Energiewirtschaftliche Tagesfragen, Jg. 56 Heft 7, 2006, S. 42–45.
• Bundesumweltministerium: Erneuerbare Energien in Zahlen - nationale und internationale Entwicklung. BMU: Berlin, November 2007, S. 27. (PDF-Datei; 6,26 MB), Archivlink abgerufen am 30. August 2022
• Serafin von Roon, Malte Huck: Merit Order des Kraftwerkparks. (PDF; 663 kB) Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V.: München, Juni 2010.

Weblinks

• Bundesnetzagentur – SMARD.de – Großhandelspreise
• ENTSO-E Transparenzplattform der Europäischen Übertragungsnetzbetreiber mit Dayahead-Preisen, Stromlast pro Regelzone, installierter Leistung und tatsächlich erzeugter Arbeit je Stromerzeugungsart, Grenzkapazitäten, grenzüberschreitenden Flüssen und vielem mehr (Registrierung erforderlich)
• AGSI Europäische Gasinfrastruktur zeigt europäische Speicherflüsse und -füllstände der Speicherbetreiber
• ENTSO-G Transparenzplattform der europäischen Gasnetzbetreiber zeigt Bilanzierungsdaten und Gasnetzflüsse der europäischen Gasnetzbetreiber