Was ist Regelenergie?

Definition

Die Regelenergie wird auch Regelleistung genannt und gleicht als Reserve Schwankungen im Stromnetz, genauer gesagt der Stromnetzfrequenz, aus. Beim Regelenergieeinsatz kann sowohl Strom in das Netz eingespeist, als auch aus dem Netz entnommen werden. Mehr Stromeinspeisung, zum Ausgleich einer zu niedrigen Netzfrequenz, wird als positive Regelenergie bezeichnet. Bei Drosselung der Einspeisung zur Senkung der Netzfrequenz handelt es sich hingegen um negative Regelenergie.

Warum und wann brauchen wir Regelenergie?

Mit dem Ausbau der Erneuerbaren Energien kommt es naturgem√§√ü zu h√∂heren Schwankungen im Stromnetz, denn der Wind weht nicht immer und die Sonne versteckt sich leider h√§ufig hinter Wolken. Auch Stromverbraucher verursachen mit unsteten Lastprofilen st√§ndig Schwankungen im Stromnetz. Trotzdem f√§llt die Stromversorgung in Deutschland fast nie aus. Wie kann das sein? Zum einen sind Stromproduzenten und Stromversorger verpflichtet, m√∂glichst genaue Prognosen hinsichtlich der Einspeisung und Entnahme abzugeben, um die Lastfl√ľsse im bundesdeutschen Stromnetz optimal zu planen und die Normalfrequenz im Stromnetz bei 50 Hertz zu halten.

Was aber, wenn pl√∂tzlich der Stromverbrauch √ľberraschend anzieht und jede noch so korrekte Prognose hinf√§llig werden l√§sst? Oder ein pl√∂tzlich einsetzender Wetterumschwung die prognostizierte Produktion aus Wind und Solar stark beeinflusst? Oder ein konventionelles Kraftwerk ausf√§llt? In diesem Fall greift die Regelenergie ein, um einen Zusammenbruch des Stromnetzes abzuwenden. Diese Reserve gleicht, wie in der folgenden Grafik dargestellt, die Schwankungen im Stromnetz innerhalb von Sekunden (‚ÄěPrim√§rreserve (PRL)/ Frequency Containment Reserves (FCR)"), f√ľnf Minuten (‚ÄěSekund√§rreserve (SRL)/ automatic Frequency Restoration Reserves (aFRR)") oder Viertelstunden (‚ÄěMinutenreserve (MRL)/ manual Frequency Restoration Reserves (mFRR)") aus. Nicht nur Stromproduzenten, sondern auch Stromverbraucher und Stromspeicher stellen dabei Regelenergie zur Verf√ľgung.

Interessant dabei ist, dass es nicht nur zu einer pl√∂tzlichen Nachfrage nach mehr Strom kommen kann, sondern auch zu einem √úberangebot an Strom. Nun ist nicht eine zus√§tzliche Einspeisung von Strom gefragt, sondern eine Speicherung oder eine m√∂glichst schnell einsetzende Herunterregelung von Kraftwerken oder eine Steigerung des Stromverbrauchs, beispielsweise durch gewerbliche oder industrielle Abnehmer. Auch diese Problematik f√§llt unter den Begriff ‚ÄěRegelenergie". Beim Ausgleich von pl√∂tzlich erh√∂hter Nachfrage bei nicht ausreichendem Angebot spricht man von ‚Äěpositiver Regelenergie" ‚Äď mehr Strom muss schnell in die Netze eingespeist werden oder weniger Strom verbraucht werden. Der Ausgleich von erh√∂htem Angebot und pl√∂tzlich schwacher Nachfrage wird hingegen ‚Äěnegative Regelenergie" genannt - die Stromproduktion muss schnell verringert oder der Stromverbrauch rasch erh√∂ht werden. Die Bereitstellung negativer Regelenergie darf nicht mit der Zwangsabregelung von Stromerzeugern im Einspeisemanagement verwechselt werden.

Wie unterscheiden sich die verschiedenen Regelenergiearten?

Die nachfolgende Tabelle zeigt die verschiedenen Regelenergiearten und deren Merkmale:

Regelenergieart PRL/ FCR SRL/ aFRR MRL/ mFRR
Bereitstellung
durch
ENTSO-E √úNB √úNB
Aktivierung Frequenzgesteuert:
Eigenständige Messung/Eingriff vor Ort durch Anbieter der PRL
Durch regelzonen-verantwortlichen √úNB
‚Äď l√∂st automatisch PRL ab
Durch regelzonen-verantwortlichen √úNB
‚Äď manuelle Anforderung durch √úNB
Volle Leistung Innerhalb von 30 Sekunden Innerhalb von 5 Minuten Innerhalb von 15 Minuten
abzudeckender Zeitraum nach Störungsfall 0 bis 15 Minuten ab 30 Sekunden bis 15 Minuten ab 15 Minuten bis 60 Minuten
Verg√ľtung Leistungspreis Leistungs- und Arbeitspreis Leistungs- und Arbeitspreis
Mindestangebots-größe Ab +/- 1 MW (symmetrisch) 5 MW positiv oder negativ* 5 MW positiv oder negativ*
Tägliche Produkte Positiv und negativ:
6 Zeitscheiben √ľber 4 Stunden
Positiv und negativ:
6 Zeitscheiben √ľber 4 Stunden
Positiv und negativ:
6 Zeitscheiben √ľber 4 Stunden
*Eine Angebotsgröße von 1 MW, 2 MW, 3 MW oder 4 MW unter der Maßgabe zulässig, dass ein Anbieter von Minutenreserve nur ein einziges Angebot je Produktzeitscheibe der positiven bzw. negativen MRL in der jeweiligen Regelzone abgibt.

Wer managt den Einsatz und die Vorhaltung der Regelenergie?

Die Liberalisierung der¬†Stromm√§rkte¬†erfasste auch den Bereich der Regelleistungsbeschaffung und seit 2001 schreiben die vier √úbertragungsnetzbetreiber (√úNB), die f√ľr die Netzfrequenzhaltung und die Lieferung der Regelenergie zust√§ndig sind, die ben√∂tigte Regelleistung am¬†Regelenergiemarkt¬†√∂ffentlich √ľber eine Internetplattform aus. F√ľr das Ziel von harmonisierten europ√§ischen Regelenergiem√§rkten gibt es neben dem Regelleistungsmarkt seit November 2020 zudem den Regelarbeitsmarkt. Hier werden unabh√§ngig vom Regelleistungsmarkt die erforderlichen Mengen an Regelarbeit ausgeschrieben und bezuschlagt. An der Arbeitspreisauktion k√∂nnen nun auch Parteien mit sogenannten free bids teilnehmen, die an der Leistungspreisauktion noch kein Gebot abgegeben haben. Stehen also kurzfristige Flexibilit√§ten bereit, k√∂nnen diese √ľber die free bids bis zur Schlie√üung der Regelarbeitsmarktauktion abgegeben oder angepasst werden.
Seit 2010 arbeiten die vier deutschen √úbertragungsnetzbetreiber im Rahmen des Netzregelverbunds dar√ľber hinaus bei der Dimensionierung und der Aktivierung von Regelenergie zusammen, etwa um zu verhindern, dass in einer Regelzone positive Regelleistung und in einer benachbarten Regelzone negative Regelleistung aktiviert wird. Angrenzende Nachbarstaaten sind ebenfalls Teil des Netzregelverbunds, um ein m√∂glichst koordiniertes Vorgehen bei der Aktivierung von Reserven zur Netzfrequenzstabilisierung zu gew√§hrleisten.

Um alle Schwankungen im deutschen Stromnetz sicher ausgleichen zu k√∂nnen, berechnen die √úbertragungsnetzbetreiber turnusm√§√üig die ben√∂tigten Reserven, die sie anschlie√üend √ľber transparente Ausschreibungen am Regelenergiemarkt von den pr√§qualifizierten (‚Äězugelassenen") Anbietern einkaufen. In den letzten Jahren schwankten die ausgeschriebenen Volumina zwischen rund 3000 und 4500 Megawatt - je f√ľr positive wie negative Regelleistung (Minutenreserve und Sekund√§rreserve).

Balkendiagramm √ľber die von den √úbertragungsnetzbetreibern ausgeschriebenen Mengen der verschiedenen Typen von Regelenergie.

Wie sind die Regeln f√ľr den Einsatz und Abruf von Regelenergie?

Die Ausschreibung von Sekund√§rreserve und Minutenreserve erfolgt kalendert√§glich, die Ausschreibung von Prim√§rreserve im Zuge der Electricity Balancing Guideline der EU seit 1. Juli 2020 alle vier Stunden. Die Aufteilung der Zeitscheiben f√ľr die Regelenergieauktionen von Sekund√§r- und Minutenreserve ist am Regelarbeits- und Regelleistungsmarkt identisch. Bei allen Regelenergieprodukten (PRL, SRL, MRL) kommt etwa seit dem Jahr 2011 den Betreibern von Kleinanlagen und flexiblen Stromverbrauchern, die in Virtuellen Kraftwerken aggregiert sind, eine gr√∂√üere Bedeutung zu. Momentan greifen die √úbertragungsnetzbetreiber in der Minutenreserve auf 38 zugelassene Lieferanten von Regelenergie zur√ľck, in der Sekund√§rreserve auf 35 und in der Prim√§rreserve auf 29 (Stand: 1. April 2021, Quelle: Anbieterliste).

Was verbirgt sich hinter Bereitschaftsverg√ľtung & Einsatz?

Allein f√ľr ihre Bereitschaft, im Notfall einzuspringen, bekommen die Teilnehmer am Regelleistungsmarkt des Regelenergiemarkts eine Verg√ľtung (‚ÄěBereitschaftsverg√ľtung") - den sogenannten Leistungspreis. Im Regelarbeitsmarkt werden die Akteure, deren Anlagen f√ľr die tats√§chliche Erbringung von Regelenergie f√ľr die Sekund√§r- und Minutenreserve abgerufen werden, mit dem Arbeitspreis entlohnt. Bei der PRL entf√§llt der Arbeitspreis, da das Verh√§ltnis zwischen erbrachter positiver und negativer Leistung sich im Mittel ausgleicht und somit √ľber den Ausschreibungszeitraum genau so viel elektrische Leistung ins Netz eingespeist, wie zus√§tzlich bezogen wurde. Sowohl Leistungspreise als auch Arbeitspreise sind Gebotspreise und unterliegen heftigen Marktschwankungen bei den stattfindenden Regelenergieauktionen. Sie sind aber im Allgemeinen vorteilhaft f√ľr die Produzenten, da sie √ľber dem Preis f√ľr Normalstrom an der regul√§ren Energieb√∂rse liegen.

Was ist der Leistungspreis?

Die √úbertragungsnetzbetreiber bezuschlagen in der Leistungspreisauktion alle abgegebenen Gebote bis zum Erreichen der ausgeschriebenen Menge an vorzuhaltender Regelleistung. Die Bezuschlagung der Leistungspreise erfolgt zuerst f√ľr die g√ľnstigsten Gebote. So ist gew√§hrleistet, dass die Kosten f√ľr die Vorhaltung von Regelenergiekapazit√§ten so niedrig wie m√∂glich sind. Alle bezuschlagten Anbieter verpflichten sich nun, die angebotene Regelleistung bis zur n√§chsten Auktion f√ľr einen Abruf durch die √úbertragungsnetzbetreiber bereit zu halten. Sie erhalten hierf√ľr den von ihnen gebotenen Preis pro MW (‚Äěpay as bid").

Was ist der Arbeitspreis?

Seit Einf√ľhrung des Regelarbeitsmarktes f√ľr SRL und MRL erfolgen die Auktionen f√ľr die Erbringung von Regelarbeit unabh√§ngig von den abgegebenen Regelleistungsangeboten. Die Teilnahme an der Arbeitspreisauktion ist auch dann m√∂glich, wenn kein Zuschlag des Leistungspreises in der Leistungspreisauktion zustande kommt. Die Merit Order entscheidet hierbei weiterhin √ľber die Bezuschlagung der Gebote. Die Aktivierung von Regelenergie durch die Leitstellen der √úbertragungsnetzbetreiber (‚ÄěAbrufe") erfolgt somit ebenfalls kostenoptimiert, da zuerst die Einheiten der g√ľnstigsten Anbieter abgerufen werden. Der Arbeitspreis wird nur gezahlt, wenn ein Abruf erfolgt. Genau wie beim Leistungspreis wird auch hier der tats√§chlich gebotene Preis des einzelnen Anbieters gezahlt (‚Äěpay as bid").

Merit Order Liste f√ľr die Anbieter von Regelenergie.

Weitere Informationen zur Bezuschlagung der Arbeits- und Leistungspreise finden Sie auch in unserem Blogartikel zur Preisbildung auf dem Regelenergiemarkt...

Abgerufene Mengen der Regelenergie

Jahrpositive SRL*negative SRL*positive MRL*negative MRL*
2016140070017454
20171200110013573
20181300110012363
201912001200186102
*eingesetzte Energiemenge in GWh

Wie viel kostet das Vorhalten und der Einsatz von Regelenergie?

Die Kosten der Regelenergie werden sowohl √ľber die Netznutzungsentgelte als auch √ľber den Ausgleichsenergiemechanismus umgelegt. Dabei zahlen Stromverbraucher √ľber die Netznutzungsentgelte die Vorhaltung der Regelkapazit√§t (den Leistungspreis), da sie durch diese eine st√§ndige unterbrechungsfreie Stromversorgung erhalten. Die von ihren Einspeise- und Entnahmeprognosen abweichenden Bilanzkreise tragen hingegen √ľber den Ausgleichsenergiemechanismus die Kosten der tats√§chlichen Abrufe von Regelenergie (den Arbeitspreis). √úber die exakte Funktionsweise der Umlage der Arbeitspreiskosten k√∂nnen Sie sich in unserem separaten Artikel zum Ausgleichsenergiemechanismus informieren.

2018 sind die Kosten der Regelenergie weiter gesunken. Dies liegt vor allem am gesunkenen Volumen der Vorhaltung der Regelenergie. Die tats√§chlich eingesetzten Energiemengen haben sich hingegen kaum ge√§ndert. Die Entwicklung der Kosten der Vorhaltung der Regelenergie lassen sich in der untenstehenden Grafik nachvollziehen. F√ľr 2018 lagen die Kosten f√ľr PRL bei 64,5 Millionen Euro, SRL bei 52,5 Millionen Euro und MRL bei 6,2 Millionen Euro.

Kosten der Regelenergieabrufe

W√§hrend die Kosten f√ľr die Vorhaltung der Regelenergie regelm√§√üig von der BNetzA ver√∂ffentlich werden, ist es gar nicht so einfach die Kosten der Abrufe der Regelenergie, also die Kosten der Regelarbeit, zu ermitteln. Denn die Gr√∂√üen variieren st√§ndig und internationale Regelfl√ľsse m√ľssen mit einbezogen werden und machen die Berechnung schwieriger. Die Gesamtkosten der Regelenergie (Kosten der ausgeschriebenen und tats√§chlich abgerufenen Mengen der Regelleistung) werden, laut Aussagen des BMWi, von der BNetzA nicht erfasst und liegen der Bundesregierung nicht vor.

Wir können die Kosten der abgerufenen Menge der SRL und MRL demnach nur näherungsweise berechnen, indem wir den Regelarbeitsenergiepreis (reBAP) pro Viertelstunden mit dem NRV-Saldo pro Viertelstunde multiplizieren.
Die Zahlen sind N√§herungen an den tats√§chlichen Wert und d√ľrfen nur als Tendenz verstanden werden. Ungenauigkeiten in dieser Berechnungsmethode ergeben sich beispielsweise daraus, dass der IGCC (Internationaler Netzregelverbund), der Austausch von Regelenergie zwischen den L√§ndern, in den Wert einflie√üt.

JahrKosten der Regelenergieabrufe in Mio. Euro*
2014187,80
2015206,24
2016144,45
2017291,91
2018174,43
2019155,4
2020124,88
*Näherung aus NRV-Saldo und reBAP

Was ist die Stundenreserve?

Die sogenannte ‚ÄěStundenreserve" oder ‚ÄěReserve durch den BKV" ist √ľbrigens nicht Teil des Begriffsfeldes Regelenergie, da die Stundenreserve, die nach maximal 60 Minuten die Minutenreserve abl√∂st, nicht √ľber den Regelenergiemarkt ausgeschrieben wird. Sollte eine Netzfrequenzschwankung nach 60 Minuten nicht durch die Prim√§r-, Sekund√§r- und Minutenreserve ausgeglichen worden sein, ist der Verursacher der Netzfrequenzschwankung selbst ‚Äď und nicht mehr der √úbertragungsnetzbetreiber ‚Äď daf√ľr verantwortlich, das Gleichgewicht im √úbertragungsnetz wiederherzustellen. Dies kann der Verursacher bewerkstelligen, indem er etwa eigene Kraftwerke abseits des Regelenergiemarkts hoch- oder herunterf√§hrt, Fehlmengen √ľber den Intraday-Handel an der Spotb√∂rse oder aber √ľber au√üerb√∂rslichen Handel (‚ÄěOTC ‚Äď Over the counter") zu- oder verkauft. Der Ausl√∂ser f√ľr die Stundenreserve ist h√§ufig der Ausfall eines kompletten Kraftwerksblocks, etwa in einem Kohlekraftwerk.

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