Fraunhofer ISE simuliert Strompreise mit mehr Batteriespeichern
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat auf seiner Plattform Energy-Charts.info einen Preissimulator veröffentlicht. Er nimmt die tatsächlichen Kauf- und Verkaufsgebote der täglichen Strombörsenauktion und fügt eine frei wählbare Anzahl von Batteriespeichern hinzu. Nutzerinnen und Nutzer sehen für jede Viertelstunde, wie sich der Börsenstrompreis verändert hätte. Außerdem sehen sie, wie die Batterien laden und entladen und welchen Ladestand sie haben. Der Simulator ist frei zugänglich und wird täglich mit den neuen Ergebnissen des Stromhandels aktualisiert.
Simulator setzt bei realen Geboten an
„Über die Wirkung von Batteriespeichern auf den Strompreis wird viel diskutiert, meist mit Modellen für die Zukunft. Unser Simulator setzt bei den real getätigten Geboten tagesaktuell an. Jede und jeder kann damit nachvollziehen, was mehr Speicher am Markt bewirkt hätten“, erklärt Leonhard Gandhi, Projektleiter für die Energy-Charts am Fraunhofer ISE.
Nutzer kombinieren Leistung, Speicherdauer und Marktszenario
Kern des Simulators ist ein interaktives Diagramm für jede Woche. Es zeigt den realen Day-Ahead-Preis für Deutschland und daneben den simulierten Preis mit der gewählten Batterieflotte. Dazu kommen die Lade- und Entladeleistung der Batterien, ihr Ladestand, die mögliche Einspeisung aus Solar- und Windenergie sowie der Stromverbrauch (Last).
Drei Einstellungen lassen sich frei kombinieren: Batterieleistung (0 bis 20 Gigawatt), Speicherdauer (zwei bis sechs Stunden) und Marktszenario. Im Marktszenario simulieren Nutzer, ob die Kraftwerke mit ihren mehrstündigen Blockgeboten auf die veränderten Preise reagieren. Zudem wählen sie, ob die Nachbarländer über die Strommarktkopplung einbezogen werden. Alle Ergebnisse liegen in Viertelstundenauflösung vor und stehen zum Download bereit. Die Seite ist in fünf Sprachen verfügbar.
Batterieflotte verschiebt die Börsenkurven
Datengrundlage sind die von der europäischen Strombörse EPEX SPOT aggregierten Kauf- und Verkaufskurven der Day-Ahead-Auktion. Sie enthalten das gesamte Gebotsverhalten des Marktes eines Tages. Der Simulator fügt die Gebote der Batterieflotte hinzu. Sie kauft Strom, wenn er billig ist, und verkauft ihn, wenn er teuer ist. Dabei maximiert sie ihren Gewinn über eine ganze Woche. Jeder Kauf und Verkauf verschiebt die Kurven und damit den Preis für alle anderen Marktteilnehmer. Die Batterien arbeiten mit einem Wirkungsgrad von 86 Prozent. Ihre Alterungskosten je gespeicherter Megawattstunde sind inkludiert.
Besonders aufwändig ist die Simulation der Kraftwerke und unflexibler Verbraucher. Viele kaufen oder verkaufen ihren Strom in mehrstündigen Blöcken. Ändert die Batterieflotte die Preise, können solche Blöcke aus dem Markt fallen oder neu hineinkommen. Der Simulator rechnet die Auktion mit diesen Blockgeboten explizit nach. Für jede Woche rechnet er zweitausend Kombinationen aus Leistung, Speicherdauer und Szenario durch.
Speicher hätten 2025 Preisspitzen deutlich gesenkt
Das ISE hat das Jahr 2025 im Szenario mit Blockgeboten und ohne grenzüberschreitenden Stromhandel ausgewertet. Bei 20 Gigawatt Batterien mit zwei Stunden Speicherdauer, also 40 Gigawattstunden Kapazität, sinkt der mittlere tägliche Preisunterschied zwischen teuerster und billigster Viertelstunde von 130 auf 53 Euro pro Megawattstunde (-60 Prozent). Die Stunden mit Preisen über 200 Euro pro Megawattstunde sinken von 169 auf 20, die Stunden mit negativen Preisen von 575 auf 271. Der Marktwert von Solarstrom steigt um 35 Prozent von 45,08 auf 61,02 Euro pro Megawattstunde.
Am 20.01.2025, dem teuersten Tag des Jahres, hätten 20 Gigawatt Batterien die abendliche Preisspitze von 583 auf 221 Euro pro Megawattstunde gesenkt. Am 11.05., dem Tag mit dem tiefsten Preis, hätten die Speicher den Mittagsstrom aufgenommen und den Preis von -250 auf -20 Euro angehoben.
Werkzeug liefert Datenbasis und zeigt Grenzen
Der Ausbau von Batteriespeichern in Deutschland beschleunigt sich. Der Simulator soll die Debatte über ihren Nutzen auf eine gemeinsame Datenbasis stellen. Jede Woche seit dem 1. Januar 2025 ist abrufbar. So lassen sich auch Dunkelflauten, Feiertage mit negativen Preisen oder Tage mit Rekordpreisen untersuchen.
Der Simulator ist eine „Was-wäre-wenn“-Rechnung auf Basis realer Daten, keine Prognose. Er bildet nur den Day-Ahead-Markt ab. Erlöse und Nutzen im Intraday-Handel, bei Systemdienstleistungen und Regelenergie sowie bei der Netzentlastung sind nicht enthalten. Wie sich Kraftwerke und Nachbarländer an eine dauerhaft größere Speicherflotte anpassen würden, kann kein Rechenmodell auf Basis heutiger Gebote vollständig abbilden.
„Speicher glätten den Preis, aber sie erzeugen keinen Strom. Der Simulator zeigt beides sehr klar und damit auch, dass wir Speicher und gesicherte Leistung zusammen denken müssen“, betont Gandhi.
Finanziell unterstützt haben die Entwicklung ECO STOR GmbH, Bundesverband Neue Energiewirtschaft (bne), Harmony Energy GmbH, Return J&P GmbH, Belectric GmbH, MaxSolar GmbH, Fenecon GmbH, Kyon Energy Solutions GmbH und Remmers Solar GmbH.
