Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich - trend.at

Wirtschaftliche Herausforderungen für
den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

Wirtschaftliche Herausforderungen für
den Ausbau der Wasserkraft in Österreich
Energiewirtschaftlicher Rahmen, Wirtschaftlichkeitsbewer-
tung und Förderung in Österreich

Autor: Dr. Jürgen Neubarth
e3 consult GmbH, Innsbruck

Studie im Auftrag von
WWF Österreich
September 2016

Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

Inhaltsverzeichnis

Kurzfassung ................................................................................................................................................. 3
1 Hintergrund und Zielsetzung.......................................................................................................... 5
2 Energiepolitische und energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen .............................. 7
 2.1 Stromerzeugungssystem Österreich im Überblick ......................................................................... 7
 2.2 Energiepolitische Ziele bis 2050 ........................................................................................................... 9
 2.3 Transformation des Erzeugungssystems .........................................................................................12
 2.4 Entwicklung der Strompreise im Großhandelsmarkt .................................................................16
 2.4.1 Strompreisbildung und Merit-Order-Effekt .............................................................................................. 16
 2.4.2 Spot- und Terminmarkt 2001 bis 2020 ........................................................................................................ 18
 2.4.3 Ausblick 2025 bis 2040...................................................................................................................................... 20

3 Wirtschaftlichkeitsbewertung aktueller Wasserkraftprojekte ....................................... 24
 3.1 Bewertungsmethodik .............................................................................................................................24
 3.1.1 Wirtschaftliche Kennzahlen ............................................................................................................................. 24
 Spezifische Investitionskosten ....................................................................................................................................................... 24
 Spezifische Stromgestehungskosten ........................................................................................................................................... 25
 Dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung – Interner Zinsfuß ......................................................................................... 25
 3.1.2 Technische und wirtschaftliche Parameter zur Projektbewertung ............................................... 25
 Engpassleistung und Regelarbeitsvermögen........................................................................................................................... 26
 Investitionskosten ............................................................................................................................................................................... 26
 Kosten für Betrieb und Wartung ................................................................................................................................................... 26
 Kosten für Netzverlust- und Systemdienstleistungsentgelt sowie Primärregelung: ............................................. 28
 Tarif- und Investitionsförderungen ............................................................................................................................................. 29
 Kapitalkosten ......................................................................................................................................................................................... 29
 Betrachtungs-/Abschreibungsdauer ........................................................................................................................................... 30
 Erlöse für Stromeinspeisung........................................................................................................................................................... 31
 3.1.3 Projektdatenbank ................................................................................................................................................. 34
 3.2 Ergebnisse der indikativen Wirtschaftlichkeitsbewertung ......................................................35
 3.2.1 Spezifische Investitionskosten ....................................................................................................................... 35
 3.2.2 Spezifische Stromgestehungskosten ............................................................................................................ 37
 3.2.3 Dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung - Interner Zinsfuß .......................................................... 38
 3.2.4 Detailanalyse für ausgewählte Kraftwerksprojekte .............................................................................. 42

4 Förderung des Wasserkraftausbaus in Österreich .............................................................. 46
 4.1 Ökostromgesetz im Überblick .............................................................................................................46
 4.1.1 Rechtlicher Rahmen ............................................................................................................................................ 46
 4.1.2 Förderaufwendungen 2003 - 2015............................................................................................................... 48

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Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

 4.2 Effekte des Ökostromgesetzes auf die Wirtschaftlichkeit von Wasserkraftanlagen ........50
 4.2.1 Aktuelle Neubauprojekte .................................................................................................................................. 50
 4.2.2 Projekte im Ausschluss nach Szenario „WWF Energiewende“ ......................................................... 52

5 Literaturverzeichnis ....................................................................................................................... 54
Anhang ....................................................................................................................................................... 56

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Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

Kurzfassung

Mit einem Anteil von rd. 60% stellt die Wasserkraft Strompreisprognose der enervis energy advisor
das Rückgrat der heimischen Stromerzeugung dar. GmbH mit einem gegenüber dem Jahr 2015 inflati-
Nach den Plänen der Bundesregierung sowie vieler onsbereinigt um den Faktor 2 bis 2,5 höherem
Landesregierungen soll dabei der weitere Ausbau Strompreisniveau in den Jahren nach 2030.
der Wasserkraft einen wichtigen Beitrag zu den
 Studie bewertet 159 Wasserkraftanlagen
mittel- und langfristigen Erneuerbaren-Zielen in
 Für insgesamt 159 geplante bzw. in den vergangenen
Österreich leisten. Allerdings steigt durch die zu-
 6 Jahren in Betrieb gegangene Wasserkraftanlagen
nehmende energiewirtschaftliche Nutzung der noch
 wird die Wirtschaftlichkeit anhand der Kennzahlen
vorhandenen freien Fließgewässerstrecken auch
 spezifische Investitionskosten, spezifische Stromge-
das Konfliktpotenzial zwischen den Befürwortern
 stehungskoste und interner Zinsfuß indikativ bewer-
und Kritikern des weiteren Wasserkraftausbaus.
 tet. Diese 159 Anlagen repräsentieren eine Engpass-
Neben ökologischen Aspekten nimmt nicht zuletzt
 leistung von knapp 1.000 MW sowie ein Regelar-
auf Grund des Verfalls der Strompreise an den
 beitsvermögen von rd. 4.000 GWh/a und weisen ein
Großhandelsmärkten das Thema Wirtschaftlichkeit
 Investitionsvolumen von rd. 4,2 Mrd. € auf.
zunehmend einen stärkeren Platz in den Diskussio-
nen über die Sinnhaftigkeit von Wasserkraftprojek- Spezifische Investitionskosten in den vergange-
 nen Jahre kontinuierlich gestiegen
ten ein. Vor diesem Hintergrund wurde die e3 con-
sult vom WWF Österreich beauftragt, als Ergänzung Die arbeits- und leistungsbezogenen spezifischen
zu den energiewirtschaftlichen Analysen im WWF- Investitionskosten liegen im Mittel bei 1,05 €/kWh
Ökomasterplan III eine wirtschaftliche Bewertung bzw. 4.050 €/kW, wobei jeweils eine verhältnismä-
aktueller Wasserkraftprojekte bzw. kürzlich in Be- ßig große Bandbreite festzustellen ist. Während sich
trieb genommener Wasserkraftanlagen in Öster- keine eindeutige Abhängigkeit der spezifischen In-
reich durchzuführen. Die Ergebnisse der vorliegen- vestitionskosten von der Größe der Wasserkraftan-
den Studie lassen sich wie folgt zusammenfassen: lage erkennen lässt, kann eine über die Zeitachse

Mittel- und langfristiger Anstieg der Börsens- insgesamt steigende Tendenz festgestellt werden.
 Dies liegt u. a. daran, dass zunehmend weniger sehr
trompreise sehr wahrscheinlich
 gute Wasserkraftstandorte verfügbar sind und
Insgesamt befinden sich die Strompreise derzeit
 gleichzeitig die finanziellen Aufwendungen für Aus-
sowohl im Spot- als auch Terminmarkt auf einem
 gleichsmaßnahmen bei Neubauprojekten steigen.
sehr niedrigen Niveau. Die Ursachen hierfür liegen
 Stromgestehungskosten zum Teil langfristig
zum einen in den aktuell niedrigen Preisen von
 über Börsenstrompreis
Kohle und Erdgas sowie CO2-Emissionszertifikaten
und zum anderen an bestehenden Überkapazitäten Die spezifischen Stromgestehungskosten der analy-
im Strommarkt. Mittel- und langfristig ist jedoch mit sierten Wasserkraftanlagen liegen zwischen etwa 25
einer entgegengesetzten Entwicklung dieser aktuell und 160€/MWh. Fast alle Projekte sind zu einem
negativen Einflussfaktoren auf die Großhandels- Zeitpunkt in Betrieb gegangen bzw. werden in Be-
preise zu erwarten, so dass die Börsenstrompreise trieb gehen, an dem die Stromgestehungskosten z. T.
wieder (deutlich) ansteigen sollten. Dies zeigt bspw. deutlich über den Börsenstrompreisen liegen. Erst
auch die im Rahmen dieser Studie genutzten zwischen 2025 und 2040 werden die Börsenstrom-

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Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

preise ein Niveau erreichen, das über den spezifi- derbedarf mittels einer dynamischen Kapitalwert-
schen Stromgestehungskosten der meisten Wasser- berechnung nachgewiesen werden muss. Auf Grund
kraftanlagen liegt. Für einen Teil der bereits errichte- der im Gesetz vorgegebenen Randbedingungen für
ten bzw. in Bau oder Planung befindlichen Projekte diese Bewertung wird jedoch i. Allg. keine Wirt-
werden die Stromgestehungskosten jedoch auch schaftlichkeit erreicht, d. h. es besteht aus Sicht des
mittel- und langfristig über den Großhandelsstrom- Ökostromgesetzes de facto ein pauschaler Anspruch
preisen im deutsch-österreichischen Markt liegen. auf eine Förderung für Wasserkraftanlagen.

Ein Drittel der bewerteten Wasserkraftanlagen Wirtschaftlichkeit zum Teil auch ohne Förde-
tendenziell unwirtschaftlich rungen möglich

Die Wirtschaftlichkeit von Wasserkraftanlagen wird Wasserkraftanlagen zwischen etwa 1 und 10 MW
für acht verschiedene Sensitivitäten anhand einer Engpassleistung haben vergleichsweise günstige
Variation der Randbedingungen Finanzierungs- spezifische Investitionskosten bei den gleichzeitig
struktur/Kapitalkosten, Strompreis und Betrach- attraktivsten Förderrandbedingungen. Die bedeu-
tungsdauer bestimmt. Im Mittel über alle acht Sen- tet, dass einzelne Projekte grundsätzlich auch ohne
sitivitäten liegen 109 Projekte mit rd. 2.500 GWh/a Förderung einen positiven Business Case erreichen
Regelarbeitsvermögen in einem wirtschaftlichen können. Demgegenüber besteht bei Wasserkraftan-
Bereich. Demgegenüber können die restlichen 50 lagen zwischen 10 und 20 MW Engpassleistung ein
Projekte mit einem Regelarbeitsvermögen von in tendenzielles „Förderdefizit“, da Projekte in dieser
Summe 1.500 GWh/a mit hoher Wahrscheinlichkeit Größenklasse im Mittel nicht nur höhere spezifische
den für eine Wirtschaftlichkeit erforderlichen Kapi- Investitionskosten sondern gleichzeitig auch einen
talrückfluss nicht erreichen. Dies trifft u. a. auch auf geringeren spezifischen Investitionskostenzuschuss
die in Abstimmung mit dem Auftraggeber der Stu- zeigen.
die detaillierter analysierten Kraftwerksprojekten Förderung durch Ökostromgesetz differenziert
Schwarze Sulm, Tauernbach und Rosenburg zu. nicht nach ökologischer Sensibilität
Seit 2003 rd. 500 Mio. € in Förderung der Was- Die Förderung durch das Ökostromgesetz erfolgt
serkraft geflossen unabhängig von den möglichen ökologischen Aus-
Insgesamt wurden die tarifgeförderten Kleinwas- wirkungen eines Wasserkraftprojekts. Entspre-
serkraftanlagen über das Ökostromgesetz zwischen chend werden auch Projekte gefördert, die bspw.
2003 und 2015 mit knapp 300 Mio. € Fördervolu- aus Sicht des WWF Österreichs in einer sog. Aus-
men unterstützt, was bezogen auf die gesamte Ein- schlusstrecke liegen. Die Bewertung der nach 2016
speisemenge von rd. 22 TWh einem mittleren Un- in Betrieb gehenden Wasserkraftanlagen hat dabei
terstützungsbetrag von 13,6 €/MWh entspricht. gezeigt, dass zum einen die im „WWF Energiewen-
Zusätzlich wurden im Rahmen der Investitionsför- de“-Szenario des WWF-Ökomasterplans III von ei-
derung Zuschüsse von insgesamt 213 Mio. € für nem Ausschluss betroffenen Projekte tendenziell
kleine und mittlere Wasserkraftanlagen mit einer wirtschaftlicher sind, als die aus Sicht des WWF
Engpassleistung von in Summe 382 MW genehmigt. Österreichs weniger kritischen Projekte. Zum ande-

Zahnloser Passus zum Nachweis des Förderbe- ren führt das Ökostromgesetz sehr häufig dazu, dass

darfs im Ökostromgesetz an sich unwirtschaftliche und von einem Ausschluss
 betroffenen Projekte in einen wirtschaftlichen Be-
Das Ökostromgesetzt schreibt vor, dass bei einem
 reich „gehoben“ werden.
Antrag auf Investitionskostenzuschüsse der För-

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Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

1 Hintergrund und Zielsetzung

Mit einem Anteil von über 60% an der gesamtöster- unterzogen und in einer Szenariobetrachtung zu
reichischen Stromerzeugung kommt der Wasser- einer gemeinsamen Bewertungsmatrix zusammen-
kraft eine besondere Bedeutung bei der Energiever- geführt, wobei sich sowohl die ökologische als auch
sorgung in Österreich zu. Nicht zuletzt auf Grund energiewirtschaftliche Bewertung an den Kriterien
des in Österreich im europäischen Vergleich noch des österreichischen "Wasserkatalogs“ orientier-
bestehenden relativ hohen Ausbaupotenzials soll ten 1 . Durch den Verfall der Strompreise an den
nach den Plänen der Bundesregierung sowie meh- Großhandelsmärkten in den vergangenen Jahren
rerer Landesregierungen der weitere Ausbau der nimmt dabei gerade das Thema Wirtschaftlichkeit
Wasserkraft daher auch einen wesentlichen Beitrag zunehmend einen stärkeren Platz in den Diskussio-
zu den mittel- und langfristigen Erneuerbaren- nen über die Sinnhaftigkeit eines Wasserkraftpro-
Zielen in Österreich leisten. Entsprechend wurden jekts ein. Allerdings ist die Frage, in wie weit ein
in den vergangenen Jahren nicht nur von Seiten der möglicherweise wirtschaftlich unattraktives Projekt
Energieversorgungsunternehmen sondern bspw. die Inanspruchnahme eines sensiblen Naturraumes
auch von Gemeinden, Industrie- und Gewerbeun- rechtfertig, nicht Gegenstand der Genehmigungs-
ternehmen sowie privaten Gesellschaften eine deut- verfahren, so dass bspw. auch vergleichsweise un-
lich dreistellige Anzahl an Wasserkraftprojekten wirtschaftlichen Projekten ein übergeordnetes öf-
geplant und z. T. auch bereits in Betrieb genommen. fentliche Interesse an deren Errichtung zugespro-
 chen werden kann.
Durch die energiewirtschaftliche Nutzung der noch
vorhandenen freien Fließgewässerstrecken in Ös- Vor diesem Hintergrund wurde die e3 consult vom
terreich steigt jedoch auch das Konfliktpotenzial WWF Österreich mit der Studie „Wirtschaftliche
zwischen den Befürwortern und Kritikern des wei- Herausforderungen für den Ausbau der Was-
teren Wasserkraftausbaus, so dass Projekte prak- serkraft in Österreich“ beauftragt, um aufbauend
tisch nicht mehr ohne eine breite Diskussion über auf den energiewirtschaftlichen Analysen des WWF-
deren ökologische und soziale aber auch energie- Ökomasterplans III eine explizite wirtschaftliche
wirtschaftliche Sinnhaftigkeit umgesetzt werden Bewertung aktueller Wasserkraftprojekte bzw.
können. In diese Diskussionen zwischen ökologi- kürzlich in Betrieb genommener Wasserkraftanla-
schen und energiewirtschaftlichen Interessen hat gen in Österreich durchzuführen. Neben einer indi-
der WWF Österreich im Jahr 2014 mit dem WWF- kativen Bewertung der Wirtschaftlichkeit von kon-
Ökomasterplan III einen Vorschlag für eine aus sei- kreten Wasserkraftanlagen soll die Studie jedoch
ner Sicht ökologisch verträgliche, strategische Ent- auch das mittel- und langfristige Marktumfeld für
wicklung des österreichischen Wasserkraftausbaus Wasserkraftprojekte analysieren und damit einen
eingebracht. Beitrag zur Diskussion über die grundsätzlichen
 wirtschaftlichen Perspektiven des Wasserkraftaus-
Neben einer Bewertung der ökologischen Auswir-
 baus in Österreich liefern.
kungen wurden mehr als 200 Kraftwerksprojekte
auch einer energiewirtschaftlichen Bewertung nach
den Kriterien Wirtschaftlichkeit, Versorgungssi-
cherheit, Versorgungsqualität und Klimaschutz 1 Österreichischer Wasserkatalog Wasser schützen - Wasser
 nutzen; Kriterien zur Beurteilung einer nachhaltigen Wasser-
 kraftnutzung, BMLFUW 2012.

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Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

Hierzu wird einleitend in Kapitel 2 nach einem
Überblick über das österreichische Stromerzeu-
gungssystem der übergeordnete energiepolitische
und energiewirtschaftliche Rahmen auf euro-
päischer und österreichischer Ebene beschrieben.
Ein besonderer Fokus wird in diesem Zusammen-
hang auf die Diskussion der für Wasserkraftanlagen
erlösrelevanten Börsenstrompreise gelegt und
dabei auch ein Ausblick auf deren mögliche
langfristige Entwicklung auf Basis einer externen
Marktpreisprognose gegeben.

In Kapitel 3 erfolgt nach einer Darstellung der Me-
thodik und bewertungsrelevanten Eingangspara-
meter die eigentliche Wirtschaftlichkeitsbewertung
der im Rahmen dieser Studie berücksichtigten 159
Wasserkraftprojekte anhand der Kennzahlen Spezi-
fische Investitionskosten, Spezifische Stromgeste-
hungskosten und interner Zinsfuß. Neben einer
zusammenfassenden Darstellung und Diskussion
der Gesamtergebnisse werden dabei die Ergebnisse
ausgewählter Wasserkraftprojekte detaillierter
betrachtet.

Kapitel 4 gibt abschließend einen Überblick über
den rechtlichen Rahmen des Ökostromgesetzes in
Bezug auf die Förderung des Wasserkraftausbaus in
Österreich sowie über die seit 2003 für die Wasser-
kraft aufgewendeten Fördermittel. Zusätzlich wird
aufgezeigt, welchen Beitrag die Ökostrom-
Förderung zur Wirtschaftlichkeit der im Rahmen
dieser Studie berücksichtigten Kraftwerksprojekte
leisten kann, wobei die vom WWF Österreich im
Szenario „WWF Energiewende“ des Ökomasterplans
III als Ausschluss eingestuften Projekte detaillierter
betrachtet werden .

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Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

2 Energiepolitische und energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen

Die energiewirtschaftliche Bedeutung zusätzlicher tik zusammengefasst. Darauf aufbauend werden die
österreichischer Wasserkraftkapazitäten wird ent- wesentlichen Effekte des Ausbaus der Stromerzeu-
scheidend von den auf nationaler vor allem aber auf gung aus der fluktuierenden Windkraft und Solar-
EU-Ebene definierten langfristigen energiepoliti- energie auf das bestehende Stromversorgungssys-
schen Zielen in Bezug auf den Ausbau erneuerbarer tem dargestellt sowie die mögliche langfristige
Energien sowie der weitgehenden Dekarbonisie- Entwicklung der Strompreise im Großhandelsmarkt
rung der Stromsektors bestimmt werden. Vor die- diskutiert. Die langfristige Entwicklung der Strom-
sem Hintergrund werden im folgenden Abschnitt preise stellt dabei den wesentlichsten externen
nach einem kurzen Überblick über das österreichi- Faktor für die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit
sche Stromerzeugungssystem – mit besonderem eines Wasserkraftprojekts und damit auch der
Fokus auf die Wasserkraft – die Ziele der europäi- energiewirtschaftlichen Analysen in den nachfol-
schen und österreichischen Klima- und Energiepoli- genden Kapiteln 3 und 4 dar.

2.1 Stromerzeugungssystem Öster- auf den Brutto-Stromverbrauch4 von ca. 74,4 TWh
 reich im Überblick im Jahr 2014 liegt der Anteil der erneuerbaren
Auf Grund der günstigen topografischen Vorausset- Energien auf Grund des hohen Stromimportsaldos
zungen wird die Stromerzeugung in Österreich von über 9 TWh spürbar niedriger bei etwa 67%.
traditionell von der Wasserkraft dominiert. Abb. 1 Dieser Wert ist dabei maßgeblich für die Bewertung
zeigt dies anhand der Entwicklung der Brutto- der Erreichung der Ausbauziele für erneuerbare
Stromerzeugung in Österreich von 1970 bis 2014.2 Energien auf europäischer als auch österreichischer
Im Jahr 2014 hat die Wasserkraft 62,7% zur öster- Ebene, die sich jeweils auf den Brutto-
reichischen Brutto-Stromerzeugung von knapp Stromverbrauch und nicht auf die Brutto-
65 TWh 3 beigetragen, wobei Laufwasserkraftwerke Stromerzeugung beziehen.
mit 29,7 TWh einen deutlich höheren Erzeugungs-
 Bis Anfang der 2000er-Jahre war Österreich ein
anteil als Speicherwasserkraftwerke mit 11,2 TWh
 Netto-Stromexporteur bzw. war das jährliche Aus-
geleistet haben. Gemeinsam mit Biomasse (6,7%),
 tauschsaldo mit den Nachbarländern zumindest
Windkraft (5,9%) und Photovoltaik (1,2%) wurde
 ausgeglichen. Der Ausbau der österreichischen
damit ein Anteil erneuerbarer Energien an der Brut-
 Wasserkraftnutzung ging dabei im Wesentlichen
to-Stromerzeugung von rd. 76,5% erreicht. Bezogen
 Hand-in-Hand mit dem Verbrauchswachstum und
 dargebotsbedingte Schwankungen in der Wasser-
2 Da die offiziellen Bestands- und Betriebsstatistiken der E-
 Control nicht zwischen Speicher- und Pumpspeicherkraftwer- krafterzeugung wurden mit thermischen Kraftwer-
 ken unterscheiden, wird die veröffentlichte Erzeugungsmenge
 ken als Teil des sog. hydrothermischen Verbunds
 der Speicherkraftwerke um die berechnete Erzeugung aus zu-
 vor gepumpten Wassermengen bereinigt dargestellt. Hierzu ausgeglichen. Allerdings verlangsamte sich in den
 werden aus den von der E-Control veröffentlichten Stromver-
 brauchsdaten der Pumpspeicher über einen durchschnittlichen 1990er-Jahren der Ausbau der Wasserkraft spürbar,
 Wälzwirkungsgrad von 70% die Erzeugungsmengen aus
 Pumpspeicherung ermittelt und von den veröffentlichten Er- so dass in den relativ abflussschwachen Jahren
 zeugungsmengen der Speicher-/Pumpspeicherkraftwerken
 abgezogen.
3 Im Gegensatz zur Netto-Stromerzeugung berücksichtigt die
 Brutto-Stromerzeugung auch den Eigenverbrauch der Kraft- 4 Stromverbrauch der Endverbraucher, Kraftwerkseigenbedarf,
 werke. Netzverluste und Pumpstromverbrauch.

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Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

 Abb. 1: Brutto-Stromerzeugung und Brutto-Stromverbrauch in Österreich 1970 bis 2014

 80
 Brutto-Inlandsstromverbrauch
 70

 60
 Brutto-Stromerzeugung ind TWh/a

 50

 Erneuerbare
 40 Energien

 30

 20

 10
 Konventionell &
 Pumpspeicher
 0
 1970
 1971
 1972
 1973
 1974
 1975
 1976
 1977
 1978
 1979
 1980
 1981
 1982
 1983
 1984
 1985
 1986
 1987
 1988
 1989
 1990
 1991
 1992
 1993
 1994
 1995
 1996
 1997
 1998
 1999
 2000
 2001
 2002
 2003
 2004
 2005
 2006
 2007
 2008
 2009
 2010
 2011
 2012
 2013
 2014
 Braunkohle Steinkohle Erdgas Übrige Energieträger
 Mineralölprodukte Pumpspeicher Wasserkraft Laufwasserkraft
 Speicherwasserkraft Windkraft Biomasse* Photovoltaik
 * inkl. biogener Anteil Hausmüll

 Daten: Statistik Austria, E-Control

2003 bis 2008 Österreich zu einem Netto-Importeur Abb. 2: Installierte Kraftwerksleistung nach
wurde. Zusätzlich führte die Liberalisierung und Energieträger in Österreich (Stand 2014)
europäische Integration der nationalen Strommärkte
zu einer grenzüberschreitenden Optimierung des 5.600 MW,
 7.330 MW, 23%
Kraftwerkseinsatzes. Dadurch wurde die Erzeugung 30%

in den relativ ineffizienten und damit teuren thermi-
schen Kraftwerken in Österreich durch Kraftwerke
aus dem benachbarten Ausland verdrängt, wodurch
in den vergangenen Jahren die Stromerzeugung in
österreichischen Kohle- und Gaskraftwerken massiv 630 MW, 2%

zurückgegangen ist. Da gleichzeitig der Stromver- 780 MW, 3%
brauch in Österreich zwischen 2000 und 2014 um
 2.110 MW, 7.970 MW,
durchschnittlich 1,5% pro Jahr gestiegen ist, hat Ös- 9% 33%

terreich in den vergangenen beiden Jahren jeweils Laufwasser Speicher inkl. PSKW Windkraft
 Photovoltaik Biomasse Fossil
mehr als 12% seines Strombedarfs importiert.

Auch wenn Österreich aktuell ein vergleichsweise Daten: E-Control, Statistik Austria (PSKW: Pumpspeicher-
 kraftwerke; Fossil = Kohle, Erdgas, Heizöl und Sonstige)
hohes Erzeugungsdefizit aufweist, kann der Kraft-
werkspark eine ausreichende Versorgungssicherheit Auch in Bezug auf die in Österreich insgesamt in-
gewährleisten, da einer Jahreshöchstlast im öffentli- stallierte Kraftwerksleistung (24,4 GW im Jahr
chen Netz von knapp 10 GW in den vergangenen 2014) dominiert die Wasserkraft mit 13,6 GW und
Jahren 5 eine insgesamt installierte Kraftwerksleis- einem Anteil von 56%, wobei der Anteil von Spei-
tung von 24,4 GW gegenübersteht (Abb. 2). cher- und Pumpspeicherkraftwerken mit 33% deut-
 lich höher als der Anteil von Laufwasserkraftwer-
5 vgl. Betriebsstatistiken der E-Control (http://www.e- ken mit 23% liegt. Von der in Speicher- und Pump-
 control.at/statistik/strom/betriebsstatistik)

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Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

speicherkraftwerken insgesamt verfügbaren ner 10 MW (d. h. Kleinwasserkraftanlagen) bzw.
8.000 MW Erzeugungsleistung sind rd. 3.600 MW in 85% kleiner 1 MW. Demgegenüber liegt der Anteil
Speicherkraftwerken ohne Pumpspeicherfunktion der Kleinwasserkraft an der gesamten Wasserkraft-
und 4.400 MW in Anlagen mit einer zusätzlichen leistung von 13,6 GW bei knapp 9% bzw. an der
Pumpleistung von knapp 3.300 MW installiert. Ins- gesamten originären Stromerzeugung aus Wasser-
gesamt verfügen die Speicher- und Pumpspeicher- kraft von 40,9 TWh im Jahr 2014 bei rd. 15%.
kraftwerke über einen Speicherinhalt von 3,3 TWh, Kleinstanlagen unter 1 MW zeigen hier einen Anteil
wobei der größte einzelne Speicher der Gepatsch- von etwa 3 bzw. 4%. Abb. 3 zeigt hierzu die Anzahl
speicher des Kraftwerks Kaunertal mit einem Spei- und Engpassleistung von Wasserkraftanlagen in
cherinhalt von 260 GWh ist. Österreich nach Größenklassen sortiert.

Während Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke
geografisch in den hochalpinen Regionen von Vor-
 2.2 Energiepolitische Ziele bis 2050
arlberg, Tirol, Salzburg und Kärnten konzentriert
 Die Europäische Union hat mit ihren Energie- und
sind, stellt die Donau mit einem Anteil an der Ge-
 Klimapaketen sowie ihrem Fahrplan für eine CO2-
samtösterreichischen Stromerzeugung von 20% die
 arme Wirtschaft bis 2050 die wesentlichen Randbe-
mit Abstand bedeutendste Ressource der Laufwas-
 dingungen für die zukünftige Entwicklung des euro-
serkraft in Österreich dar. Weitere wichtige Lauf-
 päischen und damit auch des österreichischen Ener-
wasserkraftstandorte liegen an den Flüssen Mur,
 giesystems in Bezug auf Klimaschutz, erneuerbare
Enns, Drau, Salzach und Inn.
 Energien, Energieeffizienz und Versorgungssicher-
Insgesamt waren lt. Statistik der E-Control Ende heit vorgegeben [1], [2], [3]. Der Ausbau der Strom-
2014 mehr als 2.900 Wasserkraftanlagen in Öster- erzeugung aus erneuerbaren Energien wird hierbei
reich in Betrieb. 95% der erfassten Wasserkraftan- als wesentlicher Hebel zur langfristigen Reduzie-
lagen haben eine elektrische Engpassleistung klei- rung der Treibhausgasemissionen betrachtet,

 Abb. 3: Anzahl und Engpassleistung von Wasserkraftanlagen in Österreich nach Größenklassen

 Anzahl Anlagen Engpassleistung in MW
 3.332
 2.448

 181

 1.762
 1.066
 1.027
 774
 706
 696
 613
 62

 486
 467
 392
 41

 328
 294

 266
 227
 220

 200
 190

 188
 179
 25

 19
 15
 14

 85
 11

 11

 11
 10

 10

 10

 40
 24
 9

 8

 7

 7
 6

 6
 5

 4

 4

 4

 1

 [MW]
 [MW]

 300
 300

 Lau/kraftwerke Speicherkraftwerke Lau0kraftwerke Speicherkraftwerke

 Daten: E-Control (Stand: 31.12.2014)

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Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

 Abb. 4: Möglicher Entwicklungspfad des Brutto-Stromverbrauchs und Beitrags erneuerbarer Energien
 in der EU 28 bis 2050

 4.500*

 4.000*

 3.500*

 3.000*

 Historische Nationale Möglicher*Entwicklungspfad*zur*Erreichung*eines*EE7Anteils*am*Stromverbrauch*von**
 2.500*
 Entwicklung Entwicklungs 45*%*(2030)*bzw.*80*%*(2050)**
 pläne für
 TWh/a*

 2.000* erneuerbare
 Energien
 1.500* Wind*und*Solar*

 1.000*

 Wasserkraft,*Meeresenergie,*
 500* Biomasse*und*Geothermie*

 0*
 2005*
 2006*
 2007*
 2008*
 2009*
 2010*
 2011*
 2012*
 2013*
 2014*
 2015*
 2016*
 2017*
 2018*
 2019*
 2020*
 2021*
 2022*
 2023*
 2024*
 2025*
 2026*
 2027*
 2028*
 2029*
 2030*
 2031*
 2032*
 2033*
 2034*
 2035*
 2036*
 2037*
 2038*
 2039*
 2040*
 2041*
 2042*
 2043*
 2044*
 2045*
 2046*
 2047*
 2048*
 2049*
 2050*
 Solar*(PV*und*CSP)* Wind** Geothermie* Biomasse*** Wasserkraft* Bruttostromverbrauch*
 * bezogen auf Bruttostromverbrauch von 4.000 TWh/a im Jahr 2050; ** inkl. biogener Anteil Restmüll

 Quelle: eigene Darstellung auf Datenbasis Eurostat und Europäische Kommission

so dass der Anteil erneuerbarer Energien an der hier eine deutlich verstärkte Nutzung der Wind-
Stromerzeugung innerhalb der EU 28 von rd. 16% und Sonnenenergie erforderlich werden, wenn eine
im Jahr 2005 auf 31 bis 34% bis ins Jahr 2020 er- Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern und
höht werden soll [4]. Entsprechend den von der EU Importen im Stromsektor oder zumindest das vom
für 2030 und 2050 geplanten bzw. in Diskussion ehemaligen Bundeskanzler Faymann formulierte
befindlichen Klimazielen könnte der Anteil erneu- Ziel eines 100 %-Anteils erneuerbarer Energien an
erbarer Energien an der europäischen Stromerzeu- der heimischen Stromerzeugung erreicht werden
gung bis 2030 auf 45 bis 53% und bis 2050 sogar soll.6 So hat beispielsweise die Studie „Energieau-
auf bis zu 80 % ausgebaut werden. Auf Grund der tarkie für Österreich 2050“ gezeigt, dass eine bilan-
gegenüber Wasserkraft, Biomasse und Geothermie zielle Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern
auf europäischer Ebene deutlich höheren Ausbau- im Stromsektor zu einem Anteil der Wind- und So-
potenziale von Wind- und Sonnenenergie werden larenergie an der gesamtösterreichischen Stromer-
diese beiden Energiequellen den Zubau erneuerba- zeugung von etwa 40 % führen würde [6]. Je nach
rer Energien dabei dominieren. Abb. 4 zeigt hierzu Szenario müssten hierfür etwa 7.000 MW an Wind-
die Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuer- kraftleistung und 17.000 bis 22.000 MW an PV-
baren Energien in der EU 28 bis 2014 sowie einen Leistung in Österreich installiert werden – in Sum-
möglichen Entwicklungspfad zur Erreichung der me also fast das 3-fache der heutigen Lastspitze im
Ausbauziele entsprechend den Zielvorgaben der EU öffentlichen Netz.
bis 2050.
 Konsequenterweise sieht daher bereits der öster-
In Österreich besteht zwar grundsätzlich noch ein reichische Nationale Aktionsplan für erneuerbare
vergleichsweises hohes technisch-wirtschaftliches
 6 Rede Werner Faymann bei Eröffnung UN-Klimakonferenz in
Ausbaupotenzial zur Stromerzeugung aus Wasser- Paris (30.11. bis 11.12.2015): http://unfccc6.meta-
 fusion.com/cop21/events/2015-11-30-14-45-leaders-
kraft (rd. 18 - 20 TWh/a [5]); trotzdem wird auch event/his-excellency-mr-werner-faymann-chancellor-of-
 austria

 - 10 -

Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

Energien bis 2020 einen Schwerpunkt im Ausbau erbaren-Branche etwas optimistischer als das Aus-
der Stromerzeugung aus Wind- und Sonnenenergie bauziel im Ökostromgesetz 2012 von 1.300 MW bis
vor: Von den nach Brüssel gemeldeten Ausbauzielen ins Jahr 2020. Nach einem Zubau von fast 300 MW
von in Summe rd. 2.600 MW sollen 1.800 MW im Jahr 2013 ist die neu installierte PV-Leistung im
(70 %) von der Windkraft und Photovoltaik beige- Jahr 2014 zwar spürbar auf 170 MW zurückgegan-
steuert werden und damit das Ziel der nationalen gen, trotzdem erscheint ein Ausbau der Photovolta-
Energiestrategie erreichen, den Anteil der erneuer- ik in einen Bereich zwischen 1.600 bis 1.800 MW
baren Energien an der Stromerzeugung von rd. 72 bis 2020 durchaus möglich. Im Vergleich zur Wind-
% im Jahr 2005 auf knapp 80 % im Jahr 2020 zu kraft und Photovoltaik sind die Ausbaupotenziale
erhöhen [7], [8]; längerfristige Ausbauziele für er- der Biomasse stark eingeschränkt, so dass sogar das
neuerbare Energien wurden auf Bundesebene bis- im Ökostromgesetz 2012 formulierte Ziel eines
her noch nicht konkret festgelegt. Zubaus von 200 MW als sehr ambitioniert erscheint.
 Dies gilt vor allem vor dem Hintergrund einer häu-
Mit dem Ökostromgesetz 2012 wurde jedoch ein
 fig fehlenden wirtschaftlichen Perspektive beste-
noch ambitionierteres Ausbauziel definiert, bspw.
 hender Biomasseanlagen nach Ende der Einspeise-
soll die installierte Windkraftleistung von
 tarifförderung. In Abb. 5 ist hierzu die historische
1.000 MW im Jahr 2010 auf 3.000 MW bis 2020
 sowie prognostizierte Entwicklung der installierten
ausgebaut werden, wobei auf Basis der in Entwick-
 Leistung von Windkraft, Photovoltaik und Biomasse
lung befindlichen Projekte sowie der Erwartungen
 in Österreich zwischen den Jahren 2000 und 2020
der Windbranche sogar eine Bandbreite zwischen
 dargestellt.
3.400 und 3.800 MW realistisch erscheint. Auch für
die Photovoltaik sind die Erwartungen der Erneu-

 Abb. 5: Entwicklung der installierten Kraftwerksleistung in Österreich bis ins Jahr 2020

 30# 30%#
 Prognose 27,9$
 27,2$
 26,1$
 24,6$ 25,1$

 Anteil#Wind#und#PV#an#installierter#Leistung#
 25# 24,0$ 24,4$ 24,5$ 25%#
 23,4$
 22,8$
 21,5$
 20,7$ 21,1$
 #Installierte#Leistung#[GW]#

 20# 19,0$ 19,2$ 19,4$ 19,4$ 20%#
 18,1$ 18,2$ 18,1$ 18,5$

 15# 15%#

 10# 10%#

 5# 5%#

 0# 0%#
 2000#

 2001#

 2002#

 2003#

 2004#

 2005#

 2006#

 2007#

 2008#

 2009#

 2010#

 2011#

 2012#

 2013#

 2014#

 2015#

 2016#

 2017#

 2018#

 2019#

 2020#

 PV$ Wind$ Biomasse$ohne$Mischfeuerung$ Wasserkraft$inkl.$Pumpspeicher$ Kohle,$Erdgas$und$Heizöl$ Anteil$Wind$und$PV$

 Quelle: E-Control (http://www.e-control.at/de/statistik/strom/bestandsstatistik); Prognose auf Basis Ökostromgesetz und eigener Analysen
 (Die Prognose der Entwicklung der installierten Leistung von Wasser- und Pumpspeicherkraftwerken sowie fossiler thermischer Kraft-
 werke nach 2014 basiert auf den von den österreichischen EVUs öffentlich kommunizierten Ausbau- und Stilllegungsplänen.)

 - 11 -

Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

Zusätzlich zeigt Abb. 5 auch die Entwicklung der ausgeprägte Schwankungen im Tages- und Jahres-
installierten Leistung von Wasser- und Pumpspei- verlauf, eine eingeschränkte Prognostizierbarkeit
cherkraftwerken sowie von fossilen thermischen und häufig eine ungleiche regionale Verteilung.
Kraftwerken. Insgesamt wird die installierte Erzeu- Während die regionale Verteilung der Erzeugungs-
gungsleistung in Österreich bis ins Jahr 2020 auf anlagen vor allem für den Betrieb und Ausbau der
fast 28.000 MW ansteigen, wobei der Zubau nach Verteil- und Übertragungsnetze relevant ist, haben
2014 von der Wasserkraft (+800 MW), Windkraft die technologieimmanenten Schwankungen sowie
und Photovoltaik (+2.200 MW) sowie von Pump- Prognosequalität der Stromerzeugung aus erneuer-
speicherkraftwerken (+1.700 MW) bestimmt wird. baren Energien vor allem Auswirkungen auf den
Umgekehrt wird die installierte fossile Kraftwerks- verbleibenden Kraftwerkspark. Abb. 6 und Abb. 7
leistung bis 2020 weiter deutlich zurückgehen – die zeigen hierzu beispielhaft die Stromerzeugung aus
aktuellen Pläne der EVUs gehen hier von rd. 1.700 Windenergie in Österreich sowie der Photovoltaik
MW an Kraftwerksstilllegungen aus (inkl. des seit in Deutschland im Jahr 2015.
2015 in Kaltreserve befindlichen Erdgas-GuD-
 Im Stunden- und Tagesverlauf sind in Abhängigkeit
Kraftwerks Mellach).
 von den herrschenden Wetter- und Windbedingun-
 gen Erzeugungsschwankungen zwischen nahezu 0
 und knapp 85 % der installierten Windkraftleistung
2.3 Transformation des Erzeugungs-
 möglich. Im Monatsverlauf zeigt sich eine höhere
 systems
 Windstromerzeugung während der Wintermonate,
Die im europäischen vor allem aber auch im
 wobei innerhalb einzelner Monate Abweichungen
deutsch-österreichischen Strommarkt zukünftig
 zum jeweiligen langjährigen Monatsmittel um bis zu
tragende Rolle der Wind- und Sonnenenergie ist aus
 +90/-50% sowie in einzelnen Jahren Abweichungen
energiewirtschaftlicher Sicht insofern von Relevanz,
 zum langjährigen Jahresmittel um +/-15% möglich
da diese von allen erneuerbaren Energien die größ-
 sind.
ten Herausforderungen für das bestehende Strom-
versorgungssystem mit sich bringen. Beide zeigen

 Abb. 6: Windstromerzeugung Österreich im Jahr 2015

 2.500"
 2015"
 stundenmittlere"Leistung"[MW]"

 2.000"

 1.500"

 1.000"

 500"

 0"
 Jan""""""""""""""Feb""""""""""""Mrz""""""""""""Apr"""""""""""""Mai"""""""""""Jun"""""""""""""Jul""""""""""""Aug""""""""""""Sep"""""""""""Okt""""""""""""Nov"""""""""""Dez"

 Daten: APG

 - 12 -

Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

 Abb. 7: Solarstromerzeugung Deutschland im Jahr 2015

 Daten: Deutsche Übertragungsnetzbetreiber (netztransparenz.de)

Für die photovoltaische Stromerzeugung sind diese Photovoltaik, Laufwasserkraft und wärmegeführter
Zusammenhänge grundsätzlich ähnlich gelagert, Kraft-Wärme-Kopplung ohne Wärmespeicher). Abb.
wobei die deutlich stärker ausgeprägte tageszeitli- 8 zeigt dies beispielhaft für März 2013 anhand der
che und saisonale Erzeugungscharakteristik unmit- Nachfragelast und Stromerzeugung aus erneuerba-
telbar vom solaren Strahlungsangebot bestimmt ren Energien in Deutschland sowie der residualen
wird. Last als Differenz der beiden Kurven, die von regel-
 baren Kraftwerken gedeckt werden muss.
Neben der absoluten Schwankungsbreite innerhalb
eines bestimmten Zeitintervalls ist für die Gewähr- Gut zu erkennen ist, dass bereits heute in Stunden
leistung einer ausreichenden Systemstabilität aber mit hoher Wind- und/oder PV-Stromerzeugung und
auch die Geschwindigkeit dieser Leistungsänderung gleichzeitig geringer Nachfrage eine Verdrängung
(sog. Leistungsgradient oder Rampe) von Relevanz. von Erzeugung aus konventionellen Grundlastkraft-
Bspw. wird für das Jahr 2030 die maximale stündli- werken erfolgt, da die verbleibende konventionelle
che Leistungsänderung der Windeinspeisung für Restlast dann z. T. unterhalb der Leistung der Kern-
Deutschland auf bis zu 25% der installierten Leistung und Braunkohlekraftwerke liegt. Grundlastkraftwer-
abgeschätzt – also auf mehr als 15.000 MW pro Stun- ke sind bisher zwar noch vergleichsweise wenig von
de [11]. Als Konsequenz kommt es neben der Redu- solchen Erzeugungseinschränkungen betroffen.
zierung der aus fossilen Kraftwerken insgesamt auf- Künftig wird die Möglichkeit zum Grundlastbetrieb
zubringende Strommenge vor allem zu einer Verän- mit Jahresvolllaststunden von über 6.000 - 7.000 h/a
derung der Dynamik der sog. Residuallast (d. h. ge- jedoch deutlich abnehmen.
samte Stromnachfrage abzüglich der Einspeisung
nicht steuerbarer Stromerzeugung aus Windkraft,

 - 13 -

Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

 Abb. 8: Nachfragelast, Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und Residuallast in Deutschland für
 März 2013

 Quelle: Buttler, A et al. [12]

Modelluntersuchungen gehen davon aus, dass bei ale Spitzenlast (d. h. die höchste in einem Jahr auftre-
einem Anteil erneuerbarer Energien an der Strom- tende residuale Stromnachfrage) nur unwesentlich
aufbringung von etwa 50% das konventionelle durch den Ausbau der Windkraft und Photovoltaik
Grundlastband weniger als die Hälfte der heute in im deutsch-österreichischen Strommarkt reduziert
Deutschland erforderlichen knapp 60 GW beträgt werden kann, da zu Zeitpunkten mit hoher Nachfrage
(vgl. u. a. [13], [14], [15]). Dadurch entsteht jedoch eine hohe Stromerzeugung aus fluktuierenden er-
nicht nur ein Systemkonflikt mit den bspw. in neuerbaren Energien nicht garantiert werden kann.
Deutschland bestehenden grundlastorientierten So hat bspw. das Fraunhofer IWES in einer Studie für
Erzeugungsstrukturen (Kernkraft- und Braunkohle- die Agora Energiewende gezeigt, dass die Lastspitze
sowie Steinkohlekraftwerke), sondern auch mit kon- in Österreich bei einem bis 2030 unterstellten Aus-
ventionellen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, die bau der Windkraft und Photovoltaik auf 5.500 MW
vor allem während der Wintermonate häufig im bzw. 3.500 MW (d. h. rd. 70% der für 2030 modellier-
Grundlastbetrieb laufen. In Abb. 9 ist diese Entwick- ten Lastspitze von 13.000 MW) nur um knapp 17%
lung beispielhaft für den simulierten Verlauf der reduziert werden kann [15]. Für Deutschland zeigt
deutschen Stromnachfrage sowie der Stromerzeu- die Studie selbst bei einer installierten Windkraft-
gung aus Windkraft und Photovoltaik für zwei Bei- und Photovoltaikleistung von zusammen
spielwochen in den Jahren 2014, 2020, 2030 und 144.400 MW im Jahr 2030 (d. h. 170% von der Jah-
2040 dargestellt. Die Entwicklung über die Jahre reshöchstlast) eine Reduktion der Lastspitze um nur
zeigt deutlich die sich verändernde Struktur sowie knapp 15%. In Abb. 10 ist hierzu die Jahresdauerli-
das vermehrte Auftreten Residuallasten niedriger nien der Last und Residuallast für Österreich und
(später auch negativer), die sich innerhalb kurzer Deutschland im Jahr 2030 dargestellt, wo dieser
Zeiträume mit Zeiten hoher Nachfrage nach „residua- Zusammenhang sehr gut erkennbar ist.
ler“ Erzeugung abwechseln können. Wesentlich ist in
diesem Zusammenhang jedoch auch, dass die residu-

 - 14 -

Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

 Abb. 9: Entwicklung der Residuallaststrukturen in Deutschland bis 2040 für eine „typische“ Sommer- und
 Winterwoche

 2014 2020 2030 2040

 n Residuallast n Wind n PV
 Quelle: enervis [14](Residuallast: Gesamtnachfrage abzüglich Wind- und PV-Stromeinspeisung; Anteil erneuerbarer Energien am gesamt-
 deutschen Bruttostromverbrauch aus Zielen der deutschen Bundesregierung mit 50% im Jahr 2030 und 65% im Jahr 2040 abgeleitet)

 Abb. 10: Jahresdauerlinie der Last und Residuallast in Österreich und Deutschland im Jahr 2030

 Österreich Deutschland
 14 90

 12
 70
 10
 50
 8
 [GW]
 [GW]

 6 30

 4 10
 2
 [h]
 1

 1001

 2001

 3001

 4001

 5001

 6001

 7001

 8001
 -10
 0
 [h]
 1

 1001

 2001

 3001

 4001

 5001

 6001

 7001

 8001

 -30
 -2

 -4 -50
 Last Residuallast Last Residuallast

 Daten: Fraunhofer IWES [15]; Residuallast = Last abzüglich Stromeinspeisung aus Windkraft und Photovoltaik; Studie unterstellt eine
 installierte Windkraft- und PV-Leistung in Österreich von 9.000 MW und in Deutschland von 144.400 MW im Jahr 2030

Auch unter Berücksichtigung von Ausgleichseffekten 30.000 MW auf eine residuale Jahreshöchstlast von
zwischen einzelnen Ländern bleibt die Reduktion der knapp über 200.000 MW. 7 Im Ergebnis wird der
Lastspitze durch einen Ausbau der Wind- und PV- Bedarf an steuerbarer und damit gesicherter Erzeu-
Stromerzeugung vergleichsweise gering. Für den gungskapazität auch bei einem massiven Ausbau der
gesamten geografischen Betrachtungsraum der o. a. Windkraft- und Photovoltaikleistung langfristig weit-
Studie des Fraunhofer IWES – neben Österreich und gehend konstant bleiben, die Auslastung des Kraft-
Deutschland sind dies Belgien, Frankreich, Luxem- werksparks insgesamt jedoch stark zurückgehen. 8
burg, die Niederlande und die Schweiz – reduziert
 7 vgl. Fraunhofer IWES [15] Seite 38 (die Daten stehen zusätzlich
sich die simultane Jahreshöchstlast bei einem unter- als Excel-Datei auf der Homepage der Agora Energiewende zur
 Verfügung)
stellten Ausbau der Wind- und PV-Leistung auf über 8 Neben der Windkraft und Photovoltaik ist auch die Laufwas-
250.000 MW bis zum Jahr 2030 nur um etwa serkraft eine nicht steuerbare Form der Stromerzeugung aus
 erneuerbaren Energien. Biomassekraftwerke können hingegen

 - 15 -

Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

Entsprechend kommt es zu einer Verschiebung der Grundlage für die weiteren energiewirtschaftlichen
Lastsegmente im Erzeugungspark von der Grundlast Analysen und Bewertungen darstellen.
hin zur Mittel- und Spitzenlast. Für den Ausbau der 2.4.1 Strompreisbildung und Merit-Order-
österreichischen Wasserkraft lassen sich aus diesen Effekt
energiewirtschaftlichen Randbedingungen zwei Die Preisbildung in wettbewerblich organisierten
grundsätzliche Schlussfolgerungen ableiten: Strommärkten basiert auf dem Ansatz, dass Kraft-

§ Wasserkraftwerke mit Speicherfunktion können werke nur dann betrieben werden, wenn sie min-

 durch die Möglichkeit einer bedarfsorientierten destens ihre variablen Kosten über den Strompreis

 Betriebsweise den Ausgleich fluktuierender er- decken können. D. h. Kraftwerksbetreiber werden

 neuerbarer Energien unterstützen und damit ihre vorhandenen Kapazitäten grundsätzlich zu

 von einem zukünftig höheren Bedarf an flexibler diesen (kurzfristigen) Grenzkosten im Markt anbie-

 Erzeugungsleistung profitieren. ten, da sie damit ihre Deckungsbeiträge maximie-
 ren. Die Angebotskurve im Markt ergibt sich somit
§ Demgegenüber entsteht durch den Ausbau der
 aus den nach steigenden Grenzkosten angeordneten
 PV-Stromerzeugung zunehmend eine „Konkur-
 verfügbaren Kraftwerkskapazitäten, der sog. Merit
 renzsituation“ zwischen der Laufwasserkraft
 Order. Diese bildet einerseits die verfügbare Kraft-
 und Photovoltaik. Der Ausbau der Laufwasser-
 werkskapazität und andererseits die im Wesentli-
 kraft führt daher tendenziell zu einer weiteren
 chen von den Brennstoff- und CO2-Zertifikatskosten
 Erhöhung von Erzeugungsüberschüssen wäh-
 abhängigen variablen Betriebskosten dieser Kapazi-
 rend der Sommermonate, die entweder abgere-
 täten ab. Da die variablen Kosten der fluktuierenden
 gelt oder in zusätzlichen Speicherkapazitäten
 erneuerbaren Energien (Wind, Laufwasser und
 zwischengespeichert werden müssen.
 Solar) annähernd bei Null liegen, sind diese in der
 Merit Order an erster Stelle gereiht. Innerhalb der
 erneuerbaren Energien bilden Speicherkraftwerke
2.4 Entwicklung der Strompreise im
 eine Ausnahme, da sich ihr Einsatz an den Strom-
 Großhandelsmarkt
 preisen im Markt orientiert und sie in der Merit
Im folgenden Abschnitt werden aufbauend auf den
 Order daher deutlich weiter rechts liegen, als bspw.
Grundlagen der Strompreisbildung die historische
 Laufwasserkraftwerke (Abb. 11).
Entwicklung der Strompreise im Spot- und Termin-
 Dem verfügbaren Angebot an Erzeugungskapazitä-
markt sowie ein Ausblick auf eine mögliche Entwick-
 ten wird die entsprechende Nachfragekurve gegen-
lung der Börsenstrompreise bis 2040 gegeben. Ab-
 übergestellt, die kurzfristig von einer Vielzahl an
schließend werden die Ergebnisse der für diese Stu-
 tages- und jahreszeitlichen Faktoren beeinflusst
die bei der enervis energy advisor GmbH in Auftrag
 wird (u. a. Außentemperatur, Helligkeit, Ferien- und
gegebenen Marktpreisprognose für die Jahre 2025,
 Feiertage). So schwankte bspw. in Österreich die
2030 und 2040 vorgestellt, die eine wesentliche
 Nachfrage der von der öffentlichen Stromversor-
 gung belieferten Kunden im Jahr 2015 zwischen
 grundsätzlich auch nachfrageorientiert betrieben werden und
 stehen damit prinzipiell als regelbare Kraftwerkskapazitäten 10.062 MW (am 19. Februar. von 10:45 bis 11:00)
 zur Verfügung. Derzeit werden Biomassekraftwerke jedoch
 nur in geringem Umfang zur nachfrageorientierten Stromer- und 4.079 MW (am 23. August von 04:15 bis
 zeugung und damit Deckung der residualen Last eingesetzt.
 Zusätzlich zu den fluktuierenden erneuerbaren Energien stel-
 04:30).9
 len auch wärmegeführte KWK-Anlagen eine nicht steuerbare
 Kraftwerkskapazität dar. Mit einem Wärmespeicher kann die
 Stromerzeugung jedoch auch in wärmegeführten KWK- 9 vgl. täglicher Belastungsablauf E-Control Betriebsstatistik
 Anlagen der residualen Lastkurve in einem gewissen Ausmaß 2015 http://www.e-control.at/statistik/strom/betriebs-
 angepasst werden. statistik/betriebsstatistik2015

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Wirtschaftliche Herausforderungen für den Ausbau der Wasserkraft in Österreich

 Abb. 11: Grundprinzip der Preisbildung im Strommarkt
 Kurzfristige+Grenzkosten+in+€/MWh+

 Kurzfristige+Grenzkosten+in+€/MWh+
 Nachfrage) Nachfrage)

 Gasturbinen,) Gasturbinen,)
 Speicher7) Speicher7)
 Merit)Order7Effekt) wasserkraft,) wasserkraft,)
 Pumpspeicher) Pumpspeicher)
 Market)Clearing)Price)1)))
 Market)Clearing)Price)2)))
 Laufwasser,) Laufwasser,)
 Erneuerbare) Braun7/Steinkohle,)) Erneuerbare) Braun7/Steinkohle,))
 Erdgas7GuD) Erdgas7GuD)
 Kernkraft) Kernkraft)

 Verfügbare+Kraftwerkskapazität+in+MW+ Verfügbare+Kraftwerkskapazität+in+MW+
 Zusätzlicher)Wind7/PV7Strom)

 Quelle: eigene Darstellung

Der Schnittpunkt der beiden Kurven bildet das aus dadurch effizienter in das Versorgungssystem inte-
volkswirtschaftlicher Sicht optimale Gleichgewicht griert werden kann.
zwischen Angebot und Nachfrage und definiert
 Von den Spotmärkten zu unterscheiden sind die
somit auch den im Zuge einer Auktion am Spot-
 Terminmärkte, an denen Forwards (Futures) ge-
markt festgestellten Strompreis. Alle Anbieter er-
 handelt werden, die eine physische oder finanzielle
halten bzw. alle Nachfrager bezahlen dabei densel-
 Erfüllung in weiter in der Zukunft liegenden Zeit-
ben Preis (sog. Markträumungspreis oder engl.
 räumen vorsehen. Die Forwardnotierungen geben
Market Clearing Price), der sich anhand der Grenz-
 dabei eine Erwartung der Marktteilnehmer über
kosten des teuersten, zur Deckung der Nachfrage
 den zukünftigen Wert einer Stromlieferung auf
gerade noch benötigten Kraftwerks ergibt.
 Grundlage der allgemeinen Einschätzung in Bezug
Am Spotmarkt der European Power Exchange auf die strompreisbestimmenden Faktoren wieder.
(EPEX) werden dabei als kleinste Einheit stündliche
 Während die Preisbildung an den Großhandels-
Produkte im Day-Ahead-Markt sowie viertelstündli-
 märkten in der Vergangenheit im Wesentlichen von
che Produkte im untertägigen Intraday-Markt für
 der saisonal und tageszeitlich schwankenden Nach-
das gemeinsame Marktgebiet Deutschland-
 frage sowie eingeschränkt dem saisonal schwan-
Österreich gehandelt. Demgegenüber wird an der
 kenden Angebot an Laufwasserkraft bestimmt wur-
österreichischen Strombörse EXAA (Energy
 de, wird die Preisbildung im deutsch-
Exchange Austria) zwar kein Intraday-Handel je-
 österreichischen Spotmarkt heute vor allem von der
doch auch im Day-Ahead-Markt ein Viertelstunden-
 fluktuierenden Stromerzeugung aus Windkraft und
handel für das deutsch-österreichische Marktgebiet
 Photovoltaik beeinflusst (sog. Merit Order-Effekt).
angeboten. Der Handel von Viertelstundenproduk-
 Dies führt u. a. zu einer Reduzierung der Peak-
ten gewinnt durch die Möglichkeit einer stetigeren
 Preise während der Mittagszeit bei hoher PV-
Abbildung der Erzeugungs- und Absatzportfolios
 Einspeisung sowie sehr niedrigen – teilweise sogar
innerhalb einer Bilanzgruppe zunehmend an Be-
 negativen – Strompreisen während lastschwachen
deutung, da vor allem die stark schwankende bzw.
 Zeiten an Wochenenden oder der Nacht und gleich-
durch eine ausgeprägte Charakteristik geprägte
 zeitig hoher Windstromerzeugung. Selbst im aktuell
Stromerzeugung aus Windkraft und Solarenergie
 sehr ungünstigen Marktumfeld ist die preisbeeinflus-
 sende Wirkung der Wind- und PV-Stromeinspeisung

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