Forschungsschw erpunkt U m w eltpoiitik
( Internationales In stitu t für Um welt und G esellschaft - IIUG ) W issenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung
IIUG dp 87-2
MIT ALLER KRAFT
W ettbew erb in der Strom versorgung Jan C. Bongaerts
R. Andreas K raem er
ISSN 0175-8918
WISSENSCHAFTSZENTRUM BERLIN FÜR SOZIALFORSCHUNG
Forschungsabteilung
’’Normbildung und Umwelt”
Reichpietschufer 50 D-1000 Berlin (West) 30
Tel.: 25 491-0 IIUG - Potsdam er Str. 58, 1000 Berlin (West) 30, Tel.: (030) - 26 10 71
D ie g e g e n w ä r t i g e R e g u l i e r u n g d e r E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t b e v o r z u g t ü b e r w i e g e n d d i e S t r o m e r z e u g u n g i n G r o ß k r a f t w e r k e n , m a c h t d e n g r o ß r ä u m i g e n T r a n s p o r t im V e r b u n d n e t z n o t w e n d i g u n d v e r h i n d e r t e i n e u m f a s s e n d e N u tz u n g d e r i n K r a f t w e r k e n e n t s t e h e n d e n A b w ärm e. G l e i c h z e i t i g s i n d a b e r a n d e r e , d e z e n t r a l e S t r o m e r z e u g u n g s t e c h n i k e n v o r h a n d e n , d i e s i c h d u r c h w e s e n t l i c h h ö h e r e E n e r g i e u m w a n d l u n g s r a t e n a u s z e i c h n e n o d e r k e i n e f o s s i l e n B r e n n s t o f f e b e n ö t i g e n .
D ie A n a l y s e d e r G e s e t z g e b u n g e r g i b t , d a ß d e r e n Z u g a n g zum M a r k t b e h i n d e r t w i r d , w o h in g e g e n d i e b e s t e h e n d e n K r a f t w e r k e ( u n d d e r e n B e t r e i b e r ) k ü n s t l i c h p r o t e g i e r t w e r d e n . E i n e U n t e r s u c h u n g d e r S k a l e n e r t r ä g e i n d e r E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t z e i g t z u s ä t z l i c h , d a ß d i e s e n i c h t o p t i m a l o r g a n i s i e r t i s t . D e m z u f o lg e w ä r e e i n e U m s t r u k t u r i e r u n g g e s e l l s c h a f t l i c h s i n n v o l l . I n v e r s c h i e d e n e n A n w e n d u n g s b e r e i c h e n s i n d b e d e u t e n d e K a p a z i t ä t s - u n d E r z e u g u n g s p o t e n t i a l e v o r h a n d e n , d i e d u r c h e i n e R e f o rm d e r R e g u l i e r u n g e r
s c h l o s s e n w e r d e n k ö n n t e n . D i e s e s P o t e n t i a l s o w i e d i e M ö g l i c h k e i t , m e h r W e t t b e w e r b i n d e r S t r o m e r z e u g u n g z u i n i t i i e r e n , w e r d e n a b s c h l i e ß e n d u n t e r s u c h t .
Summary
With All Power. Competition in Electric Power Supply
C u r r e n t e l e c t r i c u t i l i t y r e g u l a t i o n s i n v a r i a b l y f a v o u r l a r g e - s c a l e p o w e r p r o d u c t i o n w h i c h n e c e s s i t a t e s l o n g - d i s t a n c e t r a n s m i s s i o n a n d p r o h i b i t s t h e u s e o f w a s t e h e a t o r i g i n a t i n g i n t h e p o w e r p l a n t s . A t t h e sam e t i m e , s m a l l - s c a l e e l e c t r i c i t y g e n e r a t i n g t e c h n o l o g i e s a r e a v a i l a b l e w h i c h h a v e m uch h i g h e r t o t a l e n e r g y c o n v e r s i o n r a t e s , o r d o n o t b u r n f o s s i l e f u e l s .
T h e r e l e v a n t r e g u l a t i o n s , a s a n a l y z e d i n t h i s p a p e r , r e s t r i c t e f f e c t i v e c o m p e t i t i o n f o r t h e s e s m a l l - s c a l e p o w e r p r o d u c e r s a n d t h e r e b y p r o t e c t e x i s t i n g e l e c t r i c i t y g e n e r a t i n g p l a n t s . A c l o s e r l o o k a t t h e e c o n o m i e s o f s c a l e i n t h i s i n d u s t r y r e v e a l s t h a t i t m i g h t n o t c o n s t i t u t e t h e o p t i m a l c o n f i g u r a t i o n a n d t h a t c u s t o m e r s m i g h t b e n e f i t f r o m r e - r e g u l a t i o n . A c e r t a i n c a p a c i t y a n d g e n e r a t i o n p o t e n t i a l f o r o n e s m a l l - s c a l e g e n e r a t i o n t e c h n o l o g y (c o m b i n e d h e a t a n d p o w e r o r c o - g e n e r a t i o n ) i s f o u n d f o r d i f f e r e n t c l a s s e s o f c u s t o m e r s w h i c h c o u l d b e r e a l i z e d b y r e g u l a t o r y r e f o r m . F i n a l l y , t h e p o s s i b i l i t i e s f o r i n t r o d u c i n g c o m p e t i t i o n i n t o t h e e l c t r i c m a r k e t , a n d t h e r e b y t a p p i n g t h e s e p o t e n t i a l s , a r e i n v e s t i g a t e d . A r e f o r m o f t h e e l e c t r i c p o w e r s u p p l y i n d u s t r y s h o u l d s e p e r a t e t h e o w n e r s h i p o f g e n e r a t i o n , t r a n s m i s s i o n , a n d d i s t r i b u t i o n , w h i l s t a c c e s s t o t h e g r i d s h o u l d b e o p e n t o a l l p r o d u c e r s . L o n g - d i s t a n c e t r a n s m i s s i o n , h o w e v e r , r e q u i r e s p r o t e c t i v e l e g i s l a t i o n t o e n s u r e a d e q u a t e m a i n t e n a n c e .
INHALTSVERZEICHNIS
Seite
1. Einführung 1
2. Die Regulierung der Elektrizitätswirtschaft 3
2.1 Einspeisevergütungen 4
3. Skalenerträge in der Stromversorgung ? 9
4. Kraft-Wärme-Koppelung zur Stromerzeugung 12 4.1 Einspeisebedingungen für
Kraft-Wärme-Koppelungsanlagen 15
4.2 Leistungs- und Arbeitspotential
der Kraft-Wärme-Koppelung 16
5. Umriss einer marktwirtschaftlichen Stromversorgung 20
6. Schlussfolgerungen 25
Tabellarischer Anhang 28
Literaturangaben 30
1. EINFÜHRUNG
A n g e s ic h ts d e r g e g e n w ä r tig e n D is k u s s io n , w a s w ir a u s d e r T r a g ö d ie in T s c h e r n o b y l l e r n e n s o l l t e n , u n d d e r w a c h s e n d e n F e i n d s e l i g k e i t z w is c h e n d e r V e rfe c h te rn u n d d en G e g n e rn d e r K e r n e n e r g ie , m ü sse n w ir f e s t s t e l l e n , d a ß b is d a to v i e l zu w en ig a u f F r a g e n d e r W i r t s c h a f t l i c h k e i t d e r Strom e r z e u g u n g in g ro ß e n K ra ftw e rk e n u n d d es T r a n s p o r te s d u r c h Ü b e rla n d le i t u n g e n g e a c h t e t w ir d . Die a m e r ik a n i s c h e n A u to re n C a s te n u n d Ross m a h n en e i n U m denken in d e r R e g u lie r u n g d e r E l e k t r i z i t ä t s u n t e r n e h m e n a n w enn sie s a g e n : " P o l i t i k e r m ü sse n v e r s u c h e n , ih re L ie b e s b e z ie h u n g m it V e rs o r g u n g s u n te rn e h m e n a l s S t e u e r e i n t r e i b e r n z u b e e n d e n , u n d . . . sie m ü sse n a u f h ö r e n , d en S tro m e rz e u g e rn 'R e c h te ' z u z u s p r e c h e n , im m er w e ite r zu p r o d u z i e r e n , s e i e s a u c h n o c h so u n w i r t s c h a f t l i c h " ^ .
In h e rk ö m m lic h e n K ra ftw e rk e n , d ie f o s s ile B re n n sto ffe v e r b r e n n e n , w e rd e n n o rm a le rw e is e n ic h t m eh r a l s 33 P ro z e n t d e r P r im ä r e n e r g ie in Strom u m g e w a n d e lt. N eben r e g e n e r i e r b a r e n S tr o m e rz e u g u n g s te c h n ik e n wie W ind
t u r b i n e n u n d S o n n e n e n e r g ie , d ie k e in e B re n n sto ffe b e n ö tig e n u n d s ic h so ein em V e rg le ic h d e r te c h n i s c h e n W ir k u n g s g r a d e e n t z i e h e n , g i b t e s a b e r U m w a n d lu n g s te c h n ik e n , d ie e in e n W ir k u n g s g r a d vo n m eh r a l s 70 P ro z e n t a u f w e is e n ; sie w e rd e n d o rt e i n g e s e t z t , wo Strom u n d Wärme z u g le i c h b e n ö tig t w e rd e n . Dies i s t h a u p t s ä c h l i c h in d e r I n d u s t r i e u n d in d e r F e r n w ä r m e v e r s o r g u n g d e r F a l l . D er G ru n d f ü r d ie se B e s c h rä n k u n g i s t u n s e r e s E r a c h te n s n ic h t t e c h n i s c h e r N a tu r , s o n d e r n l i e g t d a r i n , d a ß d ie S tro m e rz e u g u n g u n d d e r Ü b e r l a n d t r a n s p o r t im m er no ch a l s " n a t ü r l i c h e M onopole" a n g e s e h e n w e rd e n u n d d ie S e lb s te r z e u g u n g d u r c h d ie K unden d e r V e rs o r g u n g s u n te rn e h m e n w e i t e r h i n b e h i n d e r t w ird o d e r s o g a r g a n z v e r b o te n i s t .
W äh ren d ä l t e r e S tu d ie n t a t s ä c h l i c h S k a l e n e r t r ä g e in d e r S tro m e rz e u g u n g n a c h g e w ie s e n h a b e n , w e ise n n e u e r e e n e r g i e w i r t s c h a f t l i c h e S tu d ie n d e re n A u s b le ib e n n a c h : d ie w i r t s c h a f t l i c h e n V o rte ile d e r P r o d u k tio n in G ro ß a n l a g e n s in k e n o d e r b le ib e n v ö llig a u s . Demgemäß s in d e i n i g e A rg u m en te f ü r d ie E i n s c h r ä n k u n g d e s W e ttb e w e rb s in d e r S tr o m v e rs o r g u n g n ic h t m eh r g ü l t i g o d e r v e r l i e r e n a n B e d e u tu n g .
2
Der G ru n d f ü r d e n A b b au v o n S k a l e n e r t r ä g e n i s t h a u p t s ä c h l i c h e in te c h n i s c h e r . Die S tro m e rz e u g u n g in z e n t r a l e n G r o ß k ra ftw e rk e n z ie h t d en T r a n s p o r t d e s S tro m s d u r c h e in a u f w e n d ig e s Netz v o n L e itu n g e n zu d en v e r s t r e u t e n V e r b r a u c h s p u n k te n n a c h s i c h . D ieses V e rb u n d n e tz muß vo n e i n e r g r ö ß e r e n K a p a z i t ä t s e i n , a l s w en n d ie P u n k te d e r E rz e u g u n g u n d d e s V e r b r a u c h s n a h e b e i e i n a n d e r l i e g e n . N eben d e r N o tw e n d ig k e it h o h e r R e s e r v e k a p a z i t ä t e n f ü r d e n F a l l , d a ß e i n K ra ftw e rk a b g e s c h a l t e t w e rd e n m u ß , v e r m in d e r n d ie V e rlu s te d e r U m sp a n n u n g u n d d e r Ü b e rle itu n g d en W ir k u n g s g r a d d e s G e sa m ts y ste m s , z u m a l d ie L a g e r u n g v o n e l e k t r i s c h e n Strom n u r in k le in e n M engen u n d zu h o h e n K osten e r f o lg e n k a n n . E v e n t u e l l e n S k a l e n e r t r ä g e v o n G r o ß k ra ftw e rk e n b e i d e r S tro m p ro d u k tio n s te h e n e n ts p r e c h e n d e V e rlu s te b e i dem n o tw e n d ig e n T r a n s p o r t g e g e n ü b e r . H ie ra n w ir d a u c h d ie E n tw ic k lu n g v o n n e u e n S u p r a l e i t e r n a u f a b s e h b a r e Z e it n ic h ts ä n d e r n .
Die V o rte ile e i n e r d e z e n t r a l e n S tro m e rz e u g u n g k ö n n e n am b e s te n a n h a n d d e r K ra ft-W ä rm e -K o p p e lu n g b e s c h r ie b e n w e r d e n , d ie u n t e r b e stim m te n B e d in g u n g e n e in e n g ro ß e n B e itra g z u r S tro m v e rs o rg u n g l e i s t e n k a n n , w e n ig e r B re n n s to ff b e n ö tig t u n d d ie Umwelt w e n ig e r b e l a s t e t a l s G ro ß k r a f t w e r k e . O b sch o n B re n n s to f fp re is e in l e t z t e r Z e it s t a r k g e s u n k e n s i n d , b l e i b t d ie Sorge v o r ein em n e u e n P r e is s c h o c k u n d d ie F r a g e , ob fo s s ile B re n n sto ffe e in e s T a g e s z u w e rtv o ll zum V e rb re n n e n s e in w e rd e n . Da d ie K ra ft-W ä rm e -K o p p e lu n g u n d a n d e r e K le in te c h n o lo g ie n n i c h t n u r e in e E r g ä n z u n g , s o n d e r n v i e l l e i c h t s o g a r e in e A l t e r n a tiv e z u r g e g e n w ä r tig e n S tro m e rz e u g u n g in G ro ß k ra ftw e rk e n d a r s t e l l e n , g i l t e s , ih r e te c h n is c h e u n d w i r t s c h a f t l i c h E ffiz ie n z zu u n t e r s u c h e n .
In d iesem B e itr a g a n a l y s i e r e n w ir d ie s t a a t l i c h e R e g u lie r u n g d e r ö ff e n tlic h e n S tro m v e rs o rg u n g u n t e r B e r ü c k s ic h tig u n g d e r E in s p e is e v e r g ü tu n g e n sow ie d ie W ir t s c h a f t l i c h k e i t d e r E rz e u g u n g e l e k t r i s c h e n Strom s u n d b e r i c h t e n ü b e r E r f a h r u n g a u s d e n V e r e in ig te n S ta a te n vo n A m e rik a , G r o ß b r i ta n n ie n u n d d en N ie d e r la n d e n . Wir e n tw ic k e ln d a b e i d ie T h e s e , d a ß G ro ß k ra ftw e rk e d u r c h k le in e A n la g e n e r s e t z t w e rd e n s o l l t e n . D azu d i s k u t i e r e n w ir d ie M ö g lic h k e ite n e i n e r Reform d e r R e g u lie r u n g d e r ö f f e n t
lic h e n S tr o m v e r s o r g u n g , u n t e r g e t r e n n t e r B e a c h tu n g d e r B e re ic h e , d ie u n t e r B e d in g u n g e n d e s f r e ie n W ettb ew e rb s b e t r i e b e n w e rd e n s o l l t e n , u n d B e re ic h e , in d e n e n e i n g e w is s e s Maß a n s t a a t l i c h e r R e g u lie r u n g e r h a l t e n b le ib e n m uß.
2 . Die R e g u lie ru n g d er E le k tr iz itä ts w ir t s c h a f t
A ls T hom as E d iso n d ie e r s t e n k o m m e rz ie lle n K ra ftw e rk e 1882 in New York u n d L ondon e r ö f f n e t e , b e g r ü n d e te e r a u c h e in e v e r t i k a l e I n t e g r a t i o n , d ie d ie S tr o m w ir ts c h a f t u n d d e r e n R e g u lie r u n g b is h e u te b e e i n f l u ß t . E d iso n b a u te n ä m lic h so w o h l d a s K r a f tw e r k , a l s a u c h d a s L e itu n g s n e tz z u r V e rs o rg u n g s e i n e r K u n d e n , F e r n t r a n s p o r t v on Strom w a r d a m a ls n ic h t n o tw e n d ig , d a d ie E r z e u g u n g s a n l a g e n u n d d ie V e r b r a u c h e r in d e r N ach
b a r s c h a f t l a g e n . Da V e r te ilu n g s n e tz e im m er d a n n g e le g t w e rd e n m u s s te n , w enn e in K ra ftw e rk g e b a u t w u r d e , b e t r a c h t e t e m an s ie a l s n i c h t - t e i l b a r e I n v e s t i t i o n e n . Das e r s t e L e itu n g s n e tz in e i n e r R egion b e g r ü n d e te d a n n a u c h e i n " n a t ü r l i c h e s M onopol". Das V e rle g e n z w e ite r Netze is t n u r d a n n s i n n v o l l , w en n sie v e r s c h ie d e n e T e c h n o lo g ie n n u tz e n u n d f ü r u n t e r s c h i e d lic h Zw ecke g e e ig n e t s i n d , o d e r , w enn e in e n e u e r e , k o s te n g ü n s tig e r e T e c h n o lo g ie e n tw ic k e lt w u r d e , d ie d ie a lte a b l ö s t . Im z w e ite n F a lle f in d e t e in e M o n o p o l-S u b s titu tio n s t a t t .
So e n t s t a n d e i n F li c k e n te p p ic h v o n lo k a le n V e r s o r g u n g s n e tz e n , d ie n o rm a le rw e is e in d en R eg io n en m it h o h e r B e v ö lk e r u n g s - o d e r V e r b r a u c h e r d ic h te b e g a n n e n u n d d ie in v ie le n L ä n d e rn b is a u f d e n h e u tig e n T ag e x i s t i e r e n . Der s t a r k e , u n d m a n ch m al a u c h ru in ö s e W ettb ew erb e n t l a n g d e r G ren zen w u rd e s p ä t e r d u r c h G e b ie ts a b s p r a c h e n o d e r D e m a rk a tio n b e e n d e t.
A u fs ic h ts b e h ö rd e n w u rd e n e i n g e r i c h t e t , d ie d ie V e r b r a u c h e r p r e is e ü b e r w a c h te n u n d d en E r z e u g e rn e in e a n g e m e s se n e R e n d ite g a r a n t i e r t e n .
S k a l e n e r t r ä g e in d e r E rz e u g u n g u n d dem T r a n s p o r t v on Strom f ü h r te zu e i n e r V e rsc h m e lz u n g v o n G e b ie te n , w as e in e b e s s e r e A u s la s tu n g d e r K ra ftw e rk e u n d e in e h ö h e re V e r s o r g u n g s s i c h e r h e i t im V e rb u n d n e tz z u r F o lg e h a t t e . N ich t in jed em V e r s o r g u n g s g e b ie t m u s s te n S p i t z e n l a s t - u n d R e s e r v e k a p a z i t ä t e n b e r e i t g e h a l t e n w e r d e n , d a e s n ö t i g e n f a l l s m ö g lich w a r , a u f d ie H ilfe d e r N a c h b a ru n te rn e h m e n z u r ü c k z u g r e i f e n . Die I n t e g r a t i o n v o n G e b ie te n u n d V e r b r a u c h e r k l a s s e n m it u n t e r s c h i e d l i c h e n L a s tg ä n g e n h a l f , d ie L a s tk u r v e zu g l ä t t e n . Als R e s u lta t f a n d e in e h o r iz o n ta le I n t e g r a t i o n , z u s ä t z l i c h zu d e r v o n Thom as E d iso n b e g r ü n d e te n v e r t i k a l e n I n t e g r a t i o n s t a t t . Der T r a n s p o r t v o n Strom ü b e r im m er lä n g e r e D is ta n z e n u n d d a s V e rw erfen d e r A bw ärm e d e r K ra ftw e rk e h a t t e n u r g e r in g e A u s w ir k u n g e n , d a d ie B re n n s to f fk o s te n im G e g e n s a tz zu d e n K a p ita lk o s te n g e r i n g w a re n u n d d ie v e r lo r e n e E n e rg ie b i l l i g e r s e t z t w e rd e n k o n n te .
- 4 -
Im G e g e n te il, d a s N ic h tv e rw e rte n d e r A bw ärm e h a t t e z u r F o lg e , d a ß m eh r Wärme am V e r b r a u c h s p u n k t e r z e u g t w e rd e n m u sste u n d so e i n M a rk t f ü r - u n t e r a n d e re m - e l e k t r i s c h e n Strom e n t s t a n d . So k o n n te n d ie K ra ftw e rk e d a n n n o c h b e s s e r a u s g e l a s t e t w e rd e n . Z u s a m m e n fa s s e n d k ö n n e n w ir s a g e n , d a ß n e b e n d e r w e ite r h in b e s te h e n d e n s t a a t l i c h e n A u fs ic h t z w e i E n tw ic k lu n g e n d ie S t r u k t u r d e r E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t b e stim m e n : v e r t i k a l e u n d e in e w e ite r h in zu n eh m e n d e h o r iz o n ta le I n t e g r a t i o n . Es g i b t d e n n o c h U n te r
s c h ie d e in dem Maß d e r l a t e r a l e n I n t e g r a t i o n .
In F r a n k r e i c h zum B e is p ie l i s t d ie E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t vollkom m en m o n o p o lis ie rt u n d n a t i o n a l i s i e r t ; in G r o ß b r i ta n n ie n i s t s ie z w a r e b e n f a l l s s t a a t l i c h , je d o c h a u f g e s p a l t e n in r e g io n a le V e r s o r g u n g s g e b ie te u n d e in n e u e s E n e r g ie g e s e tz a u s dem J a h r e 1983 e r l a u b t a l l e n p r i v a t e n E r z e u g e rn d en Z u t r i t t zum S tro m m a rk t. Auf d e r a n d e r e n S eite d e s S p e k tru m s fin d e n s ic h d ie N ie d e r la n d e , m it v ie le n k l e i n e n , lo k a le n V e r t e i l e r n , d ie s ic h g r o ß e r U n a b h ä n g ig k e it e r f r e u e n , u n d e in em V e r b u n d n e tz , d a s a l s K o o p era
tiv e a l l e r N u tz e r b e tr ie b e n w i r d . Die B u n d e s r e p u b lik D e u ts c h la n d m it i h r e n 8 V e rb u n d u n te rn e h m e n , d ie d e r K o n tro lle ö f f e n t l i c h e r A k tio n ä re u n d d e r R e g u lie r u n g d u r c h s t a a t l i c h e S te lle n u n t e r l i e g e n , w o d u rc h W ettb ew erb u n te r b u n d e n w i r d , u n d m it ih r e n K o n z e s s io n s - u n d D e m a r k a tio n s v e r tr ä g e n , l i e g t d a z w is c h e n . (B o n g a e r ts u n d K ra e m e r, 1986).
2 .1 E in s p e is e V erg ü tu n g en
Die K o n d itio n e n f ü r d ie E i n s p e is u n g ü b e r s c h ü s s i g e n S tro m s in d a s V e r s o r g u n g s n e tz a u s i n d u s t r i e l l e r K ra ft-W ä rm e -K o p p e lu n g u n d / o d e r e r n e u e r b a r e r E n e r g i e t r ä g e r in d en N ie d e r la n d e n s in d v o n d e r V e re n ig in g v a n E x p l o ita n t e n v a n E l e k t r i c i t e i t s b e d r i j v e n in N e d e rla n d , VEEN (V e re in ig u n g d e r B e t r e i b e r vo n E l e k t r i z i t ä t s b e t r i e b e n in d e n N ie d e r l a n d e n ) , d e r a l l e S tro m e rz e u g e r u n d - V e r t e i l e r a n g e h ö r e n , f e s tg e le g t w o rd e n . Die V e rg ü t u n g s r a t e n v a r i i e r e n z w isc h e n 0 .1 2 H Fl/kW h in d e n m e is te n P r o v in z e n , u n d 0 .1 9 H Fl/kW h in H a a rle m . Die V e r g ü t u n g s r a t e n w e rd e n v o n d e n e in z e ln e n V e r s o r g u n g s u n te rn e h m e n u n t e r A u fs ic h t d e r je w e il ig e n p r o v in z i e l l e n B ehörde f e s t g e l e g t . D er P r e i s v o n 0 .1 2 HF1 p ro KWh b a s i e r t a u f d e n v e rm ie d e n e n K osten d e r S tro m e rz e u g u n g ( G re n z e r z e u g u n g s k o s te n ) zu V e r k a u f s t a r i f e n , d ie um L e i t u n g s v e r l u s t e v o n 5 P r o z e n t n a c h u n te n
b e r i c h t i g t w e r d e n . In ein em n e u e n R a h m e n v e r tr a g z u r E in s p e is e V e rg ü tu n g w ird e in e P rä m ie v o n 0 .0 1 5 HF1 p ro KWh f ü r d e n Strom v o r g e s c h l a g e n , d e r w ä h re n d d e r S p i t z e n l a s t z e i t e i n g e s p e i s t w i r d . (C E, 1984).
In G r o ß b r i t a n n i e n g i b t e s s e i t d e r V e r a b s c h ie d u n g d e s (n e u e n ) E n e r g ie g e s e tz e s im J a h r e 1983 (E n e r g y Act 1983) e in e n H au ch vo n W ettb e w e rb , g le ic h w o h l b l e i b t d ie b r i t i s c h e S tr o m w ir ts c h a f t e i n w e itg e h e n d m o n o lith i
s c h e r B lock w a s E ig e n tu m , R e g u lie r u n g u n d d a s M an ag em en t b e t r i f f t . D ieses E n e r g ie g e s e tz e r l a u b t jed em d ie E l e k t r i z i t ä t s e r z e u g u n g in K r a f t
w e rk e n a u s s e r K e r n k r a f tw e r k e n , d en H a n d e l m it u n d d ie V e r te ilu n g v o n Strom a l s e in e H a u p t g e s c h ä f t s t ä t i g k e i t . Von d e n ( s t a a t l i c h e n ) V e rs o r g u n g s u n te rn e h m e n w ird v e r l a n g t , d a ß s ie E in s p e is e v e r g ü tu n g e n a n p r i v a t e E r z e u g e r z a h l e n , d ie d ie K osten r e f l e k t i e r e n , d ie d a s ö f f e n tlic h e U n te r
nehm en a n d e r n f a l l s g e h a b t h ä tte ( G r e n z e r z e u g u n g s k o s te n ) , o h n e d a ß s ic h P r e is e r h ö h u n g e n f ü r a n d e r e K unden d e s V e r s o r g u n g s u n te r n e h m e n s e r g e b e n d ü r f e n . Die E i n s p e i s e r a t e n k ö n n e n s ic h im L a u fe d e s T a g e s v e r ä n d e r n , zum B e is p ie l vo n 0,0135 b i s 0.0714 P fu n d S t e r l i n g p ro KWh. (EEO, 1985).
J e d e s B o a rd m uss d a r ü b e r h i n a u s ein em p r i v a t e n E r z e u g e r d ie B e n u tz u n g s e i n e r T r a n s p o r t - u n d V e r te ilu n g s n e tz e g e s t a t t e n . E in S e lb s te r z e u g e r h a t e in R echt a u f d ie V e rs o rg u n g m it S tro m , sow ohl f ü r s e in e n e ig e n e n G e b ra u c h , a l s a u c h f ü r d e n W e ite r v e r k a u f , s o la n g e te c h n is c h e G rü n d e d ie s n ic h t u n m ö g lic h m a c h e n .
Die e i g e n s t ä n d i g e n , r e g io n a le n V e r te ilu n g s u n t e r n e h m e n , d ie A rea E l e c t r i c i t y B o a rd s m ü sse n a u c h a l l e n o tw e n d ig e n A rb e ite n e i n s c h l i e ß l i c h d es N e u b a u s v o n K ra ftw e rk e n u n d N etzen a u s f ü h r e n , d ie n o tw e n d ig s i n d , um d e r A n fra g e e in e s p r i v a t e n E r z e u g e r s o d e r V e r te ile r s z u e n t s p r e c h e n . S e in e r s e it s i s t d a s B o ard zu e i n e r R e n d ite b e r e c h t i g t , d ie e s b e i ä h n lic h e n E i n r ic h tu n g e n e r z i e l t . D iese S ä tz e r i c h t e n s ic h d a h e r n a c h d e n h is t o r i s c h e n K osten d e r A n la g e n , u n d n i c h t n a c h d e n im a g in ä r e n K osten e i n e r h e u tig e n I n v e s t i t i o n , wie d ie s in d e r B u n d e s r e p u b lik D e u ts c h la n d d e r F a l l i s t . T a rif e u n d S ätze f ü r d ie s e A k ti v i t ä t e n m ü sse n d ie M ethode i h r e r B e re c h n u n g o ffe n le g e n u n d s in d z u v e r ö f f e n t l i c h e n . In S t r e i t f ä l l e n e n t s c h e i d e t d e r S t a a t s s e k r e t ä r f ü r E n e r g ie .
E in ig e i n s t i t u t i o n e l l e H in d e r n is s e f ü r K le in e r z e u g u n g s a n la g e n w u rd e n d u r c h d a s E n e rg y Act 1983 b e s e i t i g t , a b e r d ie R e g ie ru n g f ö r d e r t a u c h in a n d e r e r Weise d ie d e z e n tr a le S tr o m e rz e u g u n g . So f i n a n z i e r t d a s E n e rg y
- 6 -
E ffic ie n c y O ffice (EEO) d e s D e p a rtm e n t o f E n e rg y (DOE) W ir ts c h a f tl ic h k e i t s a b s c h ä t z u n g e n v o n K r a ft-W ä rm e -K o p p e lu n g s a n la g e n . Die i n d u s t r i e l l e K ra ft-W ä rm e -K o p p e lu n g w ird v e r t r a u e n s b i l d e n d e M aß n ah m en u n d D em o n stra
t i o n s a n l a g e n g e f ö r d e r t . Es w ird a u f j ä h r l i c h B e tr ie b s z e i te n vo n m ehr a l s 4500 S tu n d e n g e z i e l t , w as d ie K ra ft-W ä rm e -K o p p e lu n g zu e i n e r M i t t e l l a s t - / G r u n d l a s t k a p a z i t ä t m a c h t. (EEO, 1985).
W äh ren d d a s E n e rg y Act 1983 jed em d ie V e rs o rg u n g m it Strom a l s e in e G e s c h ä f t s t ä t i g k e i t e r l a u b t , w u rd e d ie g r u n d le g e n d e S t r u k t u r d e r E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t n ic h t g e ä n d e r t . I n s b e s o n d e r e b e h ä l t d e r S t a a t s s e k r e t ä r f ü r E n e rg ie d a s R e c h t, d e n B au u n d d e n B e trie b v o n K ra ftw e rk e n n ic h t n u r zu g e s t a t t e n , s o n d e r n a u c h z u u n t e r s a g e n . O b g le ic h d ie g e g e n w ä rtig e F ö r d e r u n g d e s W ettb ew e rb s in d e r E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t a u s s t a b i l e n id e o lo g is c h e n u n d p o li t i s c h e n G rü n d e n g e s c h e h e n m a g , k a n n e in z u k ü n f t i g e r S t a a t s s e k r e t ä r f ü r E n e rg ie d ie s e E n tw ic k lu n g a u c h ohne d ie Z u stim m u n g d e s P a r la m e n ts s to p p e n o d e r s o g a r u m k e h re n .
In d en V e r e in ig te n S ta a te n v o n A m erik a w u rd e m it dem P u b lic U tilitie s R e g u la to r y P o lic ie s Act (PURPA) 1978 e in G esetz v e r a b s c h i e d e t , d a s im w e s e n tlic h e n vo n d en A u f s ic h ts b e h ö r d e n d e r S t a a t e n v e r l a n g t , d ie E in s p e is u n g u n d d ie E i n s p e is e v e r g ü tu n g v o n s e lb s te r z e u g te m Strom zu r e g u l i e r e n . S e k tio n 210 d e s G e se tz e s b e h a n d e l t d ie i n s t i t u t i o n e l l e n V o ra u s s e tz u n g e n . Z u n ä c h s t w ir d d ie F e d e r a l E n e rg y R e g u la to r y C om m ission (FERC) e r m ä c h t i g t , d e n K au f u n d V e rk a u f v on Strom zu r e g u l i e r e n . D ann w ird d e r FERC g e s t a t t e t , e n ts p r e c h e n d e V e r g ü tu n g s s ä tz e f e s tz u le g e n . Und z u le t z t w e rd e n p r i v a t e K le in e r z e u g e r v o n d e r s t a a t l i c h e n R e g u lie ru n g au sg e n o m m e n . ( M a r tin , 1983). Die R ic h t l i n i e n , n a c h d e n e n z w isc h e n EVU's u n d E i n s p e is e r n v e r h a n d e l t w i r d , s t e l l e n d ie V e r f ü g b a r k e i t d e r K a p a z itä t d e r L e tz te re n s i c h e r . (W ooster a n d T h o m p so n , 1 9 8 3 /8 4 ).
PURPA r e g e l t a u c h d e n Z u g a n g zum Netz f ü r E i n s p e i s e r u n d d en A n k a u f vo n Strom d u r c h d ie E V U 's. Im P r i n z i p b e d e u te n d ie S tro m e rz e u g u n g d u r c h p r i v a t e K r a f t w e r k s b e t r e i b e r u n d d e r S ta tu s e i n e r ö f f e n tlic h e n D ie n st
l e i s t u n g d e s V e r s o r g u n g s n e tz e s d ie G ru n d la g e e in e s i n s t i t u t i o n e i l e n R ahm ens e i n e r d e z e n t r a l e n , k o n k u r r i e r e n d e n E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t . Die T re n n u n g d e r E r z e u g u n g vom T r a n p o r t u n d V e r te ilu n g e r l a u b t a u c h
E r z e u g e r n m it n u r k le in e n B e i tr ä g e n z u r G e s a m tv e rs o rg u n g d e n M a rk t
z u t r i t t . Z u r A u f r e c h te r h a lt u n g e in e s W e ttb e w e rb s z u s ta n d e s i s t d ie M ö g lich k e i t e in e s M a r k t z u t r i t t e s a b e r n o tw e n d ig .
Die R e r e g u li e r u n g d e r EVU's e n t p r e c h e n d PURPA s c h r e i b t l e d i g l i c h v o r , wie d ie E i n s p e is e v e r g ü tu n g e n v o n d e r A u fs ic h ts b e h ö rd e f e s t g e l e g t w e rd e n , w a s in e i n e r V ie lz a h l von T a r if e n m ü n d e t, d ie n i c h t im m er e f f i z i e n t s i n d . (W ooster a n d T hom pson, 1 9 8 3 /8 4 ). R e g u lie r u n g n a c h PURPA h a t k e in e n E in flu ß a u f d ie M o n o p o lp o sitio n d e r E V U 's; e s w e rd e n l e d i g l i c h p r i v a t e E i n s p e i s e r v o r e i n ig e n A u sw ü c h sen d i e s e r M onopolm acht g e s c h ü t z t .
Die e l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t l i c h e R e g u lie r u n g in d e r B u n d e s r e p u b lik D e u tsc h l a n d g e h t a u f d a s E n e r g i e w i r t s c h a f t s g e s e t z (EnW G), o d e r G e se tz z u r F ö r d e r u n g d e r E n e r g i e w i r t s c h a f t , vom 13. D ezem ber 1935 z u r ü c k . Z iel d ie s e s G e se tz e s w a r e s d ie I n t e g r a t i o n a l l e r l o k a l e r u n d r e g i o n a l e r V er
s o rg u n g s u n te r n e h m e n in e in e n n a t i o n a l e n V e rb u n d n e tz z u b e w irk e n u n d so e n t s p r e c h e n d d e r P r ä a m b e l " d e n n o tw e n d ig e n ö f f e n tlic h e n E in f lu ß in a l l e n A n g e le g e n h e ite n d e r E n e r g ie v e r s o r g u n g z u s i c h e r n , v o l k w i r t s c h a f t l i c h s c h ä d lic h e A u s w irk u n g e n d e s W ettb ew e rb s zu v e r h i n d e r n . . . " . Im J a h r e 1949 w u rd e d a s E n e r g i e w i r t s c h a f t s g e s e t z v o n d e r B u n d e s r e p u b lik m it n u r u n w e s e n tlic h e n Ä n d e ru n g e n ü b e rn o m m e n , w o d u rc h d ie s e P h ilo s o p h ie e l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t l i c h e r R e g u lie r u n g b is in d ie h e u tig e Z e it f o r tg e s c h r i e b e n w u r d e .
Es g i b t in d e r B u n d e s r e p u b lik k e in e R e g u lie r u n g v o n E i n s p e is e b e d in g u n g e n f ü r S e lb s te r z e u g e r wie im V e r e in ig te n K ö n ig re ic h o d e r den V e r e in ig te n S t a a t e n . Am 1. A u g u st 1979 e i n i g t e n s ic h d e r B u n d e s v e rb a n d d e r D e u tsc h e n I n d u s t r i e (B D I) u n d d ie V e re in ig u n g D e u ts c h e r E l e k t r i z i t ä t s w e r k e (VDEW) a u f R ic h tlin ie n f ü r i n d u s t r i e l l e S e lb s te r z e u g u n g um so g e s e tz g e b e r is c h e n S c h r it te n z u v o rz u k o m m e n . D iese R ic h tlin ie n w e rd e n a u c h a u f n i c h t i n d u s t r i e l l e E i n s p e i s e r a n g e w e n d e t u n d d ie P r e is e d e r T a b e lle 1 a u f d e r fo lg e n d e n S e ite w u rd e n b e z a h l t .
1st e i n S e lb s te r z e u g e r b e r e i t , s e in e S tro m p ro d u k tio n dem B e d a rf d e s E n e r g ie v e r s o r g u n g s u n t e r n e h m e n s a n z u p a s s e n , w e rd e n a u c h h ö h e re P r e is e b e z a h l t . Die V e rg ü tu n g e n w u rd e n b is 1985 um z w isc h e n 30 u n d 70 P ro z e n t a n g e h o b e n , z u m e ist a u f g r u n d h ö h e r e r B re n n s to f fk o s te n . D a n eb e n w e rd e n B e d in g u n g e n f ü r d en B e trie b v o n E r z e u g u n g s a n la g e n p a r a l l e l zum N etz,
- 8 -
f ü r S tr o m lie f e r u n g e n a n S e l b s t e r z e u g e r , f ü r d ie B e r e i t s t e l l u n g vo n R e se r
v e k a p a z i t ä t u n d e in g a n z e r K a ta lo g v o n te c h n i s c h e n u n d a n d e r e n E in z e lh e ite n f e s t g e l e g t . V e rs o rg u n g v o n D r itte n (W ie d e r v e rk a u f) w ird n ic h t g e p l a n t , d e r T r a n s p o r t von ein em G r u n d s tü c k e in e s S e lb s te r z e u g e r s a u f e in a n d e r e s w ir d a u f d e r B a s is e i n e r f i k t i v e n T r a n s p o r t l e i t u n g b e r e c h n e t , d ie d e r S e lb s t e r z e u g e r s ic h h ä tte b a u e n m ü s s e n . (VDEW, 1979 u n d 1985).
Tabelle 1
E i n s p e i s e v e r g ü t u n g s r a t e n p ro kWh f ü r i n d u s t r i e l l e E in s p e is u n g in d e r B u n d e s r e p u b lik 1979«
4--- I-
| Im Som m er : S p i t z e n l a s t z e i t : 4 , 5 P f
j s o n s t : 3 , 1 P f
I I
| Im W i n t e r : S p i t z e n l a s t z e i t : 2 , 7 P f
| s o n s t : 2 , 2 P f |
+ --- + Quelle s VDEW (1 9 7 9 )
Die o b en g e n a n n te n P r e i s e , d ie d e u t l i c h n i e d r i g e r lie g e n a l s d ie G re n z e r z e u g u n g s k o s t e n in d en m e iste n K r a f tw e r k e n , u n d m a n ch m al a u c h h ö h e re w e rd e n n o rm a le rw e is e a u c h f ü r n i c h t i n d u s t r i e l l e E i n s p e is e r a n g e s e t z t . D an eb en b e n u tz e n d ie V e rs o r g u n g s u n te rn e h m e n te c h n i s c h e A u fla g e n , um d e z e n tr a le S tro m e rz e u g u n g zu v e r h i n d e r n . R ic h tlin ie n f ü r d ie G en eh m ig u n g vo n K le in e r z e u g e r n lie g e n b is j e t z t n u r im L a n d S c h le s w ig -H o ls te in v o r , in a l l e n a n d e r e n L ä n d e rn s in d d ie b ü r o k r a t i s c h e n V e rfa h re n a b s c h r e c k e n d k o m p le x . (V o g t, 1986).
Die R e g u lie r u n g e n a l l d i e s e r L ä n d e r , u n d in s b e s o n d e r e d ie K o n d itio n e n f ü r d ie E i n s p e is u n g v o n p r i v a t e rz e u g te m Strom b e h in d e r n den W ettb ew erb z w isc h e n u n t e r s c h i e d l i c h e n S tr o m e rz e u g u n g s te c h n o lo g ie n u n d d e re n B e tr e i
b e r n . N euen F irm e n b l e i b t a u sg en o m m en in G r o ß b r i t a n n i e n , d e r M a rk t d e r E l e k t r i z i t ä t s v e r s o r g u n g im m er n o ch v e r s c h l o s s e n . Die G ü ltig k e it d e r G rü n d e h i e r f ü r h e u t e , n ä m lic h d ie an g en o m m en e E x is te n z b e d e u te n d e r S k a le n e r t r ä g e in d e r S tro m e rz e u g u n g , w ir d im n u n fo lg e n d e n K a p ite l d i s k u t i e r t .
3 . SKALENERTRÄGE IN DER STROMVERSORGUNG ?
Die E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t w ird g e m e in h in a l s n a t ü r l i c h e s M onopol a n g e s e h e n , w as s ic h in d e n o b e n b e s c h r ie b e n e n R e g u lie r u n g e n n i e d e r s c h l ä g t . A ls A rg u m en t f ü r d ie s e A nnahm e w ir d im m er w ie d e r a u f S k a le n - e r t ä g e in d e n d r e i S tu fe n d e r E l e k t r i z i t ä t s v e r s o r g u n g - E r z e u g u n g , T r a n s p o r t u n d V e r te ilu n g - h in g e w ie s e n . A rb e ite n a u s d en V e r e in ig te n S ta a te n v o n A m erik a w e ise n b e d e u te n d e S k a l e n e r t r ä g e in d e r S tro m e rz e u g u n g n a c h , a b e r d ie m e is te n b a s i e r e n a u f D a te n , d ie v o r 1970 e r h o b e n w u rd e n ( B a r z e l, 1964; C o w in g , 1968; G a l a t i n , 1968; L om ax, 1962; N e rlo v e , 1968).
S eitd em d e u te n S tu d ie n a u f e in e E r s c h ö p fu n g d e r S k a l e n e r t r ä g e .
C h r is te n s e n u n d G reen e k a m en sch o n 1976 zu dem S c h lu ß , d a ß S k a le n e r t r ä g e f ü r F irm e n m it ein em E r z e u g u n g s p o t e n t i a l v o n n i c h t m ehr a l s 3800 MW n ic h t m eh r e x i s t i e r e n . Zw ei J a h r e s p ä t e r f a n d e n H u e ttn e r u n d L a n d o n (1978) U -förm ige G r e n z k o s te n v e r lä u f e in d e r S tr o m p ro d u k tio n . Die D aten g e h e n a u f d ie J a h r e 1968 u n d 1971 z u r ü c k , a l s d ie K osten a u f g r u n d von U m w e lta u fla g e n n o ch g e r i n g w a re n (D as C le a n A ir Act d e r USA w u rd e im J a h r e 1970 v e r a b s c h i e d e t ) . Da d ie s e A u fla g e n I n v e s t i t i o n s a u s g a b e n in g r o ß e , v on d e r S tro m e rz e u g u n g n i c h t t e i l b a r e A n la g e n wie e l e k t r o s t a t i s c h e A b s c h e id e r u n d R a u c h g a s e n ts c h w e f e lu n g s a n la g e n n a c h s ic h zo g en mögen e in ig e S k a l e n e r t r ä g e w ie d e r n a c h w e is b a r s e i n .
H u e ttn e r u n d L a n d o n (1978) w ie se n U -fö rm ig e K o s te n k u rv e n a u c h f ü r den H o c h s p a n n u n g s t r a n s p o r t u n d d ie V e r te ilu n g v o n e le k t r is c h e m Strom n a c h . H obbs u n d S c h u le r e r r e c h n e n d a s K ostenm inim um in d e r S tr o m v e rte ilu n g f ü r V e r s o r g u n g s g e b ie t v o n 1466 u n d 5111 Q u a d r a tm e ile n . I h r e B erec h n u n g e n b e r u h e n a u f S p e z if ik a tio n e n v on N e u b e rg (1 9 7 7 ), d ie s ie a u f den S t a a t New Y ork a n w e n d e te n . Die V e r b r a u c h e r d ic h te in d iesem G eb iet w a r 5 6 .3 3 K unden p ro Q u a d r a tm e ile , w as e tw a 82600 u n d 288000 K unden p ro k o s te n m in im iertem V e r s o r g u n g s g e b ie t e n t s p r i c h t .
Amory B. L o v in s (1983) d i s k u t i e r t e in e R eihe v on V a r i a b l e n , d ie S k a le n e r t r ä g e n e n t g e g e n s t e h e n , o b sc h o n k e in e e m p ir is c h e n Ü b e rp rü fu n g e n vorgenom m en w u r d e n . N ach s e i n e r A u ss a g e s te i g e n d ie K osten d e r G e n e h m ig u n g s v e r f a h r e n , B a u v e r z ö g e r u n g e n , V e r te i l u n g s k o s t e n , te c h n is c h e n U n z u v e r l ä s s i g k e i t , R e s e r v e k a p a z i t ä t e n u n d d ie K osten d e r F r e q u e n z - u n d P h a s e n s t a b i l i s i e r u n g a l l e m it d e r G röße d e s d u r c h s c h n i t t l i c h e n
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K r a f tw e r k e s . D a r ü b e r h in a u s b e n ö tig t d e r B au v o n G r o ß e r z e u g u n g s a n la g e n M a ß a n f e r tig u n g , w ä h re n d k le in e E r z e u g u n g s a n la g e n v o n S k a l e n e r t r ä g e n in d e r S e r i e n f e r t i g u n g p r o f i t i e r e n . Z u le tz t v e r m in d e r t s e i n e r M ein u n g n a c h d ie s te i g e n d e n G röße d e r K ra ftw e rk e d ie B re ite d e r a n g e w e n d e te n T e c h n o lo g ie n u n d z ie h t so b e d e u te n d e O p p o r tu n it ä ts k o s te n n a c h s ic h .
Es i s t n ic h t k l a r , ob d ie B e r ü c k s ic h tig u n g d i e s e r V a r i a b l e n , d ie a l l e s e h r s c h w ie r ig zu m e sse n s i n d , in A b s c h ä tz u n g s f u n k tio n e n zu e in em g ä n z li c h e n V e rsc h w in d e n d e r S k a l e n e r t r ä g e f ü h r e n w ü rd e . Da d ie K osten d e r E rz e u g u n g u n d d e s T r a n s p o r ts b i s zu 50 P ro z e n t d e r G e sa m tk o s te n d e r Strom e r z e u g u n g a u s m a c h e n , s o llte n s ie so w e it w ie m ö g lic h b e r ü c k s i c h t i g t w e rd e n .
E ine a n d e r e , m e th o d o lo g isc h e F r a g e , d ie zu V e r z e r r u n g e n d e r E r g e b n is s e f ü h r e n k a n n , e r g i b t s ic h a u s d e r W ahl d e r zu b e t r a c h t e n d e n E i n h e it. Am A n fa n g w u rd e n K ra ftw e rk e s -D a te n e r h o b e n , w ä h r e n d s p ä t e r e S tu d ie n a u f D a ten g a n z e r F irm e n b e r u h t e n . E in e A r b e it, C ra m e r u n d T s c h i r h a r t (1 9 8 3 ), a n a l y s i e r t S k a l e n e r t r ä g e a u f dem N iv e a u v e r b u n d e n e r U n te rn e h m e n .
Die B e re c h n u n g d e r K osten e i n z e l n e r K ra ftw e rk e i s t n ic h t s i n n v o l l , w enn d ie A u s la s tu n g e n d e r e in z e ln e n A n la g e n n ic h t v o n e i n a n d e r u n a b h ä n g i g s i n d . S tro m e rz e u g e r h a l t e n ü b lic h e r w e is e R e s e rv e - u n d S p i t z e n l a s t k a p a z i t ä t e n v o r , um g e g e n A u s f ä lle b z w . L a s tä n d e r u n g e n g e w a p p n e t zu s e i n . W a r t u n g s a r b e i t e n , S p i t z e n l a s t t a r i f e u n d a n d e r e P r e i s r e g u l i e r u n g e n k ö n n e n d e n A u s l a s t u n g s g r a d a l l e r K r a f tw e r k s ty p e n b e e i n f l u s s e n . Die B e re c h n u n g d e r K osten K ra ftw e rk f ü r K ra ftw e rk v e r l e t z t so d ie G ru n d b e d in g u n g d e r B e tr a c h tu n g g e g e n s e i t i g u n a n h ä n g i g e r V a r i a b l e n .
A n a ly s e n d e r K o s t e n s tr u k tu r g a n z e r F irm e n m ag d ie s e s P ro b lem lö s e n , a b e r f ü h r t s o fo rt zu ein em w e i t e r e n , w en n d ie K a p a z i t ä t e i n e r F irm a n i c h t vo n d e r e i n e r a n d e r e n u n a b h ä n g i g i s t . D ies w ird d e r F a l l s e i n , w enn je d e s U n te rn e h m en e in f e s t u m r is s e n e s g e o g r a p h is c h e s G e b ie t b e l i e f e r t u n d s o v ie l E r z e u g u n g s k a p a z i t ä t b a u t , w ie z u r V e rs o rg u n g s e i n e r K unden n o tw e n d ig i s t . O f f e n s ic h tlic h k a n n d ie A llo k a tio n d e r E r z e u g u n g s a n la g e n z w is c h e n d e r F irm en in e f f i z i e n t s e i n . In d ie se m F a ll f ü h r t d e r B e trie b im V e rb u n d zu e i n e r g e g e n s e itig e n A b h ä n g ig k e it d e r K a p a z i t ä t s n i v a u s u n d d e r A u s l a s tu n g s g r a d e d e r b e t e i l i g t e n F irm e n .
C ra m e r u n d T s c h i r h a r t z e ig e n , d a ß sow ohl d ie w i r t s c h a f t l i c h e n R eg eln d es V e r b u n d s , a l s a u c h d ie R e g u lie r u n g d e r S tro m p re is e ü b e r ih r e n E in flu ß a u f d ie S t r u k t u r d e s V e rb u n d e s e in e n E in flu ß a u f d ie E r tr ä g e e in e s V e r b u n d b e tr ie b e s a u s ü b e n . U n ter d ie s e n B e d in g u n g e n s in d d ie K o sten s t r u k t u r e n d e r e in z e ln e n F irm en n i c h t u n a b h ä n g i g u n d d e re n i s o l i e r t e B e tr a c h tu n g f ü h r t zu u n z u v e r l ä s s i g e n E r g e b n i s s e n . E in z w e ite r m e th o d i
s c h e r F e h le r l i e g t d a r i n , d a ß im m er n u r d ie K osten d e r S tro m e rz e u g u n g g e r e c h n e t w u r d e n , d a s K o p p e lp ro d u k t Wärme w u rd e h in g e g e n v e r n a c h l ä s s i g t .
A n g e s ic h ts d e s M a n g e ls a n D aten g u t e r Q u a l i t ä t , m ü sse n w ir a u f d ie n ic h t p e r f e k te n E r g e b n is s e d e r o b e n a n g e f ü h r t e n S tu d ie n z u r ü c k g r e i f e n . D a ra u s l ä s s t s ic h k e in e a b s o lu te B e s tä tig u n g d e r E x is te n z v o n S k a l e n e r t r ä g e n in d e r S tro m e rz e u g u n g u n d dem H o c h s p a n n u n g s t r a n s p o r t a b l e i t e n . W ir k ö n n e n d a h e r a n n e h m e n , d a ß e s e in e o p tim a l F irm e n g rö ß e g i b t , d ie s ic h a u f la n g e S ic h t e i n s t e l l t , w enn d e r Z u t r i t t zu dem , u n d d e r A u s t r i t t a u s dem M ark t f r e i i s t . W e ite rh in k ö n n e n w ir a n n e h m e n , d a ß d ie o p tim a le G röße b e d e u te n d g e r i n g e r i s t a l s d ie d e r g e g e n w ä r tig e n G r o ß e rz e u g e r. Wegen d e r K osten d e s M a r k te in - u n d - a u s t r i t t s , d ie a u s d e r U n te i l b a r k e i t d e r I n v e s t i t i o n e n h e r r ü h r e n , k ö n n e n a b e r a u c h F irm e n , d ie g r ö ß e r o d e r k l e i n e r a l s d a s O ptim um s in d l a n g f r i s t i g m it h ö h e re n o d e r n i e d r i g e r e n D u r c h s c h n itts k o s te n n e b e n e in a n d e r w e ite r b e s t e h e n . Das h e i ß t , d a ß f r e i e r W ettb ew erb d e n B e s ta n d d e r E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t n ic h t g e f ä h r d e n w ü rd e .
Auch w enn d ie s e S c h lu ß fo lg e ru n g e i n i g e U n s ic h e r h e ite n e n t h ä l t , f ü h r t sie z w a n g s lä u f ig a u f d e n G e d a n k e n , d a ß d ie V e r b r a u c h e r k e in e n S c h a d e n d u r c h e in e D e r e g u lie r u n g u n d m eh r W ettb ew erb u n t e r d e n S tro m v e rs o r
g u n g s u n te r n e h m e n e r l e i d e n w ü r d e n , s o n d e r n s o g a r d a v o n p r o f i t i e r e n k ö n n te n . B evor w ir u n s e in ig e n A sp e k te n e i n e r s o lc h e n W e ttb e w e rb s o rd n u n g z u w e n d e n , b e n ö tig e n w ir a b e r e in e A b s c h ä tz u n g d e r p o t e n t i e l l e n M a rk t
a n t e i l s d e z e n t r a l e r S tro m e rz e u g u n g . Wenn d i e s e r A n te il n i c h t - t r i v i a l i s t , i s t e s s i n n v o l l d ie s e n d en Z u t r i t t zum M a rk t d u r c h m eh r W ettb ew erb zu e rm ö g lic h e n . Das n ä c h s te K a p ite l b e s c h ä f t i g t s ic h d a h e r m it d e r A b s c h ä tz u n g d e s P o t e n t i a l s e i n e r s o lc h e n T e c h n o lo g ie , d e r K ra ft-W ä rm e - K o p p e lu n g .
12
4 . KRAFT-WÄRME-KOPPELUNG ZUR STROMERZEUGUNG
In d e r t r a d i t i o n e l l e n E l e k t r i z i t ä t s e r z e u g u n g w e rd e n n o rm a le rw e is e n u r 35 P ro z e n t d e r P r im ä r e n e r g ie in Strom u m g e w a n d e lt, d ie v e r b le ib e n d e n 65 P ro z e n t w e rd e n in d e r Form v o n e tw a 30 G ra d C e ls iu s w arm en W assers a l s A bw ärm e v e r w o r f e n . D ag eg en nim m t e in e K ra ft-W ä rm e -K o p p e lu n g s a n la g e (KW K -A nlage) d ie A bw ärm e a u f ein em h ö h e re n T e m p e r a tu r n iv e a u a b um sie d a n n a l s P ro z e s s w ä rm e , z u r H e iß w a s s e r b e r e itu n g u n d n ic h t z u le t z t zu H eizzw eck en zu v e rw e n d e n . D er e l e k t r i s c h e W ir k u n g s g r a d e in e s KWK- S ystem s l i e g t u n t e r dem e in e s h e rk ö m m lic h e n K r a f tw e r k e s , d e r G esam t
w i r k u n g s g r a d l i e g t a b e r m it m eh r a l s 80 P ro z e n t m e h r a l s d o p p e lt so hoch wie d e r e i n e r r e in e n S tr o m e rz e u g u n g , a u f d e r a l l d ie o b e n d i s k u t i e r t e n A rg u m en te f ü r S k a l e n e r t r ä g e b e r u h e n .
An d ie S te lle d es V e rg le ic h s d e r K ra ft-W ä rm e -K o p p e lu n g m it t r a d i t i o n e l l e r S tro m e rz e u g u n g k a n n a u c h d e r V e rg le ic h m it g e w ö h n lic h e n H e iz u n g s s y ste m e n t r e t e n . A n s ta tt e in e s ü b lic h e n B re n n e rs in e i n e r Z e n t r a l h e i z u n g s a n la g e w ird e in V e rb re n n u n g s m o to r m it ein em G e n e r a to r u n d ein em W ärme
t a u s c h e r v e r b u n d e n . Der P r i m ä r e n e r g i e w i r k u n g s g r a d e i n e r s o lc h e n A n la g e l i e g t e tw a g le ic h hoch w ie d e r e in e s G a s - o d e r Ö lb r e n n e r s . Die w i r t s c h a f t l i c h e E ffiz ie n z h ä n g t v o r a lle m v o n z w e i F a k to r e n a b , e r s t e n s , w ie v ie l E l e k t r i z i t ä t s e l b s t e r z e u g t w ird u n d n i c h t m e h r e in g e k a u f t w e rd e n m u ß , u n d z w e ite n s , w elch e V e rg ü tu n g e n f ü r d e n ü b e r s c h ü s s i g e n S tro m , d e r in d a s ö f f e n tlic h e Netz e i n g e s p e i s t w ir d , b e z a h l t w e rd e n .
Die K o p p e lu n g d e r S tro m e rz e u g u n g m it d e r N u tz u n g d e r Wärme f ü r H eiz
zw ecke i s t n ic h t n e u : in D e u ts c h la n d g a b e s in H am b u rg b e r e i t s 1883 e in K ra ftw e rk , d e s s e n A bw ärm e z u r B e h e iz u n g d e s n a h e g e le g e n e n R a th a u s e s g e n u tz t w u rd e . Die I n t e g r a t i o n v o n F e r n w ä r m e k r a f tw e r k e n h a l f k o m m u n alen V e rs o r g u n g s u n te rn e h m e n e in e n T e il i h r e r U n a b h ä n g ig k e it vo n d en ü b e r r e g io n a le n V e rb u n d u n te rn e h m e n zu b e w a h r e n . Im G r o ß b r i ta n n ie n s p i e l t d ie F e rn w ä rm e v e r s o r g u n g k e in e g ro ß e R o lle , d a h i e r v i e l f a c h no ch fo s s ile B re n n sto ffe o d e r Holz d i r e k t v e r b r a n n t w e rd e n . I n d e n N ie d e r la n d e n b e tr ie b e n U tre c h t u n d R o tte rd a m in d e n 2 0 er J a h r e n F e rn w ä rm e n e tz e , in d en 50 er s p ä t e r kam L e id e n h in z u . G e g e n w ä rtig b e f in d e n s ic h in den N ie d e r la n d e n 43 F e rn w ä rm e n e tz e in d e r E n t w u r f s - o d e r P l a n u n g s p h a s e , d ie s w ohl a u c h v o r dem H i n te r g r u n d e i n e r w a c h s e n d e n B ed ro h u n g d e r U n a b h ä n g ig k e it d e r k o m m u n a le n B e trie b e .
R ü d ig (1986) z e i g t , d a ß d ie o r g a n i s a t o r i s c h e S t r u k t u r d e r E l e k t r i z i t ä t s i n d u s t r i e d e r e n ts c h e id e n d e F a k to r i s t , w en n e s um d ie A n w en d u n g von F e r n w ä r m e k r a f tw e r k e n in d e n Kommunen g e h t . N ach s e i n e r M ein u n g is t e in e z e n t r a l i s i e r t e S t r u k t u r e i n e n t s c h e i d e n d e s , w en n n i c h t s o g a r u n ü b e r w in d b a r e s H in d e rn is f ü r e in e g u te E n tw ic k lu n g vo n F e r n w ä r m e k r a f tw e r k e n . E ine P o l i t i k , d ie a u f e in e F ö r d e r u n g d i e s e r T e c h n o lo g ie z i e l t , muß d a h e r e i n e r N e u o rd n u n g d e s i n s t i t u t i o n e l l e n R ahm ens d e r E l e k t r i z i t ä t s w i r t s c h a f t b e i n h a l t e n , d ie d ie lo k a le S tu fe d e r S tr o m v e r te ilu n g s t ä r k t . E in V e rg le ic h d e s A n te ils d e r S tro m e rz e u g u n g in F e r n w ä r m e k r a f tw e r k e n in d e r B u n d e s
r e p u b l i k u n d in G r o ß b r i t a n n i e n b e s t ä t i g t R ü d ig s T h e s e . In d e n N ie d e r
l a n d e n i s t d ie P o s itio n d e r F e r n w ä rm e k ra ftw e rk e d u r c h d e n n ie d r ig e n P r e i s v o n E r d g a s g e s c h w ä c h t, w as a u f d ie B ed e u tu n g d e r B r e n n s to f f p r e is e f ü r d ie K ra ft-W ä rm e -K o p p e lu n g h in w e i s t .
V e rs u c h e n w ir d ie W e ttb e w e r b s f ä h ig k e it d e r K ra ft-W ä rm e -K o p p e lu n g a b z u s c h ä t z e n , so i s t z u n ä c h s t f e s t z u s t e l l e n , d a ß e s s ic h a ) um Z w e i- P r o d u k t- A n la g e n h a n d e l t (W ärme u n d S tro m ), d e re n e in e s P r o d u k t (S trom ) in d a s a n d e r e (W ärm e) u m g e w a n d e lt w e rd e n k a n n , u n d d a ß b ) d ie K osten d e r I n s t a l l a t i o n d e r A n la g e , n i c h t a b e r d ie K osten f ü r d ie e in z e ln e n K o m p o n en ten , v e r s u n k e n e K osten s i n d , u n d d a ß sie c ) m it v e r s c h ie d e n e n B re n n s to ffe n b e t r i e b e n w e rd e n k ö n n e n .
Zu a ) : Als K o n se q u e n z e r g i b t s ic h a u s dem e r s t e n P u n k t , d a ß d ie A n la g e n so b e t r i e b e n w e rd e n k ö n n e n , d a ß sie den B e d a rf d e s k n a p p e r e n d e r b e id e n P ro d u k te d e c k e n , w ä h r e n d d a s a n d e r e im m er no ch e in e n D e c k u n g s b e itr a g l e i s t e t . D ies e r l a u b t e s , d ie A b s c h r e ib u n g e n f ü r d ie A n la g e v o n ein em P r o d u k t a u f d a s a n d e r e zu ü b e r t r a g e n , u n d K o n k u rre n z a u f ein em M a rk t d u r c h A b se n k u n g d e r P r e is e a u f d ie G re n z e rz e u g u n g s k o s te n zu b e g e g n e n , s o la n g e d a s K o p p e lp ro d u k t n o c h E rlö se b r i n g t o d e r A u sg a b e n v e r m e id e t. D a h e r s i n d sie g r u n d s ä t z l i c h f l e x i b l e r a l s E i n - P r o d u k t - A n la g e n , wie e s d ie b e k a n n te n G ro ß k ra ftw e rk e s i n d . Der T r a n s p o r t v o n b e id e n P r o d u k te n , Strom u n d Wärme i s t a u f w e n d i g , e s s in d so w o h l d ie V e r lu s te , w ie a u c h d ie n o tw e n d ig e n K a p i t a l i n v e s t i t i o n e n g r o ß . D er b e v o rz u g te E i n s a tz o r t f ü r KW K-Anlagen l i e g t d a h e r d o r t , wo Strom u n d Wärme b e n ö tig t w e rd e n .
14
Zu b ) : Auf ein em M a rk t o h n e w e ttb e w e r b s b e h in d e r n d e R e g u lie r u n g e n i s t d a s R isik o zu V e rs a g e n f ü r d e n B e tr e ib e r v o n K le in a n la g e n g e r i n g e r , d a e i n g e r i n g e r e r P r o z e n ts a tz d e r a n f ä n g l i c h e n I n v e s t i t i o n e n a l s v e r s u n k e n e K osten a n z u s e h e n i s t , a ls d ie s b e i g r o ß e n , z e n t r a l e n K r a f t
w e rk e n d e r F a l l i s t . Wie m it v ie le n a n d e r e n r e g e n e r i e r b a r e n Strom e r z e u g u n g a n l a g e n k ö n n e n KW K-Anlagen zum B e is p ie l vo n ein em lo k a le n M ark t zu ein em a n d e r e n v e r l e g t w e rd e n . E in ig e K om p o n en ten , w ie d ie t e u r e n G e n e r a to r e n k ö n n e n a u c h in g a n z a n d e r e n A n la g e n wie W in d - o d e r W a s s e r k r a f tw e r k e n e i n g e s e t z t w e rd e n .
Der A u fw an d f ü r B a u - u n d B e trie b s g e n e h m ig u n g e n f ü r k le in e A n la g e n k a n n e b e n f a l l s r e d u z i e r t w e rd e n . S e r ie n p r o d u z ie r te A n la g e n k ö n n e n e in e T y p e n z u la s s u n g e r h a l t e n , u n d S t a n d a r d r e g e l n f ü r d ie A u s s ta ttu n g d e r B e t r i e b s s t ä t t e k ö n n e n n i e d e r g e l e g t w e r d e n . W äh ren d d ie V o rla u fz e ite n vo n G r o ß k ra ftw e rk e n b is zu 15 J a h r e n b e t r a g e n k ö n n e n , l a s s e n s ic h so lc h e K le in a n la g e n in w e n ig e n Wochen b i s M o n aten a u f s t e l l e n . Das R isik o in e i n e r M a r k tv o r h e r s a g e ü b e r e in e n Z e itra u m v o n 15 J a h r e n i s t o f f e n s i c h t l i c h g r ö ß e r a l s d a s e i n e r A n a ly se ü b e r w e n ig e M o n ate.
Die K osten e i n e r K ra ftw e rk s g e n e h m ig u n g s in d v o n b e g re n z te m H a n d e ls w e r t;
d ie E n t w i c k lu n g s - u n d A b n a h m e k o ste n e i n e r K le in a n la g e k ö n n e n a u f a lle B e tr e ib e r v e r t e i l t w e rd e n u n d w e rd e n d u r c h d ie T y p e n z u la s s u n g zu ein em B e s ta n d te il d e r A n la g e . Die G e n eh m ig u n g k a n n so v on ein em B e tr e ib e r a u f e in e n a n d e r e n , o d e r v o n e in em E i n s a t z o r t a u f d e n n ä c h s te n ü b e r t r a g e n w e rd e n . Wenn w ir e in e n M ark t f ü r g e b r a u c h t e S tr o m e r z e u g u n g s a n la g e n u n d d e re n K om ponenten v o r a u s s e t z e n , i s t d a s R isik o d e s V e rs a g e n s a l s e in M a r k t z u t r i t t s h i n d e r n i s s t a r k v e r r i n g e r t .
Zu c ) : Wie e in A utom otor m it B en zin o d e r F l ü s s i g g a s b e t r i e b e n w e rd e n k a n n , k ö n n e n a u c h KW K-Anlagen a u f P r e is d if f e r e n z e n f ü r B re n n sto ffe d u r c h S u b s t i t u t i o n r e a g i e r e n , o h n e d a ß d a z u g ro ß e Ä n d e ru n g e n n ö tig s i n d . D a r ü b e r h i n a u s k ö n n e n s ie r e g e n e r i e r b a r e E n e r g i e t r ä g e r w ie Bio
a lk o h o l o d e r B io g a s v e r b r e n n e n . D ie se r r e l a t i v e V o rte il v o r t r a d i t i o n e l l e n K ra ftw e rk e n e r h ö h t a u c h d en W ettb ew erb z w isc h e n u n t e r s c h i e d l i c h e n E n e r g i e t r ä g e r n u n d v e r b e s s e r t d ie F l e x i b i l i t ä t d e r S tr o m v e r s o r g u n g s i n d u s t r i e in Z e ite n d e r K n a p p h e it.
4 .1 E in s p e is e b e d in g u n g e n fü r K ra ft-W ä rm e-K o p p elu n g sa n la g en
KW K-Anlagen k ö n n e n je n a c h T y p , K a p a z i t ä t u n d Zw eck d e r A n lag e a l s G r u n d l a s t - o d e r a l s S p i t z e n l a s t k r a f t w e r k e v e r s t a n d e n w e r d e n , w as e in e g e tr e n n te B e tr a c h tu n g d e r je w e ils a n g e m e s s e n e n V e r g ü tu n g e n , d ie im R ahm en e i n e r R e g u lie r u n g d e r E i n s p e i s e t a r i f e f e s t g e l e g t w e rd e n k ö n n te n , n ö tig m a c h t:
1) I n d u s t r i e l l e S e lb s te r z e u g u n g i s t d a n n s i n n v o l l , w en n d ie Abwärm e a l s P ro z e ssw ä rm e a n O rt u n d S te lle v e rw e n d e t w i r d . In d iesem F a lle h a b e n d ie A n la g e n d ie C h a r a k t e r i s t i k a v o n G r u n d l a s t k r a f t w e r k e n . Z u r E r r e ic h u n g a l l o k a t i v e r E ffiz ie n z s o llte n d ie E in s p e is e v e r g ü tu n g e n d e n v e rm e id e n e n K osten in G r u n d l a s t k r a f t w e r k e n e n t s p r e c h e n . T a g e s z e it lic h e u n d s a i s o n a l e S c h w a n k u n g kommen h i e r n u r in g e rin g e m Maße v o r . Wenn a b e r d e r S tr o m lie f e r u n g s b e d a r f d e s E n e r g ie v e r s o r g u n g s u n te r n e h m e n s in ein em L a s tp ro g ra m m b e r ü c k s i c h t i g t w i r d , s o llte n d ie E i n s p e i s e r a t e n a u c h d ie d a d u r c h v e rm ie d e n e n K osten in M i t t e l l a s t k r a f t w e r k e n w i d e r s p i e g e l n .
2) F e r n w ä r m e k r a f tw e r k e , d e re n A bw ärm e d u r c h e i n L e itu n g s n e tz f ü r H eizzw ecke v e r t e i l t w ir d . Solche A n la g e n h a b e n d ie E ig e n s c h a f te n vo n G r u n d l a s t - / M i t t e l l a s t k r a f t w e r k e n , d a d ie S tro m p ro d u k tio n m it d e n J a h r e s z e i t e n , d e n k lm a tis c h e n B e d in g u n g e n u n d d e r T a g e s z e it s c h w a n k e n . Dem gem äß s o llte n d ie V e rg ü tu n g e n ü b e r d e n e n f ü r r e in e G r u n d l a s t e i n s p e i s e r lie g e n .
3) Z e n tr a lh e iz u n g e n in H a u s h a lt u n d G e w e rb e , d ie d ie Abw ärm e im T e m p e r a tu r b e r e ic h z w isc h e n 60 u n d 80 G ra d C e ls iu s f ü r d ie H eiß w a s s e r b e r e i t u n g , u n d d ie N ie d rig te m p e ra tu rw ä r m e v o n 30 b is 50 G ra d C e ls iu s f ü r d ie R a u m h e iz u n g v e rw e n d e n . D iese A n la g e n s in d S p i t z e n l a s t - u n d M i t t e l l a s t k r a f t w e r k e n ä h n l i c h , d a d ie r e l a t i v k u r z e n t ä g l i c h e n L a u f z e ite n z e i t l i c h m it dem S p i t z e n b e d a r f z u sa m m e n g e le g t w e rd e n k ö n n e n , w ä h r e n d d ie Wärme v o r O rt g e s p e i c h e r t w ir d . Die t ä g l i c h e B e t r ie b s d a u e r v a r i i e r t m it d en J a h r e s z e i t e n u n d dem W etter u n d v e r l ä u f t im J a h r e s g a n g p a r a l l e l z u r T a g e s l a s t s p i t z e . D a d u rc h k ö n n e n d ie A n la g e n d e r h ä u s l i c h e n u n d g e w e rb lic h e n B e tr e ib e r a l s K ra ftw e rk e d e r S p i t z e n l a s t b e t r i e b e n u n d d e r vo n ih n e n p r o d u z i e r t e Strom e n t s p r e c h e n d v e r g ü t e t w e rd e n .
16 -
S e h r k le in e A n la g e n , e tw a s u n t e r 10 kW L e i s t u n g , b e e in f lu s s e n d a s N etz e tw a g e n a u s o wie e i n V e r b r a u c h e r d e r g le ic h e n K a p a z i t ä t . In d iesem F a ll muß n ic h t z w is c h e n g e k a u fte m u n d e in g e s p e is te m Strom - e in e i n z i g e r Z ä h l e r , d e r s ic h v o r u n d z u r ü c k d r e h t g e n ü g t .
G e g e n w ä rtig s e h e n T a rif e n u r s e lt e n z e i t l i c h v a r i a b l e A r b e its p r e is e o d e r E i n s p e is e v e r g ü tu n g e n v o r . D er A u s g le ic h v on A n g eb o t u n d N a c h fra g e f ä l l t a u s s c h l i e ß l i c h d e n E r z e u g e rn z u , V e r b r a u c h e r h in g e g e n e r h a l t e n k e in e S i g n a l e , d ie sie in d ie L ag e v e r s e t z e n w ü r d e n , ih r e M ö g lic h k e ite n d e r te m p o ra le n S u b s titu ti o n zu n u tz e n . In d e n F ä l l e n , in d e n e n e in e E i n s c h r ä n k u n g d e s S tr o m v e r b r a u c h s g e r i n g e r e K osten p ro kWh v e r u r s a c h t a l s d ie G r e n z e rz e u g u n g s k o s te n e i n e r kW h, z ie h t d ie A b w e s e n h e it m o n e tä re r S ig n a le zu s t r u k t u r e l l e r I n e f f i z i e n z .
D a h e r e r g i b t s ic h f o l g e r i c h t i g d ie Ü b e rle g u n g , A r b e its p r e is e u n d E in s p e is e v e r g ü tu n g e n l a s t a b h ä n g i g zu s t a f f e l n . In e r s t e r N ä h e ru n g s c h e in t d ie s d e n B e d in g u n g e n a l l o k a t i v e r E ffiz ie n z zu g e n ü g e n , d a d ie G re n z e r z e u g u n g s k o s t e n a l s F u n k tio n d e r L a s t r e l a t i v g e n a u b e k a n n t s i n d . Will m an a b e r n ic h t s t e u e r b a r e S tr o m e rz e u g e r m it n i e d r i g e n G re n z k o s te n , wie w in d g e tr ie b e n e T u r b in e n o d e r S o l a r a n l a g e n , in d a s V e rs o r g u n g s s y s te m i n t e g i e r e n , so i s t n ic h t m e h r d ie Menge p r o d u z i e r t e n u n d v e r b r a u c h t e n Strom s e n t s c h e i d e n d , s o n d e r n d ie Ü b e r- b z w , U n te rd e c k u n g a u f dem M a rk t.
Die i n s t i t u t i o n e l l e L ö su n g i s t d ie S c h a ffu n g e in e s " s p o t- M a r k te s " f ü r e l e k t r i s c h e n Strom .
4 .2 L e is t u n g s - und A r b e its p o te n tia le d e r K raft-W ärm e-K oppelung
Das P o t e n t i a l d e r K ra ft-W ä rm e -K o p p e lu n g im i n d u s t r i e l l e n B e re ic h in d e r B u n d e s r e p u b lik D e u ts c h la n d w u rd e im J a h r e 1984 v o n H u tte r a u f 9403 MW i n s t a l l i e r t e L e is tu n g z u s ä t z l i c h z u d e n d a n n v o r h a n d e n e n 8848 MW g e s c h ä t z t , u n t e r d e r B e d in g u n g , d a ß d ie E i n s p e i s e v e r g ü t u n g d ie v o lle n v e rm ie d e n e n K osten a l t e r n a t i v e r E rz e u g u n g w i d e r s p i e g e l n . F ü r d ie E i s e n - u n d S t a h l i n d u s t r i e w u rd e n w e ite r e 605 MW g e f u n d e n . Z usam m en k ö n n te n d ie s e A n la g e n z u s ä t z l i c h e 60 T e r a w a t t s t u n d e n p ro J a h r e r z e u g e n , w a s 16 P ro z e n t d e r E rz e u g u n g e n t s p r a c h - n e b e n d en 10 P r o z e n t, d ie e s d a m a ls sc h o n w a r e n . Das M aß, in dem d ie s e s P o t e n t i a l a u s g e s c h ö p f t w e rd e n k a n n , h ä n g t o f f e n s ic h tlic h vo n d e n B r e n n s to f f p r e is e n e i n e r s e i t s , u n d a n d e r e r s e i t s
vo n d en P r e i s e n f ü r d en S tro m , d e r a u f g r u n d d e r S e lb s te r z e u g u n g n ic h t m eh r e i n g e k a u f t w e rd e n m u ß , a b . H u tte r b e s c h r e i b t e in e R eihe vo n S z e n a - r ie n ; d ie E r g e b n is s e s in d in d e r T a b e lle 2 z u s a m m e n g e f a s s t.2
T a b e lle 2
Z u s ä tz lic h e s P o t e n t i a l f ü r i n d u s t r i e l l e Kraft-W ärm e-Koppelung i n d e r Bundes
r e p u b lik D e u tsc h la n d , abhängig von S tro m p re ise n f ü r In d u s trie k u n d e n ( in d er H o riz o n ta le n ) und E in sp e is e v e rg ü tu n g e n ( in d e r V e r tik a le n ) .
E l e k t r i z i t ä t s - 1 G renz- n i e d r i g s t e r 1
P r e i s e : 1 erz eu g u n g s- D urchschn. 12% u n te r h e u tig e r 1
1 K osten P r e is e D urchschn. P r e i s 1
Höhe d e r E in - 1 1
sp eise V erg ü tu n g 1 (1) 1
11
100 % d es 1 MW 10008 4814 1238 -206 1
n i e d r i g s t e n (2) 1 (%) (1 1 .5 ) (4) (5 .5 ) (1 .4 ) - ( 0 .2 ) 1
A r b e i t s p r e i s e s 1 GWh 58990 26933 7820 -1834 1
11 (%) (1 5 .8 ) (4) (7 .2 ) (2 .1 ) - ( 0 .5 ) 1
I 50 % d es
l
1MW 5383 3855 712 -499 1
n i e d r i g s t e n (3) 1 (%) (6 .2 ) (4 .4 ) (0 .8 ) - ( 0 .6 ) 1
A r b e i t s p r e i s e s 1GWh 30267 21528 5032 -413 1
1 (%) (8 .1 ) (5 .8 ) (1 .3 ) " ( 0 .1 ) 1
i e D aten b a s ie r e n a u f den P r e is e n d es J a h r e s 1984. " I n d u s t r i e " s c h l i e ß t d ie E is e n - und S t a h l i n d u s t r i e e i n . Z e ile n m it "MW" z e ig e n i n s t a l l i e r t e L e is tu n g i n M egawatt, Z e ile n m it "GWh" d a s j ä h r l i c h e E rz e u g u n g p o te n tia l i n G ig aw att
stu n d en .
(1) Für In d u s trie k u n d e n .
(2) N i e d r i g s t e r A r b e i t s p r e i s f ü r In d u s trie k u n d e n , a u s s c h l i e ß l i c h d e r Grund
g e b ü h r. D ies r e f l e k t i e r t d ie G ren zerzeu g u n g sk o sten d e r ö f f e n t l i c h e n S trem v erso rg u n g su n tern eh m en .
(3) D ies i s t d ie E in sp e is e v e rg ü tu n g a u f den s ic h d ie I n d u s t r i e und d ie ö f f e n t l i c h e n Strem versorgungsunternehm en g e e i n i g t haben (VDEW, 1979 und 1 9 8 5 ).
(4) Im J a h r e 1983 b e tru g d ie i n s t a l l i e r t e L e is tu n g i n d e r B u n d esrep u b lik D e u tsc h la n d 87000 MW, d ie G esam terzeugung war 373810 GWh (IEA, 1985).
Quelle ; H u tte r (1984)
Die E r g e b n is s e w u rd e n ohne B e s c h r ä n k u n g e n d e r R ü c k z a h lz e ite n b e r e c h n e t;
sie s c h l i e s s e n I n v e s t i t i o n e n e i n , d ie e r s t n a c h 15 J a h r e n z u r ü c k v e r d i e n t w e rd e n . I n a n d e r e n B e re c h n u n g f ü h r t H u tte r B e s c h rä n k g u n g e n v o n 10 b is
