Die klimaneutrale Transformation des Energiesystems erfordert erhebliche Investitionen in saubere Energietechnologien. Voraussetzung hierfür ist ein Energiemarktdesign, das effiziente Investitionsanreize für alle Marktakteure setzt und dabei die sich wandelnden Rahmenbedingungen berücksichtigt. Insbesondere Strommärkte befinden sich im Zuge der Energiewende in einem tiefgreifenden Umbruch: Auf der Angebotsseite vollzieht sich ein Übergang von steuerbaren, thermischen Kraftwerken hin zu wetterabhängigen erneuerbaren Energien, während auf der Nachfrageseite durch Sektorenkopplung sowohl der Bedarf steigt als auch die Flexibilität zunimmt. Diese Entwicklungen gehen mit technologischen, meteorologischen und regulatorischen Unsicherheiten einher, die Investor:innen und Energiekonsument:innen erhöhten Preis- und Volumenrisiken aussetzen.

Die Arbeitsgruppe Energiemarktdesign widmet sich daher der Analyse und Quantifizierung dieser Unsicherheiten unter Einsatz kombinierter Methoden aus der Energiesystemmodellierung, der empirischen Forschung und der theoretischen Industrieökonomik. Ein besonderer Fokus liegt auf den Auswirkungen des Klimawandels auf das Energiesystem sowie auf den Folgen zunehmender Dezentralisierung, Sektorenkopplung und regulatorischer Unsicherheiten für Strommärkte. Darauf aufbauend untersucht die Arbeitsgruppe Implikationen für ein zukunftsfähiges Energiemarktdesign und entwickelt geeignete Instrumente zur Absicherung von Risiken. Zu den Forschungsschwerpunkten zählen unter anderem verschiedene Ausgestaltungsoptionen von Tarifen für Energiekonsument:innen, Contracts for Difference für erneuerbare Energien sowie Kapazitätsmechanismen und Maßnahmen zur Sicherstellung der Versorgungssicherheit.

Überblick des Forschungsthemas der Arbeitsgruppe Energiemarktdesign

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Preisbildung in einem Strommarktszenario mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energien

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Schematische Übersicht eines sektorgekoppelten Stromsystemmodells

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Optimale Strike-Preise von Windkraftanlagen in Dänemark (DK), Spanien (ES) und Frankreich (FR) mit je zwei verschiedenen Profilen im Rahmen von Auktionen für drei verschiedene Contracts for Difference Designs

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Illustration von Differenzzahlungen im Rahmen eines zweiseitigen Contract for Difference mit konstantem Referenzpreis

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Schematische Darstellung der Methodik zur Identifkation von kritischen Ereignissen für die Versorgungssicherheit unter der Berücksichtigung von Klimaprojektionen im Rahmen des Projekts REWARDS

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Illustration des Projekts REFRAME zur Untersuchung von Risiken in zunehmend dezentralen Energiesystem

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Empirisch beobachtete Day-Ahead-Markt-Preisgebote von Solaranlagen in Spanien

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