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Sonstig/Zsmf Flashcards

1
Q

Umstieg auf erneuerbare Energien politisch gewünscht.

1) Was trägt bei Anwendung von McKelvey und Hotelling eher zur Zielerreichung bei, hohe oder niedrige Ölpreise (bzw. Gas- oder Kohlepreise)?

2) Was wäre in der Realität die zu präferierende Preisstrategie?

A

1)
Niedrige Preise: Verringerung der Reserven (McKelvey) vs. hohe Fördermenge (Hotelling)

Hohe Preise:
Ausweitung der Reserven (McKelvey) vs. Verringerung der Nachfrage (Hotelling)

2) höhere Preise durch Internalisierung der schädlichen Umweltwirkungen
-> Bepreisung des CO2-Beitrags

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2
Q

Förderung erneuerbarer Energien: EE als Backstop-Technologie

Was wären die Auswirkungen im klassischen Hotelling-Modell?

A

Vollständige Ausbeutung der fossilen Ressourcen beim Umstieg auf EE

Preis der fossilen Energieträger müsste (Grenz-)Kosten der EE entsprechen

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3
Q

Wie muss das Hotelling-Modell für regenerierbare Ressourcen z.B. Forstwirtschaft, Fischzucht modifiziert werden?

A

Keine Abbaugrenzkosten (AGK), sondern eine Wachstumsrate w(R) (R: Bestand)

Resultat: Die Preissteigerung entspricht der Diskontrate (dem Zinssatz) abzgl. der Wachstumsrate

(siehe slide 38)

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4
Q

Welche Art von Gut (inkl. Dimension von n. Ressourcen) ist die Aufnahmefähigkeit der Atmosphäre von Treibhausgasen in folgendem Fall:

Durch Einführung von CO2-Steuer

A

Klubgut
-> Ausschließbarkeit vorhanden (durch Preis)
-> keine Rivalität durch Konsum (kein Cap, kein Preisanstieg durch Konsum, aber THG Budget) vorhanden)

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5
Q

Wo sehen Sie Vor- und Nachteile von Emissionshandel ggü. Emissionsbesteuerung? (jeweils 2)

A

Vorteile ggü. Steuer:
- direkte Mengensteuerung möglich
-> dadurch ökologische Treffsicherheit hoch (also Realisierung der Emissionsminderungen wahrscheinlicher).
- theoretisch ökonomische Effizienz ((Emissionen werden dort reduziert, wo es am günstigsten ist, weil Unternehmen mit geringen CO2-Vermeidungskosten ihre Emissionen reduzieren und ihre Zertifikate an Unternehmen mit hohen Vermeidungskosten verkaufen können, welche dadurch teure Investitionen vermeiden))

Nachteile:
- ökonomische Effizienz und (theoretische) Effektivität, aber praktisch Design-Probleme(!) (“Carbon-Leakage”, “Wasserbetteffekt”)
- keine verlässliche Preisentwicklung. Bei CO2-Steuer dagegen verlässlich, weil Preissteuerung (bei nEHS gibt es zunächst auch Preissteuerung, vermutlich um eine gewisse Preissteuerung zu geben, bevor dann der Markt und die Mengensteuerung selbst den ökonomisch effizienten Markt festlegt)

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6
Q

Erkläre kurz was man unter einer CO2-Steuer (Carbon tax) versteht und was das Problem bei einer solchen Steuer (Pigou-Steuer) ist!

A

Steuer, die sich nach dem Gehalt an Treibhausgasen während der Produktion und/oder Nutzung bemisst
Erhebung an unters. Stellen der Wertschöpfungskette möglich (Primärenergieträger, Lieferanten oder Endverbraucher)
Problem:
- Schwierigkeit in der Steuerbemessung
- CO2-Steuer ist nur eine indirekte Mengensteuerung über den Preis
-> Wie viel CO2 tatsächlich eingespart wird, ist schwer zu messen (Mengensteuerung also deutlich ungenauer als z.B. beim Zertifikatehandel)
- Sozial ungerecht; Ausgleich über Klimageld möglich

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7
Q

Welche Kritikpunkte am Hotelling-Modell gibt es im Hinblick auf die Berücksichtigung der Backstop-Technologie?

A

Abrupter Übergang bei Erreichen des Preisniveaus der Backstop-Technologie

Annahme, dass Backstop-Technologie zu konstanten Grenzkosten angeboten wird

Vollständige Substitution angenommen
-> Backstop-Technologie deckt gesamte Nachfrage

Politische Einflüsse auf Backstop-Technologie durch Subventionierung oder Besteuerung der erschöpflichen Ressourcen nicht abgebildet

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8
Q

Beschreiben Sie den Regelkreis der Rohstoffversorgung.

A

1) Rohstoffbestand (Erhöhter Bedarf bzw. Verknappung)

2) Reaktion durch Preisanstieg

3.1) Angebotsseite
a) primäre Rohstoffe (Exploration, Investition in neue Produktionen, Verbesserung der Rohstoffausbringung aus der Lagerstätte und bei der Aufbereitung/Metallurgie)
b) sekundäre Rohstoffe (Effizienzsteigerung beim Recycling, Aufbereitung geringhaltiger Schrotte)

3.2) Nachfrageseite
(Sparsamer Verbrauch, Substitution des knappen Rohstoffs, Entwicklung neuer Güter/Technologien mit anderem Rohstoffprofil)

4) Angebot und Nachfrage sind wieder im Marktgleichgewicht

(Langfristig haben sich die realen Preise fast aller Rohstoffe kaum erhöht, da durch den Regelkreis der Rohstoffversorgung kurzfristige Nachfrage- und Preisschübe mittel- und langfristig wieder zu einem Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage führen.)

(vgl. Folie 8)

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9
Q

1) Nenne und erkläre die Besonderheiten von Rohstoffmärkten.

2) Welche Gefahr resultiert aus diesen Besonderheiten?

A

Standortgebundenheit der Lagerstätten

Teilweise hoher Konzentrationsgrad (bzgl. Vorkommen und Förderung)

Kurzfristig geringe Elastizität des Angebots
(Angebot kann kurzfristig trotz hoher Preise nur schwierig erhöht werden (Grund u.a. langfristige Investitionen mit hohem Fixkostenanteil notw.)

Kurzfristig geringe Elastizität der Nachfrage
(Nachfrage kann kurzfristig trotz hoher Preise kaum abgesenkt werden)
–> Daher teilweise hohe Preisvolatilität (zeitlich begrenzt)
(-> Konjunkturabhängig und kurzfristig schwer substituierbar)

Gefahr:
-> Rohstoffmärkte besonders geeignet für Oligopol- und Kartellbildung

(-> Voraussetzungen für ein erfolgreiches Kartell oft gegeben:
Preisunelastische Nachfrage, potentiell hohe Marktmacht oder preisunelastisches Angebot der Nachfrage)

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10
Q

Rohstoffmärkte sind besonders geeignet für Oligopol- und Kartellbildung.

Was sind Voraussetzungen für ein erfolgreiches Kartell sein? (3)

A

Preisunelastische Nachfrage

Potenzielle Marktmacht oder

Preisunelastisches Angebot der der Nichtkartell-Produzenten

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11
Q

Beschreibe das Rohstoffprofil Deutschlands!

A

Eigenbedarfsdeckung
-> Bsp.: Sand, Kies, Kalk,…

Importabhängigkeit:
- Nahezu vollständige Abhängigkeit bei z.B. metallischen Rohstoffen
- Starke Abhängigkeit bei z.B. Erdöl und Erdgas
- reduzierte Abhängigkeit durch hohe Recyclinganteile z.B. bei Blei, Kupfer, Aluminium und Zink

Export
-> Bsp. Kalisalz

(Exploration von möglichen Metallerzlagerstätten im Harz, Brandenburg, Sachsen)

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12
Q

Kritische Rohstoffe sind Rohstoffe, bei denen was zusammen fällt?

A

ein hohes Versorgungsrisiko (also: hohe Konzentration der Lieferländer & hohes Länderrisiko) mit einer hohen wirtschaftlichen Bedeutung.

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13
Q

Ordne die folgenden Materialien nach ihrem Potenzial für Recycling!

Glas, Kunststoff, Aluminium

A

Aluminium (höchstes Potenzial aufgrund der extremen Energie- und CO2-Einsparungen. Besonders geeignet für eine verbesserte Umweltbilanz und gut etabliert in Kreislaufsystemen)
Glas
(ebenfalls hohes Recyclingpotenzial, obwohl die CO2-Einsparungen pro Tonne geringer sind. Aufgrund der hohen Recyclingfähigkeit und Stabilität in der Kreislaufnutzung ist Glas eine solide Wahl.)
Kunststoff
(Mittleres Potenzial, stark abhängig vom Kunststofftyp und Recyclingmethode. Kunststoff hat in puncto Umweltbilanz Nachholbedarf, bietet jedoch Potenzial bei technologischen Fortschritten und Vermeidung von Einwegverpackungen)
(Details Ü slides 16-18)

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14
Q

1) Was bezeichnet der Begriff Inkohlung?

2) Der Inkohlungsgrad und somit auch der Energiegehalt der Kohle steigt mit was an?

A

1) Die Anreicherung von Kohlenstoff aus Pflanzenresten.

2) mit dem Druck, der Temperatur und der Länge der Entstehungszeit

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15
Q

Mit steigendem Inkohlungsgrad nimmt der Energiegehalt der Kohle zu.

wahr/falsch?

A

wahr

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16
Q

Klassifizierung von Kohle

Vergleiche die Kohlearten (Torf, Braunkohle, Steinkohle und Anthrazit) anhand daran wie sie unter der Erde geschichtet sind!

A

Tiefe:
- Torf (ca. 0-0,5 km)
- Braunkohle (ca. 1 km)
- Steinkohle (ca. 2-3 km)
- Anthrazit (ca. 4 km)

Temperatur (steigende mit Tiefe):
- Torf (geringste Temp.
- Braunkohle
- Steinkohle
- Anthrazit (> 200°C)

Inkohlungsgrad (steigend mit Tiefe und Temp.):
- Torf (geringster Inkohlungsgrad)
- Braunkohle
- Steinkohle
- Anthrazit (höchster Inkohlungsgrad)

-> Mit steigendem Inkohlungsgrad nimmt auch der Energiegehalt zu. Gleichzeitig nimmt der Wassergehalt mit steigender Tiefe ab.

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17
Q

Warum wird Erdgas in Pipelines unter hohem Druck transportiert?

A

Um die Energiedichte zu erhöhen.

Durch den Transport über große Entfernungen muss das Erdgas alle 100-200 km neu verdichtet werden.
-> Die Verdichter werden mit Pipelinegas betrieben, sodass es zu Verlusten kommt.

(Für den Transport von Erdgas aus Sibirien nach Westeuropa (ca. 5000km) kann von einem Verbrauch von mehr als 10% ausgegangen werden.

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18
Q

Preise aller Energieträger/Commodities sind volatil und schwierig zu prognostizieren

Wahr/Falsch?

A

Wahr

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19
Q

Schäfer-Modell

1) Was stellt es dar?

2) Anwendbar für welche Ressourcen?

3) Was passiert, wenn Entnahme > Wachstum?

4) Es gibt beim Bestand X einen Schwellenwert X_min bei dem was passiert?

5) Was stellt das Maximum für die Nachhaltigen Ernte dar? Erkläre!

6) Was stellt der maximale Bestand (X_max) dar?

7) Zeichne und beschrifte das Schäfer-Modell! (Zeichnung, Formel, Parameter)

8) Bestand bleibt kontant, wenn was gilt?

A

1) Funktion, die Zusammenhang zwischen Wachstum einer regenerierbaren natürlichen Ressource und aktuellem Bestand abbildet
-> Logistische Wachstumsfunktion w(X) stellt eine umgekehrte Parabel dar

2) Anwendung für regenerierbare Ressourcen
-> NICHT für strömende Ressourcen (Wind, Solar, Geothermie) oder auf Agrarwirtschaft mit Analogien zu technischen Produktionsprozessen

3) Bestand wird geschmälert

4) Fällt Bestand unter X_min dann stirbt Population unausweichlich aus (Grund: neg. Wachstum der Population! (neg. w(X)))

5) Extremum für Nachhaltige Ernte (Maximum sustainable yield y^MSY):
Menge, die beim entsprechenden Bestand maximal entnommen werden kann ohne, dass sich der Bestand schmälert.
-> falls y^MSY zu hoch angenommen, dann fällt Bestand in der Folge
-> falls y^MSY zu niedrig angenommen steigt Bestand
-> falls y^MSY genau richtig bestimmt wurde bleibt Bestand konstant.
-> y^MSY ist optimale (max.) Erntemenge aus biologischer/ökologischer Sicht, nicht unbedingt aus ökonomischer

6) biologische Sättigungsmenge (Tragfähigkeit des ökologischen Systems, abhängig von umweltbedingten Eigenschaften)

7) siehe slide 5-7

8) wenn die Entnahme (y) gleich der natürlichen Nachwuchsrate (jährlichem Wachstum) (w(Xo)) entsprecht!
–> biologisches Gleichgewicht: y0 = w(X0)
(-> biologisches Gleichgewicht kann nicht nur bei X_MSY vorliegen. Aber nur bei X_MSY ist das Wachstum w(X_MSY) maximal. Entsprechend liegt hier auch die max. nachhaltige Entnahmemenge/Ernte vor)

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20
Q

Was ist problematisch am Schäfer-Modell? (Kritikpunkte) (6)

A

Aus Ü:
- Vereinfachte Annahmen (Konstante Wachstumsrate, Logistisches Wachstum) über das Ressourcenwachstum spiegeln oft nicht Realität wieder

Vernachlässigung externer Einflüsse (Umweltveränderungen, menschliche Faktoren (z.B. politische Entscheidungen))
Fehlende Berücksichtigung der Altersstruktur von Populationen (ignoriert Unterschiede zwischen reproduktiven und nicht-reproduktiven Individuen)
Maximierung statt Resilienz
(-> Konzept des Maximum Sustainable Yield (MSY) zielt darauf ab, die Ressource maximal auszunutzen, ohne ihre Regenerationsfähigkeit zu gefährden, Precautionary Approaches als alternative Modelle)
Keine Berücksichtigung von trophischen Interaktionen (z.B. Räuber-Beute-Beziehungen)
Statische Tragekapazität (-> Modell geht von unveränderlichem maximalen Bestand (X_max) aus)
(Details Ü6 p. 13-14

(In VL:
Kritik an statischer Modellbetrachtung
-> Die vereinfachte Betrachtung blendet Umwelteinflüsse mit Rückwirkungen auf den Bestand aus.
-> Die unterstellte Gleichgewichtsannahme ist in der Realität nicht (zu jedem Zeitpunkt) erfüllt. Dynamische Einflüsse sind zu beachten)

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21
Q

Zwischen welchen zwei Biomassebegriffen wird unterschieden?

A

1) Ökologischer Biomassebegriff
= Gesamtheit der Masse aller Pflanzen und Lebewesen
-> Unterscheidungen:
- Einbeziehung abgestorbenen Materials oder nicht
- Bezug auf trockene Biomasse oder Nichtabzug Wassergehalt

2) Energietechnischer Biomassebegriff
= Im Grunde wird der ökologische Begriff durch Neben-, Rest- und Abfallstoffe aus Biomasse konkretisiert
(Mögl. Def: RED II (EU) oder BiomasseV in DE)

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22
Q

Biomassenutzungsmöglichkeiten

Wofür kann Biomasse generell verwendet werden?

(Sollte man auf jeden Fall drauf haben!)

A

Nahrungs- und Futtermittel

Stoffliche Nutzung
-> z.B. Holzstoffe, Öle

Energetische Nutzung
a) Wärme-/Stromversorgung
b) Kraftstoffe

(slide 12)

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23
Q

Bei nachwachsenden Rohstoffen ist die Kaskadennutzung die aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten zu präferierende Nutzungsart

Wahr/Falsch?

A

Wahr

(Ablauf grob:
1. Stoffliche Nutzung von Rohstoffen oder Produkten (so effizient und häufig wie möglich)
2. Energetische Nutzung am Ende des Lebenszykluses
-> Also von hoher zu geringer Wertschöpfung)

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24
Q

1) Was versteht man unter BECCS?

2) Beschreibe das grundsätzliche Vorgehen!

A

1)
BECCS: bioenergy with carbon capture and storage

-> Nutzung von Bioenergie und anschließende Speicherung von Treibhausgasen (zielt darauf ab neg. Netto-Emissionen zu erreichen!)

2) Grundsätzliches Vorgehen:
- Anbau von Energiepflanzen im großen Stil
-> dadurch Entzug von CO2 aus Atmosphäre
- Nutzung in Biogasanlagen oder von Ethanolerzeugern
-> dabei entstehendes CO2 wird aus Abgasstrom getrennt und anschließende Nutzung von CCS
- Mögliche Lagerstätten bei CCS: alte Lagerstätten für Erdöl oder -gas, ehemalige Salzwasserdepots

25
Warum ist Wasser ein zentraler Faktor des Klimasystems?
Wärmekapazität des Ozeans Wolkenbildung beeinflusst Strahlungsbilanz der Erde
26
Nenne Unterscheidungsmerkmale von Energie- und Versorgungsmärkten! (6)
Geografische Abgrenzung (lokal, regional, national, international) Zahl der vertikalen Markstufen/Teilmärkte Zahl der Marktteilnehmer (Monopol, Oligopol, Polypol) Art der Marktteilnehmer (Staaten, Kartelle, Industrie, Haushalte) Substitutionsmöglichkeiten (durch andere Energrieträger und Anwendungstechniken) Wettbewerbsintensität (Markteintrittsbarrieren)
27
Gib jeweils ein Beispiel für: 1) Bilaterales Polypol 2) Angebotsoligopol 3) Angebotsmonopol 4) Monopson (bzw. Nachfragemonopol) 5) Kartell
1) Kohlemarkt (viele Produzenten, viele Abnehmer) 2) In der Vergangenheit bei Stromerzeugungsmärkten (“Big four”) -> RWE, E.ON, Vattenfall und EnBW 3) Strom/Gasnetze 4) In der Vergangenheit Förderung der EE durch Staat mit EEG, Viele Erzeuger von EE - Ein Staat als einziger Nachfrager 5) OPEC = Mengenkartell, Erdölförderung
28
Welche Wettbewerbsformen auf Energie- und Rohstoffmärkten gibt es? Erkläre diese! Gebe ein Bsp. für jede Form!
Direkter Wettbewerb - Wettbewerb zwischen Teilnehmern eines Rohstoffteilmarktes - keine Substitutionsmöglichkeit (Wechsel auf andere Rohstoffe) - Bsp.: Stromvertriebe, Kraftstoffe (Tankstelle), Gold Substitutionswettbewerb - Wettbewerb zwischen verschiedenen Substitutionsmöglichkeiten - Im Wesentlichen Energieträgersubstitution - Bsp.: Fernwärme konkurriert mit den Energieträgern Heizöl, Erdgas, Elektrizität und Holzpellets Direkt substituierter Wettbewerb - Mischform: Wettbewerb zwischen Teilnehmern eines Rohstoffteilmarktes (Rohstoff wird durch mehrere Anbieter bereitgestellt) - Substitutionsmöglichkeiten sind gegeben - Bsp. Heizöl wird von vielen Einzelhändlern angeboten (direkter Wettbewerb) und muss zugleich mit anderen Energieträgern (Erdgas, Fernwärme, Elektrizität) auf dem Wärmemarkt konkurrieren
29
Was kann unter OPEC verstanden werden? Was stellt es dar? Wie handelt es?
OPEC: Organization of the Petroleum Exporting Countries Stellt Rohstoffkartell (Quotenkartell) dar -> Festlegung von Erdölförderquoten der einzelnen Mitgliedstaaten. -> Die künstliche Angebotsverknappung führt zu höheren Marktpreisen als bei perfektem Wettbewerb
30
Wahr
31
1) Wann besitzt ein Unternehmen ein Monopol? 2) Wichtiger Grund für Fortbestehen des Monopols?
1) Wenn: - einziger Verkäufer von Produkt - keine Substitute vorhanden 2) Vorliegen von (Markt-) Eintrittsbarrieren
32
Ü: 1) Was versteht man unter Privatisierung? 2) Was ist dabei das Ziel? 3) Nenne ein Beispiel 4) Nenne zwei Vorteile 5) Nenne zwei Nachteile
1) Definition: Übertragung staatlicher Betriebe an private Akteure 2) Zielsetzung: - Effizienzsteigerung - Entlastung des Staates 3) Beispiel: Verkauf von Energieversorgern, Netzen (z.B. RWE, E.ON) 4) Vorteile: - Höhere Effizienz durch privatwirtschaftliches Handeln - Entlastung staatlicher Haushalte 5) Nachteil: - Risiko von Monopolbildung - Vernachlässigung öffentlicher Interessen
33
Ü: 1) Was versteht man unter Verstaatlichung? 2) Was ist dabei das Ziel? 3) Nenne ein Beispiel 4) Nenne zwei Vorteile 5) Nenne zwei Nachteile
1) Definition: Rückführung privater Unternehmen oder Infrastruktur in staatliches Eigentum 2) Zielsetzung: - Sicherung öffentlicher Interessen - Versorgungssicherheit - Kontrolle 3) Beispiel: Uniper-Verstaatlichung (2022), mögliche TenneT-Übernahme 4) Vorteile: - Versorgungssicherheit - Langfristige Klimaziele und Gemeinwohl im Fokus 5) Nachteil: - Hohe Kosten für den Staat - Mögliche Ineffizienz
34
Ü: Liberalisierung des Energiemarktes Nenne Maßnahmen zur Bewältigung der Nachteile bzw. Lösungsansätze für den deutschen Energiemarkt! (5)
Regulierung des Wettbewerbs -> Verhinderung von Marktkonzentration und Missbrauch von Marktmacht Förderung von Infrasturkturinvestionen -> Sicherstellung des Netzausbaus und Integration erneuerbarer Energien Sozialtarife und Verbraucherschutz -> Schutz von Haushalten vor steigenden Energiepreisen und Energiearmut Öffentlich-private Partnerschaften (ÖPP) -> Staat und private Akteure teilen Kosten und Risiken beim Ausbau der Infrastruktur Transparenz und Verbraucherbildung -> Stärkung der Verbraucherrechte und Entscheidungsfreiheit
35
Ü: Regulierung des Wettbewerbs: Verhinderung von Marktkonzentration und Missbrauch Nenne konkrete Maßnahmen/Regelungen in diesem Zusammenhang!
EnWG -> regelt den diskriminierungsfreien Zugang zu den Strom- und Gasnetzen -> verpflichtet Netzbetreiber zu transparenter und fairer Netznutzung Gesetz gegen Wettbewerbsbeschränkung (GWB) -> sichert Wettbewerb durch Fusionskontrolle und Missbrauchsaufsicht Kontrolle von Oligopolstellungen bei Großanbietern wie RWE und E.ON Maßnahmen zur Marktaufsicht durch die BNetzA
36
Was sind die Primärenergiequellen der EE? (3)
Isotropenzerfall, heißes Magma: -> relevant für Geothermie Fusion in der Sonne: -> relevant für: - Atmosphärenbewegung (-> Windkraftanlagen) - PV-Anlagen - Biomasse-Produktion Gravitation der Planeten: -> relevant für: - Gezeiten (-> Gezeitenkraftwerke) (siehe alles slide 9)
37
Verfügbarkeit (VBh/a) -> Vollbenutzungsstunden pro Jahr Ordne Windkraft Onshore, Windkraft Offshore, PV und Biomasse nach Größe
Biomasse (5000-7000, LF bis 76%) > Wind Offshore (3200-4500) > Wind Onshore (1800-3200) > PV (800-1000)
38
Nenne Konsequenzen der wesentlichen Merkmale erneuerbarer Energien: Vergleichsweise geringe Umweltbelastung bei Bau und Betrieb Wirtschaftlichkeit abhängig von lokaler Primärenergieverfügbarkeit (z.B. Sonne, Wind, Wasser) Variabilität der Primärenergie (Wind, Sonne) Eingeschränkte Prognosegenauigkeit von Wind, Solarstrahlung, Niederschlag, Schneeschmelze etc. Beschränkte gesicherte Leistung, zu einem definierten Zeitpunkt Hohe Investitionskosten, sehr niedrige Betriebskosten; teilweise noch steile Lernkurve
1) Konsequenzen: - Wesentliche Begründung für Förderung - Grundsätzlich hohe Akzeptanz 2) Konsequenzen: - Mögliche regionale Konzentration der Erzeugung - unabh. von der Last - Koordination mit Netzausbau erforderlich 3) Konsequenzen: - Möglichkeit hoher Gradienten der Residuallast -> ausreichende Backup-Leistung - Flexibilität des Systems 4) Konsequenzen: - Fehlprognosen der Residuallast -> höhere Reserveleistung (vs. Senken der tatsächlichen Reserveanforderungen) - Flexibilität des Systems 5) Konsequenzen: - Konventionelle Leistung oder Speicher und DSM zur Sicherung des Höchstlastzeitpunktes erforderlich 6) Konsequenzen: - An erster Stelle in Merit Order - können oft als negative Last interpretiert werden - in Zukunft temporäre Überschüsse - oft auf Förderung angewiesen
39
Residuallast kann auch negative Werte annehmen. 1) Wann ist das der Fall? 2) Was muss dann geschehen?
1) Wenn Erzeugung aus EE > Gesamtverbrauch 2) - Export des überschüssigen Angebots - Drosselung der EE-Anlagen (“Curtailment”)
40
Was wird in Bezug auf Biomasse zur Stromerzeugung angestrebt?
Im Wesentlichen eine Beibehaltung des heutigen Niveaus sowie eine Flexibilisierung des Anlagenbestands.
41
Vergleiche die internationale EE-Nutzung mit der nationalen (in DE)!
Fundamental abweichend voneinander Stromerzeugung aus EE international v.a. Wasserkraft (47% von EE-Stromerzeugung) -> in DE nur geringer Anteil! Wärmeerzeugung aus EE international v.a. Biomasse (97% von EE-Wärmeerzeugung) -> in DE mit 31% zwar recht am meisten, aber deutlich geringerer Anteil
42
Welche Grundfragen stellen sich bei der Ausgestaltung des Fördersystems? (4)
Mengen- versus Preisfestlegung? (bei Ausschreibungen bestimmter Mengen im EEG Mengenbasierte Förderung! bei Einspeisevergütung Preisbasierte Vergütung) Technologiespezifische vs. technologieoffene Förderung? Weiterwälzung der Kostenbelastung - auf wen und in welchem Umfang? Ausgestaltung der Systemintegration: -> Physikalische Wälzung vs. finanzielle Wälzung -> Zentrale Vermarktung vs. Direktvermarktung
43
Welche Kosten verursachen erneuerbare Energien gesamtwirtschaftlich gesehen und wie werden diese finanziert? (3)
EEG-Fördersystem (Direkte Kosten): - Jährliche Differenzkosten zwischen Einspeisevergütungszahlungen und dem Marktwert des produzierten Stroms -> Finanzierung früher über EEG-Umlage nun über Klima- und Transformationsfonds (KTF) (staatliche Mittel) Netzkosten (indirekte Kosten): - Zusätzliche Investitionen für Ausbau des Übertragungsnetzes und Verstärkung der Verteilnetze - Anschlusskosten der Offshore-Windparks -> Finanzierung durch Netzentgelte Back-Up-Kosten (indirekte Kosten): - Zusätzliche Investitionen in flexible konventionelle Kraftwerke und Speicherkapazitäten - Zusätzlicher Bedarf an Regelenergie -> Vers. Finanzierungsmechanismen werden diskutiert (z.B. Kapazitätsmärkte) (Vorhalten von Regelleistung -> Finanzierung über Netzentgelte momentan)
44
Kosten, die erneuerbare Energien gesamtwirtschaftlich verursachen. Warum sind die Kosten nicht isoliert zu betrachten?
Auch ein hypothetisches nicht-erneuerbares System verursacht Kosten Den Kosten stehen Erlöse entgegen
45
Das EEG normiert die vorrangige Einspeisung von EE sowie eine Anschluss-, Abnahme- und Vergütungspflicht für Netzbetreiber. Wahr/Falsch?
Wahr
46
Welche Auswirkungen hat die Energiewende auf die Stromnetze? (7)
Verlagerung der Stromerzeugung von laststarken Regionen im Westen und Süden in lastschwächere Regionen im Norden und Osten -> wegen Ausbau von EE und Abschaltung von konventionellen Kraftwerken Stromeinspeisung findet verstärkt auf Verteilnetzebene und weniger auf Übertragungsebene statt -> wegen Ausbau EE (oft dezentralere, kleinere Einspeiser) Umbau von Umspannwerken teils erforderlich -> weil durch vermehrte Stromeinspeisung auf Verteilnetzebene teilweise Rückspeisung in höhere Spannungsebenen erforderlich wird (bidirektionale Lastflüsse) Die Einspeisung wird volatiler -> wegen fluktuierender, nicht-steuerbarer EE Mehr Anforderungen bei Systemdienstleistungen (z.B. Spannungshaltung, Regelleistung/-energie) -> wegen volatilerer Einspeisung Verschiebung von Lastzentren -> wegen neuen Verbrauchern (z.B. E-Autos, H2-Elektrolyseure, Power-to-X Der grenzüberschreitende Handel wird weiter ansteigen
47
Welche Auswirkungen hat die Energiewende auf die Gasnetze?
Gasverbrauch wird deutlich sinken (wie stark abh. von Erreichung von Klimaschutzzielen -> Unsicherheit in Bezug auf zukünftige Höhe!) Gasfernleitungsnetz -> Möglicherweise Wasserstoffbeimischung und/oder Umwidmung zu Wasserstoff Gasverteilnetze -> Vermehrte Einspeisung von Biogas -> Refinanzierungsproblematik: Weniger Kunden durch Umstieg z.B. auf Wärmepumpe -> hohe Netzentgelte (daher Umwidmung weiter Teile und/oder Rückbau denkbar)
48
1) Was stellt der Netzentwicklungsplan (NEP) für Strom dar? 2) In welchen Zeitabständen wird er vorgelegt und von wem? 3) Auf was basiert der NEP? 4) Was passiert sobald dieser Plan steht?
1) Stellt den Um- und Ausbaubedarf im deutschen Strom-Übertragungsnetz sowie der Offshore-Anbindungsleitungen dar. 2) Ein gemeinsamer NEP alle 2 Jahre von den 4 ÜNBs vorgelegt 3) Basiert auf Szenarien, die mithilfe eine Marktsimulation erstellt werden (Szenariorahmen) -> Planung berücksichtigt Zeithorizont von 10-15 Jahren 4) Sobald der NEP steht, wird der Bundesbedarfsplan (BBP) von der BNetzA aufgestellt und vom Bundesgesetzgeber verabschiedet. -> zuvor umfangreiche Konsultationen (Detailliert slide 15+16)
49
1) Welche Auswirkungen hat die Energiewende auf die Verteilnetze (Strom)? 2) Gründe dafür u.a.? (Nenne 2) 3) Wo werden die Um- und Ausbaupläne der Verteilnetze festgehalten?
1) Macht auch in Verteilnetzen Netzausbau notwendig! 2) Gründe dafür: - EE-Anlagen speisen hauptsächlich in Verteilnetze ein (> 90% der PV- und Windanlagen) -> daher bidirektionale Lastflüsse (Rückspeisung in höhere Spannungsebenen), was Umbau Transformatoren, dezentrale Transformatoren notw. macht) neue Verbraucher (z.B. E-Autos, Elektrolyseure) für die Netzinfrastruktur ausgelegt sein muss 3) Im NAP (Netzausbauplan), welcher von den Verteilnetzbetreibern der Hochspannungsebene erstellt wird. (analog zum NEP)
50
1) Wann liegt ein Monopol vor? (3) 2) Wann liegt ein natürliches Monopol vor? (2)
1) Ein Unternehmen ist der einzige Verkäufer eines Produktes Produkt hat keine Substitute von anderen Herstellern Vorliegen von (Markt-)Eintrittsbarrieren wichtig für Fortbestand des Monopols 2) Einzelnes monopolistisches Unternehmen Kann Güter oder Dienstleistungen immer zu geringeren Kosten anbieten, als zwei oder mehr Konkurrenzunternehmen dies könnten (Dies lässt sich durch die Subadditivität der Kostenfunktion beschreiben)
51
Marktversagen allein ist nicht ausreichend für die Begründung der staatlichen Regulierung 1) Welche Gründe rechtfertigen grundsätzlich staatliche Regulierrung? 2) Warum sollte trotz vorliegender Gründe immer abgewogen werden, ob der Statt regulieren sollte oder nicht?
a 1) Gründe: - Markt-/Wettbewerbsversagen - Marktmacht - Diskriminierung Begleiterscheinungen: - Externe Effekte - Informationsmängel - Unteilbarkeiten 2) Abwägung von Kosten und Nutzen der Regulierung: (- Kosten Bsp.: Regulierungskosten, Fehlanreize - Nutzen Bsp.: Teilweise Eliminierung des Markt- oder Wettbewerbsversagens)
52
Was wäre eine Alternative zur deutschen Anreizregulierung?
Preisobergrenzen für Netzentgelte (anstelle von in DE Erlösobergrenzen (“Budgetprinzip”))
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Anreizregulierung Nenne ein Beispiel für den Fall, dass Erlösobergrenzen ansteigen!
hohe Investitionen in den Netzausbau und/oder umfangreiche Modernisierungsmaßnahmen
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Wann wird genau die regulatorisch bestimmte EK-Rendite bestimmt?
Wenn der Netzbetreiber 100% effizient ist
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1) Was ist der Kapitalkostenabgleich und für wen gilt er? 2) Um welches grundlegende Regulierungsregime handelt es sich? 3) Aus welchen beiden Elementen setzt sich der Kapitalkostenabgleich zusammen?
1) Jährlicher Abgleich der Kapitalkosten statt Budgetprinzip, nur für VNB und erst ab 3.Regulierungsperiode 2) quasi kostenbasierte Regulierung (Cost-Plus) 3) Kapitalkostenabzug: Berücksichtigung jährlicher Abschreibungen Kapitalkostenaufschlag: Berücksichtigung von Ersatz- und Erweiterungsinvestitionen
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Netzentgelte sind unabhängig von der Entfernung. Wahr/Falsch?
Wahr
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Planungs- und Koordinationsaufgaben in Elektrizitätsversorgungssystemen 1) Was beschreibt Adequacy? 2) Was beschreibt Security?
1) Investitionsplanung -> Vorhaltung ausreichender Kapazitäten zur Nachfragedeckung (Versorgungssicherheit in der Kapazitätsplanung) 2) Einsatzplanung -> Einsatz der Kapazitäten zur Nachfrageabdeckung (Versorgungssicherheit im Einsatz) (slide 7!)
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1) Wann schließt der Day-ahead Markt? 2) Wann öffnet der Intraday Markt und wie lange kann hier eine Position gehandelt werden?
1) Schließt um 12 Uhr des Vortages 2) Position kann bis zu 5min. vor Lieferbeginn gehandelt werden -> also z.B. bis 15:55, wenn man 20 MWh für die Viertelstunde 16:00 - 16:15 Uhr kaufen/verkaufen möchte!
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Warum könnten sich mit H2 befeuerte Gasturbinenkraftwerke in Zukunft besonders als Spitzenlastkraftwerke eignen?
Weil diese sehr geringe spezifische Investitionskosten vorweisen (!) -> genaue Erklärung: - Spitzenlastkraftwerke werden in Zukunft nur wenige Stunden im Jahr laufen, also in nur wenigen Stunden Umsätze erwirtschaften, um sich zu refinanzieren - Gasturbinenkraftwerke haben sehr geringe spezifische Investitionskosten - Die Brennstoffpreise von H2 dürften in der Zukunft recht teuer sein, was zu hohen Grenzkosten führen wird –> Die geringen Investitionskosten der Gasturbinenkraftwerke können vergleichsweise gut in den wenigen VBh/a refinanziert werden –> Durch die niedrigen Vollbenutzungsstunden fallen die höheren Grenzkosten weniger ins Gewicht –> Die Spitzenlastkraftwerke werden im Merit-Order-Modell die Grenzkraftwerke sein und können sich somit theoretisch nicht refinanzieren (= nicht die Investitionskosten decken) –> Die langfristige Deckung der Investitionskosten von Grenzkraftwerken wird im Peak-Load-Pricing/Scarcity-Pricing-Modell abgebildet

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