Die Stabilität unseres Stromnetzes hängt von einer konstanten Frequenz von 50 Hertz ab. Wenn Stromerzeugung und -verbrauch nicht im Gleichgewicht stehen, kommt die Sekundärregelleistung (SRL) zum Einsatz – ein automatisiertes System, das binnen Minuten Frequenzschwankungen ausgleicht und die Netzstabilität wiederherstellt.
Was versteht man unter Sekundärregelleistung (SRL)?
Sekundärregelleistung bezeichnet eine Form der Regelenergie, die automatisch aktiviert wird, wenn die Netzfrequenz von 50 Hertz abweicht. Sie fungiert als zweite Stufe im Regelenergiesystem und übernimmt die Stabilisierung des Stromnetzes, wenn die Primärregelleistung allein nicht ausreicht.
Im europäischen Kontext entspricht die deutsche Sekundärregelleistung der automatic Frequency Restoration Reserve (aFRR), wie sie von ENTSO-E, dem Verbund der europäischen Übertragungsnetzbetreiber, definiert wird. Diese standardisierte Bezeichnung ermöglicht eine koordinierte Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen nationalen Stromnetzen.
Die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber (50Hertz, Amprion, TenneT und TransnetBW) arbeiten im Netzregelverbund zusammen, um Sekundärregelleistung bereitzustellen. Durch diese Koordination können Frequenzschwankungen effizienter ausgeglichen werden, als wenn jeder Netzbetreiber isoliert agieren würde.
Wie funktioniert die Aktivierung der Sekundärregelleistung?
Die Sekundärregelleistung wird vollautomatisch durch die Leistungsfrequenzregler der Übertragungsnetzbetreiber aktiviert. Sobald eine Frequenzabweichung von 50 Hertz erkannt wird, die durch Primärregelleistung nicht vollständig kompensiert werden kann, erfolgt der automatische Abruf.
Anbieter und Technologien in der Sekundärregelleistung
Traditionell stammt Sekundärregelleistung hauptsächlich von konventionellen, gut regelbaren Kraftwerken wie Pumpspeicherkraftwerken und Gasturbinen. Diese Anlagen können ihre Leistung schnell und präzise anpassen, was für die Frequenzregulierung unerlässlich ist.
In den vergangenen Jahren hat sich das Spektrum der Anbieter jedoch erheblich erweitert. Virtuelle Kraftwerke, die verschiedene dezentrale Anlagen zu einem Pool zusammenfassen, spielen eine zunehmend wichtige Rolle. Diese Pools können folgende Technologien umfassen:
- Batteriespeichersysteme (BESS) mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit
- Biogasanlagen mit flexibler Fahrweise
- Blockheizkraftwerke (BHKW) mit regelbarer Leistung
- Industrielle Verbraucher mit flexiblen Lasten
Die Diversifizierung der Anbieter trägt zur Versorgungssicherheit bei und kann die Kosten für Regelenergie reduzieren.
Marktmechanismus und Preisbildung
Ausschreibungsverfahren
Seit 2007 wird Sekundärreserve in wettbewerblichen Ausschreibungen vermarktet. Die Auktionen finden täglich statt und werden über die gemeinsame Internetplattform der Übertragungsnetzbetreiber abgewickelt. Anbieter müssen ihre Gebote für Sekundärregelleistung bis 9 Uhr am Vortag der Lieferung einreichen.
Das Ausschreibungssystem wurde 2018 grundlegend reformiert. Seitdem erfolgt die Vermarktung der Sekundärreserve nicht mehr in zwei großen Zeitblöcken (Haupt- und Nebenzeit), sondern in sechs 4-Stunden-Blöcken pro Tag. Diese feinere Zeitauflösung ermöglicht eine genauere Bedarfsdeckung und effizientere Preisbildung für Sekundärregelleistung.
Zweiteilige Vergütungsstruktur
Die Vergütung für Sekundärregelleistung gliedert sich in zwei Komponenten:
Leistungspreis: Dies ist eine Bereitschaftsvergütung für die Vorhaltung der Regelleistung. Anbieter erhalten diesen Preis unabhängig davon, ob ihre Anlage tatsächlich abgerufen wird. Die Preisbildung erfolgt nach dem Pay-as-Bid-Verfahren, bei dem jeder Anbieter den Preis erhält, den er geboten hat.
Arbeitspreis: Diese Vergütung wird nur für tatsächlich erbrachte Regelarbeit gezahlt. Seit 2022 gilt hier das Pay-as-Cleared-Verfahren (Marginal Pricing), bei dem alle abgerufenen Anlagen den Preis der teuersten aktivierten Anlage erhalten.
Getrennte Märkte für Leistung und Arbeit
Seit November 2020 existiert ein separater Regelarbeitsmarkt für die Vermarktung der tatsächlich erbrachten Regelenergie. Diese Trennung bietet mehrere Vorteile:
- Anbieter können auch dann Arbeitspreise bieten, wenn sie keinen Zuschlag für Leistungspreise erhalten haben
- Kurzfristige Flexibilitäten können über „Free Bids“ bis zum Gate-Closure vermarktet werden
- Die Preisbildung wird transparenter und effizienter
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Technische Anforderungen und Präqualifikation
Mindestleistung und Pooling
Die Mindestangebotsgröße für Sekundärregelleistung wurde schrittweise reduziert: von ursprünglich 5 MW auf heute 1 MW. Diese Senkung hat den Markt für kleinere Anlagen und innovative Technologien geöffnet.
Anlagen, die die Mindestleistung nicht erreichen, können sich zu Pools zusammenschließen. Dabei müssen alle Anlagen eines Pools gemeinsam die technischen Anforderungen erfüllen und als Einheit präqualifiziert werden.
Präqualifikationsverfahren
Bevor Anbieter am Markt teilnehmen können, müssen sie einen umfassenden Präqualifikationsprozess durchlaufen. Dieser umfasst:
- Nachweis der technischen Fähigkeiten zur Erbringung von Sekundärregelleistung
- Demonstration der erforderlichen Kommunikationsinfrastruktur
- Vorlage eines Redundanzkonzepts für den Fall technischer Ausfälle
- Abschluss eines Rahmenvertrags mit dem jeweiligen Übertragungsnetzbetreiber
Die konkreten Anforderungen sind im Transmission Code 2007 der deutschen Übertragungsnetzbetreiber detailliert festgelegt.
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Bedarfsermittlung und Marktentwicklung
Dynamische Bedarfsanpassung
Seit Ende 2019 ermitteln die Übertragungsnetzbetreiber den Bedarf an Sekundärregelleistung nicht mehr quartalsweise, sondern dynamisch. Die Berechnung basiert auf der tatsächlich benötigten Menge in vorherigen Zeiträumen und wird kontinuierlich angepasst.
Diese dynamische Herangehensweise führt zu einer bedarfsgerechteren Dimensionierung und kann die Kosten für die Netznutzer reduzieren, da nicht mehr Regelleistung vorgehalten wird als tatsächlich benötigt.
Europäische Harmonisierung durch PICASSO
Die europäische Integration der Regelenergiemärkte schreitet voran. Das PICASSO-Projekt (Platform for the International Coordination of Automated Frequency Restoration and Stable System Operation) zielt auf eine Harmonisierung der Sekundärregelleistung in Europa ab.
Diese Harmonisierung wird voraussichtlich zu folgenden Verbesserungen führen:
- Effizientere Nutzung grenzüberschreitender Kapazitäten
- Kostensenkungen durch größere Marktgebiete
- Verbesserte Versorgungssicherheit durch internationale Kooperation
- Standardisierte Produkte und Verfahren in ganz Europa
Kostenentwicklung und Markttrends
Die Kosten für Sekundärreserve unterlagen in den vergangenen Jahren erheblichen Schwankungen. Bis 2020 war ein grundsätzlich sinkender Trend bei den Leistungspreisen für Sekundärregelleistung zu beobachten, der hauptsächlich auf die Marktöffnung für kleinere Anlagen und das dadurch gestiegene Angebot zurückzuführen war.
Seit 2021 ist jedoch ein deutlicher Preisanstieg bei der Sekundärreserve zu verzeichnen, der primär auf die Energiekrise und stark gestiegene Gas- und CO2-Preise zurückzuführen ist. Der bevorstehende Ausstieg aus Atom- und Kohlekraft wird die Preisbildung am Markt für Sekundärregelleistung weiter beeinflussen, da konventionelle, gut regelbare Kraftwerke zunehmend durch volatile erneuerbare Energien ersetzt werden.
Historisch betrachtet hatte die Sekundärreserve lange Zeit den größten Anteil an den gesamten Regelenergiekosten in Deutschland. Diese Position ging jedoch an andere Regelenergieprodukte verloren, bevor die Energiekrise zu einem erneuten Kostenanstieg bei der Sekundärregelleistung führte.
Rolle der Sekundärreserve in der Energiewende
Mit dem fortschreitenden Ausbau erneuerbarer Energien gewinnt Sekundärregelleistung an Bedeutung. Wind- und Solaranlagen produzieren wetterabhängig und können nur begrenzt zur Netzstabilisierung beitragen. Gleichzeitig führt ihre schwankende Einspeisung zu häufigeren und stärkeren Frequenzabweichungen, die durch Sekundärreserve ausgeglichen werden müssen.
Batteriespeicher und andere flexible Technologien werden daher zu wichtigen Bausteinen der Energiewende bei der Bereitstellung von Sekundärregelleistung. Sie können nicht nur Sekundärreserve bereitstellen, sondern auch als Puffer für volatile erneuerbare Energien fungieren.
Für Investoren in Batteriespeicher und andere Flexibilitätstechnologien bietet der Markt für Sekundärreserve attraktive Erlösmöglichkeiten. Die Kombination aus Bereitschaftsvergütung und Vergütung für tatsächlich erbrachte Sekundärregelleistung kann zu stabilen und planbaren Einnahmen führen.