Stromgebotszonen in Deutschland:
Effizienz, Herausforderungen und Zukunft des Strommarkts

Die Transformation des Energiesystems in Deutschland erfordert eine stärkere Kopplung von Stromerzeugung, Netz und Verbrauch. Mit dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien gewinnen räumliche Unterschiede zwischen Angebot und Nachfrage zunehmend an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund werden Stromgebotszonen als Instrument diskutiert, um über regionale Preissignale eine effizientere Integration erneuerbarer Energien sowie eine systemdienliche Aktivierung von Flexibilität zu ermöglichen. Insbesondere aktuelle Analysen aus dem Ariadne-Projekt unter Beteiligung des Fraunhofer IEE zeigen, dass eine differenzierte Betrachtung von Strompreiszonen relevante Effizienzpotenziale im Energiesystem erschließen kann.

Im kostenbasierten Redispatch 2.0 können nur Kondensationskraftwerke und große Speicher sowie nachrangig EE- und KWK-Anlagen zur Behebung von Engpässen im Übertragungsnetz eingebunden werden. Was aber noch fehlt, ist die marktliche Einbindung von Flexibilitäten (Lasten, Multi-Use-Speicher) in die Engpassbewirtschaftung, insbesondere in Zeiten mit hoher EE-Erzeugung. 

Ein immer drängenderes Problem ist dabei der Prognosefehler der Wind- und Solarstromerzeugung, der untertägig durch Speicher ausgeglichen wird. Die aktuelle Analyse der europäischen Netzbetreiber zum Strommarktdesign belegt empirisch, dass im europäischen Intraday-Kopplungsmarkt (SIDC) mittlerweile rund 50 % der Volumina erst in den letzten zwei Stunden vor Lieferung gehandelt werden. Das verschärft die Prognoseunsicherheit für Übertragungsnetzbetreiber massiv., da nicht bekannt ist, wo im Netz Batterien ihren Fahrplan ändern. Die Redispatch-Prozesse der Netzbetreiber benötigen einen ausreichenden Vorlauf und kurativ können nicht schnell genug ausreichend thermische Kraftwerke hochgefahren werden. Dies führt sukzessive dazu, dass präventiv immer mehr EE-Strom vom Übertragungsnetzbetreiber gedrosselt werden muss.

Für einen wirtschaftlichen Betrieb von Elektrolyseuren und den Hochlauf der H2-Infrastruktur ist eine Erfüllung des 90%-EE-Anteils am zonalen Strommix entscheidend, um keinen teuren PPA-Strom beziehen zu müssen.

Länder wie Schweden bauen keine weiteren Stromkabel für den Handel zu uns, weil die Einheitszone Deutschlands die Integration in den Europäischen Binnenmarkt untergräbt. Vor diesem Hintergrund gewinnen Stromgebotszonen als Ansatz zur besseren Verknüpfung von Netz und Markt an Bedeutung.

Ergänzend zeigen aktuelle Strommarktsimulationen des Fraunhofer IEE, dass angepasste Preiszonenzuschnitte nicht nur zur Reduktion von Abregelungen beitragen können, sondern auch gezielt Investitionssignale für flexible Verbraucher wie Elektrolyseure setzen und damit die Systemintegration erneuerbarer Energien verbessern.

Die NordicTwinSeaZone stellt ein konzeptionelles Zielbild für eine stärker systemintegrierte Nutzung erneuerbarer Energien dar. Die Region umfasst Schleswig-Holstein, West-Dänemark und Hamburg und ist durch eine hohe Verfügbarkeit von Windenergie sowie Netzengpässen in Richtung Süden und einer starken Netzeinbindung nach Skandinavien geprägt.

Ziel des Ansatzes ist es, erneuerbare Stromüberschüsse nicht länger als systemisches Problem zu behandeln, sondern als Ausgangspunkt für neue industrielle Wertschöpfung. Im Zentrum steht der gezielte Aufbau von Elektrolysekapazitäten, die überschüssigen Strom in grünen Wasserstoff umwandeln.

Durch diese Kopplung von Strom- und Wasserstoffsystem entsteht zusätzliche Nachfrage genau dort, wo bislang Überangebote auftreten. Dies trägt nicht nur zur Reduktion von Abregelungen bei, sondern stabilisiert auch die lokalen Strompreise und erhöht die Investitionssicherheit für Erzeuger und industrielle Verbraucher.

Modellierungen für das Jahr 2030 zeigen, dass eine solche regionale Preiszone Abregelungen deutlich reduzieren, Preisextreme glätten und die Marktintegration erneuerbarer Energien verbessern kann. Gleichzeitig entstehen gezielte Anreize für zusätzliche flexible Nachfrage, insbesondere im Bereich der Wasserstoffproduktion.

Mit zunehmendem Ausbau von Elektrolysekapazitäten verstärken sich diese Effekte weiter: Negative Strompreise werden signifikant reduziert, die Marktwerte von Wind- und PV-Strom steigen und die Strompreisniveaus zwischen der Nordregion und dem übrigen Deutschland nähern sich an. Damit wird deutlich, dass ein engpassnaher Preiszonenzuschnitt und der Ausbau flexibler Verbraucher mit dem Ausbau von Wind und Solar systemisch in einem Gleichgewicht zusammenwirken.

Die NordicTwinSeaZone illustriert damit, wie regionale Preissignale und sektorübergreifende Integration zusammenwirken können, um strukturelle Ineffizienzen im Energiesystem zu adressieren.

Die Weiterentwicklung von Stromgebotszonen eröffnet signifikante Effizienzpotenziale, ist jedoch mit komplexen Abwägungsprozessen verbunden.

Zu den wesentlichen Chancen zählen die verbesserte Integration erneuerbarer Energien sowie die bessere Handhabung untertägiger Prognosefehler, die Reduktion netzbedingter Eingriffe und die gezielte Aktivierung von Flexibilität. Gleichzeitig können regionale Preissignale einen Beitrag zur Lenkung von Investitionen leisten. Insbesondere im Kontext des Wasserstoffhochlaufs zeigt sich, dass eine enge Kopplung von erneuerbarer Stromerzeugung und flexibler Nachfrage die Wirtschaftlichkeit von Elektrolyseuren verbessern und damit den Aufbau einer europäischen Wasserstoffwirtschaft unterstützen kann.

Demgegenüber stehen Herausforderungen hinsichtlich der nachhaltigen Ausgestaltung geeigneter Zonenzuschnitte für eine Anpassbarkeit der Terminmärkte, dem Monitoring von Marktmacht, der Sicherstellung von Investitions- und Planungssicherheit sowie der gesellschaftlichen Akzeptanz differenzierter Strompreise. Darüber hinaus sind regulatorische Rahmenbedingungen so zu gestalten, dass Übergangsprozesse effizient und verlässlich erfolgen.

Auch Weiterentwicklungen innerhalb der Einheitszone – etwa ein komplementäres, marktbasiertes und dezentrales Redispatch 3.0 oder Ansätze wie „Nutzen statt Abregeln“ – sind ausdrücklich zu begrüßen. Dabei gilt es, einen ausgewogenen Kompromiss zwischen der Vermeidung von IncDec-Gaming sowie Effizienz und Attraktivität für Marktteilnehmer zu finden.

Die Wechselwirkung zwischen Wettersituationen und lokalen Preisen ist vom Fraunhofer IEE im lokalen Agorameter veranschaulicht und in der begleitenden Studie analysiert.

Die Transformation des Energiesystems erfordert neben dem Ausbau erneuerbarer Energien eine Weiterentwicklung der Markt- und Systemarchitektur. Insbesondere in Regionen mit hohen erneuerbaren Potenzialen zeigt sich bereits heute, dass ohne geeignete Koordinationsmechanismen erhebliche Effizienzverluste auftreten. Die systemische Nutzung von Stromüberschüssen – etwa durch flexible Nachfrage oder Sektorenkopplung – wird damit zu einer zentralen Aufgabe.