Mutmaßlicher Anschlag auf das Amprion-Umspannwerk: Was Netzfrequenz und Strompreise zeigen

Am Abend des 1. September kam es im Umfeld der Amprion-Umspannanlage Rommerskirchen zu einem Vorfall an mehreren Kraftwerksanschlussleitungen. Amprion hält eine Fremdeinwirkung für sehr wahrscheinlich; die Ermittlungen laufen. RWE datiert den Vorfall auf gegen 20 Uhr. In der Folge gingen fünf Braunkohleblöcke mit zusammen 4200 Megawatt Kraftwerkskapazität vom Netz. Zum Zeitpunkt des Ausfalls speisten sie nach Angaben von RWE rund 3000 MW ein.

Die allgemeine Stromversorgung blieb dennoch aufrechterhalten. Wie stark der Ausfall das System beanspruchte, lässt sich in den veröffentlichten Daten sehr gut nachvollziehen: zuerst in der Netzfrequenz, dann im Saldo des deutschen Netzregelverbunds und schließlich in den Intraday-Strompreisen.

Die Netzreaktion beginnt um 20 Uhr

Die sekündlichen Frequenzdaten liefern den genauesten zeitlichen Anhaltspunkt. Ab 19:59:13 Uhr fällt die Netzfrequenz von knapp 50 Hertz deutlich. Nach einer kurzen Zwischenerholung erreicht sie um 20:00:49 Uhr mit 49,910 Hertz ihren Tiefpunkt.

Der Frequenzeinbruch ist relativ schnell begrenzt. Das bedeutet allerdings nicht, dass das zugrunde liegende Leistungsdefizit bereits beseitigt war. Das zeigt der minütliche Netzregelverbund (NRV)-Saldo. Positive Werte stehen für eine Unterdeckung des deutschen Netzregelverbunds, negative Werte für eine Überdeckung.

Innerhalb weniger Minuten dreht der NRV-Saldo von einer Überdeckung in eine deutliche Unterdeckung. Zwischen dem letzten veröffentlichten Wert vor und dem ersten Wert nach dem Ereignis beträgt der Sprung rund 2400 Megawatt. Für 19:59 und 20:00 Uhr wird wegen des Totbands von ±500 Megawatt kein Wert angezeigt.

Die Unterdeckung ist kein kurzer Ausschlag: Der veröffentlichte NRV-Saldo bleibt bis 21:25 Uhr durchgehend über +500 Megawatt. Damit ist für mindestens 84 Minuten eine deutliche Unterdeckung sichtbar. Der genaue Nulldurchgang bleibt anschließend im nicht veröffentlichten Totband verborgen. Um 21:45 Uhr erscheint erstmals wieder ein negativer Wert; bis 22:12 Uhr erreicht die Gegenreaktion eine Überdeckung von 1815 Megawatt.

Frequenz und NRV-Saldo beschreiben dabei unterschiedliche Ebenen. Die Frequenz gilt für das gesamte kontinentaleuropäische Verbundnetz und wird durch Primärregelung sehr schnell stabilisiert. Der NRV-Saldo zeigt dagegen, wie lange Deutschland bilanziell unterdeckt bleibt. Dass die Frequenz nach wenigen Minuten wieder nahe 50 Hertz liegt, obwohl die Unterdeckung länger als eine Stunde anhält, ist daher kein Widerspruch.

Die Frequenzkurve allein beweist die Ursache nicht; gerade an Fahrplangrenzen treten regelmäßig Abweichungen auf. In Verbindung mit dem NRV-Saldo und der von RWE genannten Uhrzeit ergibt sich jedoch ein konsistentes Bild: Die physische Netzreaktion beginnt kurz vor beziehungsweise um 20 Uhr.

Der ID-AEP zeigt den kurzfristigen Preisschock

Im Stromhandel wird der Ausfall etwas später sichtbar. Für die Analyse ist der ID-AEP aussagekräftiger als ein über ein längeres Zeitfenster gemittelter Intraday-Preis. Er wird aus den letzten Geschäften des jeweiligen Viertelstundenprodukts gebildet, bis ein Handelsvolumen von mindestens 500 Megawatt erreicht ist. Damit bildet er die Bewertung unmittelbar vor Lieferbeginn ab. Der AEP-Schätzer ist dagegen ein nachträglich veröffentlichter operativer Indikator für die Kosten des Leistungsungleichgewichts.

Im Lieferintervall ab 20:00 Uhr steigt der AEP-Schätzer bereits auf 494,20 Euro pro Megawattstunde und im folgenden Intervall auf 647,68 Euro pro Megawattstunde. Der ID-AEP liegt zu diesem Zeitpunkt noch bei 124,31 beziehungsweise 266,83 Euro pro Megawattstunde. Der Markt zeigt für das 20:15 Uhr-Produkt also noch keine vergleichbare Preisreaktion.

Warum reagiert das 20:15-Produkt noch so schwach?

Zwischen dem Ereignis um 20 Uhr und dem Handelsschluss fünf Minuten vor Lieferbeginn blieben für dieses Produkt nur rund zehn Minuten. Zudem benötigt der ID-AEP ein Handelsvolumen von mindestens 500 Megawatt. Reicht das Viertelstundenprodukt dafür nicht aus, werden zusätzlich liefernahe Geschäfte des Stundenprodukts berücksichtigt. Ein Teil der einfließenden Abschlüsse war damit bereits vor dem Ausfall zustande gekommen. Für das Produkt ab 20:30 Uhr hatte der Markt mehr Zeit, Dauer und Ausmaß des Ausfalls zu erkennen und neu zu bepreisen.

Der AEP-Schätzer war für 20:15 Uhr mit rund 648 Euro pro Megawattstunde zwar bereits fast dreimal so hoch wie der Day-ahead-Preis. Er konnte aber kein rechtzeitiges Handelssignal für dieses Produkt liefern: Der Schätzer wird aus den operativen Daten der jeweiligen Viertelstunde berechnet und spätestens 30 Minuten später veröffentlicht. Außerdem fließt der ID-AEP selbst in das AEP-Modul 2 ein. Der Schätzer ist damit eher Ergebnis und nachträglicher Indikator des Ungleichgewichts als Auslöser der börslichen Preisreaktion.

• 20:30 Uhr: Der ID-AEP steigt auf 1.340,78 Euro pro Megawattstunde, der AEP-Schätzer auf 1.710,61 Euro pro Megawattstunde. Das entspricht dem 5,7- beziehungsweise 7,2-Fachen des Day-ahead-Preises.
• 20:45 Uhr: Der ID-AEP erreicht 3.916,26 Euro pro Megawattstunde und der AEP-Schätzer 5.066,52 Euro pro Megawattstunde – das 16,7- beziehungsweise 21,6-Fache von Day-ahead.
• 21:00 Uhr: Mit 3.437,57 beziehungsweise 4.627,92 Euro pro Megawattstunde bleiben beide Werte außergewöhnlich hoch. Gegenüber Day-ahead entspricht das dem 15,0- beziehungsweise 20,3-Fachen.

Der Preiseffekt beginnt folglich nicht erst um 21 Uhr. Im Lieferprodukt ab 20:30 Uhr ist die Knappheit bereits klar sichtbar; ab 20:45 Uhr wird sie extrem. Der AEP-Schätzer ist dabei weder Börsenpreis noch endgültiger reBAP. Er zeigt aber, wie teuer das Leistungsungleichgewicht in den operativen Daten bewertet wurde.

Auch die spätere Gegenreaktion taucht in den Preisdaten auf. Als der NRV-Saldo ab 21:45 Uhr in die Überdeckung dreht, fällt der AEP-Schätzer auf rund 185 Euro pro Megawattstunde. Zuvor hatte er mehr als 4.600 Euro pro Megawattstunde erreicht. Das passt zum Wechsel von massiver Unterdeckung zu einer kräftigen Gegenreaktion. Eine reine „Überreaktion des Strommarkts“ lässt sich daraus allerdings nicht isolieren: Im NRV-Saldo wirken unter anderem Regelreserve, Fahrplanänderungen, Intraday-Handel und grenzüberschreitender Austausch zusammen; in den AEP gehen zudem Regelarbeitskosten und weitere Preisbestandteile ein.

Fazit

Die drei Datensätze ergeben eine klare zeitliche Abfolge. Kurz vor 20 Uhr fällt die Frequenz, fast gleichzeitig springt der NRV-Saldo um rund 2400 Megawatt in Richtung Unterdeckung. Der AEP-Schätzer steigt bereits für die betroffenen Viertelstunden deutlich. Ab dem Lieferprodukt 20:30 Uhr folgt schließlich der ID-AEP mit Preisen von mehr als 1.300 Euro pro Megawattstunde; um 20:45 Uhr sind es fast 4.000 Euro pro Megawattstunde.

Ein Verlust von rund 3000 Megawatt tatsächlicher Einspeisung ist erheblich. Dass die Frequenzabweichung begrenzt blieb und die Versorgung nicht unterbrochen wurde, zeigt die Wirkung der gestaffelten Systemreaktion: Momentanreserve und Primärregelung stabilisieren zunächst die Frequenz, weitere Regelreserve, Fahrplananpassungen, Intraday-Handel und grenzüberschreitender Austausch gleichen das Leistungsdefizit anschließend aus. Die mindestens 84 Minuten sichtbare Unterdeckung und die spätere Überdeckung zeigen zugleich, dass dieser Ausgleich weder augenblicklich noch punktgenau erfolgt.

— Der Autor Christian Schäfer berät Investoren, Projektentwickler und energieintensive Unternehmen bei Investitionen in Großspeicher. Außerdem betreibt er die unabhängige Analyseplattform Regelleistung-Online. Zuvor war er Senior Berater bei der Arup Deutschland GmbH, Mitbegründer der Adaptive Balancing Power GmbH und Portfoliomanager im Kurzfristhandel bei der MVV Energie AG. —