Optimierungsmodelle und Forschungsfragen in der Elektrizitätswirtschaft

Schwerpunktmäßig erzielt die energiewirtschaftliche Forschung ihren Erkenntnisgewinn aus der Abbildung marktwirtschaftlicher Zusammenhänge in Modellen. Anstatt den Fokus auf Entscheidungsprobleme einzelner Akteure zu legen, wird dabei oftmals eine übergeordnete volkswirtschaftliche Perspektive eingenommen, bei der die Marktmechanismen in Form von Optimierungsproblemen abgebildet werden. Dieser Beitrag gibt exemplarisch einen Überblick der Arten von Modellen, die üblicherweise in der Elektrizitätswirtschaft Anwendung finden, und beschreibt die besonderen Charakteristika des Gutes Elektrizität, welche im Zuge von Modellierungsarbeiten zu beachten sind. Darauf aufbauend wird näher auf die verschiedenen Ausführungen klassischer Strommarkt- und Stromnetzmodelle eingegangen, die aus Sicht eines übergeordneten Planers eine systemweite Optimierung vornehmen. Anschließend bespricht der Beitrag die aktuell die Elektrizitätswirtschaft vor Herausforderungen stellenden Trends Dekarbonisierung, Digitalisierung und Dezentralisierung, welche sich mit Hilfe solcher Modelle analysieren lassen.