Glossar

In der Direktvermarktung von Strom im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes bezeichnet der anzulegende Wert die gesetzlich festgelegte Gesamthöhe der Vergütung, die einer Erneuerbare-Energien-Anlage zusteht. Der anzulegende Wert setzt sich zusammen aus der Summe des durchschnittlichen monatlichen Strombörsenpreises, des so genannten Marktwertes, und der darauf aufsattelnden Marktprämie. Sinkt der Marktwert, steigt die Marktprämie, um die festgelegte Gesamthöhe des anzulegenden Wertes zu erreichen.

Der anzulegende Wert entsprach bei Einführung im EEG 2012 der Höhe der bisherigen festen Einspeisevergütung. Erneuerbare-Energien-Anlagenbetreiber können durch eine im Vergleich zum durchschnittlichen monatlichen Strombörsenpreis optimierte Direktvermarktung ihre Erlöse über die Höhe des ihnen zustehenden anzulegenden Wertes steigern. Wie die bisherige feste Einspeisevergütung sinkt der anzulegende Wert bei neu errichteten Erneuerbare-Energien-Anlagen regelmäßig.

Im Stromhandel bezeichnet Baseload jene Marktsegmente, die weitgehend die Grundlast abdecken. Ein Baseload-Block umfasst eine über 24 Stunden konstante Stromlieferung. Baseload bezieht sich auf das erwartete Verhalten der Stromverbraucher. Im Gegensatz zu Baseload deckt das Marktsegment Peakload im Stromhandel den Verbrauch zu Spitzenlast bzw. Mittellast in kürzeren Zeitblöcken ab.

Eine Batterie ist ein Akkumulator, der Strom mit Hilfe einer elektro-chemischen Reaktion umwandelt, um ihn zu speichern. Wurden ursprünglich nur die nicht wiederaufladbaren Speicher als Batterie bezeichnet, so wird der Begriff mittlerweile als Synonym für Akkumulatoren verwendet. Batterien können Strom zu einem späteren Zeitpunkt laden und wieder abgeben. In der Stromversorgung dienen Batterien je nach ihrer Speicherkapazität, ihrer Energiedichte der Netzstabilität oder beispielswiese der Steigerung des lokalen Eigenverbrauchs von Strom wetterabhängiger Photovoltaik-Anlagen. Eine weite Verbreitung haben Batterien außerdem als Starterbatterien für Fahrzeuge mit Verbrennungmotor und in Haushaltsgeräten. Verstärkt kommen sie als Traktationsbatterien in Elektrofahrzeugen zum Einsatz. Die Lebensdauer von Batterien wird durch die maximale Zahl der Lade- und Entladezyklen bestimmt.

Erneuerbare-Energien-Anlagen erzeugen mit ihrer installierten Leistung üblicherweise nicht während aller 8.760 Stunden eines Jahres in Volllast Strom. Die Bemessungsleistung drückt diese Differenz aus. Sie liegt je nach Nutzungsgrad der installierten Leistung mehr oder weniger stark unter der installierten Leistung, da für ihre Berechnung die tatsächlich erzeugte Strommenge durch die 8.760 Stunden geteilt wird. Die Bemessungsleistung ist damit die Jahresdurchschnittsleistung einer Erneuerbare-Energien-Anlage. Sie wird üblicherweise in Kilowatt ausgedrückt und ist für die Vergütung z.B. von Biogas-BHKW im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes relevant.

Biodiesel ist ein in Deutschland weit verbreiteter Biokraftstoff. Biodiesel wird mittels eines chemischen Prozesses, der Umesterung, aus Pflanzenöl von Ölpflanzen unter Einsatz von Alkohol gewonnen. In Deutschland kommt hauptsächlich Raps zum Einsatz. Auch Sonnenblumenöl, Soja- und Palmöl können verarbeitet werden, wenn Produzenten nachweislich bestimmte ökologische Mindestkriterien einhalten. Neben der Nutzung von Pflanzenölen zur Kraftstoffherstellung können auch Reststoffe wie Fritier- oder Bratfett für die Biodieselproduktion genutzt werden. Nebenprodukt der Produktion von Biodiesel ist Glycerin, das in der chemischen Industrie zum Einsatz kommt. Rapsschrot, ein weiteres Koppelprodukt der Biodieselproduktion, dient als Futtermittel. Biodiesel kann sowohl als Reinkraftstoff getankt werden oder fossilem Dieselkraftstoff in Deutschland bis zu einem Anteil von 7 Prozent beigemischt werden.

Bioenergie umfasst die Strom-, Wärme- und/oder Kraftstofferzeugung aus Energiepflanzen, Energieholz und biogenen Reststoffen mit Hilfe von Bioenergieanlagen.

In Ottomotoren kann als Alternative zum fossilen Benzin der Biokraftstoff Bioethanol genutzt werden. Als Rohstoffe für die Herstellung von Bioethanol eignen sich stark zucker- und stärkehaltige Pflanzen wie Zuckerrüben, Zuckerrohr, Roggen, Weizen, Mais und Kartoffeln. In Deutschland kommen hauptsächlich Getreide und Zuckerrüben zum Einsatz. Wie herkömmlicher Alkohol wird Bioethanol durch alkoholische Gärung aus Zucker mit Hilfe von Mikroorganismen gewonnen und anschließend durch thermische Trennverfahren gereinigt. Bioethanol kann sowohl als Reinkraftstoff (sog. E85) getankt werden oder fossilem Ottokraftstoff in Deutschland bis zu einem Anteil von 10 Prozent (E10) beigemischt werden.

Biogas entsteht, wenn Biomasse unter Ausschluss von Licht und Sauerstoff in einem Gärbehälter, dem Fermenter einer Biogasanlage, durch bestimmte Bakterien abgebaut wird. Biogas besteht aus Methan, Kohlendioxid, Sauerstoff, Stickstoff und Spurengasen (u.a. Schwefelwasserstoff). Der Hauptbestandteil, das Methan, ist energetisch nutzbar. Biogas kann sowohl aus Energiepflanzen (z.B. Mais, Getreide) als auch aus Rest- und Abfallstoffen wie Biomüll, Abfälle aus der Nahrungsmittel­industrie, Ernteresten und Stroh sowie tierischen Exkrementen wie Gülle und Mist gewonnen werden. Das in einer Biogasanlage erzeugte Biogas kann in einem Blockheizkraftwerk zu Strom und Wärme umgewandelt werden. Wird Biogas aufbereitet und gereinigt (sog. Biomethan), kann es auch direkt in bestehende Erdgasnetze eingespeist und fossilem Erdgas beigemischt oder in Fahrzeugen mit Gasmotor als Kraftstoff genutzt werden.

Biogas-Blockheizkraftwerke (BHKW) verbrennen Biogas, um daraus gleichzeitig Strom und Wärme zu gewinnen. Biogas-BHKW können in unmittelbarer Nähe der Fermenter einer Biogasanlage installiert sein oder den Energieträger Biogas mittels einer Biogasleitung über eine Entfernung von mehreren Kilometern beziehen.

Biogasanlagen sind Anlagen, die Energiepflanzen, tierische Exkremente und andere biogene Reststoffe zu Biogas vergären. das vor Ort in der Regel in Blockheizkraftwerken (BHKW) zu Strom und Wärme umgewandelt wird. An einigen Anlagen wird Biogas auch zu Biomethan aufbereitet, das in das Erdgasnetz eingespeist wird, um es als Biokraftstoff für Fahrzeuge mit Gasmotor zu verwenden oder anderenorts zur Strom- und Wärmeerzeugung in BHKW zu entnehmen.

Biogene Reststoffe werden im Gegensatz zu Energiepflanzen nicht eigens für die energetische Nutzung angebaut, sondern fallen bei anderen wirtschaftlichen Aktivitäten an. Sie werden nicht als Abfall, sondern als Energieträger betrachtet. Die Nutzung von Bioenergie beruht zu großen Teilen auf biogenen Reststoffen wie tierischen Exkrementen (z.B. Gülle, Mist), Bio- und Grünabfällen, Ernteresten, Stroh, Klärschlamm, Hausabfall, Altfett und tierischen Fetten.

Aus Biomasse gewonnener Kraftstoff für den Betrieb von Verbrennungsmotoren (z.B. in Fahrzeugen oder Blockheizkraftwerken) oder Heizungen. Zu Biokraftstoffen zählen Biodiesel, Bioethanol, Biomethan (aus Biogas), reine Pflanzenöle und die synthetischen Biomass-to-Liquid (BtL) – Kraftstoffe.

Biomasse ist der Oberbegriff für alle Stoffe organischer Herkunft, die ihr Wachstum letztlich der Nutzung der Sonnenenergie verdanken. Es kann unterschieden werden zwischen den in der Natur lebenden Pflanzen und Tieren, deren Rückständen (z.B. abgestorbene Pflanzen wie Stroh) und Nebenprodukten (z.B. Exkremente wie Gülle), sowie im weiteren Sinne allen organischen Stoffen, die durch eine technische Umwandlung (z.B. Papier, Zellstoff, Pflanzenöl) oder durch eine andere Nutzung entstanden sind (z.B. Bioabfälle aus der Nahrungsmittelindustrie). Aus Sicht der Bioenergie wird Biomasse unterteilt in Energiepflanzen, Energieholz sowie biogene Reststoffe.

siehe biogene Reststoffe

Methan (CH₄) ist der Hauptbestandteil von Biogas, das aus der Vergärung von Biomasse gewonnen wird. Nach der Aufbereitung, bei der die anderen Biogasbestandteile abgeschieden werden, kann es ins Erdgasnetz eingespeist werden. Es steht damit zum Beispiel für den Einsatz in Blockheizkraftwerken oder als Treibstoff für Fahrzeuge zur Verfügung. Dieses aus Biogas gewonnene Methan bezeichnet man als Biomethan. Es ist identisch mit den Eigenschaften von Erdgas.

Die Bereitstellung von Blindleistung ist eine Systemdienstleistung zur Erhaltung der Netzstabilität. Die Blindleistung ist neben der Wirkleistung ein Teil der elektrischen Scheinleistung (Gesamtleistung). Nur die Wirkleistung umfasst die Leistung, die über das Stromnetz an einen Endverbraucher abgegeben wird. Die Blindleistung wird zum Aufbau von elektromagnetischen Feldern benötigt, kann aber nicht als Energie genutzt werden, d.h. sie verrichtet keine Arbeit. Die Bereitstellung von Blindleistung ist jedoch wichtig für eine stabile Spannung im Netz, weil es beim Transport von Strom über große Distanzen zu einem Spannungsabfall kommt. Je länger ein Netz, desto größer sind die Spannungsverluste. Um regional die Spannung stabil zu halten, muss Blindleistung eingespeist bzw. entnommen werden.

Ein Blockheizkraftwerk ist eine Anlage zur gekoppelten Erzeugung von Strom und Wärme nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung.

siehe Emissionshandel

siehe CO₂-Zertifikate, siehe Emissionshandel

Im Rahmen des europäischen Emissionshandels müssen die Betreiber fossiler Kraftwerke und bestimmter Industrieanlagen über CO₂-Zertifikate verfügen. Die Zertifikate berechtigen zum Ausstoß einer bestimmten Menge an Kohlendioxid in die Atmosphäre. Daher werden die Zertifikate auch Emissionsrechte genannt. Die Menge an CO₂-Zertifikaten ist begrenzt und sinkt über die Zeit.

Der Day-Ahead-Handel, auch D-1-Markt bezeichnet, ist neben dem kurzfristigeren Intraday-Handel ein Teil des Spotmarkts. Der Day-Ahead-Handel kann an der Strombörse oder außerhalb der Strombörse bilateral zwischen zwei Handelspartnern stattfinden. Er bezeichnet jene Lieferverträge für Strom, die für die Lieferung am Folgetag abgeschlossen werden. Angebote können bis 12 Uhr des Verkaufstages abgegeben werden. In einer Auktion werden dann die Preise für die einzelnen Stunden des Folgetages ermittelt. An der Europäischen Strombörse European Power Exchange (EPEX) werden Stromlieferungen in Stunden-Blöcken oder Mehrstundenblöcken gehandelt. Das Handelsvolumen des Day-Ahead-Marktes ist kleiner als das des Intraday-Marktes.

Der Begriff beschreibt die Differenz zwischen den Kosten für die Bereitstellung einer Energieeinheit und den daraus erzielten Erlösen. Im Zusammenhang mit dem Strommarkt beziehen sich Deckungsbeiträge auf die Differenz zwischen den kurzfristigen Grenzkosten zur Erzeugung einer bestimmten Strommenge und dem Erlös aus der verkauften Strommenge. Wenn die kurzfristigen Grenzkosten unter dem Marktpreis liegen, bleibt für den Erzeuger ein Deckungsbeitrag, mit dem er die Investition einer Erzeugungsanlage refinanziert, die Fixkosten deckt und Gewinne erwirtschaftet. Sind die kurzfristigen Grenzkosten höher als der aktuelle Marktpreis, wird der Betreiber die Anlage in der Regel still stehen lassen. Die Grenzkosten der Stromerzeugung bestimmter Kraftwerke, der so genannten Grenzkraftwerke, bestimmen deren Einsatzreihenfolge für den Strommarkt, die so genannte Merit Order.

Dekarbonisierung beschreibt einen umfassenden Prozess, bei dem in allen Bereichen der Wirtschaft auf die Nutzung der kohlenstoffbasierten fossilen Energieträger schrittweise verzichtet wird.

siehe Lastmanagement

siehe Lastmanagement

In Mülldeponien entstehen aus der verrottenden Biomasse, die deponiert wurde, Gase. Ein Bestandteil dieses so genannten Deponiegases ist energiereiches Methan. Das Deponiegas wird aus der Mülldeponie gesaugt, um es in Blockheizkraftwerken (BHKW) für die Strom- und Wärmeproduktion in Kraft-Wärme-Kopplung zu nutzen.

Der Begriff Direktvermarkung im Sinne des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) bezeichnet den Verkauf erzeugten Stroms aus einer Erneuerbare-Energien-Anlage durch den Betreiber an einen von ihm ausgewählten Abnehmer. Dies kann z.B. ein lokaler Betrieb oder auch ein Stromhändler sein. Eine Vermarktung des produzierten Stroms erfolgt für die meisten Anlagen über einen Direktvermarkter an der Strombörse. Dieser versucht, die Erlöse aus dem Anlagenbetrieb zu optimieren, z.B. indem er den erneuerbaren Strom möglichst zu Zeiten hoher Börsenstrompreise verkauft oder die Stromerzeugung zu Zeiten niedriger Preise reduziert. Die Anlagenbetreiber erhalten zusätzlich zu den Erlösen aus der Direktvermarktung an der Strombörse eine Marktprämie. Diese Marktprämie deckt die Differenz ab zwischen dem monatlichen Mittelwert des Börsenstrompreises EPEX Spot und dem anzulegenden Wert, d.h. der im EEG festgelegten Gesamthöhe der Vergütung, die dem Betreiber je erzeugter Kilowattstunde zusteht. Andere Formen der Direktvermarktung wie der Vertrieb von Strom aus EEG-Anlagen über Ökostromanbieter im Rahmen des Grünstromprivilegs liefen mit dem EEG 2012 aus.

Als Eigenstromverbrauch oder Eigenverbrauch wird der Stromverbrauch verstanden, der von einem Verbraucher aus eigenen Erzeugungsanlagen – und nicht von einem Dritten – befriedigt wird. Der selbst produzierte Strom wird vor Ort bzw. in eigenen Stromleitungen verbraucht und somit nicht in das öffentliche Stromnetz eingespeist. So verfügen beispielsweise Industriebetriebe mit einem hohen Elektrizitätsverbrauch zum Teil über eigene Kraftwerke, die ihren eigenen Strombedarf zumindest partiell decken. Aber auch Privatpersonen, die auf ihren Hausdächern Solarstrom produzieren, können diesen zum Teil direkt zum Betrieb von Haushaltsgeräten verbrauchen. Eigenstromverbrauch wird bei Anlagen, die nach Inkrafttreten der EEG-Novelle im August 2014 in Betrieb genommen werden, anteilig mit der EEG-Umlage belastet. Mieterstrommodelle ermöglichen Eigenverbrauch auch für Verbraucher, die nicht Eigentümer des Gebäudes sind, auf dessen Dach Solarstrom produziert wird.

Strom aus Erneuerbare-Energien-Anlagen genießt Vorrang bei der Einspeisung ins Netz. Die Regeln für das Einspeisemanagement beschreiben, unter welchen Bedingungen die Einspeisung dennoch unterbunden werden kann. Nach § 14 (1) EEG dürfen Netzbetreiber EEG-Anlagen mit einer Anschlussleistung von mehr als 100 Kilowatt ferngesteuert abregeln, wenn die Netzstabilität nicht mehr gewährleistet werden kann. Die entgangenen Einnahmen für den abgeregelten Strom müssen dennoch durch den Netzbetreiber vergütet werden. Einspeisemanagement ist nur zur Gewährleistung der Netzstabilität vorgesehen.

Die Einspeisevergütung ist die im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) festgelegte Mindestvergütung für die Einspeisung von Strom aus Erneuerbare-Energien-Anlagen in das öffentliche Stromnetz während eines Zeitraums von 20 Jahren. Durch die hohe Investitionssicherheit und den Druck zur Senkung der Stromerzeugungskosten ist die feste Einspeisevergütung zu einem weltweiten Erfolgsmodell für die massenhafte Markteinführung von Erneuerbare-Energien-Anlagen geworden. In Deutschland tritt an die Stelle der Einspeisevergütung die Direktvermarktung mit der Ergänzung der Erlöse aus der Vermarktung an der Strombörse mit einer Marktprämie.

Die Elektrolyse ist ein Prozess, bei dem elektrischer Strom den Austausch von Elektronen zwischen zwei Reaktionspartnern auslöst. Bekanntestes Beispiel ist die Elektrolyse von Wasser. Dabei wird durch elektrischen Strom Wasser in seine beiden Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten. So wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Wasserstoff dient dann als Speichermedium.

Elektromobilität bezeichnet alle Fahrzeuge, die mit elektrischem Strom betrieben werden. Elektromobilität ist sowohl im Schienenverkehr (Elektroloks, Straßenbahnen, U-Bahnen) möglich als auch im Straßenverkehr (Elektrofahrräder, Elektroautos). Auch im Flug- und Schiffsverkehr werden elektrische Antriebsmotoren verwendet. Der Strom in der Elektromobilität über Leitungen, Batterien oder Brennstoffzellen bereitgestellt. Sinkende Kosten von Batterien, größere Reichweiten und der Aufbau einer flächendeckenden Ladeinfrastruktur begünstigen die Markteinführung von Elektrofahrzeugen im Straßenverkehr. Aus Sicht eines überwiegend auf Erneuerbaren Energien basierenden Energiesystems ermöglicht es die Elektromobilität, erneuerbaren Strom auch im Verkehrssektor einzusetzen und den dort dominierenden fossilen Energieträger Erdöl zu ersetzen. Batterien von Elektrofahrzeugen können als mobile Stromspeicher zudem eine wichtige Rolle beim Lastmanagement und für die Netzstabilität übernehmen. Emissionsfreiheit erreicht Elektromobilität jedoch ausschließlich, wenn zusätzlich erzeugter erneuerbarem Strom genutzt wird.

Der Emissionshandel ist ein marktwirtschaftlich orientiertes Klimaschutzinstrument. In der Europäischen Union wurde der Emissionshandel (EU Emissions Trading System, ETS) 2005 eingeführt, um die Industrie und Energiewirtschaft zu veranlassen, Maßnahmen zu ergreifen, ihren Ausstoß klimaschädlicher Gase zu reduzieren. Dabei wird zunächst staatlich eine Obergrenze für den gesamten CO₂-Ausstoß festgelegt. Daraus ergibt sich eine bestimmte Menge an CO₂-Zertifikaten. Diese werden Kraftwerksbetreibern und Industriebetrieben als Verschmutzungsrechte zugeteilt und berechtigen die Unternehmen, eine bestimmte Menge an Treibhausgasen auszustoßen. Überschreitet ein Emittent das Kontingent seiner Verschmutzungsrechte, muss er weitere Zertifikate erwerben oder in Emissionsreduktionsmaßnahmen investieren. Gleichzeitig können Unternehmen, die ihren Ausstoß besonders stark senken, die nicht benötigten Zertifikate veräußern und so ihre Einnahmen erhöhen. Auf diese Weise sollen CO₂-Minderungspotenziale möglichst kosteneffizient erschlossen und die durch den CO₂-Ausstoß entstehenden externen Kosten, wie etwa Umweltschäden, teilweise internalisiert und die Volkswirtschaft entlastet werden. Wenn die Zertifikatmengen zu groß bzw. die Reduktionsziele zu niedrig sind, kommt es wie in der EU zu einem Preisverfall der CO₂-Zertifikate, wodurch der Emissionshandel keine Wirkung entfalten kann.

Endenergie ist der den Endverbrauchern zur Verfügung gestellte Teil der Primärenergie, der nach Abzug aller Umwandlungsverluste in Form von Endenergieträgern wie Strom, Wärme oder Kraftstoffen übrig bleibt.

Effizienz bezeichnet das Verhältnis von erzieltem Ertrag und eingesetzter Arbeit, also von Aufwand und Nutzen. Bei der Energieeffizienz geht es um einen möglichst hohen Wirkungsgrad bei der Energieumwandlung bzw. um einen möglichst geringen Energieverbrauch von Gebäuden, Geräten und Maschinen. Die Steigerung der Energieeffizienz bedeutet, dass die gleiche (oder mehr) Leistung mit einem geringeren Energieaufwand bereitgestellt wird.

Energieeinsparung umfasst alle Maßnahmen, die den Energieverbrauch senken. Energieeinsparung ist allerdings nicht das Gleiche wie die Steigerung der Energieeffizienz: Bei der Steigerung der Energieeffizienz geht es darum, durch technische Mittel weniger Energie für die gleiche Leistung aufzuwenden. Demgegenüber bezieht sich der Begriff Energieeinsparung meist auf ein geändertes Nutzerverhalten, das den Energieverbrauch reduziert. Im Falle des Autoverkehrs bedeutet Effizienzsteigerung zum Beispiel, dass durch technische Weiterentwicklungen für dieselbe Strecke weniger Energie in Form von Kraftstoff benötigt wird. Energie einsparen lässt sich aber auch durch ein verändertes Nutzerverhalten, zum Beispiel durch die Reduktion der Geschwindigkeit oder den Umstieg auf das Fahrrad.

Energiepflanzen sind Pflanzen, die gezielt für die energetische Nutzung angebaut werden. Kulturpflanzen, die sich besonders gut für die energetische Nutzung eignen, sind in Deutschland z.B. Getreide wie Mais, Weizen, Roggen oder Triticale, neben Gräsern wie z.B. Weidelgras und Chinaschilf (Miscanthus). Als Energiepflanzen werden auch Ölsaaten wie z.B. Raps und Sonnenblumen sowie außerhalb Deutschlands Ölpalmen und Soja genutzt. Heimische Energiepflanzen sind außerdem schnell wachsende Hölzer wie Pappeln und Weiden in so genannten Kurzumtriebsplantagen (KUP), ferner z.B. Rüben sowie Hanf. Ob eine Kulturpflanze als Energiepflanze genutzt wird, entscheidet sich möglicherweise erst nach der Ernte, da die meisten der in Deutschland angebauten Energiepflanzen gleichzeitig auch als Futtermittel, Nahrungsmittel oder als Rohstoff für die stoffliche Nutzung z.B. in der chemischen Industrie in Frage kommen.

Als Energiespeicher bezeichnet man Technologien, die bei Bedarf Energie aufnehmen, speichern und wieder abgeben können. Speicher werden anhand der zu speichernden Energieform, des Speichermediums, ihrer Speicherkapazität und Entladezeit unterschieden. Stromspeicher werden unterschieden in erstens mechanische Speicher, z.B. Pumpspeicherkraftwerke, Druckluftspeicher und Schwungmassespeicher, zweitens elektrische Speicher, z.B. Konsendatoren und supraleitende Spulen, drittens elektro-chemische Speicher wie Batterien und viertens chemische Speicher, z.B. Wasserstoff und synthetisches Methan. Wärmespeicher werden unterschieden nach erstens sensiblen Speichern, bei denen das Speichermedium seine fühlbare Temperatur verändert, z.B. Wasserspeicher, Gestein, Beton, Keramik und Flüssigsalz, zweitens Latentwärmespeichern, bei denen sich der Aggregatzustand des Speichermediums ändert, z.B. Phasenwechselmaterialien wie Paraffin, sowie drittens thermochemischen Speichern, bei denen durch eine chemische Reaktion die Zusammensetzung und Temperatur des Speichermediums verändert wird, z.B. Sorptionsspeicher wie Silikagel.

Der Energieverbrauch ist der (umgangssprachliche) Begriff für den Einsatz von Endenergieträger, d.h. von Kraftstoffen, Wärme und Strom zur Deckung des Energiebedarfs von Endverbrauchern.

Das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) hat als primäres Ziel die möglichst sichere, verbraucherfreundliche, effiziente und umweltverträgliche Versorgung mit Strom und Gas. Es schafft den Rahmen für die Marktstrukturen auf dem Energiemarkt. Damit soll ein fairer Wettbewerb zwischen den Energieversorgern sowie eine stabile und leistungsfähige Infrastruktur sichergestellt werden. Zudem begrenzt es die freie Preisbildung und regelt die Zuständigkeiten der Bundesnetzagentur, die als Regulierungsbehörde durch das Gesetz zur Marktaufsicht und -intervention befugt ist.

Der Energy-Only-Markt (EOM) beschreibt das Prinzip, dass im Stromgroßhandel nur die erzeugte Kilowattstunde gehandelt wird und Anlagenbetreiber ausschließlich durch den Verkauf von erzeugten Strommengen Erlöse erzielen können. Durch die Merit Order-Logik sind für die Preisbildung allein die kurzfristigen Erzeugungskosten einer Anlage entscheidend. Weitere Leistungen, wie zum Beispiel die Bereithaltung von Erzeugungskapazitäten, werden im Energy-Only-Markt nicht berücksichtigt oder honoriert. Für fossile Kraftwerke erweist sich das bestehende Marktdesign als zunehmend schwierig, da sie bei steigenden Anteilen wetterabhängiger Erneuerbarer Energien und Überkapazitäten konventioneller Kraftwerke mit sinkenden Volllaststunden bei gleichzeitig sinkenden Börsenstrompreisen zu kämpfen haben. Die erzielten Deckungsbeiträge reichen damit nicht mehr zur Refinanzierung der Investitionen in die Anlagen aus. In mehreren europäischen Ländern sind vor diesem Hintergrund Kapazitätsmärkte eingeführt worden, die neben der erzeugten Kilowattstunde auch Erlöse für das bloße Bereithalten von installierter Leistung ermöglichen.

Die Entladezeit bezeichnet den Zeitraum, innerhalb dessen das Speichermedium eines Energiespeichers die gespeicherte Energie wieder freigeben kann. Bei der Entladezeit können Kurz-, Mittel- und Langzeitspeicher voneinander unterschieden werden. Zu den Kurzzeitspeichern, die innerhalb von Sekunden bis Minuten Energie bereitstellen können, zählen z.B. Schwungradspeicher oder Batterien. Sie sind durch eine hohe Leistungsdichte, aber geringe Speicherkapazität gekennzeichnet. Tagesspeicher haben eine größere Kapazität und sind in der Lage, Energie über Zeitspannen zwischen einer bis zehn Stunden bereitzustellen. Dazu gehören beispielsweise Pumpspeicherkraftwerke oder Druckluftkraftwerke. Um über Wochen bis Monate hinweg Energie zu speichern, kommt z.B. das Erdgasnetz in Frage, in dem Wasserstoff und synthetisches Methan gespeichert werden können. Von der Länge der Speicherfähigkeit ist noch die Aktivierungsgeschwindigkeit abzugrenzen. Denn nicht nur für wie lange, sondern auch wie schnell Energie aus einem Speicher bereitgestellt oder eingespeichert werden kann, ist für die Stromwirtschaft entscheidend.

EPEX ist die Abkürzung für die Europäische Strombörse European Power Exchange (EPEX), die unter anderem eine Plattform für den Spotmarkt für Strom organisiert.

Erdwärme ist eine erneuerbare Energiequelle, die als natürliche Wärme unterhalb der Erdoberfläche vorkommt. Der Begriff wird als Synonym für Geothermie verwendet. Erdwärme kann grundsätzlich an fast jedem Standort genutzt werden. Bei der oberflächennahen Geothermie wird die Erdwärme aus Tiefen bis 400 Metern mit Hilfe von Wärmepumpen zur Wärmeversorgung eingesetzt. Die Tiefengeothermie (> 400 m) wird sowohl zur Wärme- als auch zur Stromerzeugung genutzt. Wirtschaftlich interessant für die geothermische Stromerzeugung sind insbesondere die Bereiche in Deutschland, deren geologische Formationen Schichten mit heißem Wasserangebot führen. Sie finden sich vor allem in den oberrheinischen und norddeutschen Tiefebenen sowie im süddeutschen Molassegebiet. Neben dieser so genannten hydrothermalen Geothermie gibt es die petrothermale Geothermie. Mit diesem Verfahren kann Strom und Wärme auch dort erzeugt werden, wo es kein heißes Wasser im Untergrund gibt. Um dennoch die hohe Temperatur des trockenen Gesteins nutzen zu können, wird dabei Wasser in das Gestein gepresst.

Eine Erdwärmepumpe ist ein Gerät, das unter Energiezufuhr die natürlich vorhandene Erdwärme auf ein höheres Temperaturniveau anheben kann. In einer Wärmepumpe wird die oberflächennahe Geothermie mittels einer Erdsonde oder eines Erdwärmekollektors auf einen Wärmeträger übertragen. Der Wärmeträger in der Wärmepumpe nimmt diese Wärme auf und verdampft schnell. Der elektrische Kompressor der Wärmepumpe verdichtet den Dampf. Dadurch steigt dessen Temperatur weiter an. Die entstehende Wärme kann dann zum Heizen und für die Warmwasserbereitung genutzt werden. Die Funktionsweise der Wärmepumpe ist vergleichbar mit der des Kühlschranks. Während der Kühlschrank allerdings seinem Innenraum die Wärme entzieht und nach außen abgibt, entzieht die Wärmepumpe dem Erdreich die Wärme und gibt sie als Heizenergie ab.

Wasserkraft, Windenergie, Sonnenenergie, Biomasse und Erdwärme sind erneuerbare Energiequellen, die im Gegensatz zu den fossilen Energieträgern Erdöl, Erdgas, Stein- und Braunkohle sowie dem Kernbrennstoff Uran auf der Erde unendlich zur Verfügung stehen oder sich in einem nach menschlichen Maßstäben überschaubaren Zeitraum selbst erneuern.

Die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien wird in Deutschland durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördert. Anlagenbetreiber haben – je nach Technologieart und Größe der Anlage – für den Zeitraum von 20 Jahren einen Anspruch auf eine Vergütung für jede produzierte Kilowattstunde (kWh) Strom. Die Vergütungen für Strom aus Wind-, Solar- und Bioenergie sowie Wasserkraft und Geothermie unterscheiden sich in ihrer Höhe. Auch innerhalb der Technologiearten gibt es Unterschiede. So ist die EEG-Vergütung von Photovoltaik-Anlagen abhängig von der Größe der Anlage, die der Windenergie ist abhängig vom Standort der Anlage.

Die Vergütung des regenerativen Stroms ist auch abhängig davon, in welchem Jahr die Anlage installiert wurde, da die Vergütungssätze für Neuanlagen degressiv gestaltet sind. Während kleine Anlagen die Vergütung in Form einer festen Einspeisevergütung über ihren Verteilnetzbetreiber erhalten, wird der Strom größerer Anlagen überwiegend die Direktvermarktung an der Strombörse zuzüglich einer Marktprämie vergütet. Die Differenz zwischen der Gesamtsumme der bundesweiten EEG-Vergütungen und dem Erlös für den erneuerbaren Strom an der Strombörse wird als EEG-Umlage auf den Strompreis für Endverbraucher umgelegt.

Der Begriff wird häufig als Synonym für synthetisches Methan genutzt, das durch das Power-to-Gas-Verfahren unter ausdrücklicher Nutzung von ausschließlich erneuerbarem Strom gewonnen wird. Es ist wie Biomethan identisch mit fossilem Erdgas und kann in das bestehende Gasnetz eingespeist, in Gaskraftwerken und BHKW zur Strom- und Wärmeerzeugung oder mit Gasmotoren im Verkehrssektor genutzt werden.

Der volkswirtschaftliche Begriff umfasst Kosten, die aufgrund wirtschaftlicher Tätigkeit entstehen, aber nicht in den Marktpreisen des erzeugten Produktes enthalten sind. Die Kosten werden in dem Fall nicht vom Verursacher getragen, sondern zum Beispiel vom Steuerzahler. Ein typisches Beispiel für externe Kosten sind Umwelt-, Klima- und Gesundheitsschäden, die etwa durch den Betrieb eines Kohlekraftwerks entstehen.

Ein Fermenter ist der Gärbehälter einer Biogasanlage, in dem unter Licht- und Sauerstoffabschluss Energiepflanzen und biogene Reststoffe vergoren werden, um Biogas zu gewinnen.

Fernwärme ist thermische Energie, die durch ein System isolierter Rohre zum Endverbraucher gelangt. Die Energie wird überwiegend zur Heizung von Gebäuden und als Warmwasser genutzt. Das heiße Wasser, das in das Fernwärmenetz eingespeist wird, stammt aus Heizwerken, Heizkraftwerken. Letztere gewinnen mittels Kraft-Wärme-Kopplung gleichzeitig Strom und nutzbare Abwärme. Die meisten Anlagen werden noch mit Kohle oder Erdgas betrieben, es gibt aber auch Anlagen, die Biomasse (z.B. Holzhackschnitzel) oder Erdwärme nutzen. Auch Solarthermie-Anlagen können ihre Wärme in Fernwärmenetze einspeisen. Eine offizielle Abgrenzung zwischen Fernwärme und Nahwärme gibt es nicht. Von Fernwärme spricht man meist bei Wärmenetzen, in die Heiz(kraft)werke mit mehreren Megawatt installierter thermischer Leistung einspeisen.

Die Flexibilitätsprämie ist eine im Erneuerbare-Energien-Gesetz 2012 eingeführte finanzielle Unterstützung für die Betreiber von Biogas– bzw. Biomethan-BHKW, die die installierte Leistung ihrer BHKW steigern, um nicht mehr in Grundlast rund um die Uhr Strom zu erzeugen. Durch die Erweiterung der installierten Leistung sowie ausreichende Gas- und Wärmespeicher kann zu bestimmten Zeiten die Einspeisung von Strom ins Netz gestoppt werden, um zu einem späteren Zeitpunkt umso mehr Biogas zu verstromen. Die Flexibilitätsprämie gibt damit einen Anreiz, die Stromerzeugung von Biogas-BHKW stärker an der Stromnachfrage auszurichten. Voraussetzung für die Gewährung der Flexibilitätsprämie ist die Teilnahme an der Direktvermarktung. Die Biogas-BHKW müssen zu einem flexiblen Betrieb nach Fahrplan befähigt werden. Für die zusätzlich installierte Leistung wird je Kilowatt während eines Zeitraums von maximal zehn Jahren die Flexibilitätsprämie von 130 Euro gezahlt. Die Bemessungsleistung als Jahresdurchschnittsleistung des BHKW darf mit der zusätzlich installierten Leistung nicht gesteigert werden.

Der Flexibilitätszuschlag setzt das Modell der im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2012 eingeführten Flexibilitätsprämie für Betreiber von Biogas– bzw. Biomethan-BHKW fort und gilt für alle im Rahmen des EEG 2014 neu errichteten Anlagen mit mehr als 100 Kilowatt installierter Leistung. Der Flexibilitätszuschlag liegt mit 40 Euro Förderung für jedes Kilowatt zusätzlich für die Flexibilisierung installierter Leistung niedriger als bei der Flexibilitätsprämie. Der Flexibilitätszuschlag wird allerdings nicht für maximal zehn, sondern für eine Dauer von 20 Jahren gewährt.

siehe Netzfrequenz

Ein Generator ist ein Gerät zur Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie. Die mechanische Energie stammt meist aus einer Turbine, die etwa von strömendem Wasser, von Wind oder von Dampf, z.B. aus einem geothermischen Kraftwerk, angetrieben wird.

Geothermie ist eine erneuerbare Energiequelle, die als natürliche Wärme unterhalb der Erdoberfläche vorkommt. Der Begriff wird als Synonym für Erdwärme verwendet. Geothermie kann grundsätzlich an fast jedem Standort genutzt werden. Bei der oberflächennahen Geothermie wird die Erdwärme aus Tiefen bis 400 Metern mit Hilfe von Wärmepumpen zur Wärmeversorgung eingesetzt. Die Tiefengeothermie (> 400 m) wird sowohl zur Wärme- als auch zur Stromerzeugung genutzt. Wirtschaftlich interessant für die geothermische Stromerzeugung sind insbesondere die Bereiche in Deutschland, deren geologische Formationen Schichten mit heißem Wasserangebot führen. Sie finden sich vor allem in den oberrheinischen und norddeutschen Tiefebenen sowie im süddeutschen Molassegebiet. Neben dieser so genannten hydrothermalen Geothermie gibt es die petrothermale Geothermie. Mit diesem Verfahren kann Strom und Wärme auch dort erzeugt werden, wo es kein heißes Wasser im Untergrund gibt. Um dennoch die hohe Temperatur des trockenen Gesteins nutzen zu können, wird dabei Wasser in das Gestein gepresst.

Die Grenzkosten sind im Stromhandel an der Strombörse die variablen Kosten, die mit der Erzeugung einer zusätzlichen Strommenge für die Deckung des Bedarfs zu einem bestimmten Zeitpunkt verbunden sind. Die Grenzkosten der verschiedenen Kraftwerke haben eine zentrale Bedeutung für den Stromhandel: Unter idealtypischen Bedingungen richtet sich der an der Strombörse ermittelte Marktpreis nach den Grenzkosten des letzten (teuersten) Kraftwerks, dem sogenannten Grenzkraftwerk, das zur Deckung der Nachfrage gerade noch benötigt wird. Für den Spotmarkt sind dabei die kurzfristigen Grenzkosten entscheidend, die variable Kostenbestandteile beinhalten. Dazu zählen die Brennstoffkosten, die Kosten für Emissionszertifikate oder die Kosten durch Verschleiß. Die Fixkosten als weiterer Bestandteil der Stromerzeugungskosten eines Kraftwerks spielen hingegen für die Grenzkosten keine Rolle.

Unter idealtypischen Bedingungen richtet sich der an der Strombörse ermittelte Marktpreis nach den Grenzkosten des letzten (teuersten) Kraftwerks, das zur Deckung der Nachfrage gerade noch benötigt wird. Dieses Kraftwerk wird als Grenzkraftwerk bezeichnet. Es bestimmt die Einsatzreihenfolge (Merit Order) und gleichzeitig den für alle Kraftwerke zu einem bestimmten Zeitpunkt einheitlichen Börsenstrompreis.

Die Grundlast ist in der Stromversorgung jener Teil der installierten Leistung, die während eines Jahres oder Tages durchgehend mindestens benötigt wird. Zu den Grundlastkraftwerken gehören bisher vor allem Atomkraftwerke und Braunkohlekraftwerke, die aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen rund um die Uhr meist unverändert in Volllast betrieben werden, ohne ihre Stromerzeugung in größerem Umfang an andere Faktoren wie Verbrauchsschwankungen oder wetterabhängige Stromerzeugung anzupassen. Im Gegensatz dazu beschreiben die Begriffe Mittellast und Spitzenlast den höheren Strombedarf am Tag, der von anderen Stromerzeugern abgedeckt wird. Mit zunehmendem Anteil der wetterabhängigen Wind- und Solarenergie nimmt der Bedarf an Grundlastkraftwerken ab, während der Bedarf an zeitlich flexiblerem Ausgleich steigt. Im Stromhandel bezeichnet Baseload jene Marktsegmente, die weitgehend die Grundlast abdecken. Ein Baseload-Block umfasst im Gegensatz zu Peakload eine über 24 Stunden konstante Stromlieferung.

Spannungen über ein Kilovolt (kV) werden in Mittelspannung, Hoch– und Höchstspannung unterteilt. Einheitliche Abgrenzungen gibt es dafür jedoch nicht. Üblicherweise gelten Spannungsbereiche zwischen 30 und 110 kV als Hochspannung. Im deutschen Hochspannungsnetz muss für die Netzstabilität eine Netzspannung von 60 oder 110 kV eingehalten werden. Hochspannungsleitungen gehören mit dem Mittel- und Niederspannungsnetz zum sogenannten Verteilnetz. Sie dienen dem regionalen Stromtransport und der Versorgung von kleineren Städten. Am Mittel- und Hochspannungsnetz sind kleinere bis mittlere Kraftwerke angeschlossen, wie zum Beispiel ganze Windparks, größere Photovoltaik-Freiflächenanlagen oder große Bioenergieanlagen. Auch große Stromverbraucher wie Industriebetriebe sind teilweise direkt am Mittel- und Hochspannungsnetz angeschlossen.

Die Bemessungsleistung eines Biogas– oder Biomethan-BHKW, d.h. die jährliche Durchschnittsleistung, darf nicht erhöht werden, wenn die installierte Leistung mit Förderung der Flexibilitätsprämie bzw. des Flexibilitätszuschlags erweitert wird. Die bisherige Bemessungsleistung wirkt damit als Höchstbemessungsleistung, deren Überschreiten zum Verlust des Anspruchs auf Förderung durch die Marktprämie führt.

In der Energietechnik werden Netzspannungen über 200 Kilovolt als Höchstspannung bezeichnet. Sie wird für den überregionalen Transport von Strom über ausgedehnte Strecken gewählt, um die Leitungsverluste möglichst gering zu halten. Das Höchstspannungsnetz stellt die oberste Ebene des hierarchisch gegliederten Stromnetzes dar. Die Funktion als überregionales Rückgrat unterscheidet das Höchstspannungsnetz als Übertragungsnetz von den Verteilnetzen. Für die vier deutschen Übertragungsnetze sind die Betreiber Amprion, Tennet TSO, 50Hertz Transmission und TransnetW verantwortlich. Großkraftwerke wie Atomkraftwerke, Kohlekraftwerke oder auch Offshore-Windparks speisen ihren Strom direkt in das Höchstspannungsnetz ein, wo er dann großräumig verteilt wird. Nach Transformation auf Hoch-, Mittel- und Niederspannung fließt der Strom dann über die Verteilnetze bis zu den Endverbrauchern.

Holzkraftwerke sind Anlagen, die Energieholz zur Stromerzeugung nutzen. Wird neben Strom gleichzeitig Wärme in Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) erzeugt, spricht man von Holzheizkraftwerken. Es handelt sich dabei um Anlagen mit mehreren Megawatt (MW) installierter elektrischer Leistung, die üblicherweise im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) Strom in das Stromnetz einspeisen.

Die Holzenergie ist ein wichtiger Teil der Bioenergie und fasst Strom-, Wärme- und Kraftstofferzeugung auf der Grundlage von Energieholz zusammen. Dazu zählt einerseits Waldholz aus der Forstwirtschaft, z.B. Rohholz, Waldrestholz und Landschaftspflegeholz, sowie andererseits das bei späteren Verarbeitungsschritten anfallende Industrieholz, z.B. Sägespäne, Sägemehl, Schwarzlauge, Rinde und Altholz. In Form von Bioenergieträgern wie Holzhackschnitzeln, Scheitholz, Holzpellets oder Holzbriketts kommt es zum Einsatz in Holzheiz(kraft)werken, in Holzvergaseranlagen, Hackschnitzelheizungen, Scheitholzöfen und -kaminen, Scheitholzheizungen, in Kraftwerken der Zellstoffindustrie oder beigefeuert in Müllverbrennungsanlagen und konventionellen Kraftwerken.

Holzhackschnitzel sind ein Bioenergieträger, der aus maschinell zerkleinertem Energieholz wie Rohholz, Waldrestholz und Landschaftspflegeholz gewonnen wird. Auch aus der Ernte schnellwachsender Hölzer von Kurzumtriebsplantagen (KUP) können Holzhackschnitzel gewonnen werden. Die Normen geben eine maximale Größe von ca. drei bis fünf Quadratzentimeter vor.

Holzpellets sind in Stäbchenform gepresstes Energieholz aus getrocknetem, naturbelassenem Restholz (Industrierestholz wie Sägemehl und Hobelspäne bzw. Waldrestholz). Holzpellets können zur Strom- bzw. Wärmeerzeugung eingesetzt werden, z.B. in Holzpelletheizungen oder beigefeuert in Müllverbrennungsanlagen und anderen konventionellen Kraftwerken.

Holzgas entsteht beim Erhitzen von Holz unter Luftabschluss. Bei der Holzvergasungstechnik wird Holz zunächst verschwelt. Das Schwelgas kann dann in einem BHKW bzw. in Gasmotoren verbrannt werden. Holzgas kann auch – ähnlich wie Biomethan und Erdgas – als Kraftstoff im Verkehrsbereich dienen. Die Holzvergasung gilt als wichtige Zukunftstechnologie, weil sie gegenüber anderen vergleichbaren Techniken höheren elektrischen Wirkungsgrad bietet. Holzvergaseranlagen erzeugen häufig in gewerblichen Anwendungen Strom und Wärme und befinden sich in der Markteinführung.

Die hydrothermale Geothermie ist neben der petrothermalen Geothermie eine Form der Tiefengeothermie. Sie nutzt bereits vorhandenes heißes Thermalwasser im Erdreich zur Strom- und Wärmegewinnung.

Die installierte Leistung, auch Erzeugungskapazität genannt, ist die elektrische (oder thermische) Leistung, die eine einzelne Anlage oder mehrere Kraftwerke maximal bereitstellen können, inklusive der für den Eigenverbrauch benötigten Kapazität. Sie wird in Megawatt (MW) oder Gigawatt (GW) angegeben.

Intelligente Netze stehen als Sammelbegriff für eine flexible Verknüpfung von Stromerzeugung, Stromtransport und Lastmanagement mit Hilfe moderner Kommunikations- und Informationstechnologie. Synonym wird auch von Smart Grids gesprochen. Der Einsatz von digitaler Technologie soll künftig eine automatisierte Betriebsführung von Verteilnetzen bzw. Übertragungsnetzen ermöglichen und dabei immer höhere Anteile erneuerbarer und dezentraler Erzeugungstechnologien sicher und effizient in das Versorgungssysstem integrieren. Ein Teil dieser modernen Netzbetriebsführung sind neue digitale, „intelligente“ Stromzähler (Smart Meter).

Intelligente Stromzähler werden als Sammelbegriff für digitale Stromzähler verwendet. Synonym wird auch der Begriff Smart Meter verwendet. Digitale Stromzähler erfassen im Gegensatz zu bisher genutzten Stromzählern nicht nur die verbrauchten Strommengen, sondern den genauen Zeitpunkt und damit den Lastverlauf eines Verbrauchers. Durch die detaillierten und in Echtzeit aufgelösten Informationen zu ihrem Verbrauchsverhalten sollen Verbraucher stärker mit dem Stromhandel interagieren können, z.B. durch die Teilnahme an Lastmanagement. Je nach Modell übermittelt ein intelligenter Stromzähler die Daten direkt an den Stromversorger, kann Verbrauchs- und Kostenprognosen abgeben und visualisieren. Durch finanzielle Anreize wie zeitvariable Stromtarife mit im Tagesverlauf wechselnden Strompreisen können Verhaltensänderungen initiiert werden, die die Verbrauchsschwankungen reduzieren. Damit könnten vorhandene Kraftwerkskapazitäten besser ausgelastet und wetterabhängiger Wind- und Solarstrom effizienter in die Netze integriert werden. Die tatsächlichen Kostenvorteile sowie Datenschutzfragen sind im Zusammenhang mit der Einführung von intelligenten Stromzählern umstritten.

Der Intraday-Handel ist neben dem Day-Ahead-Handel Teil des Spotmarkts an der Strombörse. Er bezeichnet jene Lieferverträge für Strom, die am kurzfristigsten abgeschlossen werden. Im Gegensatz zum Day-Ahead-Handel werden nicht in einer Auktion Einheitspreise für jede Stunde festgelegt. Stattdessen werden kontinuierlich bis zu 30 Minuten vor der Lieferung die Preise durch Verträge zwischen zwei Handelspartnern gebildet. An der Europäischen Strombörse European Power Exchange (EPEX) werden Stromlieferungen in Stunden-Blöcken, Halbstundenblöcken oder Viertelstundenblöcken gehandelt. Intraday-Handel kann jedoch auch außerhalb der Strombörse bilateral zwischen zwei Partnern stattfinden. Das Handelsvolumen des Intraday-Marktes ist kleiner als das des Day-Ahead-Marktes.

Die Jahreshöchstlast bezeichnet den Zeitpunkt im Jahr, an dem die höchste Stromnachfrage (Last) auftritt. Dieser Zeitpunkt tritt üblicherweise an Wochentagen im Winter in den frühen Abendstunden auf. Dann arbeitet die Industrie noch, gleichzeitig kommen viele Menschen von der Arbeit nach Hause und schalten Licht und elektrische Geräte ein. Bei einem kalten Winter fällt die Höchstlast höher aus, da zum Beispiel die Heizungspumpen mehr arbeiten. Die Jahreshöchstlast gilt als Richtwert, um zu bestimmen, welche Kraftwerkskapazitäten gesichert zur Verfügung stehen müssen, um zu jedem Zeitpunkt die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Dabei gilt die Maxime, dass die Versorgungssicherheit in Deutschland vollständig durch inländische Erzeugungskapazitäten gesichert sein soll.

Kapazitätsmärkte sind Modelle für die Organisation des Stromgroßhandels. Neben dem bisherigen Energy-Only-Markt bieten Kapazitätsmärkte nicht nur Erlöse für eine erzeugte Strommenge, sondern für die bloße Bereitstellung von Erzeugungskapazität.

Die Gestaltung der Kapazitätsmärkte unterscheidet sich national. Gemeinsam ist den Kapazitätsmarktmodellen, dass sie auf die grundlegenden Veränderungen im Stromgroßhandel reagieren, die sich aus dem Ausbau der Erneuerbaren Energien ergeben. Diese haben nahezu keine Grenzkosten. Gerade Windenergie- und Solaranlagen haben relativ hohe Investitionskosten, aber kaum Betriebskosten, da sie keine Brennstoffe benötigen. Sie stehen darum in der Einsatzreihenfolge des Kraftwerksparks (Merit Order) ganz vorne.

Je mehr erneuerbarer Strom mit sehr niedrigen Grenzkosten eingespeist wird, desto geringer fällt der Strompreis an der Börse aus, da Kraftwerke mit hohen Grenzkosten, wie zum Beispiel Gaskraftwerke, nur noch selten zum Zuge kommen. Gerade in der Mittagszeit, wenn die Einspeisung aus Photovoltaik-Anlagen hoch ist, wird dieser Merit Order-Effekt deutlich.

Bevor eine größere installierte Leistung von Photovoltaik-Anlagen Strom einspeiste, waren die Börsenstrompreise zu diesem Zeitpunkt am höchsten. Spitzenlastkraftwerke wie Erdgas- oder Pumpspeicherkraftwerke konnten dann hohe Deckungsbeiträge erzielen. Da nun Solarstrom die Spitzenlast zu großen Teilen abdecken kann, ist dies nicht mehr der Fall. Der insgesamt gesunkene Börsenstrompreis und die schrumpfende Differenz zwischen den Preisen für Baseload und Peakload haben zur Konsequenz, dass die Rentabilität von Neuinvestitionen in fossile Kraftwerke und Energiespeicher sinkt. Der Betrieb bestimmter bestehender Kraftwerke mit hohen Grenzkosten lohnt nicht mehr.

Da für die Netzstabilität und zum Ausgleich von sonnen- und windarmen Zeiten jedoch Erzeugungskapazitäten und Stromspeicher erforderlich sind, sind in mehreren europäischen Ländern Kapazitätsmärkte eingeführt worden. Ob Kapazitätsmärkte tatsächlich den notwendigen Ausgleich der wetterabhängigen Solar- und Windstromerzeugung garantieren oder ineffizient und wettbewerbsverzerrend wirken, wird in Wissenschaft und Politik kontrovers diskutiert.

Siehe Kapazitätsmarkt

Eine Kilowattstunde ist eine Einheit zur Messung von Energiemengen. Dabei entspricht eine Wattstunde (1 Wh) ca. 3,6 Kilojoule (kJ). 1.000 Wh sind eine Kilowattstunde (1 kWh) und 1.000 kWh sind eine Megawattstunde (MWh). Ein typischer Drei-Personen-Haushalt verbraucht etwa 3.500 Kilowattstunden Strom im Jahr. Eine Kilowattstunde Strom reicht aus, um beispielsweise 15 Stunden Radio zu hören, eine Maschine Wäsche zu waschen oder Mittagessen für vier Personen zu kochen.

Das in Kläranlagen bei der Abwasserreinigung entstehende Klär- oder Faulgas enthält energiereiches Methan. Das Klärgas wird gesammelt und in Blockheizkraftwerken (BHKW) in Kraft-Wärme-Kopplung zu Strom und Wärme umgewandelt.

Kohlenstoffdioxid ist ein farbloses, geruchsneutrales Gas aus Sauerstoff und Kohlenstoff. Es entsteht bei der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe, insbesondere der fossilen Energieträger. Kohlenstoffdioxid trägt erheblich zum Klimawandel bei, der zu einer durchschnittlichen Erwärmung der Erdatmosphäre um 0,8 Grad Celsius im vergangenen Jahrhundert geführt hat. Die Folgen davon sind unter anderem der Anstieg des Meeresspiegels, die Zunahme von Stürmen und Dürren und das Abschmelzen der Gletscher.

Ein Kombikraftwerk verknüpft und steuert eine Vielzahl kleiner und dezentraler (erneuerbarer) Stromerzeugungsanlagen, die flexibel auf wetterbedingte Schwankungen oder Bedarfsschwankungen reagieren können. Die Kombination von Wind-, Solar-, Biomasse- und Wasserkraftanlagen ermöglicht eine Stromproduktion, die ebenso zuverlässig und leistungsstark ist wie bei mit fossilen Energieträgern betriebenen Großkraftwerken. Windenergieanlagen und Solarmodule leisten dabei je nach Verfügbarkeit von Wind und Sonne ihren Beitrag zur Stromerzeugung. Je nach Bedarf werden zum Ausgleich Biogas, Wasserkraft oder Speicher eingesetzt.

Der Begriff der Wertschöpfung bezeichnet die Schaffung von ökonomischen Werten. Kommunale Wertschöpfung wird definiert als Summe aus den erzielten Gewinnen (nach Steuern) beteiligter Unternehmen, den Nettoeinkommen der beteiligten Beschäftigten und den auf Basis der betrachteten Wertschöpfungsschritte gezahlten Steuern. Die kommunale Wertschöpfung durch Erneuerbare Energien in Deutschland ist eine Teilmenge der gesamten Wertschöpfung, die durch Produktion, Errichtung und Betrieb von Anlagen zur Nutzung Erneuerbarer Energien induziert wird. Zieht man von der gesamten Wertschöpfung diejenigen Vorleistungen und Rohstoffe ab, die aus dem Ausland kommen, so verbleibt die Wertschöpfung, die dem nationalen Bezugsraum zuzurechnen ist. Die Wertschöpfung bei der Energiebereitstellung aus erneuerbaren Energieträgern erfolgt zum großen Teil regional, wohingegen die Wertschöpfung der Energieversorgung aus importierten fossilen Energieträgern zu großen Teilen im Ausland stattfindet.

Kondensatoren sind Stromspeicher, die zusammen mit supraleitenden Spulen zur Gruppe der elektrischen Speicher gehören.

Bei der Stromerzeugung durch Verbrennung eines Energieträgers in thermischen Kraftwerken entsteht immer auch Wärme. Bei herkömmlichen Kraftwerken wird diese Abwärme ungenutzt über Kühltürme an die Umwelt abgegeben, wohingegen sie bei der Kraft-Wärme-Kopplung ausgekoppelt und über ein Wärmenetz als Nah- oder Fernwärme nutzbar gemacht wird. Das steigert den Wirkungsgrad und bedeutet somit eine wesentlich höhere Energieeffizienz.

Kurzumtriebsplantagen (KUP) bezeichnen mehrjährige Kulturen von schnellwachsenden Energiepflanzen, z.B. Pappeln oder Weiden auf landwirtschaftlich genutzten Flächen. Sie zeichnen sich durch einen hohen Zuwachs von Biomasse in relativ kurzer Zeit aus. Die Ernte wird meist als Holzhackschnitzel verarbeitet und für die Strom- und/oder Wärmeerzeugung genutzt.

Unter Lastabwurf versteht man das Trennen von Stromverbrauchern vom Stromnetz (Stromausfall) oder das Abschalten von einzelnen Stromerzeugungsanlagen. Er wird in der Regel automatisch ausgelöst, wenn die Netzstabilität gefährdet ist, bzw. eine Überlastung der Generatoren eines Kraftwerks droht. Bezogen auf das Stromnetz handelt sich also um eine Schutzmaßnahme, um einen drohenden Zusammenbruch des kompletten Netzes zu vermeiden und das Netz zu stabilisieren. Die Regeln für einen Lastabwurf sind von den Netzbetreibern festgelegt. Besondere Lastabwurfverträge gibt es mit einigen Großverbrauchern, wie zum Beispiel Kühlhäusern, die als Gegenleistung für einen günstigen Strompreis unter bestimmten Bedingungen ihren Verbrauch unterbrechen müssen.

Lastmanagement beschreibt aktive Änderungen des Energieverbrauchs mit dem Ziel, diesen zeitlich zu verschieben und besser mit dem Energieangebot in Einklang zu bringen. Synonym wird auch der Begriff des Demand Side Management (DSM) und Demand Response verwendet. Im bisherigen Stromversorgungssystem bestimmt in der Regel die Stromnachfrage der Verbraucher den Betrieb von Kraftwerken. Das Stromangebot passt sich durch die Betriebsweise der Kraftwerke den Nachfrageschwankungen an. Im Zuge eines immer stärker auf Erneuerbare Energien ausgerichteten Stromversorgungssystems wird es künftig wichtig, die Last teilweise auch dem Angebot, d.h. vor allem der Verfügbarkeit von Wind- und Solarstrom anpassen zu können. Wenn Verbraucher verstärkte zum Zeitpunkt der Wind- und Solarstromerzeugung Strom nachfragen, können möglicherweise Kosten eingespart werden, z.B. für Stromspeicher und für den Netzausbau, die ohne diese Flexibilität erforderlich wären, um Angebot und Nachfrage in Einklang zu bringen. Lastmanagement setzt Anreize voraus, die Verbraucher zu Verhaltensänderungen bewegt, z.B. durch zeitabhängige, sich im Tagesverlauf verändernde Strompreise.

Die Leistung ist die physikalische Größe, die die bereitgestellte oder genutzte elektrische oder thermische Energie bezogen auf eine bestimmte Zeiteinheit angibt. Die installierte Leistung für die Strom- oder Wärmeerzeugung wird in Watt (W) angegeben. 1.000 W entsprechen einem Kilowatt (1 kW), 1.000 kW sind ein Megawatt (MW) und 1.000 MW ein Gigawatt (GW). Häufig wird die installierte Leistung eines Kraftwerks auch als Kapazität bezeichnet.

Erzeuger von erneuerbarem Strom haben im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) Anspruch auf die Zahlung einer Einspeisevergütung bzw. einer Marktprämie. Um bei der Auszahlung einen negativen EEG-Kontostand zu vermeiden und Zinskosten einzusparen, führte die 2012 in Kraft getretene EEG-Novelle die Liquiditätsreserve als Puffer ein. Die Liquiditätsreserve darf maximal 10 Prozent der verbleibenden Differenz zwischen Einnahmen und Ausgaben des EEG-Kontos betragen.

Die Marktprämie ist eine finanzielle Förderung für erneuerbaren Strom, mit der die Differenz überbrückt wird zwischen dem monatlichen Mittelwert des Börsenstrompreises einerseits und dem anzulegenden Wert laut Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) andererseits, welcher die Gesamthöhe der Vergütung definiert, die dem Anlagenbetreiber je Kilowattstunde zusteht. Die Erzeuger von erneuerbarem Strom, die im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes keinen Anspruch auf eine feste Einspeisevergütung haben bzw. auf die feste Einspeisevergütung verzichten, vermarkten ihren Strom in der Direktvermarktung über einen Stromhändler an der Strombörse. Dieser Direktvermarkter versucht, die Erlöse aus dem Anlagenbetrieb zu optimieren, z.B. indem er den erneuerbaren Strom möglichst zu Zeiten hoher Börsenstrompreise verkauft oder die Stromerzeugung zu Zeiten niedriger Preise reduziert. Da die üblicherweise sehr niedrigen Einnahmen an der Strombörse keine ausreichenden Deckungsbeiträge ermöglichen, sind die Anlagenbetreiber auf die Marktprämie angewiesen.

Als Merit-Order wird die Einsatzreihenfolge von Kraftwerken bezeichnet, die sich an der Strombörse ergibt. Die Abfolge richtet sich nach den Grenzkosten des letzten (teuersten) Kraftwerks, das zur Deckung der Nachfrage gerade noch benötigt wird. Damit kommen zuerst die Kraftwerke mit den niedrigsten Grenzkosten zum Einsatz und am Schluss die teuersten.

Aufgrund des gesetzlichen Einspeisevorrangs für Erneuerbare-Energien-Anlagen kommen deren Strommengen vorrangig in der Merit-Order, der Einsatzreihenfolge an der Strombörse, zum Zuge. Dies wirkt sich wie eine Absenkung der Stromnachfrage aus und senkt den Börsenstrompreis, da zunehmend die Stromerzeugung aus teureren konventionellen Kraftwerken verdrängt wird. Abgesehen von der Vorrangregelung wirkt sich die Stromerzeugung aus Erneuerbaren- Energien-Anlagen auch dadurch preissenkend aus, dass die Erzeugung aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen mit sehr niedrigen Grenzkosten verbunden ist, da keine Brennstoffe benötigt werden. Dieser Preis senkende Effekt der Erneuerbaren Energien auf den Strompreis wird Merit-Order-Effekt genannt. Er reduziert die Einnahmen der konventionellen Stromerzeuger und senkt gleichzeitig die Kosten für Stromlieferanten und auch die Verbraucher, soweit die Lieferanten die durch den Merit-Order-Effekt erzielten Einsparungen auch weiterreichen.

Die Methanisierung ist ein Verfahren zur Gewinnung von synthetischem Methan durch Nutzung von Strom. Das durch Methanisierung erzeugte synthetische Methan kann in einem überwiegend auf Erneuerbaren Energien basierendem Energiesystem der Zukunft die notwendige mittel- und langfristige Speicherung von Strom ermöglichen. Für die Überbrückung von wetterabhängigen Schwankungen der Wind- und Solarenergie kommt dem Verfahren große Bedeutung zu. Vor der eigentlichen Methanisierung wird mit Hilfe von Strom per Elektrolyse zunächst Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Anschließend wird der gewonnene Wasserstoff unter Zugabe von Kohlendioxid (CO₂) im sogenannten Sabatier-Prozess in Methan umgewandelt, das herkömmlichem Erdgas entspricht. Dadurch können die Transport- und Speicherkapazitäten des Erdgasnetzes genutzt werden. Bei Bedarf kann das gespeicherte Methan z.B. in einem Gasturbinenkraftwerk rückverstromt werden, in der Wärmeversorgung oder im Verkehr zum Antrieb von Fahrzeugen mit Gasmotor zum Einsatz kommen. Das Konzept wird auch als „Power to Gas“-Verfahren bezeichnet.

siehe Minutenreserveleistung (MRL)

siehe Minutenreserveleistung (MRL)

Die Minutenreserveleistung (MRL) zählt neben der Primärregelleistung (PRL) und der Sekundärregelleistung (SRL) zu den drei Arten von Regelenergie, die zur Stabilisierung der Netzfrequenz dienen. Bei der Minutenreserve handelt sich um eine vorgehaltene Leistung, die innerhalb von 15 Minuten zur Verfügung steht. Kraftwerke der Minutenreserve sind zum Beispiel Steinkohle-, Gas- und Pumpspeicherkraftwerke. Auch Biogas-BHKW und andere Bioenergieanlagen können technisch Minutenreserve bereitstellen. Minutenreserveleistung wird telefonisch vom Betreiber des Übertragungsnetzes angefordert.

Die Mittellast ist in der Stromversorgung jener Teil der installierten Leistung, die während eines Jahres oder Tages nicht wie die Grundlast durchgehend benötigt wird, jedoch zeitlich länger gedeckt werden muss als die reine Spitzenlast. Typische Mittellastkraftwerke sind Steinkohlekraftwerke. Sie können ihre Stromerzeugung in beschränktem Umfang an andere Faktoren wie Verbrauchsschwankungen oder wetterabhängige Stromerzeugung anpassen.

Mit Mittelspannung ist in der Energietechnik meist ein Spannungsbereich zwischen einem und 30 Kilovolt (kV) gemeint. Es gibt jedoch keine genaue Abgrenzung. Auch Werte bis zu 75 kV werden oft als Mittelspannung bezeichnet. Zur Anwendung kommt die Mittelspannung im Mittelspannungsnetz, das für die regionale Verteilung von Strom im Bereich von einigen Kilometern bis zu 100 Kilometer zuständig ist und dem Niederspannungsnetz übergeordnet ist. Mittelspannungsnetze dienen zur Stromversorgung einzelner Stadtteile, ganzer Ortschaften oder Industriebetriebe. Die über dem Mittelspannungsnetz liegende Spannungsebene ist das Hochspannungsnetz.

Die Must-run-Kapazität ist die installierte elektrische Leistung von Kraftwerken, die mindestens erforderlich ist, um die Netzstabilität durch die Systemdienstleistungen Blindleistung und Regelenergie zu gewährleisten. Sie bildet als so genannte rotierende Masse einen Sockel installierter Leistung von bisher vor allem konventionellen Großkraftwerken. Zunehmend erbringen jedoch auch Erneuerbare-Energien-Anlagen die notwendigen Systemdiensleistungen und reduzieren damit die konventionelle Must-run-Kapazität.

Nachwachsende Rohstoffe sind land- und forstwirtschaftlich erzeugte Biomassen, die zur Energieerzeugung oder als Werkstoff genutzt wird. Die Energie aus NawaRo ist Bioenergie und erneuerbar, wenn sie nachhaltig gewonnen, das heißt nicht mehr Biomasse genutzt wird als auch wieder nachwächst.

Nahwärme ist die Übertragung von Wärme zu Heizzwecken über ein Nahwärmenetz zwischen verschiedenen Gebäuden über verhältnismäßig kurze Strecken. Nahwärme wird im Unterschied zur Fernwärme in kleinen, dezentralen Einheiten realisiert und bei relativ niedrigen Temperaturen übertragen. Nahwärmenetze werden z.B. aus Wärme von Blockheizkraftwerken, aber auch aus Solarthermieanlagen oder Erdwärmepumpen gespeist. Im Zuge der verstärkten Nutzung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich spielt der Ausbau von Nahwärmenetzen eine große Rolle. Eine offizielle Abgrenzung zwischen Fernwärme und Nahwärme gibt es nicht. Von Nahwärme spricht man meist bei Heiz(kraft)werken bis zu wenigen Megawatt thermischer Leistung.

Bei einem Überangebot an Strom kann es im Stromgroßhandel zu negativen Preisen kommen. Das bedeutet, dass der Stromerzeuger den Abnehmer für den Verbrauch von Strom bezahlt.

Erstmals aufgetreten ist diese Situation im Winter 2009. Zu negativen Strompreisen kann es bei einer hohen Einspeisung aus Erneuerbaren Energien bei gleichzeitig geringer Stromnachfrage kommen. Sie treten daher in der Regel am Wochenende bzw. an Feiertagen in der Nacht auf.

Ursache ist die geringe Flexibilität des bestehenden Kraftwerksparks. Konventionelle Großkraftwerke bleiben trotz hoher Einspeisung aus Erneuerbaren Energien oft am Netz. Gerade Braunkohle- und Atomkraftwerke müssen mit einer gewissen Mindestleistung betrieben werden. Nach einem vollständigen Abschalten dauert das Wiederanfahren teilweise sehr lange. Ein häufiges Herauf- und Herunterregeln ist zudem mit einer überproportionalen Belastung der Kraftwerke und verstärktem Verschleiß verbunden, so dass es für die Betreiber oftmals günstiger ist, einen sehr geringen oder negativen Börsenpreis in Kauf zu nehmen, als ihre Kraftwerke zu drosseln.

Das Netzentgelt bzw. Netznutzungsentgelt ist die Vergütung, die Verteilnetzbetreiber und Übertragungsnetzbetreiber für Betrieb, Instandhaltung und Erweiterung der Stromnetze bzw. der Gasnetze von den Netznutzern erhalten. In Abhängigkeit vom Verbrauchsprofil und der Anschlussleistung gelten unterschiedliche Netzentgelte. Sie können sich zusammensetzen aus einem an der Größe des Stromanschlusses orientierten Grundpreis sowie einem am Verbrauch orientierten Arbeitspreis und einem an Netzspannung und Nutzungsdauer orientierten Leistungspreis. Netzentgelte werden über den Strom- bzw. Gaspreis an Endverbraucher umgelegt.

Die Netzfrequenz beschreibt die Schwingungen der elektrischen Netzspannung. Sie wird in Hertz (Hz) gemessen. Für den stabilen Betrieb eines Stromnetzes ist eine gleichmäßige Netzfrequenz notwendig, die in Europa bei 50 Hz liegt. Nur wenn die Einspeisung von Strom in ein Netz und die Entnahme von Strom aus einem Netz stets völlig ausgeglichen sind, kann sich diese stabile Netzfrequenz einstellen. Übermäßige Frequenzschwankungen müssen durch die kurzfristige Bereitstellung von Regelenergie (Primär-, Sekundär- oder Minutenreserve) vermieden werden. Dadurch lassen sich Differenzen zwischen dem prognostizierten Stromverbrauch und der prognostizierten bzw. bestellten Stromerzeugung aller erneuerbaren und konventionellen Anlagen und Kraftwerke ausgleichen. Grundsätzlich muss eine Mindestkapazität von Anlagen Strom erzeugen (Must-run-Kapazität), um die Frequenz stabil zu halten.

Die Netzspannung wird in Volt gemessen und bezeichnet die unterschiedlichen elektrischen Spannungsebenen. Je nach Höhe der Spannung und Auslegung des Stromnetzes können unterschiedlich große Strommengen von einem Stromerzeuger zu einem Verbraucher fließen. Zur Erhaltung der Netzstabilität muss die Netzspannung im deutschen Niederspannungsnetz in einem Toleranzbereich um 230 Volt (V) bzw. 400 V gehalten werden. Im Mittelspannungsnetz müssen 3 bis 30 Kilovolt (kV), im Hochspannungsnetz 60 oder 110 kV und im Höchstspannungsnetz 220 oder 380 kV eingehalten werden. Um die Netzstabilität zu garantieren und einen Spannungsabfall zu verhindern, muss Blindleistung erzeugt bzw. entzogen werden.

Soll die Stromversorgung stabil und ohne Unterbrechungen gewährleistet werden, muss die Netzstabilität gesichert sein. Nur wenn zu jedem Zeitpunkt exakt so viel Strom ins Netz eingespeist wird, wie verbraucht wird, kann die Netzstabilität gehalten werden. Zur Sicherung der Netzstabilität trägt einerseits eine möglichst schwankungsfreie Netzspannung bei sowie andererseits eine gleichmäßige Netzfrequenz. Geraten Netzspannung bzw. Netzfrequenz außerhalb ihrer Toleranzbereiche, können Geräte, die an das Stromnetz angeschlossen sind, Schaden nehmen. Im schlimmsten Fall bricht die Stromübertragung vollständig zusammen. Für den Erhalt der Netzstabilität rufen die Netzbetreiber von Anlagenbetreibern oder Verbrauchern Systemdienstleistungen ab: Eine schwankungsfreie Netzspannung wird durch Blindleistung gewährleistet und eine gleichmäßige Netzfrequenz durch die Bereitstellung von Regelenergie.

Niederspannung bezeichnet die niedrigste Spannungsebene, die bei Wechselspannung bis 1.000 Volt (1 Kilovolt, kV) reicht und bei Gleichspannung bis 1.500 Volt (1,5 kV). Im deutschen Niederspannungsnetz muss die Spannung im Bereich von 230 Volt (V) für Haushaltsanschlüsse oder 400 V gehalten werden. Das Niederspannungsnetz dient der Feinverteilung des Stroms an die Endkunden und ist die streckenmäßig am weitesten verzweigte Spannungsebene innerhalb des deutschen Stromnetzes. Niederspannungsnetze bilden die unterste Ebene des hierarchisch gegliederten Stromnetzes.

Die oberflächennahe Geothermie nutzt die Energie, die in Erdschichten bis 400 Meter Tiefe oder im Grundwasser gespeichert ist. Die hier herrschenden Temperaturen von 8 bis 12 °C lassen sich mit Hilfe von Wärmepumpen, Erdwärmekollektoren oder Erdwärmesonden zur Bereitstellung von Raumheizung und Warmwasser nutzen. Zunehmend werden Wärmepumpen auch zur Kühlung von Gebäuden verwendet und die überschüssige Wärme in der Erde für den Winter gespeichert.

Der OTC-Handel (“Over the Counter”) umfasst den außerbörslichen Stromgroßhandel. Bei diesem direkten Handel zwischen Stromerzeuger und Abnehmer wird wie an der Strombörse unterschieden nach Spotmarkt und Terminmarkt, wobei der Spotmarkt üblicherweise Handelsabschlüsse mit einem Erfüllungszeitraum von unter bzw. beim der Terminmarkt über einer Woche umfasst. Der an der Strombörse ermittelte Preis ist ein wichtiger Orientierungspunkt für den OTC-Handel.

Das Senken und damit Glätten von Lastspitzen nennt man auch Peak Shaving. Es dient dazu, in Zeiten mit besonders hoher Stromnachfrage Versorgungsengpässe zu vermeiden sowie das Netz und den Kraftwerkspark zu entlasten und insgesamt effizienter auszunutzen. Peak Shaving kann auf zwei Wegen erreicht werden: Entweder wird die Last einzelner Verbraucher gesenkt und zeitlich verschoben (Lastmanagement oder Demand Side Management) oder die Verbraucher decken ihren Bedarf selber durch Einschalten oder Hochfahren von zusätzlichen Erzeugungs- oder Speicheranlagen.

Peakload ist ein Begriff aus dem Stromhandel, der jene Marktsegmente zusammenfasst, die den Verbrauch zu Zeiten von Spitzenlast bzw. Mittellast abdecken. Im Gegensatz zum Marktsegment Baseload werden im Segment Peakload die Verträge nicht für eine konstante Stromlieferung über 24 Stunden abgeschlossen, sondern in kürzeren Zeitblöcken.

Die petrothermale Geothermie ist neben der hydrothermalen Geothermie eine Form der Tiefengeothermie. Sie nutzt im Gegensatz zur hydrothermalen Geothermie nicht im Erdreich vorhandenes heißes Thermalwasser, sondern das trockene, heiße Gestein für die Strom- und Wärmeerzeugung. Dazu wird unter hohem Druck Wasser in das trockene Gestein in ca. 2.000 bis 6.000 Meter Tiefe gepresst. Hierdurch entstehen Risse mit einer Breite von weniger als einem Millimeter. Diese werden als Transportweg genutzt, um kalte Flüssigkeiten mit Hilfe der natürlichen Wärme des heißen Gesteins zu erhitzen.

Pflanzenöl ist ein Bioenergieträger, der z.B. durch Pressung aus den ölhaltigen Körnern des Raps gewonnen werden kann. Pflanzenöl dient als Grundlage für den Biokraftstoff Biodiesel.

In Pflanzenöl-BHKW werden Pflanzenöle wie z.B. Rapsöl verbrannt und in Kraft-Wärme-Kopplung zu Strom und Wärme umgewandelt.

Eine Photovoltaik-Anlage besteht aus einem oder mehreren Solarmodulen, die aus in Reihe geschalteten Solarzellen bestehen, in denen durch den photovoltaischen Effekt Licht direkt in Strom umgewandelt wird. In der Solarzelle absorbieren Halbleitermaterialien dabei das einfallende Licht. Die einfallenden Photonen versetzen die Elektronen in der Solarzelle in einen höheren Energiezustand, worauf diese ihre Position im Kristallgitter verlassen und in den negativ dotierten Bereich der Solarzelle gezogen werden. Der Frontkontakt an der Oberseite der Solarzelle nimmt die freien Elektronen wieder auf. Dadurch entsteht ein Stromkreis. Der in den Solarzellen fließende Gleichstrom wird in einem Wechselrichter zu Wechselstrom umgewandelt, so dass er in das Stromnetz eingespeist oder von anderen Stromverbrauchern direkt genutzt werden kann.

Power-to-Gas bezeichnet ein Verfahren, das Strom in synthetisches Methan umwandelt. Dabei wird zunächst Strom für die Gewinnung von Wasserstoff per Elektrolyse eingesetzt. Anschließend wird der gewonnene Wasserstoff unter Zugabe von Kohlendioxid (CO₂) im sogenannten Sabatier-Prozess in synthetisches Methan umgewandelt, das identisch ist mit fossilem Erdgas und erneuerbarem Biomethan. Aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten des im Power-to-Gas gewonnenen Energiespeichers Methan kommt dem Verfahren eine große Bedeutung für ein überwiegend auf Erneuerbaren Energien beruhendes Energiesystem zu. Es bietet sowohl die Möglichkeit zur Speicherung von kurzfristigen Überschüssen von erneuerbarem Strom als auch die Überbrückung von wetterbedingten Schwankungen der Wind- und Solarenergie.

Power-to-Heat bezeichnet die Nutzung von Strom für die Wärmeerzeugung. Mit dem Begriff werden häufig Verfahren beschrieben, bei denen ein Elektroheizstab das Speichermedium Wasser erhitzt, um es zur Deckung des Wärmebedarfs zu nutzen. Der Elektroheizstab funktioniert dabei nach dem Prinzip des Tauchsieders. In einem überwiegend auf Erneuerbaren Energien beruhenden Energiesystem kommt dieser Kopplung der Strom- und Wärmesektoren größere Bedeutung zu. Trifft ein großes Angebot von erneuerbarem Strom zeitweise nicht auf eine unmittelbare Stromnachfrage, kann der Strom zumindest in Wärme umgewandelt werden und zu einem späteren Zeitpunkt aus dem Wärmespeicher entnommen werden. Auf für die Bereitstellung von Regelenergie und damit für die Netzstabilität ist die Möglichkeit eines kurzfristigen Verbrauchs großer Strommengen attraktiv. Das Power-to-Heat-Verfahren kann trotz Wirkungsgradverlusten auch eine ökonomisch attraktive Alterative zur Abregelung von erneuerbarem Strom bieten.

Power-to-Liquid bezeichnet Verfahren zur Umwandlung von Strom in flüssige Kraftstoffe. Die Verfahren basieren auf der Nutzung von Strom zur Gewinnung von Wasserstoff per Elektrolyse. Wasserstoff dient dann als Grundlage für die Produktion eines Synthesegases, z.B. durch Methanisierung, das schließlich z.B. per Fischer-Tropsch-Synthese verflüssigt wird. Power-to-Liquid koppelt den Strom- mit dem Verkehrssektor. Power-to-liquid bietet neben Biokraftstoffen einen Weg, um für Verbrennungsmotoren z.B. im Schwerlast-, Flug- oder Schiffsverkehr einen flüssiger Kraftstoff mit hoher Energiedichte auf Grundlage von Erneuerbaren Energien bereitzustellen.

Primärenergie ist die Energie, die in den Primärenergieträgern enthalten ist, die als natürlich Ressource gewonnen bzw. genutzt werden können, z.B. Steinkohle, Erdöl, Biomasse, Wind oder Wasser. Nach Abzug aller Umwandlungsverluste wird aus der Primärenergie die Endenergie in Form von Endenergieträger wie Strom, Wärme und Kraftstoff.

siehe Primärregelleistung (PRL)

Die Primärregelleistung (PRL) zählt neben Sekundärregelleistung (SRL) und Minutenreserveleistung (MRL) zu den drei Arten von Regelenergie, die zur Stabilisierung der Netzfrequenz dient. Die Primärregelleistung ist vorgehaltene Leistung, die innerhalb von 30 Sekunden und mindestens 15 Minuten lang verfügbar sein muss, um zum Beispiel bei ungeplanten Kraftwerksausfällen einzuspringen und einen Stromausfall zu verhindern. Die Bereitstellung von Primärregelleistung wird über das Verbundnetz der zentraleuropäischen Übertragungsnetzbetreiber (European Network of Transmission System Operators for Electricity, ENTSO-E) gesichert und automatisch aus regelfähigen Kraftwerken innerhalb des europäischen Verbundnetzes abgerufen.

siehe Primärregelleistung (PRL)

Pumpspeicherkraftwerke sind Stromspeicher, die zur Gruppe der mechanischen Speicher gehören. Im Pumpspeicherkraftwerk werden große Mengen Wasser dann, wenn kostengünstiger Strom vorhanden ist, von einem niedrig gelegenen in ein höher gelegenes Becken gepumpt und dort als potenzielle Energie gespeichert. Als Speicher dienen sowohl natürlich vorkom­mende Seen als auch Reservoire, die durch Staudämme oder -mauern geschaffen wurden. Wenn in Spitzenzeiten des Verbrauchs oder bei Engpässen zusätzlicher Strom bereitgestellt werden muss, werden mit Hilfe des herabströmenden Wassers Turbinen angetrieben. Die Turbinen wiederum treiben Generatoren an, die auf diese Weise Strom erzeugen. Wie viel Energie bereitgestellt werden kann, ist (neben der Leistung und Anzahl der Generatoren) zum einen abhängig von der Größe der Speicher­reservoire, zum anderen vom Höhenunterschied zwischen dem so genannten Oberwasser und dem Unterwasser.

Redispatch bezeichnet die von Übertragungsnetzbetreibern angewiesenen Fahrplanänderungen für Kraftwerke mit mehr als 50 Megawatt installierter Leistung mit dem Ziel der Netzstabilität. Die aus einem Stromnetz entnommene Strommenge, d.h. die Last, muss zur Aufrechterhaltung der Netzstabilität zu jedem Zeitpunkt mit der Einspeisung in das Netz, d.h. der Stromerzeugung übereinstimmen. Darum werden entsprechend der Wetter- und Verbrauchsprognosen täglich Fahrpläne für Kraftwerke an die Übertragungsnetzbetreiber übermittelt, die für die Versorgungssicherheit und für die Netzstabilität gesetzlich verantwortlich sind. Um potenziellen Netzengpässen zuvor zu kommen und kurzfristiges Abregeln im Rahmen des Einspeisemanagements zu vermeiden, können die Übertragungsnetzbetreiber noch am Vortrag der Stromerzeugung die Verschiebung von Fahrplänen für eine geplante Stromerzeugung anordnen. Die Kraftwerke, die ihren Fahrplan ändern müssen und dadurch weniger Erlöse als geplant erzielen, werden von den Übertragungsnetzbetreibern für die Redispatch-Maßnahme entschädigt. Die Kosten für Redispatch werden über die Netzentgelte an alle Netznutzer umgelegt.

Die Regel(energie)leistung ist die vorgehaltene Leistung einer Stromerzeugungsanlage zur Bereitstellung von Regelenergie.

Transformatoren (kurz: Trafos) sind die Verknüpfungspunkte zwischen den Spannungsebenen der Verteilnetze bzw. zum Übertragungsnetz. Ein Ortnetztrafo transformiert die höhere Netzspannung des Mittelspannungsnetzes auf die Netzspannung des Niederspannungsnetzes. Ein regelbarer Ortsnetztrafo kann dabei die Netzspannung dynamisch anpassen, um je nach Einspeisung und Entnahme von Strom auf den beiden Netzebenen Spannungsschwankungen abzufedern. Vor dem Hintergrund der zunehmenden Einspeisung von wetterabhängigem Wind- und Solarstrom auf der Mittel- und Niederspannungsebene können regelbare Ortsnetztrafos einen wichtigen Beitrag zur Netzstabilität liefern. Gleichzeitig können sie dazu beitragen, Netzausbau und Netzverstärkungen einzusparen.

Die Bereitstellung von Regelenergie ist eine für die Netzstabilität erforderliche Systemdienstleistung.

Regelenergie zielt darauf ab, eine gleichmäßige Netzfrequenz zu sichern. Die Netzfrequenz kann außerhalb eines bestimmten Toleranzbereichs geraten, wenn nicht zu jedem Zeitpunkt genau so viel Strom ins Netz eingespeist, wie entnommen wird. Dadurch kann die Stromübertragung vollständig zusammenbrechen.

Um Abweichungen zwischen Einspeisung und Entnahme zu verhindern, werden von den Übertragungsnetzbetreibern drei verschiedene Arten von Regelenergie am Regelenergiemarkt abgerufen (Primärregelleistung, Sekundärregelleistung und Minutenreserveleistung). Diese unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Aktivierungs- und Änderungsgeschwindigkeit bei der Strombereitstellung bzw. beim Stromverbrauch.

Die drei Regelenergiearten unterscheiden sich außerdem jeweils nach positiver und negativer Regelenergie. Bei Bedarf an positiver Regelenergie wird kurzfristig zusätzliche Kraftwerksleistung zur Verfügung gestellt. Als Regelkraftwerke werden Dampfturbinen-, Speicherwasser-, Pumpspeicher- und Gasturbinenkraftwerke eingesetzt, die entweder im Teillastbetrieb operieren oder im Bedarfsfall gestartet werden.

Negative Regelenergie ist nötig, wenn überschüssiger Strom vorhanden ist. Das kommt vor, wenn die Stromnachfrage unerwartet gering ausfällt oder die Sonneneinstrahlung oder das Windaufkommen höher ausfällt als prognostiziert. Negative Regelenergie kann aus Anlagen mit großer elektrischer Leistung bestehen, die als zusätzliche Verbraucher zugeschaltet werden, um den Überschussstrom aufzufangen (z.B. Pumpspeicherkraftwerke oder andere Stromspeicher). Prinzipiell ist auch eine Bereitstellung negativer Regelenergieleistung zum Beispiel durch das Abschalten von Windparks möglich.

Der Regelenergiemarkt ist ein Teilmarkt des Strommarktes, an dem Regelenergie gehandelt und von den Übertragungsnetzbetreibern abgerufen wird. Mit der Zunahme an fluktuierender Einspeisung von Windenergie- und Photovoltaik-Anlagen ist in Zukunft ein erhöhter Regelleistungsbedarf zu erwarten. Damit gewinnt der Markt für Regelenergie an Bedeutung. Die Regelenergiemärkte werden verstärkt geöffnet für neue Akteure wie Anbieter von flexiblen Lasten.

siehe Regelenergie

Die Residuallast umfasst die Verbraucherlast, d.h. die Nachfrage nach installierter Leistung zur Stromerzeugung abzüglich der Stromerzeugung aus fluktuierenden Erneuerbaren Energien wie Wind- und Solarenergie unter der Annahme, dass weder eine Flexibilisierung der Erneuerbare-Energien-Anlagen selbst noch andere Ausgleichsoptionen in Anspruch genommen werden. Die Residuallast kann auch negativ ausfallen, wenn ein Überangebot von Erneuerbaren Energien im Netz herrscht, dem eine zu geringe Nachfrage im Netz gegenübersteht.

siehe biogene Reststoffe

Als Satelliten-BHKW werden Biogas-BHKW bezeichnet, die das Biogas nicht unmittelbar am Standort einer Biogasanlage für die Strom- und Wärmeerzeugung nutzen, sondern in einer Entfernung von bis zu mehreren Kilometern Entfernung vom Fermenter stehen. Das für die Strom- und Wärmeerzeugung notwendige Biogas beziehen Satelliten-BHKW über eine eigene Biogasleitung. Satelliten-BHKW vor allem werden in dichtbesiedelten Bereichen aufgestellt, wo sich viele Wärmeverbraucher befinden, die über ein Nahwärmenetz versorgt werden können. Würde die Wärme direkt am Standort der Biogasanlage im ländlichen Außenbereich anfallen, könnte sie nur unter großen Wärmeverlusten über ein langes Wärmenetz zu den Wärmeverbrauchern geleitet werden.

Die Schwarzstartfähigkeit bezeichnet die Eigenschaft eines Stromspeichers, ohne zusätzliche elektrische Energie aus dem abgeschalteten Zustand hochfahren und Energie bereitstellen zu können. Diese Eigenschaft ist besonders bei totalen Stromausfällen von Bedeutung.

Die Sektorenkopplung fasst Ansätze zusammen, bei denen die bisher stark getrennten Sektoren Strom, Wärme und Mobilität stärker vernetzt werden. Ziel ist eine vereinfachte und beschleunigte Umstellung auf erneuerbare Energiequellen in allen drei Sektoren. Viele erneuerbare Energieträger sollen im Rahmen einer Sektorenkoppelung sowohl für die Stromerzeugung als auch die Wärmeversorgung und Mobilität eingesetzt werden.

Bisher wurden fossile Energieträger wie Braunkohle oft nur im Stromsektor genutzt und Erdöl als Kraftstoff nur im Mobilitätssektor bzw. als Heizöl ausschließlich im Wärmesektor. Erneuerbarer Strom soll im Rahmen der Sektorenkopplung verstärkt im Wärme- und Mobilitätssektor genutzt werden, z.B. durch Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge. Die im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor flexibel einsetzbaren Bioenergieträger sowie Speicher wie Stromspeicher, Wärmespeicher, synthetisches Methan und Wasserstoff tragen ebenfalls dazu bei, die Sektoren zu überbrücken.

siehe Sekundärregelleistung (SRL)

siehe Sekundärregelleistung (SRL)

Die Sekundärregelleistung (SRL) zählt neben Minutenreserveleistung (MRL) und Primärregelleistung (PRL) zu den drei Arten von Regelenergie, die zur Stabilität der Netzfrequenz dient. Sekundärregelleistung ist die Bereitstellung von Stromerzeugungsleistung, die innerhalb von 5 Minuten vollständig aktivierbar bzw. deaktivierbar ist. Im Unterschied zur Primärreserve wird die Sekundärreserve nicht durch das europäische Verbundnetz, sondern vom jeweiligen nationalen Übertragungsnetzbetreiber bereitgestellt. Dabei müssen sich die nationalen Übertragungsnetzbetreiber allerdings austauschen, um ein ineffizientes „Gegeneinanderregeln“ zu vermeiden. Sekundärregelleistung wird vom Übertragungsnetzbetreiber automatisch aus regelfähigen Kraftwerken abgerufen.

siehe Sekundärregelleistung (SRL)

siehe Primärregelleistung (PRL)

Der Begriff Smart Grids steht als Sammelbegriff für eine flexible Verknüpfung von Stromerzeugung, Stromtransport und Lastmanagement mit Hilfe moderner Kommunikations- und Informationstechnologie. Synonym wird auch von intelligenten Netzen gesprochen. Der Einsatz von digitaler Technologie soll künftig eine automatisierte Betriebsführung von Verteilnetzen bzw. Übertragungsnetzen ermöglichen und dabei immer höhere Anteile erneuerbarer und dezentraler Erzeugungstechnologien sicher und effizient in das Versorgungssysstem integrieren. Ein Teil dieser modernen Netzbetriebsführung sind neue digitale, „intelligente“ Stromzähler (Smart Meter).

Solarkollektoren sind die röhrenförmigen Bestandteile einer solarthermischen Anlage. Sie erhitzen sich unter Sonneneinstrahlung. Die in den Kollektoren zirkulierende Wärmeträgerflüssigkeit transportiert die eingesammelte zu einem Wärmespeicher und macht die Solarwärme für die Raumwärme und Warmwasserbereitung verfügbar.

Solarstrom ist der elektrische Strom, der von Photovoltaik-Anlagen durch die direkte Umwandlung von Licht gewonnen werden kann.

Solarthermische Anlagen wandeln mit Hilfe von Solarkollektoren die Sonnenenergie in Wärmeenergie um. Dazu sammeln die auf einem Gebäudedach oder auf dem Boden installierten Solarkollektoren die Solarwärme. Die Solarkollektoren sind mit einer Wärmeträgerflüssigkeit gefüllt, die sich unter der Sonneneinstrahlung erhitzt. Ist die Temperatur der Wärmeträgerflüssigkeit höher als die Temperatur im Wärmespeicher der solarthermischen Anlage, startet der Solarregler die Zirkulation. Ein Wärmetauscher gibt die Solarwärme an das Wasser im Wärmespeicher ab, der als Pufferspeicher dient und in Wohngebäuden mit anderen Heizungsanlagen wie z.B. einer unterstützenden Holzpelletheizung kombiniert werden kann. Mit großen Solarkollektorfeldern, die auf dem Erdboden montiert werden, lässt sich Solarwärme auch in Nahwärmenetze einspeisen.

Solarwärme ist die Wärme, die von Solarkollektoren gesammelt wird und durch solarthermische Anlagen zur Wärmeversorgung bereitgestellt wird.

siehe Netzspannung, Stromspannung

Siehe Energiespeicher

Die Speicherkapazität ist ein Maß für die Größe eines Energiespeichers, vergleichbar mit dem Speichervolumen. Sie kann von einigen Kilowattstunden bis zu Terawattstunden reichen, die eingespeichert und wieder abgegeben werden können. Beispiel für kleine Speichereinheiten sind Batterien. Zu den Speichern mit mittlerer Speicherkapazität zählen z.B. Druckluftspeicher und Pumpspeicher. Die größten Energiemengen lassen sich als Wasserstoff oder als synthetisches Methan im Erdgasnetz einspeichern. Hierbei werden Elektrolyse und die Methanisierung im Power-to-Gas-Verfahren als Option für eine Langzeitspeicherung von Stromüberschüssen betrachtet.

Spitzenlast ist eine besonders hohe Energienachfrage, die nur an wenigen Tagen im Jahr oder an wenigen Stunden am Tag auftritt. Bei der Stromversorgung wurden diese Spitzen in der Lastkurve durch Spitzenlastkraftwerke (Erdgas- oder Pumpspeicherkraftwerke) abgedeckt. Sie sind schnell regelbar und zeichnen sich durch höhere Stromgestehungskosten aus als Kraftwerke, die für die Abdeckung der Grundlast kontinuierlich betrieben werden. Im Großhandel für Strom wird Spitzenlast im Spotmarkt und über die Marktsegmente Peakload abgedeckt.

Strom wird, wie andere Güter auch, über kurz- oder langfristige Lieferverträge gehandelt. Kurzfristige Stromhandelsgeschäfte werden an Börsen wie der Europäischen Strombörse EPEX Spot über den Spotmarkt abgewickelt. Der Spotmarkt ist unterteilt in den am Liefertag abgewickelten Intraday-Handel und den Day-Ahead-Handel, für den am Vortag entsprechend der Merit Order stündliche Einheitspreise ermittelt werden. Der kurzfristige Spotmarkt ergänzt den Terminmarkt, an dem langfristige Geschäfte getätigt werden. Da langfristige Prognosen für Verbrauch und Produktion Ungenauigkeiten mit sich bringen, müssen die am Spotmarkt abgeschlossenen Lieferverträge auf Grundlage präziserer Prognosen kurzfristig die Differenzen zwischen Angebot und Nachfrage ausgleichen.

Als Strombeschaffungskosten werden die Aufwendungen bezeichnet, die ein Energieversorgungsunternehmen, ein Stromhändler oder ein sonstiges Unternehmen aufbringen muss, um von der Strombörse oder außerbörslich im Over the Counter-(OTC-)Handel eine gewünschte Menge Strom zu beziehen. Üblicherweise orientieren sich die Preise pro Kilowattstunde an denen der Strombörse. Wird aber seitens des Stromkäufers eine Lieferung bestimmten Stroms, wie z.B. solchem aus Erneuerbaren Quellen, bevorzugt, so können die Preise ggf. auch über dem üblichen Börsenpreis liegen.

Die Strombörse ist die Plattform für die Preisbildung im Stromgroßhandel und dient als zentraler Marktplatz, an dem zeitlich abgegrenzte Lieferungen von Strom vereinbart werden. Kurzfristige Stromhandelsgeschäfte werden an Börsen wie der Europäischen Strombörse EPEX Spot über den Spotmarkt abgewickelt, der in den Day-Ahead-Handel und den untertägigen Intraday-Handel aufgeteilt ist. Längerfristige Lieferverträge werden über den Terminmarkt abgewickelt. Im Zuge der Liberalisierung des Strommarktes in Deutschland nimmt der Stromhandel an der Strombörse eine wachsende Bedeutung ein und ist zentral für die Preisbildung im Stromgroßhandel. Der außerbörsliche Handel wird als direkter Handel zwischen Stromerzeuger und Abnehmer im so genannten Over-the-Counter-Handel (OTC) abgewickelt.

Stromerzeugungskosten sind ein Synonym für Stromgestehungskosten, d.h. die Kosten für die Herstellung eines Gutes. Diese umfassen die Materialkosten sowie die Fertigungskosten. Die Kosten für Transport und Vertrieb werden nicht hinzugerechnet. Stromerzeugungskosten oder Stromgestehungskosten sind die Kosten, die für die Umwandlung einer Energiequelle in elektrischen Strom aufgewendet werden müssen. Sie entstehen im Wesentlichen aus den Materialkosten wie dem Brennstoff und den Fertigungskosten, die beispielsweise die Investitionskosten für ein Kraftwerk und dessen Betrieb umfassen. Sie werden in der Regel in Euro je Megawattstunde oder Cent je Kilowattstunde angegeben. Die Einspeisevergütung des EEGs orientiert sich ebenfalls an den Stromgestehungskosten, d.h. an den Kosten, die dem Betreiber beispielsweise einer Photovoltaik- oder Windenergieanlage entstehen.

siehe Stromerzeugungskosten

Der Stromgroßhandel unterscheidet sich einerseits in den kurzfristigen Spotmarkt, der an der Strombörse abgewickelt wird, und andererseits in den längerfristigen Terminmarkt. Im Stromgroßhandel spielt die zeitliche Verfügbarkeit des Stroms eine entscheidende Rolle. Um zu jedem Zeitpunkt die Deckung der jeweiligen Stromnachfrage zu gewährleisten, gibt es verschiedene Handelsverfahren und Handelsprodukte. Im Zuge der Liberalisierung des Strommarktes in Deutschland nimmt der Stromhandel an der Strombörse eine wachsende Bedeutung ein und ist zentral für die Preisbildung im Stromgroßhandel. Der außerbörsliche Handel wird als direkter Handel zwischen Stromerzeuger und Abnehmer im so genannten Over-the-Counter-Handel (OTC) abgewickelt.

Zu unterscheiden sind der Stromgroßhandelspreis und der Endverbraucherstrompreis. Der Großhandelspreis ergibt sich im Wesentlichen an der Strombörse aus dem Zusammenspiel von Angebot und Nachfrage. Einfluss auf den Großhandelspreis haben unter anderem die Rohstoffpreise, der Emissionshandel sowie die Zukunftserwartungen. Endverbraucher wie Privathaushalte zahlen über den Großhandelspreis hinaus Netzentgelte für die Nutzung des Stromnetzes, die Förderung der Erneuerbaren Energien durch die EEG-Umlage, Steuern und Abgaben, sowie die Gewinnmargen der Stromversorger. Die Endverbraucherpreise hängen stark ab von der Bezugsmenge und dem Netzanschluss. So zahlen Industriekunden erheblich weniger als Privathaushalte und Kleingewerbe.

Die Netzspannung wird unterschieden nach Höchstspannung im Übertragungsnetz, sowie Hoch-, Mittel– und Niederspannung im Verteilnetz.

Stromspeicher sind eine Form von Energiespeichern, die bei Bedarf Strom aufnehmen, speichern und wieder abgeben können. Stromspeicher werden unterschieden in erstens mechanische Speicher, z.B. Pumpspeicherkraftwerke, Druckluftspeicher und Schwungmassespeicher, zweitens elektrische Speicher, z.B. Konsendatoren und supraleitende Spulen, drittens elektro-chemische Speicher wie Batterien und viertens chemische Speicher, z.B. Wasserstoff und synthetisches Methan. Wasserstoff und synthetisches Methan werden zwar mit Hilfe von Strom erzeugt, können jedoch nicht nur in Strom rückverwandelt werden, sondern auch in Wärme oder als Kraftstoff zum Einsatz kommen.

Supraleitende Spulen sind Stromspeicher, die zusammen mit Kondensatoren zur Gruppe der elektrischen Speicher gehören.

Synthetisches Methan ist ein gasförmiger Stromspeicher, der mit Hilfe von Strom im Power-to-Gas-Verfahren hergestellt wird. Nachdem per Elektrolyse zunächst Wasserstoff gewonnen wurde, wird dieser unter Zugabe von Kohlendioxid durch Methanisierung zu synthetischem Methan umgewandelt, das identisch ist mit fossilem Erdgas und erneuerbarem Biomethan (CH₄). Wird bei der Elektrolyse ausschließlich auf erneuerbaren Strom zurückgegriffen, wird das synthetische Methan auch als erneuerbares Methan bezeichnet. Aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten kommt synthetischem Methan eine große Bedeutung für ein überwiegend auf Erneuerbaren Energien beruhendes Energiesystem zu. Es bietet sowohl die Möglichkeit zur Speicherung von kurzfristigen Überschüssen von erneuerbarem Strom als auch die Überbrückung von wetterbedingten Schwankungen der Wind- und Solarenergie.

Systemdienstleistungen sind Maßnahmen, mit denen die Netzstabilität gesichert wird. Als Systemdienstleistungen zählt einerseits Blindleistung, die eine schwankungsfreie Netzspannung ermöglicht, sowie andererseits die Bereitstellung von Regelenergie, die eine gleichmäßige Netzfrequenz gewährleistet. Die Übertragungsnetzbetreiber als Verantwortliche für Versorgungssicherheit und Netzstabilität rufen diese Systemdienstleistungen von anderen Netznutzern ab.

Der Terminmarkt bildet zusammen mit dem Spotmarkt den Stromgroßhandel. Im Terminmarkt werden langfristige Lieferverträge an der Strombörse oder im außerbörslichen Handel, dem OTC-Handel, abgeschlossen. Auf Basis grober Prognosen zur Entwicklung von Stromnachfrage und -produktion werden bis zu mehrere Jahre im Voraus Stromlieferungen vereinbart, wodurch sich die Vertragspartner vor Preisrisiken schützen und langfristig Versorgungssicherheit schaffen. Der Handel im kurzfristigen Spotmarkt gleicht kurz vor dem Lieferzeitpunkt dann auf Grundlage präziserer Prognosen zu Verbrauch und Stromerzeugung die Differenzen bei der Deckung von Angebot und Nachfrage aus.

siehe Minutenreserveleistung (MRL)

Als Tiefengeothermie bezeichnet man die Nutzung der Erdwärme in Tiefen zwischen 400 und 6.000 Metern. Die Temperaturen sind im Vergleich zur oberflächennahen Geothermie weitaus höher. Neben der Wärmeversorgung ist die Tiefengeothermie deshalb auch für die Stromerzeugung nutzbar. Ab einer Temperatur von etwa 90 °C ist eine wirtschaftliche Stromerzeugung möglich. Bei der Nutzung der Tiefengeothermie wird in hydrothermale und petrothermale Geothermie unterschieden.

Treibhausgase sind gasförmige Stoffe natürlichen oder anthropogenen Ursprungs, die einen Treibhauseffekt bewirken, d.h. Wärmestrahlung in der Erdatmosphäre halten, die sonst in den Weltraum abstrahlen würde. Hauptursache für den vom Menschen verursachten Treibhauseffekt, der zum Klimawandel führt, ist der Ausstoß der Treibhausgase Kohlendioxid (CO₂) und Methan (CH₄).

Turbinen sind Maschinen, welche die kinetische Energie von Flüssigkeiten oder Gasen in Rotationsenergie umwandeln. Die Rotationsenergie von Turbinen wird mit Hilfe von Generatoren in elektrischen Strom umgewandelt. Turbinen werden u.a. bei der Nutzung der Windenergie, der Wasserkraft, der Biomasse und der Geothermie zur Stromerzeugung eingesetzt, aber auch bei konventionellen Kraftwerken, die mit fossilen Energieträgern betrieben werden.

Das Übertragungsnetz ist das Höchstspannungsnetz, das dem Ferntransport von Strom dient. Seine Funktion als überregionales Rückgrat unterscheidet es vom Verteilnetz. Um die Übertragungsverluste möglichst zu minimieren, wird das Übertragungsnetz auf der höchsten Netzspannungsebene von 220 und 380 Kilovolt betrieben. Über Umspannwerke (Transformatoren) ist das Übertragungsnetz mit den nachgeordneten Spannungsebenen der Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetze verbunden.

Übertragungsnetzbetreiber sind die Betreiber der Höchstspannungsnetze, die den Strom über große Entfernungen transportieren. Ihnen kommt die Aufgabe zu, diese Übertragungsnetze zu warten und instand zu halten sowie Stromerzeugern, -händlern und -lieferanten diskriminierungsfreien Zugang zu den Netzen zu gewähren. Sie sind gesetzlich für die Netzstabilität verantwortlich und organisieren die Bereitstellung der dafür notwendigen Systemdienstleistungen. Im Rahmen des Unbundling müssen Übertragungsnetzbetreiber unternehmensrechtlich und betriebswirtschaftlich von Aktivitäten der Stromerzeugung, des Stromhandels und -vertriebs getrennt sein.

Unbundling ist der englischsprachige Fachbegriff für die Trennung des Stromnetzbetriebs von anderen energiewirtschaftlichen Unternehmensbereichen. Da der Betrieb von Stromnetzen ein natürliches Monopol darstellt, besteht die Gefahr, dass jene Energieversorgungsunternehmen, die den Netzbetrieb kontrollieren, ihren Wettbewerbern den Zugang zu ihrem Stromnetz und damit die Teilnahme am Strommarkt selbst erschweren. Vor diesem Hintergrund ist im europäischen Strombinnenmarkt schrittweise eine Entflechtung des Netzbetriebs von den übrigen Aktivitäten von Energieversorgungsunternehmen durchgesetzt worden. Übertragungsnetzbetreiber und Verteilnetzbetreiber sind dazu verpflichtet, einen diskriminierungsfreien Netzzugang für alle Stromerzeuger und -händler zu gewährleisten. Sie müssen außerdem unternehmensrechtlich und betriebswirtschaftlich von der Stromerzeugung, dem Stromhandel und -vertrieb getrennt sein.

Im Bereich der Stromversorgung gilt die Versorgungssicherheit als gegeben, wenn Verbraucher ihren Bedarf an elektrischer Energie dauerhaft und nachhaltig decken können. Der Begriff umfasst alle Stufen der Wertschöpfungskette der Elektrizitätsversorgung, darunter die Bereitstellung von Primärenergieträgern, die Erzeugung oder Beschaffung von elektrischer Energie, die Übertragung und Verteilung über Netze und Anlagen sowie Handel und Vertrieb. Besondere Bedeutung haben die Stromnetze wegen ihrer Verantwortung für das Gesamtsystem der Stromversorgung. Auch die Zuverlässigkeit der Versorgung, das heißt Störungs- und Unterbrechungsfreiheit gilt als Bestandteil der Versorgungssicherheit. Bezogen auf die allgemeine Energieversorgung wird der Begriff der Versorgungssicherheit auch im Hinblick auf die Zuverlässigkeit von Energieimporten angewendet. Da Deutschland und Europa stark von Erdöl-, Erdgas-, Kohle- und Uranimporten abhängig sind, spielt die Frage nach der Zuverlässigkeit der Lieferungen eine wichtige Rolle.

Das Verteilnetz umfasst die drei Ebenen der Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetze. Sie sorgen dafür, dass der Strom regional verteilt wird. Haushalte bis mittelgroße Abnehmer sind an die verschiedenen Netzspannungsebenen angeschlossen. Diese sind untereinander und mit dem Höchstspannungsnetz durch Umspannwerke (Transformatoren) verbunden. Das Verteilnetz nimmt mit zunehmender Einspeisung von Erneuerbare-Energien-Anlagen verstärkt selbst Strom auf. Damit verliert es immer öfter seine ursprüngliche, dem Übertragungsnetz nachgeordnete reine Verteilfunktion.

Verteilnetzbetreiber sind für den Stromtransport in den Verteilnetzen verantwortlich. Zu den Aufgaben der Verteilnetzbetreiber gehört neben Wartung und Instandhaltung der Nieder-, Mittel– und Hochspannungsnetze und dem Betrieb der Messstellen auch die Gewährung des diskriminierungsfreien Netzzugangs für Stromhändler und -erzeuger, wie zum Beispiel Betreibern von kleineren Erneuerbare-Energien-Anlagen. In Deutschland sind rund 900 Verteilnetzbetreiber aktiv. Ab einer bestimmten Größe müssen Verteilnetzbetreiber im Rahmen des Unbundling unternehmensrechtlich und betriebswirtschaftlich von Aktivitäten der Stromerzeugung und des Stromvertriebs getrennt sein.

Ein virtuelles Kraftwerk ist ein Verbund aus verschiedenen dezentralen Stromerzeugungsanlagen, die zusammengeschaltet werden. Durch die enge Vernetzung und zentrale Steuerung der Einzelanlagen bekommen sie in der Summe den Charakter eines Großkraftwerks. Bausteine eines virtuellen Kraftwerks können z.B. Photovoltaik-Anlagen, Windenergieanlagen, Biogasanlagen, Blockheizkraftwerke oder Wasserkraftanlagen, aber auch Energiespeicher sein, die gekoppelt betrieben werden. Die technischen und ökonomischen Vorteile und Schwachstellen der einzelnen Technologien können durch die Zusammenschaltung insgesamt ausgeglichen werden. Das Zusammenspiel sowohl von fluktuierenden als auch regelbaren Einspeisern gewährleistet eine sichere und flexible Stromerzeugung. Ein virtuelles Kraftwerk kann z.B. Lastspitzen glätten oder Regelenergie bereitstellen. Die Bezeichnung „virtuell“ rührt daher, dass der Erzeugungsverbund nach außen hin wie ein einzelnes großes Kraftwerk erscheint, aber eigentlich kein einzelnes Kraftwerk existiert, sondern mehrere, über verschiedene Standorte verteilte Anlagen.

Der Betrieb eines Kraftwerks bzw. einer Erneuerbare-Energien-Anlage in Volllast bedeutet, dass die installierte elektrische Leistung voll ausgeschöpft wird, um die maximal mögliche Strommenge zu erzeugen.

Eine Volllaststunde gibt die Zeitspanne innerhalb eines Jahres an, während der ein Kraftwerk bzw. einer Erneuerbare-Energien-Anlage mit der vollen installierten elektrischen Leistung betrieben wird. Eine Anlage kann theoretisch während aller 8.760 Stunden eines Jahres auf Volllast laufen und damit die maximal mögliche Strommenge erzeugen. Üblicherweise werden aber deutlich weniger als 8.760 Volllaststunden im Jahr erreicht.

Eine Wärmepumpe ist ein Gerät, das unter Energiezufuhr Wärme auf ein höheres Temperaturniveau anheben kann. Wärmepumpen nutzen erneuerbare Energiequellen wie oberflächennahe Geothermie oder die natürliche Umweltwärme der Außenluft. In einer Wärmepumpe wird die natürlich vorhandene erneuerbare Wärmequelle auf einen Wärmeträger übertragen. Der Wärmeträger in der Wärmepumpe nimmt diese Wärme auf und verdampft schnell. Der elektrische Kompressor der Wärmepumpe verdichtet den Dampf. Dadurch steigt dessen Temperatur weiter an. Die entstehende Wärme kann dann zum Heizen und für die Warmwasserbereitung genutzt werden. Die Funktionsweise der Wärmepumpe ist vergleichbar mit der des Kühlschranks. Während der Kühlschrank allerdings seinem Innenraum die Wärme entzieht und nach außen abgibt, entzieht die Wärmepumpe dem Außenbereich die Wärme und gibt sie als Heizenergie ab. Eine Wärmepumpe erzeugt aus rund 75 Prozent natürlich vorhandener Umweltwärme und 25 Prozent Antriebsenergie, d. h. Strom, Wärme auf einem Temperaturniveau, das zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt werden kann. Wärmepumpen können auch zum Kühlen von Gebäuden eingesetzt werden.

Wärmespeicher sind eine Form von Energiespeichern, die bei Bedarf Wärme aufnehmen, speichern und wieder abgeben können. Wärmespeicher werden unterschieden nach erstens sensiblen Speichern, bei denen das Speichermedium seine fühlbare Temperatur verändert, z.B. Wasserspeicher, Gestein, Beton, Keramik und Flüssigsalz, zweitens Latentwärmespeichern, bei denen sich der Aggregatzustand des Speichermediums ändert, z.B. Phasenwechselmaterialien wie Paraffin, sowie drittens thermochemischen Speichern, bei denen durch eine chemische Reaktion die Zusammensetzung und Temperatur des Speichermediums verändert wird, z.B. Sorptionsspeicher wie Silikagel.

Wasserkraftwerke nutzen den natürlichen Wasserkreislauf zur Stromerzeugung. Der über die Flüsse abfließende Teil der Niederschläge wird in Laufwasserkraftwerken (oder: Flusskraftwerken) zum Antrieb von Turbinen genutzt, die einen Generator zur Stromerzeugung antreiben. Bei Speicherkraftwerken wird Wasser in Stauseen gespeichert und je nach Bedarf abgelassen, um dabei Turbinen und Generatoren anzutreiben. Pumpspeicherkraftwerke sind dagegen Stromspeicher, bei denen Wasser in ein höher gelegenes Speicherbecken gepumpt wird, das je nach Bedarf dann wieder zur Stromerzeugung abgelassen wird. Pumpspeicherkraftwerke können in ihren Speicherbecken jedoch auch natürliche Zuflüsse z.B. aus Flüssen aufnehmen und damit zusätzlich erneuerbaren Strom erzeugen.

Wasserstoff ist ein chemisches Element. Das energiereiche Gas kann per Elektrolyse durch die Aufspaltung von Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff hergestellt werden. Der für die Elektrolyse eingesetzte Strom kann im Speichermedium Wasserstoff gespeichert werden. Zu einem späteren Zeitpunkt kann Wasserstoff durch Verbrennung wiederum zur Strom- und Wärmeerzeugung oder als Kraftstoff im Verkehrssektor eingesetzt werden. Wasserstoff kann bis zu einem Anteil von fünf Prozent auch in bestehende Erdgasnetze eingespeist werden. Wasserstoff kann unter Zugabe von Kohlendioxid im sogenannten Sabatier-Prozess auch in synthetisches Methan umgewandelt werden, das identisch ist mit Erdgas bzw. Biomethan. Aufgrund dieser vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten wird Wasserstoff eine wichtige Rolle für als Energiespeicher und für die Sektorenkopplung in einem erneuerbaren Energiesystem der Zukunft zugeschrieben.

Der Begriff der Wertschöpfung bezeichnet die Schaffung von ökonomischen Werten. Kommunale Wertschöpfung wird definiert als Summe aus den erzielten Gewinnen (nach Steuern) beteiligter Unternehmen, den Nettoeinkommen der beteiligten Beschäftigten und den auf Basis der betrachteten Wertschöpfungsschritte gezahlten Steuern. Die kommunale Wertschöpfung durch Erneuerbare Energien in Deutschland ist eine Teilmenge der gesamten Wertschöpfung, die durch Produktion, Errichtung und Betrieb von Anlagen zur Nutzung Erneuerbarer Energien induziert wird. Zieht man von der gesamten Wertschöpfung diejenigen Vorleistungen und Rohstoffe ab, die aus dem Ausland kommen, so verbleibt die Wertschöpfung, die dem nationalen Bezugsraum zuzurechnen ist. Die Wertschöpfung bei der Energiebereitstellung aus erneuerbaren Energieträgern erfolgt zum großen Teil regional, wohingegen die Wertschöpfung der Energieversorgung aus importierten fossilen Energieträgern zu großen Teilen im Ausland stattfindet.

Windenergieanlagen nutzen den Auftrieb, den der Wind beim Vorbeiströmen an ihren Rotorblättern erzeugt, um mit der so ausgelösten Rotationsbewegung einen Generator für die Stromerzeugung anzutreiben. Der vom Generator erzeugte Wechselstrom muss zunächst in Gleichstrom umgewandelt werden, um ihn anschließend in der richtigen Netzfrequenz und Netzspannung in das Netz einspeisen zu können. Bei Windenergieanlagen wird zwischen den beiden Konstruktionsprinzipien der getriebelosen Anlagen und Anlagen mit Getriebe unterschieden.

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von Energieeinsatz und erhaltener Endenergie wie Strom oder Wärme. Bei niedrigem Wirkungsgrad erhöhen sich die Umwandlungsverluste von Primärenergie zu Endenergie. Der Gesamtwirkungsgrad von Anlagen zur Stromproduktion setzt sich zusammen aus dem elektrischen und dem thermischen Wirkungsgrad. So kann durch die Nutzung von Bioenergieträgern in Blockheizkraftwerken mittels Kraft-Wärme-Kopplung der Wirkungsgrad erhöht werden.