Forward-Preisbildung am Markt für Elektrizität

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Hintergrund

1.2 Vorgehensweise und Einordnung der Arbeit in die bestehende Literatur

2 Grundlagen des Elektrizitätsmarktes

2.1 Die Besonderheiten der Handelsware Strom

2.2 Die Folgen für die täglichen Strom-Spotpreise

3 Der Terminmarkt für Elektrizität

3.1 Der klassische Forwardkontrakt

3.2 Strom, ein Commodity?

3.3 Der Strom-Forwardkontrakt

3.4 Die Teilnehmer im Markt für Elektrizität

3.5 Das Basisrisiko

4 Die klassische Speichertheorie

4.1 Die Grundlagen der klassischen Speichertheorie

4.2 Das Angebot zur Speicherung

4.3 Die Grenzkosten der Lagerhaltung

4.4 Das gesamtwirtschaftliche Angebot der Speicherung

4.5 Die Cash and Carry-Arbitrage

5 Die Speichertheorie im Strommarkt

5.1 Überlegungen zur Anwendbarkeit der klassischen Speichertheorie im Strommarkt

5.2 Die Forwardkurve für Elektrizität

5.3 Das Spark-Spread-Modell

5.3.1 Die Stromnachfrage

5.3.2 Das Stromangebot

5.3.3 Das “Präferenz-Technologie-Problem“

5.3.4 Das Gleichgewicht

5.2.4.1 Die Spotpreise

5.2.4.2 Die Forwardpreise

5.3.5 Ein numerisches Beispiel

5.3.5.1 Die gleichgewichtige Speicherung

5.3.5.2 Die gleichgewichtige Umwandlung

5.3.5.3 Die Angebots- und Nachfragefunktion für Strom

5.3.5.4 Die numerischen Spotpreise

5.3.5.5 Die Forwardpreise und –kurven

5.3.6 Kritische Würdigung des Spark-Spread-Modells

6 Die Riskpremium-Theorie

6.1 Der Hedging-Ansatz

6.1.1 Die Risikoprämie

6.1.2 Der Forwardpreis

6.2 Die Hedgedruck-Hypothese

7 Der Hedging-Ansatz im Strommarkt

7.1 Überlegungen zur Anwendbarkeit des klassischen Hedging-Ansatzes im Strommarkt

7.2 Das Bessembinder- und Lemmon-Modell

7.2.1 Die Stromnachfrage

7.2.2 Das Stromangebot

7.2.3 Die optimale Strommenge im Spotmarkt

7.2.4 Die optimale Forwardposition des Produzenten

7.2.5 Das Riskpremium

8 Die stochastische Modellierung von Forwardpreisen

8.1 Die geometrische Brownsche Bewegung

8.2 Das Jump-Diffusions-Modell

8.3 Das Mean–Reversion-Modell

8.4 Das erweiterte Mean-Reversion-Modell

8.4.1 Die deterministische Komponente

8.4.2 Der deterministische Mean-Reversion-Prozess

8.5 Das Regime-Switching-Modell

9 Stand der empirischen Untersuchungen zur Eignung der einzelnen Modelle für den Strommarkt

9.1 Die Speichertheorie im Strommarkt

9.2 Die Riskpremium-Theorie im Strommarkt

9.3 Die stochastischen Modelle im Strommarkt

10 Zusammenfassung und Ausblick

Zielsetzung & Themen

Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Forward-Preisbildung am Markt für Elektrizität. Angesichts der Liberalisierung und des damit verbundenen vollständigen Wettbewerbs im Strommarkt ist die Absicherung gegen Preisrisiken für Unternehmen essenziell geworden. Die Arbeit untersucht, inwieweit klassische ökonomische Theorien zur Preisbildung bei speicherbaren Gütern auf den durch mangelnde Speicherbarkeit charakterisierten Strommarkt übertragbar sind und analysiert alternative finanzmathematische Modelle.

• Grundlagen und Besonderheiten des Elektrizitätsmarktes
• Anwendbarkeit der klassischen Speicher- und Riskpremiumtheorien
• Das Spark-Spread-Modell und das Bessembinder- und Lemmon-Modell
• Stochastische Modellierung von Forwardpreisen
• Empirische Untersuchungen zur Eignung der verschiedenen Modelle

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Diese Einleitung erläutert den Hintergrund des Strommarktes nach der Liberalisierung und definiert das Ziel der Arbeit, Verfahren zur Forward-Preisbildung im Strommarkt zu analysieren.

2 Grundlagen des Elektrizitätsmarktes: Dieses Kapitel thematisiert die physikalischen Besonderheiten der Handelsware Strom, insbesondere die mangelnde Speicherbarkeit und deren Folgen für die Spotpreisbildung.

3 Der Terminmarkt für Elektrizität: Hier werden die Grundlagen des Forward-Handels, die Commodity-Eigenschaft von Strom und die Rolle der verschiedenen Marktteilnehmer erläutert.

4 Die klassische Speichertheorie: Das Kapitel führt in die Cost-of-Carry-Theorie ein, die den Forwardpreis über Arbitragebeziehungen und Lagerhaltungskosten herleitet.

5 Die Speichertheorie im Strommarkt: Es wird die Übertragbarkeit der klassischen Speichertheorie auf Strom geprüft und das Spark-Spread-Modell als spezialisierter Ansatz eingeführt.

6 Die Riskpremium-Theorie: Dieser Teil befasst sich mit Spekulationsbeziehungen und Hedging-Ansätzen als theoretische Grundlage für die Forward-Preisbildung.

7 Der Hedging-Ansatz im Strommarkt: Hier wird der Hedging-Ansatz spezifisch auf den Strommarkt angewendet, wobei das Modell von Bessembinder und Lemmon im Fokus steht.

8 Die stochastische Modellierung von Forwardpreisen: Dieses Kapitel beschreibt rein stochastische Modelle wie Brownsche Bewegungen, Jump-Diffusions-Modelle und Mean-Reversion-Ansätze.

9 Stand der empirischen Untersuchungen zur Eignung der einzelnen Modelle für den Strommarkt: Es erfolgt eine kritische Würdigung der vorgestellten Modelle anhand existierender empirischer Daten und Studien.

10 Zusammenfassung und Ausblick: Der abschließende Teil fasst die Erkenntnisse zusammen und bewertet die Anwendbarkeit der Modelle in der Praxis.

Schlüsselwörter

Strommarkt, Elektrizität, Forwardkontrakt, Preisbildung, Speichertheorie, Cost-of-Carry, Spark-Spread-Modell, Riskpremium-Theorie, Hedging-Ansatz, Stochastische Modellierung, Spotpreis, Terminmarkt, Volatilität, Arbitrage, Mean-Reversion.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der mathematischen und ökonomischen Preisbildung von Forwardkontrakten auf dem Elektrizitätsmarkt.

Was sind die zentralen Themenfelder?

Zentrale Themen sind die fundamentalen Gleichgewichtsmodelle (Speichertheorie, Spark-Spread), Theorien zur Risikoprämie (Hedging) und die rein stochastische Modellierung von Strompreisprozessen.

Was ist das primäre Ziel der Arbeit?

Das Ziel ist es, verschiedene finanzmathematische Ansätze zur Bewertung von Strom-Forwards zu erläutern, deren theoretische Grundlagen darzulegen und deren Eignung für den spezifischen Strommarkt zu untersuchen.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturanalyse bestehender Modelle und einer kritischen Auseinandersetzung mit empirischen Untersuchungen zur Modellgüte.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil analysiert detailliert die Cost-of-Carry-Theorie, Spark-Spread-Modelle, die Riskpremium-Theorie und verschiedene stochastische Modelle wie Jump-Diffusion und Mean-Reversion.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Schlüsselbegriffe sind Elektrizitätsmarkt, Forward-Preisbildung, Risikomanagement, stochastische Prozesse und Hedging.

Warum ist die klassische Speichertheorie auf Strom nur bedingt anwendbar?

Da Strom physikalisch kaum speicherbar ist, lässt sich die klassische Cost-of-Carry-Arbitrage nicht direkt anwenden; daher müssen Umwandlungsoptionen von Primärenergieträgern wie Gas einbezogen werden.

Welchen Einfluss hat die "Schiefe" der Strompreise auf das Riskpremium im Modell von Bessembinder und Lemmon?

Eine positive Schiefe der Spotpreisverteilung aufgrund konvexer Grenzkosten führt im Modell zu einem negativen Riskpremium, da der Forwardpreis den erwarteten Spotpreis übersteigt.