Projekt

BeSmart- Intelligente Strommessung und dynamische Tarife: Konsumentscheidungen, rechtliche Rahmensetzung und Wohlfahrtseffekte

Projektbeginn 11/2018
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Projektende 07/2022

Intelligente Strommessungen und dynamische Strompreise sind entscheidend für eine CO2-neutrale Stromproduktion durch erneuerbare Energien. Die großangelegte Integration von Strom aus erneuerbaren Energiequellen erfordert Verbraucher, die Ihren Stromkonsum an das verfügbare Angebot anpassen. Dynamische Strom­tarife sind durch den technologischen Fortschritt inzwischen wirtschaftlich und technologisch umsetzbar, aber die fehlende Akzeptanz der Verbraucher stellt weiterhin eine Hürde für die großflächige Einführung dyna­mischer Stromtarife dar. Das Projekt BeSmart untersucht, ausgehend von einem ana­ly­tischen Verhaltens­modell, das unter Berücksichtigung psychologischer Einflüsse die Aus­wahl­ent­scheidung bezüglich eines Strom­vertrages abbildet, ökonomische und rechtliche Lösungen, die zu einer Akzeptanz­steigerung flexibler Tarife führen. Mithilfe dieses Modelles werden Entwicklungen des Strommarktes szenariobasiert analysiert.

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Ergebnisse des Projekts

Dynamische Stromtarife müssen ausreichend große Preisspannen anbieten, um finanziell attraktiv zu sein. Zugleich zeigt die mikro­ökono­mische Modellierung risiko-averser Tarif­ent­scheider, dass dem Wunsch der Ver­braucher:innen nach einer Kosten­ab­sicherung, der sich eindeutig aus dem Tarif­auswahl­experiment her­leiten lässt, durch eine Deckelung der jähr­lichen Durch­schnitts­preise ent­sprochen werden sollte. Allerdings scheinen Haus­halte ihre Strom­verbräuche und -kosten syste­matisch zu über­schätzen. Dies kann dazu führen, dass potentielle Nutzen­gewinne dynamischer Tarife über­schätzt werden. Ein­heit­liche Korrektur­maßnahmen (beispiels­weise Wechsel­prämien) könnten jedoch aus­reichen, um verzerrte Tarif­­auswahl­entschei­dungen hin­reichend effizient zu korri­gieren und eine optimale Ver­wen­dungs­rate dynamischer Tarife zu erreichen. Die Handlungs­empfehlungen, die BeSmart bezüglich des Designs und der Verbreitung dynamischer Tarife gibt, können auf Basis der publizierten Ergebnisse in der Praxis genutzt werden.

Abbildung zu den Projektergebnissen

Damit Haushalte von dynamischen Tarifen profitieren können, müssen sie ihren Strom­verbrauch aus Hochpreis-Zeiten in Niedrigpreis-Zeiten verlagern. Abbildung 1 zeigt die modellierte Reaktion eines Haushaltes und einer Wärme­pumpe, die mit einem thermischen Speicher kombiniert ist, auf entsprechende Preis­signale. Da Wärme­pumpen vergünstigte Tarife erhalten, wird neben einem Haushalts­tarif (gestrichelte Linie) auch ein Wärme­pumpen­tarif (durch­ge­zogene Linie) modelliert. In der oberen Abbildung zeigt die hell­graue Fläche das Standard-Lastprofil „H0“, das den Strom­verbrauch eines typischen Haus­halts abbildet. Die dunkel­graue Fläche stellt den Strom­verbrach der Wärme­pumpe dar, die immer dann anspringt, wenn der ther­mische Speicher geladen werden muss. Die untere Abbildung ver­deut­licht die modellierte Verbrauchs­verla­gerung des Haushaltes in günstigere Preis­zonen. Auch die Wärme­pumpe heizt den Speicher so auf, dass teure Preis­zonen optimal ver­mieden werden. Diese Modellierung erlaubt die Quanti­fi­zierung finan­zieller Ein­sparungen und die Analyse unter­schied­licher Tarif­charakteristika.


Kernthesen und Befunde

  • Hinreichen­de Kosteneinsparun­gen können durch die Dynamisierung aller ver­brauchs­abhängigen Strompreiskomponenten er­reicht werden.
  • Obergrenzen für Jahres­durch­schnitts­preise sichern ef­fizient gegen Kosten­­risiken und be­wahren gleich­­zeitig die Anreiz­wirkung dynamischer Tarife.
  • Akzeptanzprobleme können und sollten mit Hilfe verschiedener Ansätze (z. B. einer besseren Informations­bereitstellung, Kos­ten­­ver­sich­er­ung­en oder au­to­ma­ti­sier­ter Last­verlagerungen) adressiert werden.
  • Tages­zeit­abhängige Tarife mit vielen Preis­zonen stellen einen möglichen Kom­pro­miss zwi­schen ef­fi­zien­ten Prei­sen und Haushalts­präferenzen dar.
  • Systematische Fehler bei Tarif­ent­schei­dun­gen können ef­fi­zient mittels ein­­heit­li­cher fin­an­zi­el­ler An­reize kor­ri­giert we­rden.

Flagship Paper

Freier, J., von Loessl, V. (2022):
Dynamic electricity tariffs: Designing reasonable pricing schemes for private households. Energy Economics 112: 106146.

Gambardella, C. (2022):
Biased Beliefs and Retail Rate Choice: Welfare Effects in the German Electricity Market (Discussion Paper).

Gräper, G., von Wangenheim, G. (2022):
How electricity tariffs optimally induce consumption behavior and the selection of incentive contracts (Arbeitstitel).

Gerhardt, M., Groh, E. D., Ziegler, A. (2022):
The relevance of life-cycle CO2 emissions for vehicle purchase decisions: A stated choice experiment (Arbeitstitel).

Nakai, M., von Loessl, V., Wetzel, H. (2022):
Preferences for Dynamic Electricity Tariffs: A Comparison of Households in Germany and Japan. MAGKS Discussion Paper No. 13-2022.