Preismodellierung und Derivatebewertung im Strommarkt - Theorie und Empirie

Transkript

1 Preismodellierung und Derivaebewerung im Srommark - Theorie und Empirie zur Erlangung des akademischen Grades eines Dokors der Wirschafswissenschafen (Dr.rer.pol.) bei der Fakulä für Wirschafswissenschafen der Universiä Karlsruhe (TH) eingereiche DISSERTATION von Dipl.-Wir.-Mah. Jan M. Seifer Tag der mündlichen Prüfung: Referenin: Prof. Dr. Marliese Uhrig-Homburg Korreferen: Prof. Dr. Karl-Heinz Waldmann

2 Inhalsverzeichnis 1 Einleiung 1 2 Der Srommark - Grundlagen, Finanzkonrake und Realopionen Fundamenale Preisfakoren im Srommark Die Nachfragesrukur im Srommark Die Angebossrukur im Srommark Börslich gehandele Insrumene im Srommark Spokonrake Terminkonrake Opionen auf Terminkonrake Außerbörsliche Opionen im Srommark Opionen auf Spokonrake Realopionen Bewerungsfragen Grundlagen der Srompreismodellierung Spopreismodellierung Die kurzfrisige Komponene Die langfrisige Komponene i

3 3.1.3 Die deerminisische Komponene Die Sprungkomponene Die Volailiäskomponene Weiere Modellrahmen Folgerungen aus der Spopreismodellierung Terminpreismodellierung Die mielfrisige Komponene Die langfrisige Komponene Allgemeiner Modellrahmen Ein Grundmodell zur Srompreismodellierung Daengrundlage Deerminisische Komponene Sochasische Komponene Schäzverfahren Schäzergebnisse Das äquivalene Maringalmaß Grundlagen Besimmung der äglicheterminsrukurkurve Besimmung des äquivalenenmaringalmaßes Kalibrierung an Derivaepreisen Daengrundlage Implizie Parameerschäzung ii

4 5 Derivaebewerung im Srommark Europäische Opionen Amerikanische Opionen Swing Opionen Modellerweierungen Modellierungsansäze Poisson Modelle Regime-Swiching Modelle Schäzergebnisse Poisson Modelle Regime-Swiching Modelle Modellvergleich Trajekorielle Eigenschafen Saisische Eigenschafen Modellrisiko Europäische Opionen Amerikanische Opionen Swing Opionen Srompreismodellierung uner Berücksichigung einer CO 2 Komponene Der Modellrahmen Der Emissionsfakor Die CO 2 Preis Komponene Die Srompreis Komponene iii

5 7.2 Auswirkungen auf die Derivaebewerung Die Volailiässrukur uner Berücksichigung einer CO 2 Komponene Die Terminpreisdynamik uner Berücksichigung von Preissprüngen im CO 2 Preis Folgerungen für die Srompreismodellierung Zusammenfassung und Ausblick 183 A Beweise 187 A.1 Ableiung von Y (T ) A.2 Herleiung der Terminpreisdynamik df (T ) A.3 Herleiung der Terminpreisdynamik df (T 1,T 2 ) A.4 Herleiung der Terminpreisdynamik df P CO (T ) A.5 Herleiung der Terminpreisdynamik df P CO (T 1,T 2 ) A.6 Herleiung der Terminpreisdynamik df P CO (T )unerberücksichigung von Preissprüngen im CO 2 Preis Lieraurverzeichnis 21 iv

6 Abbildungsverzeichnis 2.1 Laskurve Monasmiel Laskurve nach Tagesyp Meri Order Kurve Tagesverlauf Spopreis EEX Spopreisenwicklung Handelsvolumen EEX Spopreisenwicklung Baseload Konrak Alernaive jährliche Saisonaliäen Deerminisische Komponene Sochasische Komponene Laene Fakoren des Fundamenalmodells Terminsrukurkurve gehandeler Konrake Tägliche Terminsrukurkurve Quaralsgewiche Markpreis des Gesamrisikos Implizie Volailiäen am Implizie Volailiässchäzung am Modell erzeuge Volailiässrukur v

7 4.13 Implizie Volailiässchäzung Parameerverlauf Sprungmuser Poisson Modelle Sprungeinriswahrscheinlichkei bei Sprungypen Wahrscheinlichkei eines Sprungereignisses bei Sprungypen Vereilung der Sprunghöhen Sprungeinriswahrscheinlichkei bei Sprunghöhen Wahrscheinlichkei eines Sprungereignisses bei Sprunghöhen Verlauf deerminisischer Sprunginensiäen Verlauf sochasischer Sprunginensiäen Sprungeinriswahrscheinlichkei bei Sprunginensiäen Wahrscheinlichkei eines Sprungereignisses bei Sprunginensiäen Wahrscheinlichkei eines Regimeaufenhals bei Parameerregimen Wahrscheinlichkei eines Regimeaufenhals bei Vereilungsregimen Trajekorien Erklärungskraf der Modellansäze Modellrisiko EuropäischeOpionen Modellrisiko Amerikanische Opionen CO 2 Spopreis erse Handelsperiode CO 2 Spopreis zweie Handelsperiode Sensiiviä der Volailiässrukur bezüglich des CO 2 Preis Volailiäsbruch bei Handelsperiodenübergang Implizie Volailiässchäzung am mi CO 2 Komponene Preisdifferenz Q4-7 und Q vi

8 7.7 Volailiäsdifferenz Q4-7 und Q Sensiiviä der Volailiässrukur bezüglich des Sromerminpreises CO 2 basiere Volailiässaisonaliä Sensiiviä der Volailiässrukur bezüglich der CO 2 Volailiä vii

9 viii

10 Tabellenverzeichnis 2.1 Bruosromerzeugung und Kapaziäen Saisonmodellierung Wöchenliche Saisonaliä Deerminisische Komponene Parameerwere des Grundmodells Parameerwere implizie Schäzung Parameerwere Vergleich Schäzergebnisse Poisson Modelle Schäzergebnisse deerminisische Sprunginensiäen Schäzergebnisse sochasische Sprunginensiäen Schäzergebnisse Regime-Swiching Prozesse mi Parameerregimen Schäzergebnisse Regime-Swiching Prozesse mi Vereilungsregimen Poisson Modelle - Die ersen vier Momene Regime-Swiching Modelle - Die ersen vier Momene Modellrisiko Swing Opionen Emissionsraen Schäzergebnisse CO 2 Modelle ix

11 7.3 Eingangsparameer Sensiiviäsanalyse x

12 Symbolverzeichnis 1 (.) () Indikaorfunkion a C,a G A Effizienzgrad der Sromerzeugung aus Seinkohle (C) und Gas (G) Menge von Konsanen A i,a i j,k Ausübungswer des Pfades i b, b j Konsane zur Beschreibung des Brückenagsniveaus b C,b G c c (.) C A (T,K) C E (T,K) C S (T,K,R,) C T (T,K) co CO CO i d d (.),d j (.) D,D CO f,f j f(, Ȳ,v ) f (T ) Emissionsfakor von Seinkohle (C) und Gas (G) Konsane zur Beschreibung des Weihnachsniveaus Tagesabhängige Konsane zur Beschreibung des Weihnachsniveaus Wer einer amerikanischen Call Opion Wer einer europäischen Call Opion Wer einer Swing Opion mi Kaufrechen Wer einer Call Opion auf einen Terminkonrak Konsane zur Beschreibung des Preiseinflusses der Emissionszerifikae Preis eines CO 2 Emissionszerifikas Preis eines CO 2 Emissionszerifikas der i-en Handelsperiode Konsane zur Beschreibung des Wochenniveaus Konsane zur Beschreibung von Tagesniveaus deerminisische Komponene Konsane zur Beschreibung des Feieragsniveaus bzw. des Wochenendund Feieragsniveaus Meri Order Funkion Wer eines derivaiven Insrumens zum Zeipunk mi Laufzei T xi

13 f F i,fj i F (T ) Auszahlungssrukur eines derivaiven Insrumens Forführungswer Terminpreis von Srom zum Zeipunk mi insananer Lieferperiode T F P CO (T ) Terminpreis von Srom zum Zeipunk mi CO 2 Komponene F (T 1,T 2 ) Sromerminpreis zum Zeipunk mi Lieferperiode [T 1,T 2 ) F P CO (T 1,T 2 ) Sromerminpreis zum Zeipunk mi CO 2 Komponene F CO (T ) Terminpreis auf ein CO 2 Zerifika F W (T ) Wer eines Terminkonrakes mi Lieferzeipunk T zum Zeipunk F W (T 1,T 2 ) Wer eines Terminkonrakes mi Lieferperiode [T 1,T 2 ) zum Zeipunk F, F Menge aller relevanen Forführungswere g(p ) g τ (ω, P τ ) Sprungrichungsfunkion Regressionsfunkion h, h i,h CO i Konsane Inensiä h(),h i () h,h i Zeiabhängige Inensiä Allgemeiner Inensiäsprozess h M J,J i,jcoi J M K L i (P T ) n N N d N p i,j p J P P C P CO Inensiä des Poisson Prozesses J M Poisson Prozess Poisson Prozess uner dem risikoneuralem Maß Srike i-es Laguerre Polynom Konsane Konsane Anzahl von Tagesypen Kumulaive Dichefunkion der Normalvereilung Übergangswahrscheinlichkei von Regime i zu Regime j Wahrscheinlichkei, mi der zum Zeipunk ein Sprung eingereen is Srompreis zum Zeipunk Seinkohlepreis zum Zeipunk Srompreis uner Berücksichung der CO 2 Kosen xii

14 P G P r P A(T,K) P E (T,K) P S(T,K,R,) P z P Q i Q i Q r Gaspreis zum Zeipunk Rohsoffpreis zum Zeipunk Wer einer amerikanischen Pu Opion Wer einer europäischen Pu Opion Wer einer Swing Opion mi Verkaufsrechen Übergangsmarix Reales Maß Quaralsgewiche Gemiele Quaralsgewiche Risikoneurales Maß Zinssaz r, r (T 1,T 2) Implizier Termindiskonsaz R R Anzahl maximaler Kauf- bzw. Verkaufreche Anzahl verbleibender Kauf- bzw. Verkaufreche s, s i,s j i Konsane zur Beschreibung der Höhe der jährlichen Saisonaliä S, S i A,i A j,k T T 1,T,1 T 2,T,2 TP i T () v w b () w f () W S,WM,W L Kurzfriskomponene Laufzeiparameer des akuellen Zeipunkes Sperrfris Auszahlungszeipunk Fälligkei Sarzeipunk der Lieferperiode Endzeipunk der Lieferperiode Zeiraum der i-en Handelsperiode Kriische Preisgrenze der Sprungrichung Krafwerksverfügbarkei Gewichung des Brückenagseffeks Gewichung des Feieragseffeks Wiener Prozess zur Beschreibung der Unsicherhei der Kurzfris- (S), Mielfris- (M) und Langfriskomponene (L) xiii

15 W COi W σ S W S, W M, W L X,X i Y Y (T ) Ȳ z Z Δ CO, Δ PCO Δ σ, Δ σ1, Δ σ2 ε Wiener Prozess zur Beschreibung der Unsicherhei des CO 2 Prozesses Wiener Prozess zur Beschreibung der Unsicherhei des Volailiäsprozesses Wiener Prozess zur Beschreibung der Unsicherhei der Kurzfris- (S), Mielfris- (M) und Langfriskomponene (L) uner risikoneuralem Maß sochasische Komponene Sochasischer Prozess Uner realem Maß erwareer zukünfiger Srompreis Lasprozess Regimezusand im Zeipunk Sprungprozess Preisdifferenzen Volailiäsdifferenzen Drifadjusiere Rendie ε S,εM,ε S Normalvereile Zufallsvariable θ, θ(),θ(p,) Emissionsfakor θ f θ p Θ κ S,κ M,κ L κ Z κ h,κ i h κ S (S ) κ σs λ S τ () λ M τ () λ L τ () λ (T ) Fundamenaler Emissionsfakor Pah-hrough Rae Menge der Modellparameer Mean-Reversion Fakor der Kurzfris- (S), Mielfris- (M) und Langfriskomponene (L) Mean-Reversion Fakor der Sprungkomponene Mean-Reversion Fakor der Sprunginensiä Preisabhängige Mean-Reversion Fakor der Kurzfriskomponene Mean-Reversion Fakor des Volailiäsprozesses Zeiabhängiger Markpreis des kurzfrisigen Risikos Zeiabhängiger Markpreis des mielfrisigen Risikos Zeiabhängiger Markpreis des langfrisigen Risikos Markpreis des Gesamrisikos xiv

16 Λ (T ) Aneilige Risikoprämie μ, μ CO i Drifkomponene μ ξ,μ u ξ,μd ξ,μcoi ξ ν S,ν L Mielwer der Sprungvereilung Langfrisiges Miel der Kurzfris- (S) und Langfriskomponene (L) ν Sz ν σs ν h,ν i h ξ,ξ i,ξcoi ξ h,ξ i,j h ρ σ S,σ M,σ L Langfrisiges Miel der Kurzfriskomponene in Regime z Langfrisiges Miel des Volailiäsprozesses Langfrisiges Miel der Sprunginensiä Vereilung der Sprunghöhe zum Zeipunk Sprunghöhe der Sprunginensiä Korrelaionskoeffizien Volailiä der Kurzfris- (S), Mielfris- (M) und Langfriskomponene (L) σ Sz σ CO i σ S () σ i (, T ) σ S (T i ) σ σs σ (T 1,T 2 ) Volailiä der Kurzfriskomponene in Regime z Volailiä der CO 2 Komponene Volailiäsprozess Zeiabhängige Volailiä des i-en Fakors der Terminpreisdynamik Vom Lieferzeipunk abhängiger Volailiäsparameer Volailiä des Volailiäsprozesses Volailiässrukur des Terminkonrakes σ (F P CO (T 1,T 2 ))Volailiässrukur des Terminkonrakes uner Berücksichigung der σ F T (T 1,T 2 ) σ ξ,σ u ξ,σd ξ,σcoi ξ σ (F T (T 1,T 2 )) τ τ J χ ω j,ω i j CO 2 Kosen Am Mark beobachee Black-Volailiä Sandardabweichung der Sprungvereilung Annualisiere modellimpliziere Volailiässrukur Konsane zur Beschreibung des Verlaufs der jährlichen Saisonaliä Lebensdauer eines Sprungs Konsane zur Beschreibung der Terminvolaliä Regressionskonsanen xv

17 xvi

18 Kapiel 1 Einleiung Die Srommärke haben sich sei ihrer Liberalisierung in vielen Ländern der Wel enorm weierenwickel. Seidem sind die Handelsvolumina an den Spo- und Terminmärken für Sromproduke sark angesiegen und die Zahl der Handelseilnehmer ha sich deulich erhöh. Aber auch die Anzahl und Komplexiä gehandeler Sromderivae is der Enwicklung der Märke gefolg. So werden immer mehr und särker srukuriere Opionaliäen zwischen den Markeilnehmern gehandel. Basierend auf den Enwicklungen im Sromhandel gab es in den lezen Jahren in den Bereichen des Risikomanagemens und der Bewerungsheorie von Derivaen auf Sromproduke einige Forschrie. Dabei wurden Modelle zur Beschreibung der Preisdynamik, welche aus verwanden Märken wie dem Ölmark bekann und bereis länger im Einsaz sind, für den Srommark adapier und in Bereichen der Saisonaliäs- und der Sprungmodellierung grundlegend erweier. Die volle Komplexiä von Srommärken, welche in den besonderen Eigenschafen von Srom wie z.b. der sehr eingeschränken Lagerbarkei oder der Nowendigkei eines Gleichgewichs zwischen Angebo und Nachfrage begründe lieg, wurde jedoch noch nich erfass. So kann die Verwendung von derzei verbreieen Verfahren zur deulichen Fehleinschäzung besehender Risiken und zur Fehlbewerung vorhandener Opionaliäen führen. Dabei zeig sich, dass vor allem Opionaliäen mi hohen Srikes beroffen sind, welche uner anderem in hoher Anzahl als Realopionen sowohl bei Sromerzeugern als auch bei Indusrieunernehmen exisieren. Die vorliegende Arbei beschäfig sich mi der Modellierung der Dynamik des Srompreises. Dabei sollen bisher noch nich erfasse Eigenschafen der Srompreisdynamik ausführlich diskuier und analysier werden. Ausgehend von bereis exisierenden Mo- 1

19 dellierungsansäzen werden eigene Erweierungen verwende, um die Besonderheien der Srompreisdynamik wie z.b. das Aufreen exremer Preissprünge zu erfassen. Um konkree Aussagen über die Güe dieser Preismodelle zu reffen, werden die jeweiligen Modellparameer miels Markov Chain Mone Carlo (MCMC) Mehoden anhand verfügbarer Srompreisinformaionen der EEX geschäz. Basierend auf den Schäzergebnissen wird mi Hilfe von rajekoriellen sowie saisischen Tess die Güe der Modelle besimm. Weier werden Verfahren enwickel, mi denen die Modelle konsisen zu Preisinformaionen börslich gehandeler Derivae gesale werden. Um das verbleibende Modellrisiko bei der Bewerung weierer nich börslich gehandeler Opionaliäen zu besimmen, werden umfangreiche Bewerungsreihen durchgeführ. So werden enscheidende Erkennnisse gewonnen und es geling ein für den Srommark adäquaes Risikomanagemen zu ermöglichen und die Bewerungsunsicherhei auch komplexer Opionaliäen zu quanifizieren. Ein weierer in der Lieraur bisher noch nich beracheer Aspek sind die Auswirkungen der Einführung des CO 2 Emissionszerifikaehandels auf die Srompreisdynamik. Während der Einfluss auf das Srompreisniveau bereis vielfach diskuier wurde, sind die Einflüsse für die Volailiä und Schwankungsbreie des Srompreises bisher vernachlässig worden. Um die Folgen für das Risikomanagemen sowie die Bewerung von Opionaliäen zu versehen und diese geeigne abbilden zu können, werden die Zusammenhänge von CO 2 Mark und Srommark dahingehend unersuch. Dazu wird ein Srompreismodell uner Berücksichigung einer CO 2 Preiskomponene eingeführ, welches die Grundlage für ausführliche Analysen über mögliche Auswirkungen auf die Derivaebewerung im Srommark bilde. Somi sellen sich insbesondere für die Modellierung der Srompreisdynamik und die Bewerung von Derivaen im Srommark enscheidende Fragen: Wie finde eine geeignee Modellierung der Srompreisdynamik sa? Welche Markinformaionen können und sollen bei der Modellierung und Bewerung berücksichig werden? Für welche Opionaliäen is eine adäquae Bewerung am bedeuendsen? Wie groß is das mi der Modellwahl verbundene Modellrisiko bei der Bewerung dieser Opionaliäen? Welche Auswirkungen ha die Einführung des Emissionszerifikaehandels auf die Bewerung von Sromderivaen? 2

20 Ziel der vorliegenden Arbei is es, auf diese Fragen Anworen zu finden. Dazu is die Arbei wie folg srukurier. In Kapiel 2 wird eine Einführung in die Grundlagen des Srommarkes gegeben. Dazu werden die fundamenalen Preisfakoren, welche den Srompreis beeinflussen, diskuier und der Spomark sowie die Derivaemärke vorgesell. Hiermi können die aufgeführen Modellierungs- und Bewerungsfragen konkreisier werden. Um auf diese eingehen zu können, werden in Kapiel 3 die Grundlagen der Srompreismodellierung anhand der besehenden Lieraur zu diesem Thema vorgesell und in einen allgemeinen Modellierungsrahmen überführ. Dieser allgemeine Rahmen wird in Kapiel 4 mi einem Grundmodell konkreisier, welches für die weieren Unersuchungen und Erweierungen als Ausgangspunk dien. Um die Modellparameer zu schäzen, wird die in dieser Arbei herangezogene Daengrundlage vorgesell und die MCMC Mehode als Schäzverfahren eingeführ. Weier wird das Grundmodell in das äquivalene Maringalmaß überführ und konsisen zu börslich gehandelen Derivaen gesale. Kapiel 5 führ die Bewerungsverfahren für die zur Quanifizierung des Modellrisikos herangezogenen Derivae ein. Kernpunke dieser Arbei sind die Kapiel 6 und 7, welche Modellerweierung des Grundmodells einführen und den Einfluss des CO 2 Emissionszerifikaehandels unersuchen. Dabei werden das Modellrisiko sowie Folgerungen für das Risikomanagemen ausführlich diskuier. Kapiel 8 schließ diese Arbei mi einer Zusammenfassung der Ergebnisse und einem Ausblick ab. 3

21 4

22 Kapiel 2 Der Srommark - Grundlagen, Finanzkonrake und Realopionen Um Anworen auf die in der Einleiung gesellen Fragen zu erhalen, is es von großer Bedeuung, die Srukuren und Besonderheien des Srommarkes zu versehen. Zuers soll dazu auf die fundamenalen Preisfakoren am Srommark eingegangen werden. Diese sind vor allem für die Modellierung des Srompreises relevan, da viele Charakerisika der Srompreisdynamik hierauf basieren. Dabei sind besonders die Nachfrage- sowie die Angebossrukur des Markes von zenraler Bedeuung, welche hinsichlich ihres Einflusses auf die Preisbildung ausführlich diskuier werden sollen. Hiermi können erse Folgerungen für mögliche Modellierungsansäze und darin nowendige Modellkomponenen geroffen werden. Daran anschließend wird mi den am Srommark gehandelen Spokonraken die zu modellierende Größe vorgesell. Zu beachen is dabei, dass sich der Spomark für Srom enscheidend von den Spomärken für sonsige Waren oder Werpapiere unerscheide, was weireichende Folgen auf die Modellierungs- sowie Bewerungsverfahren ha. Neben den Spokonraken werden weier die am Srommark gehandelen Derivae sowie bei Markeilnehmern vorhandene Realopionen vorgesell. Anhand dieser kann zum einen ein Überblick über die börslich verfügbaren Preisinformaionen erlang werden. Zum anderen zeig sich anhand der großen Anzahl nich börslich gehandeler Opionaliäen die Bedeuung der Opionsbewerung im Srommark, welche auf Grund der Liberalisierung der Märke und der dami aufgekommenen Preisvolailiä immer särker in den Fokus der Markeilnehmer gerück is. 5

23 2.1 Fundamenale Preisfakoren im Srommark Wie finde eine geeignee Modellierung der Srompreisdynamik sa? Viele Aspeke der Preisbildung im Srommark basieren auf den echnischen Grundlagen der Sromerzeugung. Somi is die Frage nach der Modellierung der Srompreisdynamik eng verknüpf mi den fundamenalen Eigenschafen der Srommärke. Um diese Zusammenhänge zu verdeulichen, sollen im Folgenden die wichigsen Fakoren, welche die Preisbildung beeinflussen, erläuer werden. Hiermi lassen sich erse Aussagen über mögliche Modellierungsansäze der Preisdynamik sowie erforderliche Modellkomponenen reffen. Die bedeuendse Eigenschaf von Srom is die kaum vorhandene Lagerfähigkei. Eine Lagerung von Srom und dami eine Verfügbarkei von bereis erzeugem Srom zu einem späeren Zeipunk is nur in sehr begrenzem Maße z.b. durch Pumpspeicherkrafwerke möglich. Während in Ländern wie der Schweiz mi bedeuendem Kapaziäsaneil von Pumpspeicherkrafwerken diese noch als preisbeeinflussender Fakor mi gläendem Einfluss auf den Preisverlauf angesehen werden können, is die Kapaziä von Speichermöglichkeien in Deuschland vernachlässigbar klein. Dieses, kombinier mi einer nur begrenzen länderübergreifenden Überragungsfähigkei von Srom, 1 begründe das Erfordernis eines ausgeglichenen Verhälnisses von Sromnachfrage und Sromerzeugung zu jedem Zeipunk. Die Srukur der Sromnachfrage und die Möglichkei der Sromerzeugung eines Landes sind also die enscheidenden Fakoren, welche die Preisbildung im Srommark grundlegend besimmen Die Nachfragesrukur im Srommark Der Srommark zeichne sich durch eine sehr preisunelasische Nachfrage aus. Die meisen Endkunden beziehen Srom verraglich zu einem fesen Preis pro MWh Srom und sind nich direk von den kurzfrisigen Preisschwankungen im Großhandel beroffen. Daher reagier die Nachfrage nur sehr unelasisch auch auf sarke Preisschwankungen. Haupsächliche Einflussfakoren auf die Sromnachfrage sind dagegen das Weer sowie die Tages- und Jahreszei, welche sowohl unsichere als auch vorhersagbare Einflüsse auf 1 Die begrenze Überragungsfähigkei resulier aus Überragungsverlusen über längere Srecken im Hochspannungsnez als auch in begrenzen länderübergreifenden Leiungskapaziäen. 6

24 Las (GW) 7 Jan Mär Jun Sep Sunde Abbildung 2.1: Die Abbildung zeig die durchschniliche ägliche deusche Laskurve für die Monae Januar, März, Juni und Sepember des Jahres 26. Quelle: UCTE Online- Saisiken. die Srompreisnachfrage haben. Dabei kann bei den vorhersagbaren Einflüssen zwischen einer äglichen, wöchenlichen und jährlichen Srukur in der Nachfrage unerschieden werden. Abbildung 2.1 zeig die durchschniliche ägliche deusche Laskurve in GW für die Monae Januar, März, Juni und Sepember des Jahres 26. Deulich zu erkennen is die grundlegende ägliche Srukur mi höherer Nachfrage während des Tages, welche auf der über den Tag erhöhen indusriellen und privaen Sromnachfrage beruh. Während diese Ausprägung in allen Jahreszeien gegeben is, ergeben sich Unerschiede in der feineren Srukur. So is in den Winermonaen eine nochmals erhöhe Nachfrage ab 17: Uhr mi Einri der Dunkelhei zu sehen, die sich mi längerem Tagesverlauf im Frühjahr und Herbs mi schwächerem Grad in die späeren Sunden verschieb und in den Sommermonaen nich mehr zu erkennen is. Die ägliche Nachfragesrukur weis demnach Nachfragespizen um die Miagszei und in den Winermonaen zusäzlich um die frühen Abendsunden auf bei deulich geringerer Nachfrage in der Nach. Weier is diese ägliche Nachfragesrukur abhängig von dem Wochenag. Abbildung 2.2 zeig die Laskurve eines Werkags, Samsags und Sonnags im Januar sowie Juni. Gu zu erkennen is die auf der indusriellen Nachfrage begründee höhere Sromnachfrage an Werkagen, wobei an den Wochenenden die Nachfrage vor allem agsüber deulich geringer is. Die wöchenliche Srukur zeichne sich somi durch eine höhere Nachfrage 7

25 Las (GW) Di 7 Sa So Las (GW) Di 7 Sa So Sd Sd Abbildung 2.2: Die Abbildung zeig exemplarisch die deusche Laskurve eines Werkags, Samsags und Sonnags im Januar (links) sowie Juni (rechs). Quelle: UCTE Online- Saisiken. an Werkagen bei leich niedrigerer Nachfrage an Samsagen und deulich niedrigerer Nachfrage an Sonnagen aus. Zu berücksichigen sind weierhin noch Feierage, die zu vergleichbaren Nachfrageeffeken wie Wochenenden führen. Überlager wird dies von einer jährlichen Nachfragesrukur. Wie in den Abbildungen 2.1 und 2.2 ersichlich, zeichne sich die Srukur durch eine hohe Nachfrage in den kalen Winermonaen, eine niedrige Nachfrage in den Jahreszeien Frühjahr und Herbs sowie eine leich erhöhe Nachfrage in den Sommermonaen aus. Dabei resulier die hohe Nachfrage im Winer aus einem erhöhen Heizbedarf und im Sommer aus einem versärken Einsaz von Klimaanlagen, wobei vor allem exreme Temperauren zu einem sarken Ansieg der Sromnachfrage führen. Diese reen in den Jahreszeien Frühling und Herbs in geringerem Maße auf. Insgesam ergib sich eine in vielfäliger Weise von deerminisischen Fakoren abhängige Nachfrage. Kombinier mi der kaum vorhandenen Elasiziä der Nachfrage bezüglich des Preises läss sich folgern, dass die beschriebenen deerminisischen Fakoren auch in der Srompreisenwicklung zu finden sind. Dami folg für die Srompreismodellierung die Nowendigkei, eine deerminisische Komponene zu berücksichigen, welche die beschriebenen Eigenschafen einer äglichen, wöchenlichen und jährlichen Saisonaliä sowie mögliche weiere Effeke wie z.b. den Feieragseffek berücksichig. Das Ausmaß des deerminisischen Einflusses und der nich vorhersagbaren Nachfrageschwankungen auf den Preis is dabei abhängig von der Angebosseie, welche flexibel auf die deerminisischen 8

26 Krafwerksyp Kapaziä in GW (%) Erzeugung in TWh (%) Braunkohle 22, (16,6) 154,1 (24,8) Seinkohle 29,4 (22,2) 134,1 (21,6) Öl 5,5 (4,2) 11,6 (1,9) Gas 2,6 (15,5) 71, (11,4) Kernenergie 21,4 (16,1) 163, (26,3) Wasser 1,2 (7,7) 27,3 (4,4) Wind 18,4 (13,9) 27,2 (4,4) Sonsige 5, (3,8) 32, (5,2) Insgesam 132,5 (1,) 62,3 (1,) Tabelle 2.1: Die Tabelle zeig die Bruosromerzeugungskapaziäen in GW sowie die Bruosromerzeugung in TWh im Jahr 25 je Krafwerksyp in Deuschland. Quelle: Bundesminiserium für Wirschaf und Technologie (27). Nachfrageschwankungen reagieren muss. Diese is vor allem durch den Krafwerkspark charakerisier Die Angebossrukur im Srommark Um flexibel auf Nachfrageschwankungen reagieren zu können, jedoch auch die Grundlas dauerhaf bedienen zu können, weisen die meisen Länder einen gemischen Krafwerkspark auf. Tabelle 2.1 zeig die Bruosromerzeugungskapaziäen in GW sowie die Bruosromerzeugung in TWh im Jahr 25 je Krafwerksyp in Deuschland. Dabei lassen sich die Krafwerksypen in drei Kaegorien eineilen. Während Kernenergie-, Braunkohle- und Laufwasserkrafwerke als Grundlaskrafwerke annähernd durchgehend in Berieb sind und somi auch den Großeil des erzeugen Sroms liefern, zählen Seinkohle- und GuD- Krafwerke 2 zur Miellas und werden bei Tagen mi niedriger Las herunergefahren. Gas-, Öl- und Pumpspeicherkrafwerke sind dagegen Spizenlaskrafwerke und werden nur zu Zeien hoher Las oder niedriger Windsromeinspeisung sowie zum flexiblen Einsaz bei Nachfragespizen genuz. Die Aufeilung in diese Klassen basier zum einen auf der Flexibiliä der Krafwerke. Zum anderen, und dies is der enscheidende Fakor für 2 GuD-Krafwerk seh für Gas- und Dampfurbinen-Krafwerk und bezeichne eine spezielle Bauar von Gaskrafwerken mi hohem Wirkungsgrad. 9

27 Grenzkosen (Euro/MWh) insallier 1 verfügbar GW 15 Abbildung 2.3: Die Abbildung zeig exemplarisch eine Meri Order Kurve der insallieren sowie verfügbaren Erzeugungskapaziä. das Anfahren eines Krafwerks, auf den Erzeugungskosen von Srom. So wird bei fehlender Erzeugungskapaziä das Krafwerk mi den nächs günsigsen Erzeugungskosen hinzu geschale. Abbildung 2.3 zeig beispielhaf eine hypoheische Meri Order Kurve, welche die Grenzkosen der Sromerzeugung über der insallieren Erzeugungskapaziä abräg. Hier finde sich auch die bereis erwähne grundlegende Aufeilung in Grundlas-, Miellas- und Spizenlaskrafwerke wieder. Mi Kennnis der Meri Order Kurve läss sich bei gegebener Nachfrage ein fundamenal begründeer Srompreis besimmen. Dieser ergib sich als Grenzkosen der Nachfrage deckenden Erzeugungskapaziä. Bei der Grenzkosenbesimmung sind jedoch zwei Punke zu beachen. Zum einen is für die Preisbildung nich die insalliere Erzeugungskapaziä sondern die zu einem besimmen Zeipunk verfügbare Kapaziä enscheidend. So können z.b. Krafwerkswarungen, ein falsch prognosizieres Windaufkommen, Kühlwassereinschränkungen oder Krafwerksausfälle zu eilweise deulichen Änderungen der verfügbaren Erzeugungskapaziä führen. Daher unerlieg die verfügbare Kapaziä einer beachlichen kurzfrisigen Unsicherhei. Dieses kombinier mi aufreenden Nachfrageschwankungen führ zu einem hohen kurzfrisigen Preisrisiko, welches die Nowendigkei einer kurzfrisigen sochasischen Komponene in der Srompreismodellierung aufzeig. Zum anderen sind die Erzeugungskosen sark von Rohsoffpreisen und CO 2 Zerifikae- 1

28 preisen abhängig. Dadurch komm es zu sich ändernden Kosenniveaus sowie bei särkeren Schwankungen der Eingangsgrößen zu Verschiebungen in der Reihenfolge der Krafwerke in der Meri Order Kurve. Somi ergib sich eine von akuellen Markdaen abhängige Meri Order Kurve der verfügbaren Erzeugungskapaziä, aus dem der fundamenale Srompreis abgeleie werden kann. Die Einflüsse auf die Meri Order Kurve sind dabei eher mielfrisiger bis langfrisiger Naur, was an den deulich geringeren Schwankungen in den Erzeugungskosen begründe lieg. Diese abzubilden leg daher nahe, eine mielfrisige sochasische Komponene bzw. langfrisige sochasische Komponene in der Srompreismodellierung zu berücksichigen. Darüber hinaus können auch markpsychologische Aspeke z.b. auf Grund der Unsicherhei über die verfügbare Kapaziä den Preis beeinflussen. Somi beseh im Mark keine eindeuige Beziehung zwischen Grenzkosen und Srompreis, auch wenn der grundlegende Zusammenhang besehen bleib. Weier ineressan für die Preismodellierung is der nich-lineare Verlauf der Meri Order Kurve. Während bei niedriger Las die Meri Order Kurve eine nur schwache Seigung aufweis, is der Verlauf der Kurve bei hoher Las sehr seil. Dies führ bei einer leichen Nachfrageänderung zu deulich särkeren Preisschwankungen bis zu exremen Preissprüngen wenn die Las bereis auf einem hohen Niveau is, während eine vergleichbare Nachfrageänderung bei niedriger Las nur eine geringe Änderung des Preises bewirk. Um den Effek des seilen Endes der Meri Order Kurve in der Srompreismodellierung abzubilden, lieg es nahe, eine Sprungkomponene in der Modellierung zu verwenden. Zusammenfassend lassen sich aus den fundamenalen Preisfakoren des Srommarkes die Modellkomponenen deerminisische Komponene kurzfrisige sochasische Komponene mielfrisige sochasische Komponene langfrisige sochasische Komponene Sprungkomponene als wichig für die Srompreismodellierung folgern. Im weieren Verlauf dieser Arbei gil es zu besimmen, welche Bedeuung diesen Modellkomponenen in der Beschreibung der Srompreisdynamik zukomm und wie diese Komponenen zu modellieren sind. 11

29 2.2 Börslich gehandele Insrumene im Srommark Welche Markinformaionen können und sollen bei der Modellierung und Bewerung berücksichig werden? Diese Frage soll in zwei Schrien beanwore werden. Als erses wird geklär, was die zu modellierende Größe für die Srompreisdynamik is und welche Preisinformaionen für diese vorliegen. Dazu sollen die Spokonrake im Srommark näher beleuche werden. Als zweies werden börslich gehandele Derivae berache, welche weiere Informaionen zur Modellierung sowie Bewerung beiragen können. Dabei werden Terminkonrake 3 sowie Opionen auf diese an der EEX gelise Spokonrake Auf Grund der bereis diskuieren Besonderheien des Srommarkes is das Versändnis des Begriffs Spomark anderer Finanzmärke nich direk auf den Sromspomark zu überragen. Während in den meisen Finanzmärken im Spomark ein unmielbarer Ausausch von Preis und Leisung safinde, is dieses auf Grund der fehlenden Lagerbarkei von Srom nich möglich. Dagegen komm es zu einer Vereinbarung über einen in naher Zukunf liegenden Lieferzeiraum, in dem eine konsane Leisung in ein Sromnez eingespeis wird. Dabei kann in Srommärken zwischen zwei kurzfrisigen Märken unerschieden werden. Der kurzfrisigse Mark is der Inradaymark, in dem ein Handel bis zu 75 Minuen vor Lieferung abgeschlossen werden kann. Jedoch is die Liquidiä in diesem Mark derzei noch sehr beschränk.diebeiweiemgrößere Bedeuung komm dagegen dem Day-Ahead Mark mi über 99% des umgesezen Spovolumens zu, an dem Sromlieferungen des folgenden Tages gehandel werden. 4 Der börsliche Handel der Day-Ahead Konrake finde dabei in einer äglichen Aukion sa, welche dem Meisausführungsprinzip unerlieg. Bei dieser können Geboe bis 12: Uhr abgegeben werden, die 3 Uner dem Begriff Terminkonrak sei dabei ein linearer Konsrak bzw. Forward oder Fuure zu versehen. 4 Bis einschließlich dem fand noch kein äglicher Handel sa. Somi wurden vor handelsfreien Tagen alle folgenden Tage bis einschließlich des nächsen Handelsages gehandel. Handelsfreie Tage waren Wochenenden sowie Feierage. 12

30 Aukionsergebnisse werden ab 12:15 bekanngegeben. 5 Somi gib es für die Day-Ahead Konrake äglich nur einen Preis. Da nahezu alle Derivae im Srommark sich auf die Preise des Day-Ahead Markes beziehen, is dieser von enscheidender Bedeuung für diese Arbei. Der Inradaymark kann dagegen vernachlässig werden. Daher wird im Folgenden der Begriff Spomark synonym zu Day-Ahead Mark genuz. Im folgenden sollen nun die an der EEX im Spomark gehandelen Konrake vorgesell werden. Spokonrake sind durch den Erfüllungsag, die Lieferperiode sowie den Lieferor spezifizier. Dabei wird zwischen Sunden- und Blockkonraken unerschieden. 6 Sundenkonrake Für jeden Tag werden 24 Sundenkonrake gehandel. 7 Ein Sundenkonrak ensprich dabei der Lieferleisung von,1 MW Srom über die ensprechende Liefersunde (: Uhr bis 1: Uhr, 1: Uhr bis 2: Uhr,..., 23: Uhr bis 24: Uhr) und somi insgesam einem Konrakvolumen von,1 MWh Srom. 8 Sundenkonrake bilden dabei die Grundbauseine für die Blockkonrake. Blockkonrake Blockkonrake besehen aus einer beliebigen Kombinaion von mindesens zwei Sundenkonraken. Die bedeuendsen Blockkonrake sind der Baseload Konrak mi Lieferung von : Uhr bis 24: Uhr, der Peakload Konrak mi Lieferung von 8: Uhr bis 2: Uhr und der Off-Peak-Load Konrak mi Lieferung von : Uhr bis 8: Uhr und von 2: Uhr bis 24: Uhr, welche Grundlaszeien, die Spizenlaszeien sowie deren Gegensück der Nachfrage abbilden. Die Lieferleisung eines Blockkonrakes beräg dabei 1 MW. Dabei ergib sich der Preis eines Blockkonrakes immer als gemieler Preis der im Blockkonrak enhalenen Sundenkonrake. 5 Siehe EEX (26). 6 Vgl. EEX (27a). 7 Ausnahme is mi 23 Sundenkonraken der Sonnag, an dem von Winer- auf Sommerzei umgesell wird. 8 Ausnahme is mi,2 MWh Konrakvolumen der Sundenkonrak von 2: Uhr bis 3: Uhr am Sonnag, an dem von Sommer- auf Winerzei umgesell wird. 13

31 Preis (Euro) Sunde Abbildung 2.4: Die Abbildung zeig die Sundenpreise an der EEX für Sonnag, den , Monag, den sowie Monag, den Abbildung 2.4 zeig den Verlauf des Spopreises der Sundenkonrake exemplarisch an drei Tagen. Dabei veranschaulich sich sehr deulich, wie sich das Niveau und der Verlauf der Las auf den Preis überräg. 9 Der gleiche Effek is in Abbildung 2.5 zu sehen, welche die Preisenwicklung des Baseload und Peakload Konrakes sowie der Sundenkonrake mi Lieferung von 3: Uhr bis 4: Uhr sowie von 11: Uhr bis 12: Uhr an der EEX über die zweie Jahreshälfe von 26 zeig. Die Preise folgen dabei deulich der wöchenlichen und jährlichen Nachfragesrukur. Dies verdeulich die bereis vermuee Nowendigkei einer deerminisischen Komponene bei der Srompreismodellierung, um saisonale Effeke geeigne erfassen zu können. Weier zu erkennen is die sark volaile Preisenwicklung des miäglichen Sundenkonrakes, während der nächliche Sundenkonrak einen verhälnismäßig ruhigen Verlauf aufweis. Dabei erklär sich das Volailiäsverhalen durch die zunehmende Seilhei der Meri Order Kurve bei höherer Las. Der Preisverlauf des Peakload Konrakes is durch die Berechnung des durchschnilichen Peakload Sundenpreises gemäßiger als eine einzelne Peakload Sunde. Er weis aber eine höhere Schwankungsbreie auf als der Baseload Konrak, welcher den Tagesmielpreis abbilde. Mi Ausnahme des nächlichen Sundenkonrakes zeigen sich bei allen Preisverläufen zusäzlich deuliche Preissprünge, welche beim Sundenkonrak mi Lieferung von 11: Uhr bis 12: Uhr am särksen ausfallen. Somi ha die Modellierung einer 9 Vgl. Abbildung

32 Preis (Euro) Base Peak Daum Jul 6 Jan 7 Abbildung 2.5: Die Abbildung zeig die Spopreisenwicklung an der EEX der Sundenkonrake von 3: Uhr bis 4: Uhr und 11: Uhr bis 12: Uhr sowie der Baseload und Peakload Blockkonrake. Sprungkomponene die größe Bedeuung bei den Sundenkonraken in Zeien einer hohen Las, aber auch beim Peak- sowie Baseload Konrak is die Berücksichigung einer Sprungkomponene erforderlich Terminkonrake Wie bei den Spokonraken werden Terminkonrake durch die Lieferperiode, das Lasprofil sowie bei physischer Lieferung den Lieferor charakerisier. Neben der physischen Lieferung is bei der Ausgesalung des Terminkonrakes auch ein Barausgleich möglich. Während im OTC Mark Lieferperiode sowie Lasprofil sehr flexibel gesale werden können, werden an der EEX die folgenden drei Fuuresypen angeboen: 1 Monaskonrake für die nächsen sechs Monae Quaralskonrake für die nächsen sieben Quarale Jahreskonrake für die nächsen sechs Jahre 1 Vgl. EEX (27a). 15

33 Volumen (TWh) Jahr Abbildung 2.6: Die Abbildung zeig das Handelsvolumen am Spomark (links), Terminmark (miig) und Opionsmark (rechs) an der EEX in TWh. Quelle: EEX. Als Lasprofile werden dabei Base- und Peakload-Fuures mi einer Lieferrae von einem MW angeboen. Somi enhalen die Terminkonrake an der EEX gewisse Informaionen über längerfrisige Liefervereinbarungen, welche im mielfrisigen Horizon mi einer monalichen bzw. quaralsweisen Lieferperiode feiner granulier sind als im langfrisigen Horizon mi jährlichen Lieferperioden. Wie diese Informaionen bei der Modellierung bzw. Bewerung zu berücksichigen sind, is noch zu klären. Die Bedeuung des Terminmarkes wird jedoch bei dem Vergleich des Handelsvolumens mi dem Spomark in Abbildung 2.6 deulich. So wurde im Jahr 26 an der EEX im Terminmark ein Handelsvolumen von 124 TWh im Vergleich zu 88,7 TWh am Spomark erreich Opionen auf Terminkonrake Neben den Terminkonraken sind an der EEX Terminopionen gelise. Dabei handel es sich ausschließlich um Opionen europäischen Typs. Als Basiswer werden die nächsen fünf fälligen Monaskonrake, die nächsen sechs fälligen Quaralskonrake sowie die nächsen drei fälligen Jahreskonrake herangezogen. Die Wahl der Srikes, bzw. der 11 Vgl. EEX (27b). 16

34 Opionsserien, wird von der EEX fesgeleg. Dabei wird versuch, sowohl in-he-money (ITM), a-he-money (ATM) als auch ou-of-he-money (OTM) Opionen anzubieen. Die Preise dieser Opionen enhalen dabei Informaionen über die Unsicherhei von mielfrisigen sowie langfrisigen Preisniveaus, welche für die Modellierung der Srompreisdynamik von Ineresse sein können. Die Liquidiä dieser Opionen is jedoch bisher sehr gering. So war das Handelsvolumen aller Opionskonrake in 26 an der EEX nur bei knapp 17 TWh. Somi ergeben sich insgesam drei Quellen von börslichen Preisinformaionen: Spokonrake mi äglich einem Kurs Terminkonrake mi Lieferzeien bis zu sechs Jahren Opionen auf Terminkonrake mi Lieferzeien von bis zu drei Jahren Dabei bleib zu klären, wie diese Informaionen bei der Modellierung bzw. Bewerung zu berücksichigen sind. 2.3 Außerbörsliche Opionen im Srommark Für welche Opionaliäen is eine adäquae Bewerung am bedeuendsen? Neben den bereis vorgesellen börslich gehandelen Derivaen, welche eils in großem Umfang auch over-he-couner (OTC) gehandel werden, gib es noch viele weiere außerbörsliche Opionaliäen im Srommark. So sind Opionen auf Spokonrake bisher reine OTC Geschäfe. Dies lieg vor allem an der nur sehr geringen Sandardisierung und hohen Komplexiä dieser Konrake. Neben diesen außerbörslich gehandelen Konraken liegen im Srommark weier viele Realopionen vor, deren Bewerung von großer Bedeuung sind. Auf diese soll im folgenden auch eingegangen werden Opionen auf Spokonrake Im Gegensaz zu den Terminopionen, welche einen hohen Sandardisierungsgrad haben, sind Opionen auf Spokonrake sehr vielfälig ausgesale. Neben europäischen und amerikanischen Opionen, die im Srommark nur in begrenzem Umfang Verwendung 17

35 finden, sind vor allem komplexere Opionskonrake von Ineresse, welche Opionaliäen z.b. im Krafwerkspark abbilden. Dabei sehen vor allem Spread Opionen und Swing Opionen im Fokus. Spread Opionen Bei den Spread Opionen sind im Srommark vor allem Iner-Commodiy-Spreads, welche die Preisunerschiede zwischen Energieräger und Srom beschreiben, als Basiswer von großem Ineresse. Hierbei komm dem Dark Spread P a C P C sowie dem Spark Spread P a G P G eine große Bedeuung zu, die den Unerschied zwischen dem Srompreis P und dem mi einem konsanen Fakor a C bzw. a G gewicheen Seinkohlepreis P C bzw. Gaspreis P G beschreiben. Sei der Einführung des CO 2 Emissionszerifikaehandels werden im europäischen Raum weier die CO 2 Zerifikaepreise mi in den Spread einbezogen. Somi wird vom Clean Dark Spread P a C P C b C CO bzw. Clean Spark Spread P a G P G b G CO gesprochen. Hierbei is b C bzw. b G eine Konsane und CO beschreib den Preis eines CO 2 Emissionszerifikas. Als Opionsyp auf diese Spreads wird meis eine europäische Call Opion bzw. ein Srip von europäischen Call Opionen über einen längeren Zeiraum gewähl. Die große Bedeuung der Spread Opionen im Srommark begründe sich dabei auf der vergleichbaren Opionaliä von Krafwerken, welche uner den Realopionen noch näher berache wird. Swing Opionen Eine Swing Opion kann vereinfachend als ein Bündel Amerikanischer Opionen gleicher Laufzei versanden werden, welche nich zeigleich ausgeüb werden können. Somi berechig eine Swing Opion zu mehrmaligem Kauf bzw. Verkauf einer besimmen Menge von Srom über die gegebene Laufzei. Dabei können Swing Opionen jedoch noch weiere Merkmale aufweisen, wie z.b. Mindesabnahmemengen oder Sperrfrisen nach einer Ausübung. 12 Swing Opionen dienen wegen ihrer Flexibiliä der Absicherung von Mengenrisiken, welchen auf Grund der fehlenden Lagerbarkei von Srom vor allem im Srommark eine große Bedeuung zukomm. Neben diesen Opionen finden noch weiere exoische Opionen und srukuriere Produke Anwendung, 13 welche allerdings weniger bedeuend sind. All diesen Derivaen gemein bleib jedoch, dass ihr Handelsvolumen noch sehr gering is. Um so größer is die Bedeu- 12 Für eine ausführliche Beschreibung von Swing Opionen und deren Aussaungsmerkmale siehe Jaille, Ronn und Tompaidis (24). 13 Siehe Deng und Oren (26) für eine Vorsellung weierer verwendeer Derivae im Srommark. 18

36 ung eines adäquaen Bewerungsverfahrens für diese Derivae. Dieses bzw. das mi den Bewerungsverfahren verbundene Modellrisiko soll in dieser Arbei ausführlich behandel werden Realopionen Der derzei größe Umfang an Opionaliäen im Srommark is durch die im Mark vorhandenen Realopionen gegeben. Daher sollen die drei bedeuendsen Realopionen näher berache werden: Fossile Krafwerke In einem Krafwerk finde die Umwandlung von Energieräger in Srom sa. Diese Umwandlung solle immer dann durchgeführ werden, wenn das erzeuge Produk mehr wer is als die Produkionsfakoren. Uner Absrakion gegebener echnischer Beschränkungen des Krafwerks kann somi ein fossiles Krafwerk vereinfachend als eine Spread Opion bzw. im europäischen Raum eine Clean Spread Opion aufgefass werden. Hierbei ensprechen die Opionsfakoren a i und b i der Hea-Rae 14 und dem Emissionsfakor 15 des Rohsoffs i. Um eine realisischere Beschreibung eines Krafwerks zu erreichen, müssen jedoch in einem weieren Schri die echnischen Resrikionen des Krafwerks wie u.a. Hochund Abfahrzeien sowie Hoch- und Abfahrkosen, minimale An- und Auszeien sowie minimaler und maximaler Produkionslevel berücksichig werden. Das jährliche Volumen dieser Realopionen lieg in Deuschland bei 679 TWh bzw. 487 TWh bei Vernachlässigung der Braunkohlekrafwerke. 16 Zu einem direken Handel dieser Opionaliä komm es bei dem Handel bzw. der Aukionierung von Krafwerksscheiben bzw. viruellen Krafwerken. 17 Dabei wird bei einer Krafwerksscheibe ein besimmer Aneil an der Kapaziä eines Krafwerks verkauf. Ein viruelles Krafwerk dagegen verbrief auch die Opionaliä eines Krafwerks, is aber nich mi den operaionellen Risiken eines besimmen Krafwerks behafe. Über solche Konrake können sich Unernehmen an Krafwerken 14 Die Hea-Rae beschreib die Menge an zu Grunde liegendem Energieräger, welche benöig wird, um eine MWh Srom zu erzeugen. 15 Der Emissionsfakor gib die Menge an CO 2 in Tonnen an, welche bei der Erzeugung einer MWh Srom von dem Krafwerk emiier wird. 16 Siehe Tabelle 2.1, basierend auf der Erzeugungskapaziä von hermischen Krafwerken. Da Braunkohlekrafwerke zu den Grundlaskrafwerken gehören und bis wenige Ausnahmen dauerhaf in Berieb sind, spiel bei diesem Krafwerksyp die Opionaliä eine unergeordnee Rolle. 17 Siehe z.b. E.ON Sales and Trading GmbH (27). 19

37 beeiligen, ohne selbs ein Krafwerk zu bauen bzw. sich über einen Minderheisaneil an einem Krafwerk zu beeiligen. Speicherkrafwerke Ein Speicherkrafwerk ermöglich es dem Bereiber, miels Nuzung des gespeicheren Wassers Srom zu erzeugen. Somi besiz dieser, so lange der Speicher gefüll is, die Opionaliä der Sromerzeugung. Diese Opionaliä läss sich mi der einer Swing Opion mi Verkaufsrechen vergleichen. Dabei leie sich die Anzahl der Reche aus dem gespeicheren Wasservolumen ab. Eine Nuzung des gespeicheren Wassers komm dem Ausüben eines Reches gleich, wobei wie bei einer Swing Opion nich das gesame Speichervolumen auf einmal genuz werden kann. Ein Pumpspeicherkrafwerk biee zusäzlich die Opionaliä, Wasser in das Speicherbecken zu pumpen. Ein Einspeichern von Wasser ensprich dabei einem Rückerwerb von Rechen, welches bei niedrigen Srompreisen voreilhaf sein kann. Das Volumen solcher Opionaliäen beläuf sich auf bis zu 89 TWh. 18 Produkionssop Für srominensive Produkionsunernehmen kann es voreilhaf sein, bei exremen Srompreisen die Produkion zu soppen und den sons benöigen Srom zu verkaufen. Auch dieses läss sich als Swing Opion beschreiben. Dabei liegen abhängig vom Produkionsvorgang bis zu beliebig viele Verkaufsreche vor, 19 wobei das Volumen einer Ausübung der maximal einsparbaren Srommenge ensprich. Der Srike ergib sich aus dem Werzuwachs, welcher durch den Produkionsvorgang ansonsen ensände, zuzüglich der meis langfrisig vereinbaren Srombezugskosen. Neben diesen vorgesellen Opionaliäen finden sich noch weiere Realopionen im Srommark. Insgesam überseig das Volumen der Realopionen das der gehandelen vergleichbaren Derivae derzei bei weiem. Übergreifend läss sich jedoch sagen, dass vor allem zwei Opionsypen von herausragendem Ineresse sind: Spread Opionen, zu denen auch fossile Krafwerke gezähl werden können Swing Opionen, zu denen auch Speicherkrafwerke und Produkionssops gezähl werden können 18 Siehe Tabelle 2.1, basierend auf der Erzeugungskapaziä von Wasserkrafwerken. 19 Einige Produkionsvorgänge, z.b. Aluminiumschmelzen, dürfen nur für maximal eine begrenze Zei unerbrochen werden. Somi lieg hierbei eine Beschränkung der Ausübungsreche vor. 2

38 Daher is vor allem bei diesen Opionsypen die Frage nach dem vorhandenen Modellrisiko bei der Bewerung von besonderem Ineresse. 2.4 Bewerungsfragen Auch wenn der Handel von Sromderivaen mi Ausnahme von Terminkonraken bisher verhälnismäßig illiquide is, is vor allem die Anzahl der vorhandenen Realopionen sehr groß. Dieses deue bereis den noch großen Bedarf an Absicherungsinsrumenen im Srommark an, da das Risikomanagemen bisher nur in sehr geringem Maße an die Srukuren der Realopionen angepass is. Weier zeig dies das Erfordernis für geeignee Bewerungsverfahren zur Besimmung der fairen Were sowohl von finanziellen Opionen als auch von den bisher umfangreicheren Realopionen sowie in Sromlieferverrägen verankeren Opionaliäen. Um ein geeignees Modell zur Bewerung dieser Opionaliäen im Srommark aufzusellen, sell sich die Frage, miels welchen Ansazes die Derivaebewerung durchgeführ werden kann. Dabei können zwei Ansäze bezüglich der verwendeen Informaionsgrundlage unerschieden werden. Zum einen kann die Bewerung eines Derivas über die Preismodellierung des zugrunde liegenden Underlyings vorgenommen werden. Dabei wird auf die Preishisorie des Underlyings sowie gegebenenfalls auf Preise gehandeler Derivae zurückgegriffen. Zum anderen wird eine implizie Bewerung rein auf Basis der Preise anderer gehandeler Derivae verwende. Jedoch is für die implizie Bewerung ein liquider Derivaemark nowendig, welcher im Srommark derzei vor allem bei Derivaen auf den Spopreis noch nich vorhanden is. Daher is die Modellierung des Underlyings zur Bewerung von Derivaen der einzig prakikable Ansaz. Um eine derarige Bewerung durchzuführen und weiere Erkennnisse für das Risikomanagemen zu gewinnen, können die Fragen der Einleiung auf Basis der Erkennnisse dieses Kapiels konkreisier werden: Wie finde eine geeignee Modellierung der deerminisischen Komponene, kurzfrisigen Komponene, mielfrisigen Komponene, 21