Promotion: Geschwindigkeit und Investitionsbedarf der Energiewende - Eine Fundamental-Modell-Kritik F-CKK

Hintergrund Die Transformation des Energiesystems in Deutschland stellt eine gesamtgesellschaftliche und volkswirtschaftliche Herausforderung dar. Zur Erreichung der Klimaziele bis 2045 sind erhebliche Investitionen in Stromnetze, erneuerbare Erzeugungskapazitäten sowie Speicher- und Flexibilitätsoptionen erforderlich. Die Diskussion über Höhe und zeitliche Verteilung der erforderlichen Investitionen ist geprägt von heterogenen Zukunftsbildern aus Langfristszenarien, die sich aufgrund unterschiedlicher Rahmenbedingungen und methodischer Ansätze teils deutlich unterscheiden. Aufgrund der hohen Komplexität der zugrunde liegenden fundamentalen Energiesystemmodelle lassen sich die damit verbundenen Unsicherheiten häufig nicht explizit quantifizieren. In der energiewirtschaftlichen Praxis kommen heute überwiegend techno-ökonomische[1] Energiesystemmodelle zum Einsatz, die konsistente Zukunftsbilder (Szenarien) liefern und Preis- sowie Investitionspfade ableiten. Diese Modelle sind jedoch in hohem Maße normativ geprägt und berücksichtigen reale Restriktionen - etwa Genehmigungsdauern, Kapitalknappheit, Lieferkettenengpässe, institutionelle Trägheiten oder gesamtwirtschaftliche Zyklen - nur eingeschränkt. Insbesondere kurz- bis mittelfristige Dynamiken werden häufig unzureichend abgebildet, obwohl sie empirisch beobachtbar und datengetrieben modellierbar wären. Die EnBW AG entwickelt in Strategie und Controlling verschiedene, in sich konsistente Szenarien (Zukunftsbilder), die sowohl als Grundlage für fundamentale Preisprognosemodelle als auch für die strategische Langfrist- und Investitionsplanung dienen. Neben Erlösströmen auf Basis von Preisprognosen sind insbesondere realistische und robuste Abschätzungen des Investitionsbedarfs der Energiewende von zentraler Bedeutung. Zielsetzung der Promotion Ziel der Promotion ist es, ökonometrische bzw. datengetriebene Modelle systematisch mit fundamentalen Energiesystemmodellen zu verknüpfen, um empirisch beobachtete Dynamiken und reale Restriktionen explizit in langfristige Szenarien der Energiewende zu integrieren. Der Fokus liegt dabei nicht auf der Erstellung von Punktprognosen, sondern auf der Verbesserung der Konsistenz und Plausibilität von Szenarien über unterschiedliche Zeithorizonte hinweg. Durch die Integration finanzwirtschaftlicher und realwirtschaftlicher Restriktionen sollen belastbarere Aussagen zu Ausbaugeschwindigkeiten, Preisentwicklungen und Investitionspfaden ermöglicht werden. Methodischer Ansatz Die Promotion verfolgt einen hybriden Modellansatz. Ökonometrische Modelle werden dabei nicht als Ersatz, sondern als Ergänzung und Disziplinierungsinstrument für fundamentale Energiesystemmodelle eingesetzt. Auf Basis historischer Daten werden ökonometrische Analysen genutzt, um Ausbaugeschwindigkeiten, Investitionsdynamiken und Nachfrageentwicklungen empirisch zu modellieren. Daraus werden realistische, zeitabhängige Restriktionen, Bandbreiten und Dynamiken abgeleitet, die anschließend als Nebenbedingungen in fundamentale Optimierungsmodelle integriert werden. Ziel ist eine integrierte, realitätsnähere und zeitlich konsistente Abbildung der Energiewende, die sowohl energiewirtschaftliche als auch finanzielle Perspektiven berücksichtigt und zur Entwicklung robuster Zukunftsbilder beiträgt. Mögliche Arbeitsschritte der Promotion * Literaturbasierte Methodenanalyse und Einordnung des Forschungsfeldes a. Systematische Erfassung bestehender Methoden zur Abschätzung von Investitionsbedarfen und Preisentwicklungen der Energiewende (z. B. Energiesystemmodelle, ökonometrische Verfahren) b. Kritischer Vergleich der zugrunde liegenden Modelllogiken, Datenanforderungen und Annahmen c. Herausarbeiten struktureller Unterschiede * Entwicklung und Anwendung eigener Prognosemodelle a. Auswahl und Implementierung eines geeigneten ökonometrischen oder hybriden Modellrahmens b. Datenanalyse auf Basis öffentlich verfügbarer Quellen c. Modellierung energiewirtschaftlicher Systemfaktoren wie Ausbau von Erzeugungskapazitäten, Netzen, Speichern und Stromnachfrage * Ableitungen und Implikationen a. Ableitung realistischer Restriktionen und Bandbreiten für fundamentale Preis- und Investitionsmodelle b. Validierung und Vergleich der Ergebnisse mit bestehenden Studien c. Ableitung strategischer Implikationen für unterschiedliche Interessengruppen Ist etwas technisch machbar und ökonomisch sinnvoll? Also zum Beispiel: Kann grüner Wasserstoff technisch effizient produziert werden und wann könnte er gegenüber fossilen Brennstoffen wettbewerbsfähig sein?