Investitionsplanung unter unsicheren Einflussgrößen : Thermische Kraftwerke als Realoptionen

Matthias Hundt entwickelt ein Realoptionsmodell auf Basis Gemischt-Ganzzahlig-Linearer-Programmierung, das bi-direktional mit einem fundamentalen Elektrizitätsmarktmodell gekoppelt ist. Dieser Ansatz ermöglicht, den Wert der Investitionsoption unter der Berücksichtigung technischer Restriktionen des Kraftwerksbetriebs angemessen zu beziffern. Da Investitionen in neue Wärmekraftwerke in Deutschland auch in Zukunft benötigt werden, um genügend gesicherte Kraftwerksleistung zur Verfügung zu stellen, muss sich der Planungs- und Entscheidungsprozess einem so noch nie beobachteten Maß an Unsicherheiten stellen. Die Bewertung von Investitionen sollte deshalb unsichere Einflussfaktoren auf den Projektwert und Handlungsflexibilitäten des Investors bzw. Anlagenbetreibers explizit berücksichtigen. Vorwort 5 Inhaltsverzeichnis 7 Abbildungsverzeichnis 9 Tabellenverzeichnis 12 Symbolverzeichnis 14 1 Einleitung 20 2 Investitionsumfeld für neue Kraftwerke in Deutschland 24 2.1 Rahmenbedingungen der Elektrizitätswirtschaft 26 2.1.1 Aufbau des Elektrizitätsversorgungssystems 27 2.1.2 Infrastruktur der Elektrizitätserzeugung 32 2.2 Anforderungen und Auswirkungen der Marktliberalisierung 43 2.2.1 Wettbewerbliche Öffnung des Elektrizitätsmarktes 44 2.2.2 Preisbildung und Deckung der Neubauvollkosten 52 2.3 Unsichere Einflußgrößen auf die Investitionsplanung 58 2.3.1 Ungewißheiten 59 2.3.2 Risiken 68 3 Methoden zur Unterstützung von Investitionsplanungen 75 3.1 Entscheidungen unter Unsicherheit 77 3.2 Investitionsbewertungsverfahren 79 3.2.1 Kapitalwert und Annuität 84 3.2.2 Interner Zinssatz und dynamische Amortisation 89 3.2.3 Sensitivitäts- und Risikoanalyse 92 3.2.4 Portfolioauswahl 95 3.2.5 Modell der Wertpapierlinie (Capital Asset Pricing Model) 100 3.2.6 Entscheidungsbaumverfahren 107 3.2.7 Realoptionsanalyse 110 3.3 Modell zur Realoptionsanalyse in der Elektrizitätswirtschaft 118 3.3.1 Modellüberblick 121 3.3.2 Mathematische Beschreibung 123 3.3.3 Zeitliche Auflösung und Typstunden 131 3.3.4 Kalkulationszinssatz 132 3.3.5 Kopplung mit Fundamentalmodell 138 4 Modellanwendung zur Investitionsbewertung 140 4.1 Annahmen zu ungewissen Einflußgrößen 140 4.1.1 Elektrizitätsnachfrage und -erzeugung 141 4.1.2 Zertifikatepreis für Kohlenstoffdioxid 141 4.1.3 Nutzungssysteme erneuerbarer Energien 142 4.1.4 Nutzung der Kernenergie 144 4.1.5 Investitionsalternativen 145 4.2 Quantifizierung risikobehafteter Einflußgrößen 147 4.2.1 Projektion zukünftiger Energieträgerpreise 147 4.2.2 Projektion zukünftiger Elektrizitätspreise 156 4.3 Diskussion ausgewählter Ergebnisse 158 4.3.1 Optimale Investitionsstrategie 158 4.3.2 Sensitivitäten ausgewählter Parameter 180 4.3.3 Vergleich mit traditionellen Investitionsbewertungsverfahren 187 4.3.4 Einfluß technischer Restriktionen auf den Realoptionswert 191 5 Schlußbetrachtung 194 Literaturverzeichnis 198 Matthias Hundt entwickelt ein Realoptionsmodell auf Basis Gemischt-Ganzzahlig-Linearer-Programmierung, das bi-direktional mit einem fundamentalen Elektrizitätsmarktmodell gekoppelt ist. Dieser Ansatz ermöglicht, den Wert der Investitionsoption unter der Berücksichtigung technischer Restriktionen des Kraftwerksbetriebs angemessen zu beziffern. Da Investitionen in neue Wärmekraftwerke in Deutschland auch in Zukunft benötigt werden, um genügend gesicherte Kraftwerksleistung zur Verfügung zu stellen, muss sich der Planungs- und Entscheidungsprozess einem so noch nie beobachteten Maß an Unsicherheiten stellen. Die Bewertung von Investitionen sollte deshalb unsichere Einflussfaktoren auf den Projektwert und Handlungsflexibilitäten des Investors bzw. Anlagenbetreibers explizit berücksichtigen. Der Inhalt Investitionsumfeld für neue Kraftwerke Investitionsbewertungsverfahren Modell zur Realoptionsanalyse Optimale Investitionsstrategie Die Zielgruppen Dozierende und Studierende der Wirtschafts- und Ingenieurswissenschaften im Bereich Energie- und Elektrizitätswirtschaft Mitarbeiter in Energieversorgungs- und -handelsunternehmen oder strategischen Unternehmensberatungen Der Autor Matthias Hundt wurde an der Universität Stuttgart bei Prof. Dr.-Ing. Alfred Voß promoviert und beschäftigt sich heute in der Strategischen Marktanalyse bei einem großen Energieversorger mit der Entwicklung der europäischen Elektrizitätsmärkte Front Matter....Pages I-XX Einleitung....Pages 1-4 Investitionsumfeld für neue Kraftwerke in Deutschland....Pages 5-55 Methoden zur Unterstützung von Investitionsplanungen....Pages 57-121 Modellanwendung zur Investitionsbewertung....Pages 123-176 Schlußbetrachtung....Pages 177-180 Back Matter....Pages 181-201 Da Investitionen in neue Warmekraftwerke in Deutschland auch in Zukunft benoetigt werden, um genugend gesicherte Kraftwerksleistung zur Verfugung zu stellen, muss sich der Planungs- und Entscheidungsprozess einem so noch nie beobachteten Mass an Unsicherheiten stellen.