InvestAgent: Untersuchung des Investitionsverhaltens im erneuerbaren Stromsektor mittels akteursfokussierter agentenbasierter Modellierung

Motivation

Das Gelingen der Energiewende im Stromsektor und in angrenzenden Bereichen ist auf erhebliche Investitionen in erneuerbare Energien und flankierende Flexibilitätsoptionen sowohl auf der Erzeugungs- als auch auf der Verbrauchsseite angewiesen. Die dazu erforderlichen Investitionsentscheidungen werden allerdings weniger durch die angenommenen Technologiekosten eines hypothetischen kostenoptimierten Energiesystems, als vielmehr durch einzelwirtschaftlich wirksame Erlöserwartungen und Anreizstrukturen sowie Verhaltensmuster der beteiligten Akteure getrieben. Hierdurch können auch vom theoretischen Kostenminimum abweichende Entscheidungen resultieren und wegen unvollständiger Information, Unsicherheit oder Irrationalität der Entscheidungsfindung mitunter Fehlentscheidungen getroffen werden.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projektes ist daher die Untersuchung, wie sich Investitionsentscheidungen im erneuerbar dominierten Stromsektor möglichst realitätsnah modellieren lassen und, ob die im Modell getroffenen Entscheidungen sowohl zur Erreichung der aktuellen Klimaziele als auch zur langfristigen Versorgungssicherheit beitragen können. Im Fokus der Analysen stehen dabei Investitionsentscheidungen in erneuerbare Erzeugungs- und flexible Ausgleichskapazitäten. Das Vorhaben ist anhand folgender vier Forschungsfragen strukturiert:

1. Welche realwirtschaftlichen Entscheidungskalküle beeinflussen Investitionsentscheidungen verschiedener Akteursgruppen im Stromsektor?
2. Wie entwickeln sich Akteursstrukturen und -konstellationen in der Zukunft?
3. Wie lassen sich komplexe einzelwirtschaftliche Entscheidungsprozesse modellgestützt und rechenzeiteffizient abbilden?
4. Sind hinreichend Investitionen in erneuerbare Erzeugung und flexible Ausgleichskapazitäten zur Erreichung der Ziele des Klimaschutzgesetzes zu erwarten?

Das Projekt wird durch die Einbindung der Praxis aus den Bereichen Banken und Finanzierung, Projektierung und Betrieb sowie Energieversorgung über einen Praxisbeirat unterstützt. Die in dem Praxisbeirat integrierten Branchenverbände und relevanten Einzelunternehmen geben im Projekt wichtige Impulse aus der Praxis und Unterstützung bei der Generierung der empirischen Grundlagen sowie des Annahmengerüsts.

ZIRIUS

ZIRIUS war im Projekt InvestAgent für die Akteursanalyse verantwortlich. In dieser wurden Akteurstypen klassifiziert, unterschiedliche Akteurskonstellationen bei Planung, Finanzierung und Betrieb von Anlagen identifiziert sowie reale Investitionskalküle beschrieben und mögliche zukünftige Veränderungen abgeschätzt. Methodisch wurde zunächst ein standardisierter Fragebogen ausgearbeitet und an eine breite Teilnehmerzahl aus den relevanten Wirtschaftsbereichen

• Finanzierung und Bankenwesen
• Planung und Projektierung von Anlagen sowie
• Betriebsführung und Dienstleistungen

verteilt. Hierdurch wurde eine empirische Basis geschaffen und reale Investitionskalküle lassen sich hinsichtlich Entscheidungskriterien bzw. -größen und Finanzierungsbedingungen besser nachvollziehen. Mittels vertiefender Interviews sowie des Austausches mit dem Praxisbeirat wurden weitere Detailinformationen sowie möglichst viele Perspektiven erfasst werden. In einem Zukunftsworkshop mit Vertretern aller relevanter Akteurstypen aus den Bereichen Planung, Finanzierung und Betrieb von Erzeugungs- und Speicheranlagen wurden Erwartungshaltungen hinsichtlich zukünftiger Veränderungen erhoben und akteursgruppenspezifisch aufgearbeitet.

Ergebnisse

Die Ergebnisse der agentenbasierten Modellierung sind auf der Homepage des Projektpartners und Verbundkoordinators DLR – Institut für Vernetzte Energiesysteme dargestellt: https://www.dlr.de/de/ve/forschung-und-transfer/projekte/2023/projekt-investagent/projektergebnisse-investagent

Die Ergebnisse der Akteursanalyse werden im Folgenden skizziert:

• Online-Surveys zum Investitionsverhalten im Stromsektor unterschiedlicher Akteurstypen
• Leitfadengestützte Interviews und Zukunftsworkshop
• Fazit

Online-Surveys zum Investitionsverhalten im Stromsektor unterschiedlicher Akteurstypen

Im Sommer 2024 wurde eine Online-Befragung zum Investitionsverhalten professioneller Akteure in erneuerbare Energien und flexible Ausgleichskapazitäten durchgeführt. Angelehnt an existierende Kategorisierungen und basierend auf einer Umfrage wurde für den Fragebogen eine Akteurstypisierung vorgenommen, in der sich die Befragten verorten konnten. Als Kategorien wurden „Projektierer“, „kommunale und regionale Energieversorgungsunternehmen (EVU)“, „überregionale EVU“, „internationale EVU“, „Energiedienstleister“, „Einzelunternehmen“, „Industrie“, „Gewerbe, Handel & Dienstleistungen (GHD)“ sowie „Bürgerenergiegesellschaften (BEG)“ vorgeschlagen. Privatpersonen wurden wegen abweichender Entscheidungsrationalitäten nicht betrachtet. Dagegen wurde auch die Kategorie „Finanzierer“ angeboten, um auch die Perspektive von Banken und vergleichbaren Akteuren abzufragen, da die Bereitstellung von Fremdkapital für erneuerbare Energien Projekte von erheblicher Relevanz für den weiteren Ausbau ist.

Der Fragebogen wurde mit Hilfe des Umfragetools SoSci Survey erstellt und umfasste folgende Themen:

• Akteurscharakteristika
• Entscheidungsgrundlagen Kerngeschäft
• Risiko und Verzinsung Kerngeschäft
• Finanzierung und Kapitalausstattung Kerngeschäft
• Entscheidungsgrundlagen jüngere Geschäftsfelder
• Risiko und Verzinsung jüngere Geschäftsfelder
• Finanzierung und Kapitalausstattung jüngere Geschäftsfelder
• Entscheidungsprozess

Der Fragebogen wurde über diverse Verteiler an relevante Marktakteure verschickt: Strommarktgruppe, Forschungsnetzwerk, BDEW, VkU, BEE, BSW, BBEn, dena. Der Rücklauf lag bei n=103, mit insgesamt n=43 vollständig ausgefüllten Fragebögen.

Am Survey hat eine große Bandbreite an Akteurstypen teilgenommen, wobei kommunale/regionale Energieversorgungsunternehmen und Projektierer besonders stark vertreten waren.

Abbildung 1: Umfrageteilnehmer:innen nach Akteurstypen

Die von den Teilnehmenden meistgenannten Kerngeschäftstechnologien waren Wind Onshore und PV-Dachanlagen.

Abbildung 2: Kerngeschäftstechnologie

Als zentrale Motivationen für Investitionsentscheidungen kristallisierten sich Gewinnerzielung, die Generierung langjähriger Erträge, der Beitrag zur sozial-ökologischen Transformation sowie die Erwartungshaltung der Kunden und Anteilseigner heraus, wobei es je nach Akteurstyp signifikante Unterschiede in der Gewichtung gab. Für Bürgerenergiegenossenschaften spielen zudem die regionale Wertschöpfung und Partizipationsmöglichkeiten für Bürger eine große Rolle. Bei Industrie und GHD zeigt sich eine ganz andere Motivationslage: Neben der Gewinnerzielung ist dieser Akteurstyp v.a. von der Eigenverbrauchsoptimierung und der Reduktion von Strombezugskosten getrieben. Bei den betriebswirtschaftlichen Kenngrößen im Kerngeschäft wurden Kapitalwert, Gesamt- und Eigenkapitalrentabilität sowie der interne Zinsfuß als zentral identifiziert. Die Amortisationsdaueranforderung liegt bei etwa 10-20 Jahren. Die Verzinsungsansprüche in Bezug auf die Gesamtkapitalrentabilität waren eher niedrig (meist genannt war unter 5 %), beim Verzinsungsanspruch an die Eigenkapitalrentabilität konzentrierten sich die Werte bei 5 – 10 %.

Neben den skizzierten Entscheidungsfaktoren für Investitionen war in der Umfrage auch nach dem konkreten Ablauf der Entscheidungsprozesse gefragt worden, etwa im Umgang mit Unsicherheiten und der Rolle, die interne und externe Prognosen spielen. Am häufigsten werden Strompreisprognosen herangezogen bzw. zugekauft. Für die Wirtschaftlichkeitsberechnung werden laut Umfrage mit großer Mehrheit mindestens zwei Szenarien herangezogen, oftmals sogar mehr.

In einer offenen Abfrage am Ende des Fragebogens wurde nach sonstigen Einflussfaktoren auf Investitionsentscheidungen gefragt. Als besonders relevant wurde der Punkt Flächenausweisungen und Flächenverfügbarkeit genannt. Aber auch Akzeptanz der Bevölkerung am Standort sowie Genehmigungsprozesse wurden als wichtige Punkte aufgeführt.

Abbildung 3: Sonstige Einflussfaktoren

Zentrale Ergebnisse der quantitativen Onlineumfrage waren u.a. die Erkenntnis, dass sich die Vielzahl der Akteure aufgrund geringer Risiken durch regulatorische Instrumente (EEG) mit relativ geringen Renditen zufriedengeben und dass unklare regulatorische und politische Rahmenbedingungen die größten Unsicherheitsfaktoren bei Investitionsentscheidungen darstellen.

Auf Basis dieser Zwischenergebnisse im Projekt InvestAgent wurden in der zweiten Projekthälfte leitfadengestützte Interviews und ein Zukunftsworkshop mit Stakeholdern durchgeführt.

Leitfadengestützte Interviews und Zukunftsworkshop

Mit insgesamt 15 Akteuren wurden Interviews durchgeführt, die zu Investitionsaktivitäten in unterschiedliche Technologien (und deren eventuellen Spezifika) befragt wurden.

Tabelle 1: Liste der interviewten Akteure zu Technologien

Zentrale Leitfragen der Interviews waren die wahrgenommenen Unsicherheiten bei den Investitionsentscheidungen der verschiedenen Marktakteure, sowie ihr jeweiliger Umgang damit.

Zu den Unsicherheiten, die alle Akteursgruppen betreffen, zählen vor allem die künftige Ausgestaltung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG), Genehmigungsprozesse, Flächenverfügbarkeit und Pachtpreise, Netzanschlüsse und Netzausbau, lokale Akzeptanz sowie die Materialverfügbarkeit. Daneben treten akteursspezifische Unterschiede hervor: Bürgerenergiegenossenschaften sind stärker mit Fragen der Fremdkapitalbeschaffung konfrontiert, kommunale Unternehmen mit Eigenkapitalfragen, während große oder internationale Versorger und Projektentwickler insbesondere bei Offshore-Wind mit Wake-Effekten (Verschattung von Windturbinen), logistischen Herausforderungen und dem Auktionsdesign umgehen müssen. Bei Batteriespeichern werden zudem der erwartete Kannibalisierungseffekt sowie die Konkurrenz um Netzanschlüsse als wichtige Unsicherheit beschrieben.

Die Akteure reagieren auf diese Unsicherheiten mit einer Reihe von Strategien. Dazu gehören die Beschaffung oder Erstellung von Prognosen zu Strompreisen, Stromnachfrage und Betriebszeiten sowie die Entwicklung von Geschäftsmodellen jenseits des EEG. Besonders wichtig sind Power Purchase Agreements (PPAs), die je nach Akteur und Technologie unterschiedlich genutzt werden: Bei Offshore-Wind werden neue Anlagen vollständig über PPAs vermarktet, während Batterien durch „Value Stacking“ mehrere Geschäftsmodelle mit derselben Anlage verbinden können. Für Genossenschaften und kommunale oder regionale Versorger spielen außerdem lokale Vermarktungsformen wie Mieterstrom, zukünftiges Energy Sharing oder regionale Stromtarife eine Rolle. Daneben versuchen Akteure, den regulatorischen Rahmen aktiv zu beeinflussen, etwa beim Design eines Kapazitätsmarktes oder der Finanzierung erneuerbarer Energien.

Akteursspezifisch zeigen sich weitere Unterschiede. Projektentwickler und große internationale Versorger setzen auf strategische Flächensicherung und begegnen technischen oder rechtlichen Problemen in Offshore-Windprojekten durch Klagen, wissenschaftliche Studien oder Kooperationen mit größeren externen Partnern. Genossenschaften und kommunale bzw. regionale Versorger arbeiten versuchen der Flächenknappheit mit einer stärkeren Kooperation mit Kommunen zu begegnen, um auf diese Weise hohe Pachtsummen zu vermeiden. Zudem setzen sie auch auf Kooperationen mit anderen Marktakteure, um gemeinsames Lernen zu ermöglichen. Diese Akteure entwickeln zudem ein großes Engagement, um die lokale Akzeptanz von erneuerbaren Energieprojekten zu stärken.

Für eine kritische Diskussion der Ergebnisse und zur Abschätzung zukünftiger Entwicklungen fand im September 2025 ein halbtägiger Workshop mit Stakeholdern in Berlin statt. Im Wesentlichen wurden die Ergebnisse der Akteursanalyse bestätigt. Insbesondere auf Herausforderungen durch regulatorische Unsicherheit oder Brüche wurde verwiesen. Ebenfalls herausgestellt wurde die zunehmende Konkurrenz um Netzanschlüsse und die damit einhergehenden Herausforderungen für den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien.

Fazit

Ziel der Analysen des ZIRIUS in InvestAgent waren (1) die Erstellung einer Akteurstypisierung, (2) die Ermittlung von zentralen Entscheidungslogiken und Einflussfaktoren bei Investitionsentscheidungen im Stromsektor und (3) die Identifikation von Akteursstrategien und zukünftigen Entwicklungstrends.

Die Ergebnisse des Online-Survey zeigen, dass die Akteure vor allem in Wind- und Solarkapazitäten investieren. Zentrale Motivationen sind die Gewinnerzielung, auch in der langen Frist, sowie Beiträge zur sozial-ökologischen Transformation. Weitere Motivationen sind ein Beitrag zur regionalen Wertschöpfung und Daseinsvorsorge, wobei akteursspezifische Unterschiede vorliegen (v.a. Stadtwerke und Bürgerenergiegenossenschaften nennen diese Motive). Die Renditeforderungen bei erneuerbaren Energien sind gering (um etwa 5 %) wegen kalkulierbarer Risiken, vor allem durch das EEG. Die Entscheidung selbst wird anhand etablierter Metriken, wie Kapitalwert, Eigen- oder Fremdkapitalrendite und internem Zinsfuß getroffen. Prognosen, vor allem für Strompreise, werden zur Erlösabschätzung von nahezu allen Akteuren gekauft oder selbst erstellt und die Entscheidung häufig auf mehrere Szenarien gestützt.

Die durchgeführten Interviews bestätigten grundsätzlich die Ergebnisse der Umfrage und gaben weitere Einblicke in spezifische Herausforderungen, je nach Akteur und Technologie. Insgesamt zeigt sich eine zunehmende Heterogenität innerhalb einzelner Akteursgruppen sowie eine partielle Annäherung von Strategien zwischen ehemals gegensätzlichen Akteuren. Bei etablierten Technologien sind die wahrgenommenen Unsicherheiten weitgehend unabhängig von den Akteurstypen und beziehen sich vor allem auf Flächenverfügbarkeit, Regulierung und Akzeptanz. Bürgerenergiegenossenschaften sind zusätzlich mit Unsicherheiten bei der Beschaffung von Fremdkapital konfrontiert. Investitionen in größere und neuere Technologien wie Offshore-Wind und Batteriespeicher werden vor allem von größeren Akteuren getragen, die deshalb auch mit technologie-spezifischen Unsicherheiten umgehen müssen. Gleichzeitig wird sichtbar, dass sich Strategien über Akteursgrenzen hinweg teilweise angleichen und dass lokale Verwurzelung oder globale Ausrichtung die Art prägen, wie Unsicherheiten bearbeitet werden.