Einführung
Ein virtuelles Kraftwerk (VPP) ist kein Kraftwerk. Es ist nicht virtuell im Sinne des Metaversums, und es erzeugt keinen Strom auf herkömmliche Weise. Stattdessen orchestriert es. Stellen Sie sich einen digitalen Dirigenten vor, der ein chaotisches Orchester von Solardächern leitet, HausbatterienEV-Ladegeräte, HLK-Systeme und industrielle Lasten. Das ist ein VPP. Und zu wissen, wie damit Geld verdient wird, ist nicht nur für Investoren nützlich, sondern auch für Prosumenten, Aggregatoren, Versorgungsunternehmen und alle, die auf die Energiewende setzen, unerlässlich.
Warum? Weil die Rentabilität und nicht die Ideologie darüber entscheidet, ob sich dieser Wandel fortsetzt.
200 kWh / 215 kWh Batterie Kommerzielles Batterie-Energiespeichersystem
Was ist ein virtuelles Kraftwerk - und was macht es rentabel?
Ein virtuelles Kraftwerk koordiniert verteilte Energieressourcen (Distributed Energy Resources, DERs) über Software und verwandelt Tausende von winzigen, ungleichartigen Anlagen in etwas, das wie ein herkömmliches Kraftwerk aussieht und sich auch so verhält - allerdings mit mehr Flexibilität.
Anders als ein zentrales Kraftwerk besitzt ein VPP die Hardware, die es nutzt, nicht. Es mietet Flexibilität. Er kauft Momente des Gebens und Nehmens von Energie. Das ist das Hauptunterscheidungsmerkmal.
Der Gewinn ergibt sich nicht aus dem reinen Erzeugungsvolumen. Er ergibt sich aus Timing, Intelligenz und Marktzugang. Wenn Sie schneller auf Netzsignale reagieren können, als ein Gas-Peakerkraftwerk hochfahren kann, sind Sie wertvoll. Wenn Sie überschüssige Solarenergie speichern und sie genau dann einsetzen können, wenn die Preise in die Höhe schnellen, sind Sie Gold wert.
Ehrlich gesagt, dachte ich früher, dass Größe der Schlüssel zur Rentabilität ist. Aber im Laufe der Jahre habe ich beobachtet, wie flinke, softwareorientierte Startups die hardwarelastigen Betreiber durch die Beherrschung einer einzigen Sache überflügelt haben: Flexibilität und Monetarisierung.
Ich möchte Ihnen eine Geschichte erzählen: 2017, München. Ich war zu Besuch bei einem Startup, das 3.000 Hausbatteriendie sie nicht besaßen. Sie verdienten mehr am API-Zugang als die meisten Gaswerke an der Erzeugung. Das war ein Wahnsinn.
Einkommensströme eines virtuellen Kraftwerks
Energie-Arbitrage
Niedrig kaufen, hoch verkaufen. Das klingt simpel - und ist es auch, bis man maschinelles Lernen, prädiktive Analytik und algorithmischen Handel in den Mix einbezieht. Energiearbitrage ist im Wesentlichen Speicher-Timing: Laden Sie Ihre Batterien auf, wenn die Preise sinken, und entladen Sie sie, wenn sie ihren Höchststand erreichen.
Angenommen, Ihre Batterie lädt sich um 2 Uhr morgens mit $30/MWh auf und entlädt sich um 18 Uhr mit $120/MWh. Das ist eine gesunde Spanne. Die Nettomargen liegen nach Berücksichtigung von Degradation und Round-Trip-Verlusten oft im Bereich von 15-25%, können aber bei Volatilität stark ansteigen.
Ich erinnere mich, dass während des Texas Freeze im Jahr 2021 eine Batterie, an deren Spezifizierung ich in Austin beteiligt war, in einer Nacht die Einnahmen von drei Monaten einbrachte. Das Timing war alles. Aber hier ist die unbequeme Wahrheit: Sie können sich nicht allein auf Arbitrage verlassen. Es geht zu sehr ums Feiern oder ums Hungern.
Frequenzregelung und Hilfsdienste
Bei den Hilfsdiensten handelt es sich um unterstützende Funktionen zur Aufrechterhaltung der Netzstabilität, wie z. B. Frequenzregulierung, Spannungsregelung und Spinnreserve.
Hier können VPPs glänzen. Bei der Frequenzregulierung kommt es auf Millisekunden an. Wenn die Netzfrequenz unter 60 Hz sinkt, muss jemand handeln - und zwar schnell. VPPs können das.
Teslas Hornsdale Power Reserve in Südaustralien hat nicht nur bewiesen, dass Batterien spielen können - sie hat auch die Anzeigetafel zerstört. In ihrem ersten Jahr sparte sie $40+ Millionen an Netzregulierungskosten und verdiente einen ordentlichen Batzen für sich selbst.
Die Regulierungsmärkte variieren je nach ISO/RTO, aber schnell reagierende Ressourcen werden durchweg besser bezahlt. VPPs, die 4-Sekunden-Reaktionen oder besser garantieren können? Sie sind Einnahmequellen.
Ich habe einmal mit einem Netzbetreiber gescherzt, dass VPPs wie Finanzhändler sind: Sie verdienen nichts, sie wissen nur genau, wann sie handeln müssen.
Demand-Response-Programme
Versorgungsunternehmen zahlen VPPs für nicht Macht nutzen. Kontraintuitiv? Willkommen bei Demand Response.
Wenn ein Versorgungsunternehmen weiß, dass es durch die Aktivierung Ihres VPP 500 MW der Nachfrage während einer Sommerspitze einsparen kann, wird es großzügig dafür bezahlen. ISO New England, PJM, CAISO - sie alle bieten dafür Kapazitätszahlungen an.
National Grid beispielsweise betreibt ein Programm zur Nachfragereduzierung für Gewerbe und Industrie, bei dem Unternehmen für das Abschalten von Kühlanlagen oder das Dimmen der Beleuchtung bezahlt werden. Aggregatoren verwandeln diese Aktionen in berechenbare Werte.
Vor Jahren habe ich ein Unternehmen für die Lagerung von Lebensmitteln in Massachusetts beraten. Wir haben mehr Geld damit verdient, Gefriertruhen für 30 Minuten abzuschalten, als mit dem eigentlichen Betrieb. Wahnsinn? Nein. Kluge Netzökonomie.
Teilnahme am Kapazitätsmarkt
Kapazitätsmärkte sind Mechanismen, die Energieressourcen dafür bezahlen, dass sie in Spitzenzeiten der Nachfrage verfügbar sind. Man kann sich das so vorstellen, dass man für die Bereitschaft bezahlt wird, nicht nur für die Lieferung.
Hier geht es um Engagement. Kann Ihr VPP im nächsten Sommer zu Spitzenzeiten 10 MW zusagen? Wenn ja, willkommen auf den Kapazitätsmärkten.
Die FERC-Verordnung 2222 öffnete den DERs die Tür. Davor waren die Kapazitätsmärkte die Domäne der großen Akteure.
Betrachten Sie dies als Netzversicherung. Sie werden dafür bezahlt, verfügbar zu sein, nicht nur zu liefern. Es ist langweiliges Geld - aber langweilig ist gut in der Energiebranche.
Netzdienstleistungen für DSOs oder TSOs
Verteilernetzbetreiber (DSOs) und Übertragungsnetzbetreiber (TSOs) benötigen Hilfe bei der Spannungsregelung, bei der Entlastung von Engpässen und bei anderen lokal begrenzten Problemen. VPPs, insbesondere solche mit geografisch verteilten Anlagen, können diese Dienste anbieten.
Manchmal fließt das Geld über feste Serviceverträge. Ein anderes Mal fließt es über Auktionen.
Damals, im Jahr 2020, habe ich beobachtet, wie ein kommunales VPP in Dänemark Netzstützungseinnahmen erzielte, indem es einfach die HVAC-Lasten zwischen den Stadtteilen umleitete. Es war die Energieversion des Lastausgleichs in IT-Netzwerken
Geschäftsmodelle und Stakeholder: Wer verdient Geld und wie
Aggregatoren
Sie sind die Puppenspieler. Aggregatoren verdienen durch Leistungsentgelte, Auszahlungen für die Nachfragebefriedigung und Softwarelizenzen. Plattformen wie AutoGrid und Next Kraftwerke haben gezeigt, dass Marktkenntnis und maschinelles Lernen zu echten Gewinnen führen.
Offen gesagt, sind einige Aggregatoren glorifizierte Zwischenhändler. Die besten von ihnen bieten jedoch Transparenz und gemeinsame Vorteile.
Anlageneigentümer (Prosumer, C&I-Nutzer, Batterie-Investoren)
Sie haben Solaranlagen auf Ihrem Dach? Eine Batterie in Ihrer Garage? Sie sind das Rohmaterial für ein VPP.
Die Eigentümer der Anlagen erhalten in der Regel entweder feste Auszahlungen (eine feste monatliche Gebühr) oder eine Umsatzbeteiligung (einen Anteil an den Einnahmen des Aggregators).
In Kalifornien habe ich eine Hausbesitzerin getroffen, die $40/Monat verdient, indem sie ihre Tesla Powerwall an einem lokalen VPP teilnehmen lässt. Ihr ROI-Zeitraum? Knapp 5 Jahre. Das übertrifft die meisten Investmentfonds.
Versorgungsunternehmen und Energieeinzelhändler
Versorgungsunternehmen sparen viel Geld durch die Reduzierung von Spitzenlasten und die Verschiebung von Infrastrukturen. Anstatt ein neues Umspannwerk zu bauen, melden sie 1.000 Kunden bei einem VPP an.
Einige führen sogar eigene Programme durch. Green Mountain Power ist ein Beispiel dafür. Ihr VPP für Hausbatterien hat dazu beigetragen, Millionen an Übertragungskosten zu vermeiden.
Sie gewinnen auch die Loyalität der Kunden. Wenn die Menschen das Gefühl haben, Teil der Lösung zu sein, bleiben sie auch dabei.
Dabei handelt es sich um basisdemokratische Zusammenschlüsse, die häufig von Genossenschaften oder Gemeinden betrieben werden.
In Vermont und in Teilen Deutschlands habe ich gesehen, wie Nachbarn ihr Vermögen zusammenlegen, als wäre es eine digitale Scheunenaufzucht. Die Gewinne sind nicht riesig, aber der Gewinn an Widerstandsfähigkeit ist unbezahlbar.
Fallstudien: Gewinnbringende virtuelle Kraftwerke
Virtuelles Tesla-Kraftwerk (Australien und Kalifornien)
Einnahmen aus der Netzunterstützung und Einsparungen bei den Stromkosten für die Kunden. In Südaustralien hat das Tesla VPP die Regulierungskosten um $40M+ gesenkt.
Die kalifornische Version hilft, Stromausfälle zu vermeiden. Das Modell funktioniert - und es wird ausgeweitet.
Next Kraftwerke (Deutschland)
Über 10.000 dezentrale Einheiten - Biogas, Solar, Wind, Batterien. Ihre Plattform handelt auf den Energie-, Hilfs- und Kapazitätsmärkten.
Sie haben Pionierarbeit geleistet, wie ein "vernetztes Versorgungsunternehmen" aussehen kann.
Green Mountain Power (Vermont, USA)
Ihr kundeneigenes Batterie-VPP ist nicht auffällig, aber effektiv.
Durch die Nutzung der gespeicherten Energie während der ISO-NE-Spitzenwerte vermeiden sie hohe Übertragungsgebühren. Es ist ein seltener Fall, in dem regulatorische Einsparungen den primären ROI darstellen.
Lehren aus gescheiterten oder begrenzten Einsätzen
Einige VPPs scheitern. Viele scheitern an einer falschen Regulierung. Andere scheitern aufgrund einer unzureichenden DER-Dichte oder schlechter Prognosen.
Ich war einmal Berater für ein VPP in Florida. Schöne Schnittstelle. Schreckliche Wirtschaftlichkeit. Warum eigentlich? Keine Volatilität = keine Arbitrage. Lektion gelernt.
Finanzielle Architektur eines VPP: Wie das Geld fließt
Folgen Sie dem Geld. Die ISO bezahlt den Aggregator. Der Aggregator behält einen Teil. Der Rest geht an die Anlagenbesitzer.
Zu den Kosten gehören Software (Dispatching-Engines, Prognosetools), Netzgebühren (sichere Kommunikation, Latenzoptimierung), Betriebs- und Wartungskosten für die Hardware und die Einhaltung von Vorschriften.
Transparenz ist alles. Ich rate meinen Kunden immer: Zeigen Sie den Nutzern, woher ihr Geld kommt und warum es schwankt.
Was die Rentabilität von VPP als nächstes vorantreiben wird
Drei Worte: Daten, Politik, EVs.
KI und prädiktive Analytik sind erschreckend gut. Kombinieren Sie das mit intelligenten Wechselrichtern, Echtzeit-Telemetrie und IoT-Sättigung - und Sie haben eine flexible Anlage mit einem sechsten Sinn.
Politische Maßnahmen wie FERC 2222 und das EU-Paket für saubere Energie bauen Barrieren ab. Die Märkte öffnen sich. Torwächter werden schwächer.
Elektroautos und Hausbatterien sind die schlafenden Riesen. Wenn die Teilnahmeplattformen ausgereift sind, könnte Ihr Ford F-150 Lightning mehr verdienen, wenn er geparkt ist, als wenn er fährt.
Ehrlich gesagt, vermute ich, dass in fünf Jahren die rentabelsten VPP auf Rädern gebaut sein werden.
Schlussfolgerung
Virtuelle Kraftwerke sind kein Science-Fiction-Traum - sie sind ein pragmatisches, skalierbares Finanzmodell, das Flexibilität in Geld umwandelt.
Die Einnahmeströme sind vielschichtig, belastbar und zunehmend demokratisiert. Ganz gleich, ob Sie Eigentümer einer Anlage, ein findiger Aggregator oder ein zukunftsorientiertes Versorgungsunternehmen sind - jetzt ist die Zeit gekommen, diese Chance zu nutzen.
Denn das Netz braucht nicht mehr nur Strom. Es braucht Timing, Agilität und Intelligenz. VPPs liefern alle drei - und sie werden gut dafür bezahlt.
FAQ
Sind virtuelle Kraftwerke ohne Subventionen rentabel?
Ja, auf Märkten mit hoher Volatilität oder mit Hilfsdiensten. Aber Subventionen beschleunigen die Skalierung.
Wie viel kann ein kleiner Batteriebesitzer mit einem VPP verdienen?
Zwischen $10-$50/Monat, je nach Markt und Programmtyp.
Wie werden die VPP-Einnahmen unter den Teilnehmern aufgeteilt?
In der Regel handelt es sich um ein leistungsbezogenes Modell mit Umsatzbeteiligung, einige bieten jedoch auch feste monatliche Zahlungen an.
Was ist der Unterschied zwischen VPP und Microgrid in Bezug auf den ROI?
Bei Microgrids steht die Ausfallsicherheit im Vordergrund, bei VPPs die Einnahmen. VPPs bieten oft eine schnellere Amortisation.
Können Unternehmen oder Gemeinden ihr eigenes VPP aufbauen?
Auf jeden Fall - vor allem bei schlüsselfertigen Plattformen. Es braucht Datenzugang, Compliance und einen Business Case.