"Amiris" simuliert die Egoismen des Strommarktes

Mit dem wachsenden Anteil volatiler erneuerbarer Energien kommen die historisch gewachsenen politischen Rahmenbedingungen des Energiemarkts an ihre Grenzen. Das Energiemarktdesign – also die wirtschaftlichen und regulatorischen Grundlagen – müssen überdacht werden. Das am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelte Simulationsmodell Amiris soll dabei helfen. 

Das individuelle Verhalten der Akteure am Energiemarkt steht im Zentrum von Amiris ("Agent-based Market model for the Investigation of Renewable and Integrated energy Systems"). „Die Marktakteure verfolgen ihre eigenen Interessen und sind vielfältigen Unsicherheiten ausgesetzt. Deshalb verhalten sie sich nicht immer so, wie es für das Gesamtsystem optimal wäre“, beschreibt Kristina Nienhaus, Gruppenleiterin in der Abteilung Energiesystemanalyse, die Problematik. „Damit Förderinstrumente und Rahmenbedingungen funktionieren, müssen sie sich daher stärker am Verhalten der Marktteilnehmenden orientieren.“

„Der agentenbasierte Ansatz hilft uns dabei, aus den Handlungsoptionen und -mustern der Akteure bessere Rückschlüsse auf ihr Verhalten zu ziehen“, erklärt Nienhaus. Das System generiert dazu Software-Agenten, die in den Rollen "Kraftwerksbetreiber", "Händler", "Marktplatz", "Regelwerk", "Nachfrage" und "Speicherkapazität" agieren. Dabei generieren die Simulationen auch Ergebnisse zu Strompreisentwicklungen, technologiespezifischen Marktwerten, Entwicklungen von Systemkosten oder CO2-Emissionen.

Amiris ermöglicht es somit, das Verhalten der Akteure unter unterschiedlichen energiepolitischen Regularien zu untersuchen. So lassen sich diejenigen Rahmenbedingungen herausfinden, die eine wirksame und wirtschaftliche Energiepolitik ermöglichen. Die These: Stimmt der Rahmen, verhalten sich auch Akteure so, wie sie es im Idealfall tun sollten.
 Die vom DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme entwickelte Modellierungssoftware ist nun als Open-Source-Software veröffentlicht worden. Speziell Unternehmen der Energiewirtschaft und Forschungseinrichtungen, die sich mit energiewirtschaftlichen Fragen befassen, können von ihr profitieren und sie gemeinsam mit dem DLR weiterentwickeln.

Durch seine modulare Struktur lässt sich das Amiris-Modell leicht erweitern oder modifizieren. Es basiert auf dem ebenfalls am DLR entwickelten „Open-Source Framework für Agentenbasierte Energiesystemmodelle“ (Fame). Durch seine High-Performance-Computing-Fähigkeit versetzt Fame das Amiris-Modell in die Lage, auch umfangreiche Agentensysteme in kurzer Zeit zu simulieren. Aktuell lässt sich somit ein Modelljahr in stündlicher Auflösung in weniger als einer Minute simulieren. 

Für Interessierte bietet das DLR am 23. Februar 2022 einen Release-Workshop an. Bei ihm werden weitere Hinweise zur Installation und Anwendung von Amiris gegeben.