Burkhard Schnorrenberg Zur Preisbildung von Forwardkontrakten im Strommarkt GABLER EDITION WISSENSCHAFT Schriften zum europaischen Management Herausgegeben von Roland BergerStrategy Consultants- Academic Network Herausgeberrat: Prof. Dr. Thomas Bieger, UniversitatSt. Gallen; Prof. Dr. Rolf Caspers, European Business School, Oestrich-Winkel; Prof. Dr. Guido Eilenberger, UniversitatRostock; Prof. Dr.Dr. Werner Gocht, RWTH Aachen; Prof. Dr. Karl-Werner Hansmann, UnlversitatHamburg; Prof. Dr. Alfred Ki:itzle, Europa UniversitatViadrina, Frankfurt/Oder; Prof. Dr. Kurt Reding, UniversitatKassel; Prof. Dr.Dr. Karl-UlrichRudolph, UniversitatWitten-Herdecke; Prof. Dr.Johannes Ruegg-Sturm, UniversitatSt. Gallen; Prof. Dr.Leo Schuster, Katholische UniversitatEichstatt-lnqolstadt; Prof. Dr. Klaus Spremann, UniversitatSt. Gallen; Prof. Dr. Dodo zu Knyphausen-AufseB, Universitat Bamberg; Dr. Burkhard Schwenker, Roland Berger Strategy Consultants Die Reihe wendet sich an Studenten sowie Praktiker und leistetwis senschaftliche Beitraqe zur i:ikonomischen Forschung im europai schen Kontext. Burkhard Schnorrenberg Zur Preisbildung von Forwardkontrakten im Strommarkt Eine empirische Untersuchung des deutschen Strom-Terminmarktes Deutscher Universitats-Verlaq BibliografischeInformationDerDeutschen Bibliothek DieDeutscheBibliothekverzeichnetdiesePublikationinderDeutschen Nationalbibliografie;detailliertebibliografischeDatensindimInternettiber <http://dnb.ddb.de>abrufbar. DissertationUniversitatzuKoln,2005 1.AuflageFebruar2006 AileRechtevorbehalten ©DeutscherUniversitats-Verlag/GWVFachverlageGmbH,Wiesbaden2006 Lektorat:BrigitteSiegel/SabineScholler DieWiedergabevonGebrauchsnamen,Handelsnamen,Warenbezeichnungenusw.indiesem Werkberechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nichtzuderAnnahme,dass solche NamenimSinnederWarenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung alsfreizubetrachten warenunddahervonjedermannbenutztwerdendurften. Umschlaggestaltung:RegineZimmer,Dipl.-Designerin,Frankfurt/Main DruckundBuchbinder:Rosch-Buch,ScheBlitz GedrucktaufsaurefreiernundchlorfreigebleichtemPapier PrintedinGermany ISBN3-8350-0277-5 v Vorwort Vorwort Ein haufig genutztes Instrument zur Absicherung von Preisrisiken langfristig termi nierter Stromliefervertrage ist der bilaterale Forwardkontrakt, uber den im deutschen MarktimJahre 2002etwa2000bis2500TWh- unddamitdasvier-bisfUnffachedes jahrlichen Stromverbrauches - gehandelt wurden. Aus Sicht derokonomischen Theo rie ist bei diesen Kontrakten insbesondere die in der Literatur kontrovers diskutierte Frage vonInteresse,wie derMarkteinengegenwartigen Preis fUreinzukunftig zulie femdes Gut bestimmt, ohne das der zukunftige Preis sicher bekannt ist. Diese Frage bildet auch den Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit, die auf Basis umfangreicher empirischer Analysen die Preisbildung von Strom-Forwardkontrakten unter besonde rerBerticksichtigungdesRisikoaspektes untersucht. Die Erstellung dieser Arbeit ware ohne die fachliche und personliche Unterstutzung zahlreicher Menschen nichtmoglichgewesen.An dieserStellemochte ichmichbeiall denen herzlich bedanken, die aufihre Weise eine Beitrag zum Entstehen der Arbeit geleistethaben. Besonderer Dank gebuhrt meinem Doktorvater Prof. Dr. Carl Christian von Weizsa cker fUr dieBetreuung derArbeit unddasVertrauen indasGelingen einer "extemen" Promotion. Seine Betreuung hat mir zugleich wertvolle Unterstiltzung als auch den notwendigen akademischen Freiraum geboten. Auch Prof.Dr.Axel Ockenfels bin ich furdiefreundliche UbernahmedesZweitgutachtens sehrdankbar. Die Arbeit entstand im Rahmen des Promotionsprogramms meines Arbeitgebers, der Roland Berger Strategy Consultants GmbH. FUrdie Aufnahme in dieses Programm unddasdamitverbundene Vertrauen mochteichmichstellvertretend beiDr.Burkhard Schwenker als engagierten Forderer der akademischen Aktivitaten des Untemehmens und insbesondere bei meiner Mentorin Felicitas Schneider bedanken, dieden Plan ei ner Promotion seit meinem Eintritt in das Untemehmen wohlwollend begleitet und maJ3geblichgeforderthat.DankgiltauchDr.NilsBickhoffalsKoordinatordesDokto- VI Vorwort randenzirkels, der einwertvolles Forum fUr die Diskussion derArbeit und Austausch mitanderenDoktorandendesUntemehmensbot. Wichtige Impulse erhielt die Arbeit durch die zahlreichen Gesprache mit Prof. Dr. Walter Schulz, Markus Peek und Felix Milsgens vom Energiewirtschaftlichen Institut der Universitat Koln sowie meinem damaligen fachlichen Mentor Dr. Thomas Klop fer. Wertvolle Beitrage kamenauch vonDr.Stefan UllreichvonE.ON SalesandTra ding, SimonJamson vonPlatts undvon meinen Mit-Doktoranden Dr.Stefan Volkmar und Dr. Christian Krys, der auch die erste kritische Durchsicht der Arbeit auf sich nahm.Nicht wenigestrukturelle undsprachliche Verbesserungen dieserArbeitwurden durch meine Schwester Dorothee Schnorrenberg angeregt. Ihnen allen sei an dieser Stelleherzlichgedankt. Ein besonderer Dank gebtlhrt meinen Eltem und auch meinem GroBvater,die meine Ausbildung injederHinsichtgefordert undunterstUtzthabenundmirjederzeitmitRat undTat(auchKorrekturlesen) zurSeitestanden. Einen nicht uberschatzbaren Beitrag hat meine Frau Ulrike zu dieser Arbeit geleistet. Ihrer Geduld, ihren Impulsen zu vielen Aspekten der Arbeit und ihrer motivierenden, positiven Art habe ichvie!zuverdanken. Nicht zuletzt gilt unserem kleinen Sohn Jan Vincent meinDank, dessenAuftauchen ineiner Spatphase derArbeit nichtunwesent lichzurbeschleunigten Fertigstellung derArbeitbeigetragen hat. Burkhard Schnorrenberg Inhaltsverzeichnis VII Inhaltsverzeichnis Vorwort V Inbaltsverzeicbnis VII Abbildungsverzeicbnis XIII Tabellenverzeicbnis XVII Abkiirzungsverzeicbnis XXI 1 Einleitung 1 1.1 Strompreis-RisikenundForwardkontrakte 1 1.2 PreisbildungvonForwardkontrakten 2 1.3 ZielsetzungderArbeitundVorgehensweise 3 1.4 EinordnungderArbeitindiebestehendeLiteratur 6 2 Begriffsbestimmungenund RabmenbedingungenderUntersucbung 8 2.1 Begriffsbestimmungen 8 2.1.1 DefinitionForwardkontrakteundTransaktionsprozess 8 2.1.2 EinordnungundAbgrenzungzuanderenTermingeschaften 10 2.1.3 Strom-Forwardkontrakte 12 2.2 AnalysedesdeutscbenStrom-Terminmarktes 15 2.2.1 RechtlicheGrundlagendesStromhandels 16 2.2.2 Marktteilnehmer 17 2.2.3 Marktsegmentierung 19 VIII Inhaltsverzeichnis 2.2.3.1 OTC-Markt 20 2.2.3.2 Borsen 21 2.2,4 Marktvolumen 22 2.2.4.1 MarktvolumenOTC-Markt.. 22 2.2.4.2 MarktvolumenBorse(EEX-Futuresmarkt) 24 2.2.5 PreisentwicklungimdeutschenForward-Markt 27 3 TheoriederForward-Preisbilduog.......•......................•.............•..........•..............29 3.1 Arbitrage-uod Spekulatioosbeziehuogeo 29 3.1.1 ArbitragezwischenverbundenenTeilmlirkten 29 3.1.2 PreisgleichgewichtezwischenverbundenenTeilmlirkten 35 3.1.3 PreisgleichgewichteimForwardmarkt 37 3.1.4 Zwischenresiimee 39 3.2 Arbitrage-uod SpekulatiooimStrommarkt 39 3.3 QuaotitativerAosatz 43 3.3.1 PreisintervalledurchquantitativverbundeneForwardmarkte 43 3.3.2 SpezifizierungdesQuantitativenAnsatzes 44 3.4 RaumlieherAosatz 46 3,4.1 PreisintervalledurchraumlichverbundeneForwardmarkte 46 3,4.2 SpezifizierungdesRaumlichenAnsatzes 47 3.5 QualitativerAosatz 50 3.5.1 PreisintervalledurchqualitativverbundeneForwardmarkte 50 3.5.2 SpezifizierungrurStrom-Forwardkontrakte 51 3.6 Speichertheorie(ZeitlicherAosatz I) 56 3.6.1 ArbitragebeziehungzumgegenwlirtigenSpotmarkt.. 56 3.6.2 SpezifizierungfurStrom-Forwardkontrakte 58 3.7 Riskpremium-Theorie(ZeitlicherAosatz II) ;59 Inhaltsverzeichnis IX 3.7.1 ArbitragebeziehungenzuzukiinftigenSpotmarkten 59 3.7.2 Hedging-Ansatz 62 3.7.2.1 ForwardsalsVersicherungen 62 3.7.2.2 EntwicklungspfadevonForwardpreisen 64 3.7.2.3 RelevanzfUrStrom-Forwardkontrakte 67 3.7.2.4 Bessembinder/Lemmon-Modell 69 3.7.2.5 CharakterisierungdesRiskpremiums 75 3.7.3 Asset-Pricing-Ansatz 77 3.7.3.1 AbgrenzungzumHedging-Ansatz 77 3.7.3.2 Capital-Asset-Pricing-Model 79 3.7.3.3 RelevanzdesAsset-Pricing-AnsatzesaufStrom-Forwardkontrakte 83 3.7.3.4 Forwardpreis-BildungnachdemCAPM-Asset-Pricing-Ansatz 84 3.7.3.5 CharakterisierungdesRiskpremiums 85 3.7.3.6 Backwardation,ContangoundUnbiasedness 87 3.8 Zusammenfassungund AbleitungderArbeitshypothesen•......•...........•....•.88 4 EmpirischeUntersuchungen 93 4.1 VerwendeteDaten und Methoden 95 4.1.1 Forwardpreise 95 4.1.1.1 VerwendeteForwardkontrakte 95 4.1.1.2 Codierung 97 4.1.2 Spotpreise 98 4.1.2.1 VerwendeteSpotpreise 98 4.1.2.2 Codierung 100 4.1.3 Preisstrukturund-entwicklung 101 4.1.4 VerwendeteMethoden 105 4.1.4.1 Kointegrationsanalyse 105 X Inhaltsverzeichnis 4.1.4.2 Theil-Test 112 4.2 Hypothese H-l.: Forwardpreise quantitativ verbundenerTeilmiirkte 116 4.2.1 Untersuchungsmethodik derArbeitshypothese H-l. 116 4.2.2 ErgebnisderKointegrationsanalyse 119 4.2.3 UrsachenderfehlendenPreisidentitateinzelnerSets 126 4.2.4 Resumee 129 4.3 Hypothese H-2:Forwardpreise riiumlichverbundener Miirkte..•.....•......131 4.3.1 BestimmungdesrelevantenMarktesundderreievantenZeitraurne 132 4.3.2 Untersuchungsmethodik derHypotheseH-2.a 134 4.3.3 ErgebnisderIntervall-Untersuchung 139 4.3.4 UrsachentemporarerAbweichungen 140 4.3.5 Untersuchungsmethodik derHypotheseH-2.b 144 4.3.6 ErgebnisderIntervall-Untersuchung beierwartenNetzengpassen 147 4.3.7 AnalysederAbweichungen 149 4.3.8 MoglicherEinflussdesKapazitats-Allokationsmechanismus 151 4.3.9 Resumee 153 4.4 HypotheseH-3.:Riskpremium-Theorie 155 4.4.1 RationaleErwartungsbiidung 155 4.4.2 Unbiasedness-Hypothese undRiskpremia 158 4.4.3 MFPlRiskpremia-Test 160 4.4.4 ErgebnisdesTestsaufmittiereForwardpremia 163 4.4.5 AusschiussvonIlliquiditatalsUrsachederMFP 168 4.4.6 ErgebnissevonRiskpremium-Untersuchungen inanderenMarkten 174 4.4.7 ResumeederMFPlRiskpremium-Untersuchung 176 4.4.8 ZeitlichvariierendeRiskpremia 177 4.4.9 KointegrationzwischenForwardkontrakt- undSpotpreisen 177 4.4.10ErgebnisderKointegrationsanaiyse 182