Nach einer Einführung, die der Darlegung der Besonderheiten des Gutes “Strom“ und deren Auswirkungen auf die Preisbildung im Spotmarkt dient, rücken der Terminmarkt und die darin gehandelten Forwards in das Zentrum der Betrachtung. Die Thematik der Preisbildung von Forwards im Elektrizitätmarkt, die den Hauptteil dieser Arbeit bildet, wird in Kontrast gestellt zu den sich für speicherbare Konsumgüter bewährten klassischen Speicher- und Riskpremiumtheorien. Zunächst wird die Speicher- oder auch Cost-of-Carry-Theorie dargestellt, die von Kaldor, Working Brennan und Telser entwickelt wurde. Diese Theorie stellt einen Preiszusammenhang auf Grundlage von Arbitrageüberlegungen über die zeitliche Gleichgewichtsbeziehung des Forwardmarktes zum gegenwärtigen Spotmarkt her. Hinsichtlich des Aspektes der notwendigen Speicherung des betreffenden Underlyings wird anschließend das “Spark-Spread-Modell“ von Routledge, Seppi und Spatt (2001) betrachtet. Durch die Integration einer Umwandlungsoption potenzieller lagerfähiger Brennstoffe stellt dies ein Komplement für den Strommarkt zur klassischen Speichertheorie dar. Die Riskpremium-Theorie bildet mit Betrachtungen von Spekulationen im Preisgefüge eine weitere Grundlage der klassischen Forwardpreisbildung. In den Mittelpunkt rückt dabei die zeitliche Gleichgewichtsbeziehung zwischen Forwardmarkt und zukünftigen Spotmarkt. Diese auf den Arbeiten von Keynes (1930), Hicks (1939), Coonter (1960), Dusak (1973) und Breeden (1980) basierende Theorie soll speziell auf den Aspekt des Hedging-Ansatzes hin untersucht
werden.7 Ein Ansatz, der auch die Grundlage bildet für das Modell von Bessembinder und Lemmon (2002), ausgerichtet auf den Strommarkt.
Loslösend von den Gleichgewichtsbeziehungen finden Betrachtungen stochastischer Modelle (reduced form) statt. Ziel dieser Modelle ist, über stochastische Modellierung von Spotpreisen, die Bepreisung von Forwards vornehmen zu können. In diesem Zusammenhang soll (ausgehend von Blacks klassischem Modell für speicherbare Commoditys) die Evolution der alternativen Modelle erläutert werden. Die Betrachtung wird hierbei auf die Arbeiten von Kaminski, Pilipovic, Lucia/ Schwartz und De Jong/ Huisman beschränkt, da sie bei einer Kategorisierung nach Gattungen die jeweils bedeutendsten Werke darstellen. Inwieweit die vorgestellten Modelle im Strommarkt bzw. in regional verschiedenen Märkten anwendbar sind, wird abschließend anhand vorliegender empirischer Untersuchungen dargestellt.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Hintergrund
1.2 Vorgehensweise und Einordnung der Arbeit in die bestehende Literatur
2 Grundlagen des Elektrizitätsmarktes
2.1 Die Besonderheiten der Handelsware Strom
2.2 Die Folgen für die täglichen Strom-Spotpreise
3 Der Terminmarkt für Elektrizität
3.1 Der klassische Forwardkontrakt
3.2 Strom, ein Commodity?
3.3 Der Strom-Forwardkontrakt
3.4 Die Teilnehmer im Markt für Elektrizität
3.5 Das Basisrisiko
4 Die klassische Speichertheorie
4.1 Die Grundlagen der klassischen Speichertheorie
4.2 Das Angebot zur Speicherung
4.3 Die Grenzkosten der Lagerhaltung
4.4 Das gesamtwirtschaftliche Angebot der Speicherung
4.5 Die Cash and Carry-Arbitrage
5 Die Speichertheorie im Strommarkt
5.1 Überlegungen zur Anwendbarkeit der klassischen Speichertheorie im Strommarkt
5.2 Die Forwardkurve für Elektrizität
5.3 Das Spark-Spread-Modell
5.3.1 Die Stromnachfrage
5.3.2 Das Stromangebot
5.3.3 Das “Präferenz-Technologie-Problem“
5.3.4 Das Gleichgewicht
5.2.4.1 Die Spotpreise
5.2.4.2 Die Forwardpreise
5.3.5 Ein numerisches Beispiel
5.3.5.1 Die gleichgewichtige Speicherung
5.3.5.2 Die gleichgewichtige Umwandlung
5.3.5.3 Die Angebots- und Nachfragefunktion für Strom
5.3.5.4 Die numerischen Spotpreise
5.3.5.5 Die Forwardpreise und –kurven
5.3.6 Kritische Würdigung des Spark-Spread-Modells
6 Die Riskpremium-Theorie
6.1 Der Hedging-Ansatz
6.1.1 Die Risikoprämie
6.1.2 Der Forwardpreis
6.2 Die Hedgedruck-Hypothese
7 Der Hedging-Ansatz im Strommarkt
7.1 Überlegungen zur Anwendbarkeit des klassischen Hedging-Ansatzes im Strommarkt
7.2 Das Bessembinder- und Lemmon-Modell
7.2.1 Die Stromnachfrage
7.2.2 Das Stromangebot
7.2.3 Die optimale Strommenge im Spotmarkt
7.2.4 Die optimale Forwardposition des Produzenten
7.2.5 Das Riskpremium
8 Die stochastische Modellierung von Forwardpreisen
8.1 Die geometrische Brownsche Bewegung
8.2 Das Jump-Diffusions-Modell
8.3 Das Mean–Reversion-Modell
8.4 Das erweiterte Mean-Reversion-Modell
8.4.1 Die deterministische Komponente
8.4.2 Der deterministische Mean-Reversion-Prozess
8.5 Das Regime-Switching-Modell
9 Stand der empirischen Untersuchungen zur Eignung der einzelnen Modelle für den Strommarkt
9.1 Die Speichertheorie im Strommarkt
9.2 Die Riskpremium-Theorie im Strommarkt
9.3 Die stochastischen Modelle im Strommarkt
10 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Forward-Preisbildung am Markt für Elektrizität. Angesichts der Liberalisierung und des damit verbundenen vollständigen Wettbewerbs im Strommarkt ist die Absicherung gegen Preisrisiken für Unternehmen essenziell geworden. Die Arbeit untersucht, inwieweit klassische ökonomische Theorien zur Preisbildung bei speicherbaren Gütern auf den durch mangelnde Speicherbarkeit charakterisierten Strommarkt übertragbar sind und analysiert alternative finanzmathematische Modelle.
- Grundlagen und Besonderheiten des Elektrizitätsmarktes
- Anwendbarkeit der klassischen Speicher- und Riskpremiumtheorien
- Das Spark-Spread-Modell und das Bessembinder- und Lemmon-Modell
- Stochastische Modellierung von Forwardpreisen
- Empirische Untersuchungen zur Eignung der verschiedenen Modelle
Auszug aus dem Buch
3.1 Der klassische Forwardkontrakt
Der Forward-Kontrakt stellt ein Termingeschäft mit fester Laufzeit dar, bei dem es sich um eine Vereinbarung handelt, ein Gut zu einem bestimmten zukünftigen Zeitpunkt zu kaufen bzw. zu verkaufen. Der Preis des Forwards wird dabei “heute“ vereinbart, während die Zahlung erst bei Fälligkeit erfolgt. Somit wird bei Eingehen des Kontrakts keine Zahlung fällig. Im Gegensatz zu den börslich gehandelten Futures, die einen wesentlich höheren Standardisierungsgrad aufweisen, werden Forwards außerhalb der Börse gehandelt. Die Plattform des individuellen und bilateralen Handels zwischen zwei außerhalb der Börse agierenden Vertragsparteien bildet der OTC-Markt (over the counter). Im OTC-Markt sind die Kontraktbedingungen meist flexibler als die börslichen. In der Regel führen sie zur physischen Lieferung des Underlyings. Alternativ kann ein finanzieller Ausgleich am Ende der Vertragslaufzeit erfolgen. Hinsichtlich der nicht gesicherten physischen Erfüllung eines Kontraktes ist der OTC-Handel aber im Nachteil. Es besteht ein gewisses Kreditrisiko. Durch angebotene Clearing-Dienstleistungen wie beispielsweise von der EEX mittels EFP´s (Exchange Futures for Physical), lässt sich dieses Risiko beseitigen, sodass der Forward dem Future nicht nachsteht.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung erläutert den Hintergrund des Strommarktes nach der Liberalisierung und definiert das Ziel der Arbeit, Verfahren zur Forward-Preisbildung im Strommarkt zu analysieren.
2 Grundlagen des Elektrizitätsmarktes: Dieses Kapitel thematisiert die physikalischen Besonderheiten der Handelsware Strom, insbesondere die mangelnde Speicherbarkeit und deren Folgen für die Spotpreisbildung.
3 Der Terminmarkt für Elektrizität: Hier werden die Grundlagen des Forward-Handels, die Commodity-Eigenschaft von Strom und die Rolle der verschiedenen Marktteilnehmer erläutert.
4 Die klassische Speichertheorie: Das Kapitel führt in die Cost-of-Carry-Theorie ein, die den Forwardpreis über Arbitragebeziehungen und Lagerhaltungskosten herleitet.
5 Die Speichertheorie im Strommarkt: Es wird die Übertragbarkeit der klassischen Speichertheorie auf Strom geprüft und das Spark-Spread-Modell als spezialisierter Ansatz eingeführt.
6 Die Riskpremium-Theorie: Dieser Teil befasst sich mit Spekulationsbeziehungen und Hedging-Ansätzen als theoretische Grundlage für die Forward-Preisbildung.
7 Der Hedging-Ansatz im Strommarkt: Hier wird der Hedging-Ansatz spezifisch auf den Strommarkt angewendet, wobei das Modell von Bessembinder und Lemmon im Fokus steht.
8 Die stochastische Modellierung von Forwardpreisen: Dieses Kapitel beschreibt rein stochastische Modelle wie Brownsche Bewegungen, Jump-Diffusions-Modelle und Mean-Reversion-Ansätze.
9 Stand der empirischen Untersuchungen zur Eignung der einzelnen Modelle für den Strommarkt: Es erfolgt eine kritische Würdigung der vorgestellten Modelle anhand existierender empirischer Daten und Studien.
10 Zusammenfassung und Ausblick: Der abschließende Teil fasst die Erkenntnisse zusammen und bewertet die Anwendbarkeit der Modelle in der Praxis.
Schlüsselwörter
Strommarkt, Elektrizität, Forwardkontrakt, Preisbildung, Speichertheorie, Cost-of-Carry, Spark-Spread-Modell, Riskpremium-Theorie, Hedging-Ansatz, Stochastische Modellierung, Spotpreis, Terminmarkt, Volatilität, Arbitrage, Mean-Reversion.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der mathematischen und ökonomischen Preisbildung von Forwardkontrakten auf dem Elektrizitätsmarkt.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die fundamentalen Gleichgewichtsmodelle (Speichertheorie, Spark-Spread), Theorien zur Risikoprämie (Hedging) und die rein stochastische Modellierung von Strompreisprozessen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, verschiedene finanzmathematische Ansätze zur Bewertung von Strom-Forwards zu erläutern, deren theoretische Grundlagen darzulegen und deren Eignung für den spezifischen Strommarkt zu untersuchen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturanalyse bestehender Modelle und einer kritischen Auseinandersetzung mit empirischen Untersuchungen zur Modellgüte.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert detailliert die Cost-of-Carry-Theorie, Spark-Spread-Modelle, die Riskpremium-Theorie und verschiedene stochastische Modelle wie Jump-Diffusion und Mean-Reversion.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Schlüsselbegriffe sind Elektrizitätsmarkt, Forward-Preisbildung, Risikomanagement, stochastische Prozesse und Hedging.
Warum ist die klassische Speichertheorie auf Strom nur bedingt anwendbar?
Da Strom physikalisch kaum speicherbar ist, lässt sich die klassische Cost-of-Carry-Arbitrage nicht direkt anwenden; daher müssen Umwandlungsoptionen von Primärenergieträgern wie Gas einbezogen werden.
Welchen Einfluss hat die "Schiefe" der Strompreise auf das Riskpremium im Modell von Bessembinder und Lemmon?
Eine positive Schiefe der Spotpreisverteilung aufgrund konvexer Grenzkosten führt im Modell zu einem negativen Riskpremium, da der Forwardpreis den erwarteten Spotpreis übersteigt.
- Quote paper
- Bernd Wommer (Author), 2007, Forward-Preisbildung am Markt für Elektrizität, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/72607
