Die Energiekrise in der Ukraine: Eine Nation in Gefahr

In den nächsten 12 Monaten werden ukrainische Verbraucher fast täglich mit mehrstündigen Stromausfällen rechnen müssen. Russland nimmt die ukrainische Strominfrastruktur gezielt ins Visier, um die Bevölkerung und die Wirtschaft der Ukraine von der Stromversorgung abzuschneiden. Die erste Welle von Angriffen auf die Energieinfrastruktur im Jahr 2022 konzentrierte sich auf das Übertragungsnetz. Als diese Angriffe nicht zum Zusammenbruch des ukrainischen Stromnetzes führten, verlagerte Russland sein Augenmerk auf konventionelle Kraftwerke. Die Schäden an diesen Kraftwerken haben das Netz stark belastet und verschiedene sozioökonomische, gesundheitliche und ökologische Folgen nach sich gezogen. Bis Mai 2024 hat die Ukraine etwa 70 % ihrer Stromerzeugungskapazität verloren, die vor dem Krieg in Betrieb war. Davon sind etwa 35 % teilweise oder vollständig zerstört und weitere 35 % befinden sich in Gebieten, die derzeit durch Russland besetzt sind (s. Grafik 1).

Dies hat zu einer erheblichen Stromversorgungslücke geführt, der seit Frühjahr 2024 mit planmäßigen Abschaltungen der Stromversorgung begegnet wird. Es wird erwartet, dass sich die Situation im kommenden Winter weiter verschlechtern wird, da die Stromnachfrage steigen, während die Erzeugung aus Solar- und Wasserkraft (aktuell 6 %) abnehmen wird. Das Angebot wird auch dadurch eingeschränkt, dass über den Sommer umfangreiche Wartungsarbeiten und Brennelementewechsel an den verbleibenden 7.500 Megawatt (MW) Kernkraftwerkskapazität erforderlich sind. Die Stromausfälle sind beträchtlich, vor allem wenn man bedenkt, dass die Stromnachfrage aufgrund des Rückgangs der Wirtschaftstätigkeit und der Gebietsverluste durch die Besetzung bereits um 20 % gegenüber dem Vorkriegsniveau gesunken ist. Unter den derzeitigen Bedingungen werden voraussichtlich 20 % der verbleibenden Nachfrage in den kommenden Monaten nicht gedeckt werden können.

Infolgedessen wird ein Lastabwurf, d. h. die Nichtbelieferung von Verbrauchern durch gezielte temporäre/regionale Abschaltungen, in einem Umfang erforderlich sein, wie er in Entwicklungsländern oder bei Naturkatastrophen üblich ist. Wenn in den nächsten 12 Monaten keine zusätzlichen Maßnahmen ergriffen werden, wird ein Lastabwurf in etwa 7.900 von 8.760 Stunden, also in 90 % der Zeit, erforderlich sein. In mehr als 1.000 dieser Stunden wird die Reduktion mehr als 4.000 MW betragen, und in einigen Situationen wird der Lastabwurf bis zu 6.500 MW erreichen – was etwa einem Drittel des erwarteten stündlichen Spitzenbedarfs entspricht (s. Grafik 2).

Mögliche technische Lösungen

Die katastrophale Situation wird durch zusätzliche Angriffe auf ein Energiesystem, das bereits am Limit ist, noch verschärft. Ein wesentlicher Schritt zur wirksamen Entschärfung ist daher die Ausstattung der Ukraine mit ausreichend angemessenen Luftverteidigungskapazitäten. Die jüngsten Zusagen der ukrainischen Verbündeten, zusätzliche Luftverteidigungssysteme und eventuell auch westliche Kampfjets zu liefern, deuten darauf hin, dass diese Notwendigkeit endlich erkannt wurde.

Um die Stromausfälle in den nächsten 12 Monaten und darüber hinaus zu verringern, sind rasche und umfangreiche Investitionen in die Stromversorgung erforderlich. Die Modellierung des Stromsystems, durch die Autoren unter Verwendung von »Python for Power System Analysis« (Py-PSA) vorgenommen, zeigt das Potenzial verschiedener technischer Lösungen zur Verringerung der Notwendigkeit von Lastabwürfen, wie in Grafik 3 dargestellt. Zu diesen Lösungen gehören die Instandsetzung beschädigter Anlagen, die Erhöhung der Importkapazität und der Aufbau neuer Erzeugungskapazitäten.

Die Ukraine muss so viel ihrer beschädigten Kapazitäten wiederherstellen, wie möglich. Da Informationen zum Zustand bzw. der Einsatzbereitschaft der einzelnen Kraftwerksblöcke nicht öffentlich zugänglich sind, besteht eine große Unsicherheit darüber, wie viel vor dem Winter repariert werden kann. Wenn es den ukrainischen Technikern jedoch gelingt, die Hälfte der derzeit betroffenen und inaktiven Kapazitäten zu reaktivieren, könnte der Anteil der Lastabwürfe von 18 % auf 6 % der Nachfrage sinken (Grafik 3 »begrenzte Instandsetzung«). Dies würde die Häufigkeit und Dauer von Stromausfällen deutlich verringern.

Zusätzlich zu den Reparaturen wäre eine Erhöhung der Stromimporte aus den Nachbarländern von Vorteil (vgl. den Artikel von Nies und Savytskyi in dieser Ausgabe). Derzeit beläuft sich die Übertragungskapazität zwischen der Ukraine und ihren EU-Nachbarn auf 1.700 MW, womit die Importe bis etwa 10 % der Spitzenlast der Ukraine abdecken können. Eine Ausweitung dieser Übertragungskapazität würde dazu beitragen, Stromausfälle zu verringern. Wenn zusätzliche 500 MW aus Polen zur Verfügung gestellt werden könnten – was kurzfristig die einfachste Option wäre –, könnte der Lastabwurf um mehr als ein Viertel reduziert werden. Eine weitere Erhöhung der Kapazität durch den Ausbau der Verbundnetze mit Ungarn, der Slowakei und/oder Rumänien um zusätzliche 500 MW könnte die Lastabwürfe im Vergleich zu einem Szenario, das sich ausschließlich auf Reparaturen stützt, ungefähr halbieren.

Der Aufbau neuer Erzeugungskapazitäten ist ein weiterer wichtiger Schritt, um das Stromdefizit nachhaltig zu beheben. Kurzfristig sind kleinere dezentrale Anlagen besonders vorteilhaft, da sie bei Luftangriffen weniger kostspielig sind und schneller in Betrieb genommen werden können. Die Versorgungssicherheit kann durch die Installation einer Mischung aus verschiedenen Arten von Gaskraftwerken, Photovoltaikanlagen und Windkraftanlagen verbessert werden. Die Kombination dieser Optionen ermöglicht ein optimales Gleichgewicht zwischen ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen, z. B. in Bezug auf die Volatilität der Erzeugung (Gaskraftwerke sind zuverlässiger als Wind- und Solarkraftwerke), die Skalierbarkeit (Mikroturbinen und PV-Systeme sind flexibler als Wind- und offene Gasturbinen), die Abhängigkeit von anderen Infrastrukturen (wie der Gasversorgung) und die Kosten.

Es gibt praktikable Lösungen, die noch vor dem Winter umgesetzt werden können. Batterien, PV-Module, Gasgeneratoren und Ersatzteile können sofort gekauft werden, entweder ab Lager oder auf Gebrauchtmarkten. Auch einzelne Transformatoren und Windturbinenkomponenten sind in Europa erhältlich. Die größte Herausforderung besteht darin, die Prioritäten für deren Einsatz in der Ukraine zu setzen und sicherzustellen, dass genügend technische Kapazitäten vorhanden sind, um diese Bemühungen zu unterstützen. Auch der Ausbau der grenzüberschreitenden Übertragungskapazität noch vor dem Winter scheint technisch machbar.

Bündelung der Anstrengungen für die rasche Einführung von Lösungen

Um eine wirksame Koordinierung und eine effiziente Ressourcenzuweisung zu erreichen, schlagen wir drei sich ergänzende Strategien vor:

• 1. Nutzung von Marktmechanismen zur gezielten Unterstützung durch Geber

• 2. Befähigung der Kommunen zur Umsetzung lokaler Lösungen

• 3. Einrichtung eines zentralen Energielagezentrums

Nutzung von Marktmechanismen zur Steuerung der Geberunterstützung

Die Ukraine besitzt einen wirksamen Großhandels-Strommarkt. Dieser liefert marktbasierte Preissignale für den Kraftwerkseinsatz in allen Stunden des Folgetages, für die Nutzung grenzüberschreitender Leitungen und für die Bereitstellung von Reserven. Die aktuellen Preise (siehe Grafik 4) weisen auf die Knappheit des Systems hin. Das hohe Preisniveau ist im Prinzip attraktiv für private Investitionen, insbesondere in den Aufbau flexibler Erzeugungskapazitäten.

Der derzeitige Regulierungsrahmen, kriegsbedingte Risiken, die Ungewissheit über die Zukunft des Stromsystems und hohe Kapitalkosten machen Investitionen jedoch unattraktiv. Diese Situation führt zu einem Teufelskreis, der marktorientierte Investitionen erschwert: Das begrenzte Vertrauen in künftige Markteinnahmen führt zu hohen Risikoprämien für die Finanzierung, was bedeutet, dass Projekte nur dann rentabel sind, wenn sie sich extrem hohe Strompreise bei ukrainischen Kunden sichern. Aufgrund dieser hohen Preise steigen die Verbraucher häufig aus den kostspieligen Verträgen aus, nachdem die Investitionen getätigt wurden, was wiederum die künftigen Risikoprämien noch weiter in die Höhe treibt. Die Lösung dieses Problems ist eine große Herausforderung, da es den Investoren an Vertrauen in den ukrainischen Staat und andere Marktteilnehmer fehlt, langfristige Verpflichtungen einzuhalten. Infolgedessen konzentrieren sich die Geber häufig auf die Finanzierung einzelner Projekte außerhalb der Marktmechanismen. Solche Projekte sind oft nicht replizierbar, was zu hohen Verwaltungskosten und langen Vorlaufzeiten führt, und sie können auch die Marktrenditen für private Investitionen verringern.

Die Einrichtung eines gemeinsamen Treuhandfonds, der ein Mindestmaß an Markteinnahmen für private Investoren in Technologien, die mit der Dekarbonisierung vereinbar sind, garantiert, könnte die Investitionsanreize deutlich erhöhen. Konkurrierende gewinnorientierte Investoren wären dann motiviert, verschiedene Komponenten zu integrieren, z. B. Kriegsrisikoversicherung, Exportkredite, Projektfinanzierung, Sicherung von Grundstücken, Netzanschlüsse und Identifizierung ukrainischer Endverbraucher. Mit einer garantierten Mindestrendite könnten sowohl die Regierung als auch der Markt ihre Verpflichtungen im Laufe der Zeit erfüllen, was das Vertrauen fördert und einen echten Markt schafft. Darüber hinaus könnten die Geber von den ukrainischen Behörden einfordern, dass sie negative Eingriffe in den Strommarkt vermeiden oder sich sogar für wettbewerbsfördernde Sektorreformen einsetzen. Mit einem gut strukturierten System könnten die Investitionen weit über das hinausgehen, was die Geber allein mit Zuschüssen erreichen würden.

Befähigung der Kommunen zur Umsetzung lokaler Lösungen

Die lokalen Behörden verfügen in der Regel über die genauesten Kenntnisse des örtlichen Stromversorgungsbedarfs, insbesondere für kritische Infrastrukturen wie öffentliche Wasserversorgung, Abwasserentsorgung, Heizung, Verkehrssysteme und Krankenhäuser. Die nach 2014 in Kraft getretenen Dezentralisierungsreformen verschafften den lokalen Behörden finanzielle Flexibilität und Handlungsbefugnisse, um lokale Probleme anzugehen. Sie stehen jedoch weiterhin vor der Herausforderung, Kredite für Investitionen zu erhalten, Investoren verlässliche langfristige Einnahmen zu garantieren und haben oft nicht die Kapazität, Energieprojekte effektiv durchzuführen.

Um die lokalen Behörden zu stärken, schlagen wir ein Programm vor, das es ihnen ermöglicht, neue Energieerzeugungsanlagen zu leasen. Internationale Finanzinstitutionen (IFI) würden Garantien für entsprechende Leasingverträge übernehmen, möglicherweise über ukrainische Banken, die als Vermittler fungieren. Die Gemeinden würden dann mit privaten Investoren zusammenarbeiten, um spezifische Projektdetails auszuhandeln. Mit Unterstützung der IFI könnten die Investoren diese Projekte zu akzeptablen Zinssätzen vorfinanzieren. Die ukrainische Regierung sollte einen Prozess einleiten, um in Zusammenarbeit mit Partnern, IFI und lokalen Behörden einen geeigneten Finanzrahmen auszuhandeln und zu entwickeln, der den Bedürfnissen aller Beteiligten gerecht wird.

Im Vergleich zu einzelnen geberfinanzierten Projekten hat dieser Ansatz den Vorteil, dass das lokale Know-how und die Kapazitäten des Privatsektors genutzt werden können, um schnell gezielte Lösungen zu finden und umzusetzen.

Einrichtung eines Energielagezentrums

Derzeit stammen die zuverlässigsten Informationen über den Zustand des nationalen Energiesystems von Ukrenerho, dem Betreiber des Übertragungsnetzes, der den Betrieb des Systems bemerkenswert effektiv aufrechterhalten hat. Allerdings ist Ukrenerho nur sehr eingeschränkt in der Lage, die aktuellen Bedürfnisse des Systems an die nationalen Akteure und internationalen Partner zu kommunizieren. Die Einrichtung eines Energielagezentrums könnte die Koordinierungsbemühungen sowohl innerhalb der Ukraine als auch zwischen der Ukraine und ihren Partnern erheblich verbessern.

Das geplante Lagezentrum würde als relativ unabhängiges ständiges Sekretariat fungieren, das mit mehr als zehn ständigen Mitarbeitern besetzt wäre und von einem hochrangigen politischen Aufsichtsrat beaufsichtigt würde. Es hätte die Aufgabe, detaillierte Informationen über den Status des Energiesystems zu sammeln, Szenarien zu erstellen, Bedarfe zu ermitteln und Angebote für die Umsetzung technischer Lösungen einzuholen. Es würde eng mit allen relevanten Akteuren zusammenarbeiten, einschließlich der G7+ Energiekoordinierungsgruppe, dem Energy Support Fund der Ukraine und dem Energiesicherheitsprojekt von USAID. Sowohl inländische als auch internationale Akteure würden Daten und Fachwissen an das Energielagezentrum weitergeben, das diese Informationen dann an die Akteure des Energiesektors weiterleiten würde, um deren Arbeit zu erleichtern.

Ähnlich wie der Nationale Sicherheits- und Verteidigungsrat der Ukraine sollte das Energielagezentrum wichtige Behörden einbeziehen, da hochpolitische Entscheidungen getroffen werden müssen. Dazu gehört die Entscheidung über die Aufteilung der knappen Strom- und Wärmemengen auf die Verbraucher, die Priorisierung technischer Lösungen, Finanzierung und Zuweisung begrenzter technischer Ressourcen sowie die Entscheidung darüber, wer die finanziellen Risiken und Kosten tragen soll. Das Aufsichtsgremium sollte sich aus dem Energieminister, dem Vorsitzenden des parlamentarischen Energieausschusses, Vertretern des Präsidialamtes, des nationalen Sicherheitsrates, der Energieregulierungsbehörde, der Kommunen, des Übertragungsnetzbetreibers, staatlicher und privater Erzeuger, Naftohaz, internationalen Partnern und Vertretern der Energiegemeinschaft oder der Europäischen Union zusammensetzen. Idealerweise würden die Partnerländer auch mit adäquaten Ressourcen ausgestattete Sonderbeauftragte ernennen, um die Unterstützung durch ihre jeweiligen Länder zu koordinieren.

Ein personell gut aufgestelltes, angemessen finanziertes und mit einem entsprechenden Mandat ausgestattetes Energielagezentrum könnte die für den Wiederaufbau des ukrainischen Energiesystems erforderlichen Entscheidungsprozesse erheblich beschleunigen und verbessern.

Da energiebezogene Daten und Entscheidungen in Kriegszeiten sehr sensitiv sind, sollten Maßnahmen ergriffen werden, um sicherzustellen, dass die im Energielagezentrum besprochenen Themen nicht in die falschen Hände geraten (z. B. russische Sicherheitsdienste).

Fazit

Die Ukraine benötigt dringend ausreichende Investitionen, um ihr angegriffenes Stromsystem zu sanieren. Um die inländischen und internationalen Ressourcen wirksam einzusetzen, müssen die Ukraine und ihre Partner ihre Verwaltungskapazitäten ausbauen und die Funktionsweise des ukrainischen Strommarktes optimieren. Die von uns vorgeschlagenen Strukturreformen werden dazu beitragen, das Stromsystem zu stabilisieren, seine allmähliche Erholung zu unterstützen und seine langfristige Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit zu fördern.