Prognose von Elektrizitätspreisen mit ARMAX-Modellen am Beispiel der EEX

Abstract

In dieser Arbeit werden die stündlichen Spotpreise der deutschen Energiebörse EEX durch die Anwendung der klassischen Ökonometrie in Form von ARMAX-Modellen prognostiziert.<br />Um das allgemeine Verhalten des Preisprozesses der stündlichen Spotpreise zu identifzieren, wird dieser einer statistischen Analyse unterzogen. Dabei stellt sich heraus, dass die Spotpreise der EEX die typischen Charakteristika von Elektrizitätspreisen, wie eine ausgeprägte Volatilität, vereinzelte aber extreme Preisspitzen, Fat Tails, Mean Reversion und tagesspezifsche Schwankungen aufweisen.<br />Da die Preisprozesse in den einzelnen 24 Stunden einen stark unterschiedlichen Verlauf aufweisen, wird die so genannte Hour-by-Hour Modellierung angewendet. Somit werden die 24 Preisprozesse getrennt modelliert und prognostiziert, wodurch die Möglichkeit von stundenspezifschen Prognosemodellen geschaffen wird.<br />Bei der Prognose wird nach dem Prinzip der Rollierenden Prognose vorgegangen. Das bedeutet in dieser Arbeit, dass zur Prognose der stündlichen Preise eines Tages genau die Daten der vergangenen zwei Jahre zur Schätzung der Modellparameter verwendet werden.<br />Aufbauend auf der statistischen und grafschen Analyse der Preisprozesse erfolgt die Identifkation der stündlichen Prognosemodelle. Dabei stellt sich heraus, dass durch Modelle vom Typ ARMAX, welche als exogene Einfussgrößen die an der EEX gehandelte Strommenge sowie Dummyvariablen zur Abbildung der Wochensaisonalität verwenden, die besten Prognoseergebnisse erzielt werden können.<br />Die Prognosen werden in fünf unterschiedlich volatilen Wochen durchgeführt, wodurch gezeigt werden kann, dass die Prognosequalität stark von der Volatilität des zugrundeliegenden Preisprozesses abhängt.