Bottom-Up Studie zu Pfadoptionen einer effizienten und sozialverträglichen Dekarbonisierung des Wärmesektors

Im deutschen Wärmemarkt gibt es regionale und strukturelle Unterschiede: die Vielfalt der Gebäude und der gewerblichen und industriellen Struktur und die lokalen Energieinfrastrukturen entscheiden, welche Technologien den kostenoptimalen Versorgungsmix bereitstellen können.

Ziel des Projekts ist, verschiedene Dekarbonisierungspfade für den Wärmemarkt zu analysieren und zu bewerten. Der Bottom-up-Ansatz der Studie berücksichtigt die regionalen und lokalen Unterschiede in der Gebäude- und Prozesswärme in vier unterschiedlich ausgeprägten Versorgungsgebieten: Fellbach ist urban, aber nicht-industriell geprägt, Mainz sowohl urban als auch industriell. Burg bei Magdeburg ist ländlich, aber industriell geprägt, Westerstede ländlich und nicht-industriell.

Das Forscherteam erhob Daten (z.B. jährlicher Wärmebedarf und Stromverbrauch, Gebäudetypen, Kraftwerkspark) und generierte stündliche Nutzenergieprofile (z.B. Haushaltsstrom, Raum- und Prozesswärme). Auf Basis dieser Daten wurde mit dem Rechenmodell DISTRICT das Energiesystem für fünf Szenarien optimiert, die sich u.a. hinsichtlich Strom- und Wasserstoffkosten und -verfügbarkeit unterscheiden. Für die Jahre 2025 bis 2045 wurden schließlich ausgewählte Strom- und Gasnetzgebiete simuliert.

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Fördergeber: Nationaler Wasserstoffrat

Projektleitung: Fraunhofer ISE

Ansprechperson aus dem CINES: Jessica Thomsen

Beteiligte Fraunhofer-Institute: Fraunhofer ISE, IEE

Laufzeit: 09.2021-12.2022