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Wärmeatlas 2.0

AIRE

Szenarienbasierte Analyse der Anforderungen an die Infrastrukturen im Rahmen der Energiewende und Auswirkungen auf deren Finanzierung und Planung

Laufzeit

Oktober 2018 – September 2020

Auftraggeber

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Partner

Consentec GmbH (Koordinator)
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) (Koordinator)
Institut für Ressourceneffizienz und Energiestrategien IREES GmbH
Technische Universität Berlin
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT
Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) des KIT
Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V. (IKEM)
Stiftung Umweltenergierecht (SUER)

Projektbeschreibung

Die Einhaltung der Klimaschutzziele erfordert eine Umstellung der Energieversorgung unserer Gesellschaft von der nach wie vor dominierenden Nutzung fossiler Energieträger auf ein weitgehend treibhausgasneutrales System. In diesem Kontext ist auch eine Anpassung der Infrastrukturen notwendig, was mit regional unterschiedlichen Aus-, Um- oder Rückbaustrategien einhergeht.

Dabei zeigen sich schon heute einige grundlegende Entwicklungslinien. Stromverteil- und -übertragungsnetze müssen an steigende Anteile fluktuierender Erneuerbare-Energien (EE)-Einspeisung und neue Abnehmer angepasst werden. Dabei sind unter anderem Ladestationen für Elektrofahrzeuge oder Wärmepumpen zur Versorgung von Gebäuden mit Raumwärme und Warmwasser oder Power-to-Heat-Anlagen in der Fernwärme zu berücksichtigen. Fernwärmenetze stehen vor der Herausforderung sinkender spezifischer Wärmeabnahmedichten und einer Umstellung auf eine weitgehend treibhausgasneutrale Wärmeerzeugung bei gleichzeitiger Beachtung lokalspezifischer thermohydraulischer Parameter zur Erfüllung der Versorgungsaufgabe. Gasnetze können durch Power-to-Gas Flexibilitäten im Energiesystem bewirken, stehen aber in den großen Verbrauchssektoren Industrie, Gebäude und Verkehr vor der Herausforderung einer weitreichenden Defossilisierung.

Die langfristige Ausgestaltung der Energieinfrastrukturen ist stark vom Wechselspiel übergeordneter technologischer Entwicklungspfade wie politisch motivierten Power-to-Gas-oder Offshore-Wind-Ausbau-Strategien, von Faktoren wie dem aktuellen Infrastrukturbestand, der demographischen Entwicklung oder regionalen EE-Potenzialen geprägt.

In diesem Vorhaben werden verschiedene langfristige Energieszenarien der Entwicklung hin zu einem weitgehend treibhausneutralen Energie- und Wirtschaftssystem (95 %-Szenarien) auf Bundesebene herangezogen. Eine räumlich differenzierte Modellierung der Infrastrukturen als Schlüsselelement zwischen Energienachfrage und -angebot erlaubt dann die technischen und wirtschaftlichen Anforderungen an den Aus-, Um- oder Rückbau von Energieinfrastrukturen abzuleiten. Das ifeu übernimmt die Erfassung und Beschreibung des Bestands an Wärmenetzinfrastrukturen und nachgelagerten Teilkomponenten und erarbeitet in Zusammenarbeit mit IREES die zukünftigen Anforderungen an Planung und Finanzierung von Wärmenetzen. Mit dem Wärmeatlas wird eine räumlich hochaufgelöste Modellierung der Wärmebedarfsentwicklung, eine Verortung von Wärmenetzinfrastrukturen und die Regionalisierung von Stromlasten durch den Einsatz von Wärmepumpen durchgeführt.

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Wärmeatlas 2.0

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