Digitale Energie

Das am 1. Januar 2024 in Kraft getretene Wärmeplanungsgesetz soll dazu beitragen, die Klimaziele bis 2045 zu erreichen. Im Gesetz ist festgelegt, dass alle Gemeinden in Deutschland eine lokale Wärmeplanung bekommen sollen. Gemeinsam mit dem IAEW der RWTH Aachen erstellt das Fraunhofer FIT kommunale Wärmepläne für Gemeinden und Energieversorger oder Netzbetreiber. Für den Energieversorger NEW AG haben wir durch die Erstellung einer Wärmeplanung wichtige vorbereitende Schritte für die kommunale Wärmeplanung der Gemeinden ihres Versorgungsgebiets vollzogen. 

Zur Erreichung der Klimaschutzziele müssen insbesondere im Wärmesektor, welchem heute rund 40 Prozent der energiebedingten Emissionen in Deutschland zuzuordnen sind, Emissionen eingespart werden. Als wichtiges Instrument dafür dient die kommunale Wärmeplanung, die mit dem Beschluss des Gesetzes »für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze« bundesweit für Gemeinden bis zum Jahr 2026 (2028 für Gemeinden mit weniger als 100 000 Einwohner) verpflichtend wurde. Diese gibt den Bürgerinnen und Bürgern, den Unternehmen und Energieversorgern in Deutschland Sicherheit darüber, ob und mit welcher zentralen Wärmeversorgung sie vor Ort rechnen können.

Gemeinsam mit dem Institut für elektrische Anlagen und Netze, Digitalisierung und Energiewirtschaft (IAEW) der RWTH Aachen planen wir die Wärmewende für Gemeinden, Stadtwerke, Energieversorgungsunternehmen und Verteilnetzbetreiber. Für die NEW AG haben wir die Wärmeplanung für insgesamt 19 Gemeinden (Stadt Mönchengladbach sowie Städte und Gemeinden aus dem Kreis Viersen, Kreis Heinsberg und Rhein-Kreis-Neuss) ihres Versorgungsgebiets erstellt.

Im ersten Schritt wurde eine Bestandsanalyse der Wärmeversorgung für jede der Gemeinden durchgeführt. Dabei wurde unter anderem der Wärmebedarf sowie die aktuelle Heiztechnologie jedes Gebäudes ermittelt. Anschließend wurde untersucht, welches Wärmeerzeugungspotenzial auf Basis erneuerbarer Energien sowohl auf Gebäudeebene als auch auf zentraler Ebene für Wärmenetze zur Verfügung steht. Abschließend wurden Zielbilder und Transformationspfade über die Jahre 2025, 2030, 2035 und 2040 hin zu 2045 für die zukünftige Wärmeversorgung der einzelnen Gemeinden bestimmt. Um die Robustheit der Planung zu erhöhen, wurden mehrere techno-ökonomische Rahmenbedingungen und Varianten berechnet. Dazu wurde ein selbst entwickeltes Optimierungsverfahren verwendet, das eine kostenminimale Energieversorgung auf Gebäudeebene bestimmt.  Dabei werden je Stützjahr die ökonomisch optimalen Sanierungs- und Heizungswechselentscheidungen der Gebäudeeigentümer simuliert. Hierdurch können insbesondere die Anschlussquoten in Wärmenetzen in Abhängigkeit der darstellbaren Wärmepreise ermittelt werden.

Die Ergebnisse zeigen in dem Szenario mit der höchsten erwarteten Eintrittswahrscheinlichkeit unter anderem, dass mit einem nahezu vollständigen Rückgang der Gasnetzkunden bis 2045 zu rechnen ist und ein Anstieg der Stromnachfrage durch Wärmepumpen um bis zu 2,5 TWh/a bevorsteht.