Forschungsprojekt Transformationspfade im Wärmesektor

Transformationspfade im Wärmesektor

Betriebs- und volkswirtschaftliche Betrachtung der Sektorkopplung mit dem Fokus Fernwärme mit hohen Anteilen konventioneller KWK-Erzeugung und Rückkopplung zum Gesamtenergieversorgungssystem.

Projektpartner Fraunhofer IEE mit dem VKU als assoziiertem Partner und einem Begleitkreis von 10 Stadtwerken
Förderer Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Projektlaufzeit 01.09.2017 - 31.12.2020
Bearbeitende Norman Gerhardt, Britta Zimmermann, Irina Ganal, Dr. Anna Kallert, Pedro Gíron, Elias Dörre, Debraj Ghosh, Young Jae Yu

 

Grafische Darstellung: Entwicklung der arbeitspreisbezogenen Endverbraucher-Strompreise (ohne Leistungspreise Netzentgelte Netz-LP) für Großwärmepumpen und der CO2-Preise - für zwei Szenarien
© Fraunhofer IEE
Entwicklung der arbeitspreisbezogenen Endverbraucher-Strompreise (ohne Leistungspreise Netzentgelte Netz-LP) für Großwärmepumpen und der CO2-Preise - für zwei Szenarien
Grafische Darstellung: Wärmeerzeugung „Ausbau mit hoher Grundlast“
© Fraunhofer IEE
Wärmeerzeugung „Ausbau mit hoher Grundlast“
Grafische Darstellung: Benchmarking -Wärmevollkosten der Sensitivitäten
© Fraunhofer IEE
Benchmarking -Wärmevollkosten der Sensitivitäten

Projekt-Ziel

Die Gebäudewärmeversorgung Deutschlands stellt aufgrund ihrer Größe und der langlebigen und trägen Infrastrukturen eine zentrale Herausforderung und einen entscheidenden Hebel für Klimaschutzmaßnamen dar. Für das Jahr 2030 bestehen übergeordnete Klimaziele für Europa und in Deutschland zusätzlich konkrete Sektorziele wobei die direkten Emissionen des Gebäudesektors um -66 % verringert werden sollen. Für das Jahr 2050 müsste mit dem internationalen Klimavertrag ein Emissionsziel von -95% THG angestrebt werden, wobei für den Gebäudesektor dann faktisch keine Emissionen mehr verbleiben und so ein klimaneutraler Gebäudesektor erreicht wird. Mit diesem Hintergrund steht die Frage im Mittelpunkt wie die Transformation des Wärmesektors in Rückkopplung mit Gesamtenergieversorgungssystem (möglichst kosteneffizient) ermöglicht werden kann.

Dieses Vorhaben zielt darauf, eine Brücke zwischen den Anforderungen einer erfolgreichen Energiewende und der Ausgestaltung der Sektorkopplung generell aus volkswirtschaftlich optimaler Sicht und den bislang größtenteils konventionell aufgestellten und unter betriebswirtschaftlichen Rahmenbedingungen betriebenen Fernwärmesystemen zu schlagen. Die Ergebnisse sollen zum einen näher an die Bedingungen der Realität herangerückt werden, zum anderen soll Fernwärmebetreibern neben dem Zugang zu den generellen Ergebnissen auch eine konkrete betriebswirtschaftliche Beurteilung von Transformationspfaden für ihr individuellen Systeme ermöglicht werden.

Dafür sind im wesentlichen zwei Maßnahmen erforderlich:

1. Analyse der Wirksamkeit von regulatorischen Rahmenbedingungen für die Transformation der Fernwärme-Versorgung
2. Unterstützung der langfristigen Planung und Investitionsentscheidung

 

Analyse der Wirksamkeit von regulatorischen Rahmenbedingungen für die Transformation der Fernwärme-Versorgung

Das Ziel der wissenschaftlichen Studie war es aufbauend auf dem ersten Teilbericht zu bewerten, was ein schneller Ausbau von 30% Fernwärme die bis 2050 klimaneutral werden muss für den Wärmemarkt bedeutet und welche Anreize dafür notwendig sind. Wesentliche Ergebnisse der Studie Transformationspfade der Fernwärme in Rückkopplung mit dem Energiesystem und Notwendige Rahmenbedingungen sind, dass Wärmepumpen werden zur zentralen Technologie für eine Versorgung einer stark auszubauenden Fernwärme werden. Zusätzlich sind Industrieabwärmenutzung, Tiefengeothermie und Müll-Heizkraftwerke in den zentralen Fernwärmenetzen dauerhaft relevant. Um den Fernwärme- und EE-Wärmeausbau erreichen zu können, sind in der nächsten Dekade eine Förderung und effektive Anreize für Großwärmepumpen notwendig. Ein  Förderrahmen für den Netzausbau muss die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber dezentraler Wärmeerzeugung gewährleisten. Eine weitere Absenkung der Stromkostenbestandteile und Erhöhung der CO2-Preise ermöglicht schneller höhere EE-Anteile in der Fernwärme.

Weitere Schlussfolgerungen finden Sie in der Management Summary der Studie.

Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

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