MonKWP: Monitoring der Kommunalen Wärmeplanung im Energiesystem Deutschlands

Zur Erreichung der deutschen Klimaziele ist eine umfassende Transformation des Energiesystems in allen Sektoren erforderlich. Insbesondere im Wärmesektor schafft das Wärmeplanungsgesetz den rechtlichen Rahmen für diesen Umstieg auf treibhausgasneutrale Technologien. Die kommunale Wärmeplanung (KWP) spielt hierbei eine zentrale Rolle, da lokale Entscheidungen über Wärmenetz-, Wasserstoffnetz- oder dezentrale Versorgungsgebiete langfristige Auswirkungen auf die Infrastruktur haben und potenzielle „Lock-In-Effekte“ auslösen können.
Bisher werden die Wechselwirkungen zwischen der lokalen Wärmeplanung und den überregionalen Transportnetzen (Strom, Gas, Wasserstoff) nur teilweise berücksichtigt. Es besteht daher ein dringender Bedarf an systemanalytischen Ansätzen, um sicherzustellen, dass kommunale Maßnahmen harmonieren und die Transformation des Gesamtsystems effizient und resilient unterstützt wird.

Das Projekt zielt darauf ab, die Auswirkungen der Wärmewende auf die Infrastrukturen auf kommunaler und überregionaler Ebene quantitativ zu analysieren und ein entsprechendes Monitoring-Werkzeug zu entwickeln. Durch die Kopplung von Energiesystemmodellen (TIMES) mit sektoralen Infrastrukturmodellen (ISM) für Strom, Gas, Wärme und Wasserstoff werden die gegenseitigen Abhängigkeiten und Restriktionen der Netze untersucht.
Ein besonderer Schwerpunkt des Teilvorhabens der TU Dresden liegt auf der Analyse von Strom- und Gasnetzen sowie deren Wechselwirkungen. Unter Nutzung und Weiterentwicklung der Modelle ELMOD (Stromübertragungsnetz) und GAMAMOD (Gasmarkt und Infrastruktur) sowie der Integration von Tools wie Pandapower werden Verteilnetzdynamiken und Sektorkopplungstechnologien abgebildet.

Die Kernziele des Vorhabens umfassen:

• Entwicklung systemanalytischer Werkzeuge durch Kopplung von Gas-, Strom- und Wärmemodellen zur Bewertung der sektorübergreifenden Koordination.
• Praxisnaher Transfer durch Zusammenarbeit mit Kommunen und Energieunternehmen, um lokale Wärmepläne nachhaltig in die übergeordnete Infrastruktur einzubetten und praxisnahe Entscheidungshilfen bereitzustellen.
• Bottom-Up-Simulation durch Entwicklung eines Ansatzes, um lokale Planungsannahmen auf nationaler Ebene hochzurechnen und deren Auswirkungen auf Verteil- und Transportnetze zu simulieren.

Mittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms
Partner: TU Dresden, Universität Stuttgart, Engler-Bunte-Institut am KIT, SachsenEnergie, SachsenNetze, Stadt Dresden, Stadt Reutlingen