Projektion und Regionalisierung von Technologien zur Bereitstellung von Gebäudewärme in Deutschland
Motivation
Die vier Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) 50Hertz, Amprion, TenneT und TransnetBW sind nach §12b Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) alle zwei Jahre dazu verpflichtet, einen Netzentwicklungsplan (NEP) Strom zu erarbeiten. Der Gegenstand des NEP ist eine bedarfsgerechte Planung des deutschen Höchstspannungsnetzes. Die Elektrifizierung im Wärmebereich durch Schlüsseltechnologien der Wärmewende wie Wärmepumpen kann darauf erhebliche Auswirkungen haben. Für den NEP 2025 findet im Auftrag der Übertragungsnetzbetreiber im Rahmen dieser Studie erstmalig eine umfassende regional aufgelöste Betrachtung der Gebäudewärmeentwicklung in Deutschland statt.
Zielsetzung
Das Ziel der Studie ist es, eine Methodik zu entwickeln und durchzuführen, mit deren Hilfe der Gebäudewärme bedarf und die entsprechende Verbreitung von Wärmetechnologien innerhalb von Deutschland projiziert und regionalisiert werden können. Der Fokus liegt dabei auf Technologien, die mit der Strominfrastruktur verbunden sind, sowie auf den Sektoren private Haushalte (pHH) und Gewerbe, Handel, Dienstleistung (GHD). Im Zuge der Untersuchung sollen die Auswirkungen aktueller gesetzlicher Rahmenbedingungen berücksichtigt, verschiedene Entwicklungspfade (Szenarien) entwickelt sowie relevante Kennzahlen und Parameter in technologischer, räumlicher und jährlicher Auflösung ausgewiesen werden. Die räumliche Auflösung auf Ebene der Kommunen wird mithilfe umfangreicher Regionalisierungslogiken erzielt. Neben der Gebäudewärme soll auch eine Abschätzung zur regionalen Entwicklung von Klimatisierungsbedarfen unter Einfluss des Klimawandels getroffen werden.
Methodik
Ausgangspunkt der Regionalisierung sind Transformationspfade für den Gesamtwärmebedarfs der Gebäude in Deutschland differenziert nach Endenergiesektor (private Haushalte / Gewerbe, Handel, Dienstleistungen), Anwendung (Raumwärme / Warmwasser) und Heiztechnologie. Hierbei werden basierend auf dem Status quo im Jahr 2019 in Abstimmung mit den Übertragungsnetzbetreiber drei Szenarien bis in das Zieljahr 2045 entwickelt, welche sich etwa hinsichtlich der Annahmen zu Sanierungsraten, Dekarbonisierungs-Geschwindigkeit, Bedeutung von Wärmenetzen, Wärmepumpenhochlauf, Entwicklung von Biomasse oder der Verfügbarkeit von Wasserstoff unterscheiden. Betrachtet werden die Heiztechnologien bzw. Energieträger Erneuerbare Energien (Biomasse, Solarthermie), Erdgas, Heizöl, Kohle, Fernwärme, Wasserstoff und elektrische Energie (Wärmepumpen, Stromdirektheizungen, Nachtspeicherheizungen).
Für die Regionalisierung der Transformationspfade von Deutschland auf Kommunenebene, wird ein Modell basierend auf der FfE-Geodatenbank FREM entwickelt. Dabei werden verschiedene Datensätze für die Ermittlung von regionalen Indikatoren verwendet. Eine besondere Rolle nehmen gebäudescharfe Datenmodelle der FfE zu Wärmebedarfen, Wärmepumpenpotenzialen sowie Wärmenetzpotenzialen ein. Daneben werden weitere Datensätze wie die Ergebnisse des Zensus 2022 sowie die Entwicklung von Wohnflächen und Bevölkerung genutzt.
Ergebnisse
Als Ergebnis liegen die Wärmebedarfe im Gebäudesektor für die Stützjahre 2019, 2020, 2021, 2022, 2023, 2024, 2025, 2030, 2035, 2040 und 2045 differenziert nach Endenergiesektor, Anwendung und Heiztechnologie regionalisiert auf Kommunenebene für die drei Szenarien vor. Zudem werden weitere regionale Parameter wie die Anzahl an Wärmepumpen ausgewiesen.