SoPHa – Sektormodell der Privaten Haushalte
Das Sektormodell der Privaten Haushalte (kurz SoPHa) lässt sich als Stock-and-Flow-Modell beschreiben, welches die Veränderung (flow) der Sektorzustände (stock) für den Zeitraum von 2020 bis 2050 simuliert. Abbildung 1 zeigt einen schematischen Überblick über den Stock-and-Flow-Charakter des Modells. Der Ausgangszustand des Sektors Private Haushalte definiert den Startpunkt der Simulation. Darauf aufbauend lassen sich die Veränderungen der Sektorzustände in jahresweisen Simulationen, unter Berücksichtigung sektorinhärenter Wirkzusammenhänge und Limitierungen, simulieren.
Das übergeordnete Ziel von SoPHa ist es, die Kosten, Emissionen und Lastgänge des Sektors für vorgegebene Umsetzungsgrade von CO2-Verminderungsmaßnahmen zu ermitteln. Auf dieser Basis lassen sich die Rückwirkungen der Maßnahmen auf das Energiesystem beschreiben. In Kombination mit den Modellen des Bereitstellungssektors (ISAaR und MINGA) kann eine dynamische Bewertung dieser Maßnahmen erfolgen. Der Fokus des Modells liegt aufgrund der hohen Anteile an den Emissionen auf der Bereitstellung des Raumwärme- und Warmwasserbedarfs.
Abbildung 2 zeigt die vier Module von SoPHa bzw. deren wesentlichen Aufgaben und Ergebnisse. Die Module lassen sich sowohl thematisch (oben: Gebäude, unten: Anlagen) als auch zeitlich (links: jährlich, rechts: stündlich) gliedern. Die Entwicklung des Gebäudebestands und die Simulation der Nutzenergielastgänge stellen dabei eine Voraussetzung für die Entwicklung des Anlagenbestands und den Einsatz der Heizsysteme dar.
SoPHa wurde im Projekt Dynamis entwickelt und erstmalig eingesetzt, um die Rückwirkungen des Sektors Private Haushalte auf den Bereitstellungssektor in Abhängigkeit einer Maßnahmenumsetzung quantifizieren zu können. Das Modell ist dabei eines von vier „Endenergie-“ Sektormodellen.
Relevante Veröffentlichungen:
- Modelling Load Profiles of Heat Pumps, Artikel in der Energies – Special Issue Energy Efficiency in Plants and Buildings Volume 12 Issue 4, 02.2019
- Modelling the private households sector and the impact on the energy system, Paper und Vortrag auf der 41st International Conference der International Association for Energy Economics (IAEE), 06.2018.
- Vergleich der Emissionen von WP- & Solarthermiesystemen, Paper und Poster auf dem Symposium thermische Solarenergie, 05.2017.
- Anwendungsorientierte Emissionsbilanz, Artikel in der Fachzeitschrift BWK, 03.2017
- Wärmepumpe versus Solarthermie, BWK, Ausgabe 06/2016