Thermische Flexibilität von Gebäuden – Potenziale, Methoden und Erkenntnisse
Der Gebäudesektor spielt eine Schlüsselrolle für die Transformation des Energiesystems: Er verursacht rund 47 % [1] des Endenergieverbrauchs in Deutschland, während gleichzeitig der Hochlauf von Wärmepumpen den Stromsektor künftig stärker belastet [2]. Deshalb gewinnt ein bislang wenig genutztes Potenzial an Bedeutung: die thermische Flexibilität der Gebäude selbst. Durch ihre Gebäudemasse – Wände, Böden, Decken – können Gebäude Wärme speichern und zeitlich verschieben. Damit fungieren sie als dezentrale thermische Speicher, die Lastspitzen im Stromnetz abfedern und die Integration erneuerbarer Energien unterstützen können.
Die Studie untersucht systematisch das Flexibilitätspotenzial typischer deutscher Wohngebäude. Als methodische Basis dient ein 5R1C‑Netzwerkmodell nach DIN ISO 13790 [3], dass das thermische Verhalten der Gebäude in stündlicher Auflösung abbildet. Analysiert werden repräsentative Gebäudetypen (Einfamilienhäuser (EFH ), Mehrfamilienhäuser (MFH)), drei Baualtersklassen sowie verschiedene Sanierungszustände, basierend auf der TABULA-Gebäudetypologie [4]. Durch jährliche Simulationen werden Temperaturverläufe, Heizlasten und Wärmebedarfe berechnet. Darauf aufbauend wird ermittelt, wie Gebäude auf Flexibilitätsereignisse, insbesondere netzseitige Leistungsreduktionen gemäß § 14a EnWG [5], reagieren.
Zentrale Erkenntnisse:
Thermische Stabilität & Gebäudehülle:
- Unsanierte Altbauten besitzen hohe Speichermassen, kühlen aber aufgrund einer schlechteren Dämmung schnell aus – ihr Flexibilitätspotenzial ist dadurch praktisch begrenzt.
- Moderne oder sanierte Gebäude haben zwar weniger Speichermasse, aber eine deutlich bessere Dämmung. Dies erhöht die nutzbare Flexibilität, weil Wärme länger im Gebäude verbleibt.
- MFHs zeigen aufgrund günstigerer Geometrien und geringerer Hüllflächenverhältnisse ein besonders stabiles Temperaturverhalten und eignen sich gut zur Flexibilitätsbereitstellung.
Verschiebbare Energiemengen:
Bei einer 12‑stündigen Absenkung auf 19 °C bzw. 18 °C ergeben sich u. a.:
- EFH 1910 unsaniert: bis zu 12,6 kWh (≈4,3 % des Tagesbedarfs)
- EFH 2005 saniert: 9,9 kWh (≈13,3 %)
- MFH 1960 unsaniert: bis zu 206 kWh (≈6,5 %)
- MFH 2005 saniert: ca. 134 kWh (≈13,5 %)
Die Ergebnisse zeigen: Sanierung steigert das Flexibilitätspotenzial deutlich, bis zu einem Faktor von 2–3.
Vergleich mit klassischen Wärmespeichern:
Die Gebäudemasse entspricht bei EFHs etwa dem Volumen eines 700‑Liter-Kombispeichers. In MFHs kann das Gebäudepotenzial sogar einer 12‑fach größeren Wärmespeicherkapazität entsprechen.
Relevanz für Energiewende und den Stromsektor:
Die Analyse belegt, dass thermische Gebäudeflexibilität eine wichtige kurzfristige und dezentrale Speicherressource für das Energiesystem darstellt. Sie unterstützt:
- die Stabilisierung des Stromnetzes,
- die Integration volatiler erneuerbarer Energie,
- die zielgerichtete Steuerung von Wärmepumpen,
- und – besonders wichtig – die energetische Sanierung, die nicht nur den Wärmebedarf reduziert, sondern auch das Flexibilitätspotenzial eines Gebäudes erhöht.
Damit liefert die Studie einen methodischen Rahmen sowie indikative Ergebnisse, die eine erste Einordnung relevanter Größenordnungen für Systemanalysen, politische Entscheidungen und zukünftige Netzstrategien ermöglichen.
Weitere Informationen:
Literatur:
[1] AGEE-Stat, „Zeitreihen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland“. 17. November 2025. [Online]. Verfügbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/dokument/zeitreihen-zur-entwicklung-der-erneuerbaren
[2] Fraunhofer IWES/IBP, „Heat Transition 2030. Key technologies for reaching the intermediate and long-term climate targets in the building sector“. Agora Energiewende, Februar 2017
[3] DIN, DIN EN ISO 13790: Energieeffizienz von Gebäuden – Berechnung des Energiebedarfs für Heizung und Kühlung, Berlin., September 2008
[4] T. Loga, B. Stein, und N. Diefenbach, „TABULA WebTool“. Zugegriffen: 8. Dezember 2025. [Online]. Verfügbar unter: https://webtool.building-typology.eu/#bm
[5] Bundesamt für Justiz, Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (Energiewirtschaftsgesetz – EnWG) § 14a Netzorientierte Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen und steuerbaren Netzanschlüssen; Festlegungskompetenzen. 2024.
