enable – Die modulare und flexible Toolbox für Energiesystemplanung

Vor dem Hintergrund des Kohleausstiegs entwickelten die Fernwärmeversorger von Hoyerswerda, Spremberg und Weißwasser gemeinsam Strategien für eine nachhaltige, sozialverträgliche und wirtschaftliche Wärmeversorgung. Im Rahmen einer Studie, die am Fraunhofer IEG durchgeführt wurde, wurden zunächst die Rahmenbedingungen analysiert, der aktuelle Versorgungsstand erhoben und der zukünftige Wärmebedarf bis 2050 prognostiziert. Parallel dazu erfolgte eine Potenzialanalyse erneuerbarer Wärmequellen und ihrer Integration in die bestehenden Netze. Auf Basis von am Fraunhofer IEG entwickelten Optimierungsmodellen wurden verschiedene Versorgungsvarianten entwickelt, die sowohl energetisch als auch wirtschaftlich tragfähig sind. Den Abschluss bildete ein gemeinsamer Fahrplan mit den Stadtwerken, der konkrete Schritte für den Aufbau einer resilienten und klimaneutralen Wärmeversorgung aufzeigt.

Für die Kirchfeldkaserne in Karlsruhe wurde ein Liegenschaftsenergiekonzept zur klimaneutralen Strom- und Wärmeversorgung entwickelt. Im Rahmen einer Studie wurden zunächst der Gebäudebestand und die Verbrauchsdaten analysiert, die lokalen Potenziale erneuerbarer Energiequellen ermittelt und der zukünftige Energiebedarf unter Berücksichtigung von Sanierungsmaßnahmen und E-Mobilität prognostiziert. Parallel dazu erfolgte eine Bewertung verschiedener Versorgungsszenarien mit unterschiedlichen Temperaturniveaus im Wärmenetz. Auf Basis von Optimierungsmodellen wurde eine Vorzugsvariante erarbeitet, die Wärmepumpentechnologie mit erneuerbaren Energiequellen kombiniert und sowohl wirtschaftlich als auch betrieblich tragfähig ist. Den Abschluss bildete die Vordimensionierung der Systemkomponenten, die einen schrittweisen Transformationsprozess hin zu einer klimaneutralen Energieversorgung ermöglicht.

Für das Marinearsenal Wilhelmshaven wurde eine Konzeptstudie zur klimaneutralen Wärmeversorgung auf Basis erneuerbarer Energien entwickelt. Im Rahmen der Studie wurden zunächst die Potenziale zur effizienten Gebäudeversorgung untersucht und eine umfassende Potenzialanalyse erneuerbarer Energien für Strom und Wärme durchgeführt. Parallel dazu erfolgte die Untersuchung von Potenzialen zur Nutzung von Wärmespeichern für eine optimierte Systemintegration. Auf Basis dieser Analysen wurden verschiedene Energieversorgungsszenarien entwickelt und bewertet, die sowohl technisch als auch wirtschaftlich umsetzbar sind. Den Abschluss bildete die Konzeptionierung einer klimaneutralen Wärmeversorgung für das Marinearsenal, die eine nachhaltige und zukunftsfähige Energieinfrastruktur ermöglicht.

Für den neu zu entwickelnden Stadtteil »Jüchen Süd« wird ein integriertes Energiekonzept zur klimaneutralen Versorgung erarbeitet. Im Rahmen der Studie werden zunächst die planerischen und rechtlichen Rahmenbedingungen identifiziert, der zukünftige Energiebedarf für Wohnen, Dienstleistungen und Start-Ups ermittelt und die lokalen Potenziale erneuerbarer Energiequellen analysiert. Parallel dazu erfolgt die Entwicklung städtebaulicher Ziele und Maßnahmen unter Einbeziehung innovativer Ansätze wie kalter Nahwärme, Agrothermie und gebäudeintegrierter Photovoltaik. Auf Basis von Optimierungsmodellen werden verschiedene Versorgungsszenarien entwickelt, die sowohl technisch als auch wirtschaftlich umsetzbar sind und die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität miteinander verknüpfen. Den Abschluss bildet ein Finanzierungs- und Betriebskonzept mit Umsetzungsempfehlungen, das unter Beteiligung lokaler Stakeholder einen tragfähigen Weg zur nachhaltigen Stadtteilentwicklung aufzeigt.

Für das Fernwärmenetz Bergkamen der GSW Gemeinschaftsstadtwerke GmbH wurde ein Transformationsplan zur klimaneutralen Wärmeversorgung entwickelt. Im Rahmen der Studie wurden zunächst eine Ist-Analyse der bestehenden Netzstruktur sowie eine Potenzialanalyse erneuerbarer Energien, Abwärme und Speicher durchgeführt und der zukünftige Wärmebedarf ermittelt. Parallel dazu erfolgte die Zieldefinition für die Transformation sowie die Entwicklung von Maßnahmenpaketen mit konkreten Entwicklungstendenzen und einem Entwicklungspfad. Auf Basis dieser Analysen wurden ein Transformationsziel konzeptioniert und konkrete Maßnahmen in bestimmbaren Zeithorizonten definiert, die eine vollständige Versorgung durch förderfähige erneuerbare Wärmequellen bis 2045 ermöglichen. Den Abschluss bildete eine detaillierte Maßnahmenbeschreibung mit Detailplanung und Analyse von Umfeldmaßnahmen, die den zeitlichen, technischen und wirtschaftlichen Umbau der Wärmenetzsysteme darstellt.