Über dreieinhalb Jahre beschäftigten sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Fraunhofer-Instituten für Bauphysik IBP und Windenergie und Energiesystemtechnik IWES, der Stiftung Umweltenergierecht in Würzburg und des Instituts für Energie- und Umweltforschung ifeu in Heidelberg mit den steigenden Anteilen fluktuierender erneuerbarer Energien im Strombereich unter Berücksichtigung der europäischen Entwicklung. Im Zentrum der Forschungsarbeit standen dabei folgende Fragen: Welche Schlüsseltechnologien sind für den Wärmesektor die volkswirtschaftlich effizienteste und günstigste Lösung zur Reduzierung der CO₂-Emissionen? Welchen Einfluss hat die energetische Sanierung des Gebäudebestands auf den Ausbau des regenerativen Kraftwerkparks? In welchen der Sektoren Strom, Wärme oder Verkehr sollte die begrenzt verfügbare Biomasse eingesetzt werden? Welchen wirtschaftlichen und regulatorischen Hemmnissen stehen diese Schlüsseltechnologien für eine erfolgreiche Energiewende im Wärmesektor entgegen?

Das Fraunhofer IBP beschäftigte sich dabei, aufbauend auf langjährige Expertisen, schwerpunktmäßig mit der datenbasierten energetischen Analyse des Gebäudebestandes und der Vorhersage der möglichen Entwicklung des Wärmebedarfs bis 2050. Daraus entstand eine Modellentwicklung für Gebäudeszenarien sowie Technologiedatenblätter die auch einer Validierung unterzogen wurden. »Wir wollten vor allem das Flexibilitätspotenzials im Wärme- und Kältesektor in einem fluktuierenden Energiesystem darstellen. Darüber hinaus entwickelten wir eine Bewertungsmethodik für die Wärmeversorgung und einen Systemansatz für die regenerative Energieversorgung«, fasst Dr. Dietrich Schmidt, Abteilungsleiter am Fraunhofer IBP zusammen.

Die Ergebnisse und Konsequenzen der entwickelten Handlungsempfehlungen ihrer »Roadmap Wärme« hat das Projektkonsortium in einem Stakeholder-Workshop im Fraunhofer-Forum in Berlin mit Vertretern aus Politik, Wirtschaft, Verbänden und Wissenschaft zur Diskussion gestellt. Hierbei wurden die zentralen Kernaussagen aller beteiligten Projektpartner zur Ausgestaltung der Interaktion zwischen den Energiesektoren Strom und Wärme in dem Workshop zusammengefasst und präsentiert. So ist die notwendige Steigerung der Energieeffizienz in allen Sektoren zentrales Element der Ausgestaltung der Energiewende. Als Schlüsseltechnologien für den Ausbau eines zukünftigen Energiesystems wurden darüber hinaus sowohl die Kraft-Wärme-Kopplung, als auch die Wärmepumpe in verschiedenen Leistungsklassen identifiziert. Mit dem verstärkten Einsatz dieser Technologien geht ein notwendiger Ausbau der leitungsgebundenen Wärmeversorgung (Nah- und Fernwärme) einher.