Kurzgutachten zum Thema „Quartiere im klimaneutralen Stromsystem“

Mit diesem Kurzgutachten erforschen RLI-Wissenschaftler:innen, welche Auswirkungen verschiedene Konzepte zur Wärmeversorgung mit Wärmepumpen auf den Ausbaubedarf von Verteilnetzen haben. Dafür untersuchen sie zum Beispiel Herausforderungen und Chancen verschiedener Quartierskonzepte für Verteilnetzbetreiber (VNB).

Energie für Wärme

Die Wärmewende ist eine zentrale Aufgabe bei der Umstellung auf ein klimaneutrales Energiesystem. Dabei führt die Dekarbonisierung dieses Sektors mithilfe von Wärmepumpen zu einer stärkeren Nutzung von elektrischem Strom und hat Auswirkungen auf die Planung von Wohnquartieren. Wärmenetzbasierte Konzepte zur Wärmeversorgung solcher Quartiere ermöglichen es gegenüber der Planung für Einzelgebäude, Synergien zwischen einzelnen Verbraucherinnen und Verbrauchern besser zu nutzen. Die Ergebnisse der Studie sollen VNB dabei helfen, Quartierskonzepte und deren Wärmeversorgung in ihre Verteilnetze optimal einbinden und Potenziale aus Erneuerbaren Energien wirtschaftlich besser erschließen und nutzen zu können.

Kombination von Verteilnetztypen und Quartierskonzepten

Für das Projekt definieren die Wissenschaftler:innen fünf unterschiedliche Quartierskonzepte und vier Verteilnetztypen, betrachten ihre Kombinationsmöglichkeiten und bewerten ihre Kompatibilität. Dabei unterscheiden sie zwischen wärmenetzbasierten und gebäudeintegrierten Konzepten. Die Ausgestaltung der Wärmeversorgung mit Wärmepumpen in den Quartieren plant das Projektteam entlang der Kriterien Wärmequelle, Temperaturniveau des Heizkreises und einer zentralen und dezentralen Wärmeversorgung. Außerdem definieren die Forschenden vier typische Verteilnetztypen anhand ihrer Versorgungsaufgabe und Erzeugungsstruktur. Dabei berücksichtigen sie auch Anforderungen der Elektromobilität. Mit den Ergebnissen der Studie zeigen sie bestehende und künftige Herausforderungen in den Verteilnetztypen.

Netzausbaubedarf ermitteln

Mithilfe einer Netzanalyse bestimmt das Projektteam den Netzausbaubedarf bei unterschiedlichen Quartierskonzepten. Die Kosten für den Netzausbau werden den Gesamtkosten des Konzepts für die Wärmeversorgung gegenübergestellt.

• Definition der zu betrachtenen Quartierskonzepte
• Kategorisierung der Verteilnetztypen
• Analyse der möglichen Rückwirkungen der Quartierskonzepte auf die Verteilnetze
• Bewertung der Kombinationen hinsichtlich Kompatibilität anhand der Netzrückwirkungen und identifizierten Herausforderungen
• Verfassen einer Kurzstudie

Quartiere im klimaneutralen Stromsystem (Gering et al. 2023)