„SKALE – Skalierbare und komparative Analysen zum deutschlandweiten Ausbaubedarf kommunaler Energienetze“

1. August 2026 bis 31. Juli 2028

Die durch Städte und Gemeinden verpflichtend zu erstellende kommunale Wärmeplanung liefert wertvolle Aussagen über die mittel- und langfristige Gestaltung der Wärmeversorgung vor Ort. Erwartungsgemäß spielen Wärmepumpen eine zentrale Rolle für die Wärmewende, da sie die effizienteste Möglichkeit darstellen, um verbleibende Wärmekunden dezentral und auf Basis erneuerbarer Energien zu versorgen. Mit der zunehmenden Elektrifizierung durch Wärmepumpen, aber auch dem Zubau von Ladestationen für Elektroautos, steigt jedoch auch die elektrische Last in den Verteilnetzen. Deren bisherige Kapazität ist jedoch nicht für diese zusätzlichen Lasten ausgelegt und dies kann daher zu einer Überschreitung der Betriebsgrenzen führen. Für kommunale Planer*innen sind die Auswirkungen der Wärmeplanung auf den Ausbaubedarf der Stromnetze jedoch oft nur begrenzt oder erst verzögert ersichtlich. Ein Grund dafür ist, dass entsprechende Analysen in der Regel hochdetaillierte und sensible Daten der bestehenden Stromnetzinfrastruktur voraussetzen. 

Das Projekt „SKALE“ untersucht deshalb, wie sich vergleichbare und rechenfähige Energienetzmodelle zur Bewertung von Maßnahmen der kommunalen Wärmeplanung auf Grundlage (öffentlich) verfügbarer Datenquellen erzeugen lassen. Ziel ist es, aus Gesamtsystemperspektive darstellen zu können, wie sich die Elektrifizierung der Wärmeversorgung auf den Ausbaubedarf der Stromnetze auswirkt. Durch eine zusätzliche, abstrahierte Verteilnetzausbau- und Wärmeplanung, sollen letztlich vergleichbare Datensätze abgeleitet werden, womit kommunalen Akteur*innen die systemischen Auswirkungen lokaler Maßnahmen der Wärmeplanung verdeutlicht werden können. Dafür erforschen die Projektbeteiligten Methoden, um zum einen Lasten und Stromerzeugungspotenziale, sowie zum anderen bestehende Netzinfrastrukturen und Netzausbaubedarfe flächendeckend und vereinfacht abzuschätzen. Angestrebtes Ergebnis ist unter anderem ein Online-Atlas, in dem unter anderem regionale Netzausbaubedarfe visualisiert werden.

Das RES-Team bringt seine Expertise im Bereich Toolchain-Integration in das Projekt ein, um eine Übertragbarkeit von Daten aus den angegebenen Datensätzen und bereits berechneten Modell Outputs für das jeweils in der Toolchain folgende Modell zu ermöglichen. Zudem verantwortet das RES-Team die Berücksichtigung raumplanerischer und regulatorischer Rahmenbedingungen im Kontext potenzieller Energienetzausbauplanungen. Die verständliche Aufbereitung und Visualisierung der Projektergebnisse wird durch die RES-seitige intensive Stakeholdereinbindung und das kontinuierliche Einholen von Feedback sichergestellt. 

Das Forschungsprojekt wird im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Förderaufruf „Vom Plan zur Wende“ gefördert. Es ist Teil der Missionen Energiesystem 2045 (Verbesserung der Gesamteffizienz des Energiesystems), Wärmewende 2045 (Gestaltung einer robusten Infrastruktur zum effizienten Verteilen und Speichern von Wärme und Kälte) und Stromwende 2045 (Garantie eines stabilen Stromnetzes für eine zuverlässige Stromversorgung). 

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt - Institut für Vernetzte Energiesysteme (Koordination)
• Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum (DFD)
• Universität Kassel – Fachgebiet Nachhaltige Elektrische Energiesysteme
• Assoziierte Partner:
  • Blütenstadt Leichlingen
  • Gemeinde Altenberge
  • Stadt Dortmund
  • Dortmunder Energie- und Wasserversorgung GmbH (DEW 21)
  • inetz GmbH
  • WSW-Netz GmbH