Wirtschaftlichkeitsanalyse zur Identifizierung eines pareto-optimalen Wärmeversorgungssystems in verschiedenen Wetterregionen in Deutschland

Abstract

Die Wärmewende hat im Jahr 2022 durch steigende Energiepreise und verschärfte Regulatorik einen neuen Schub bekommen. Auf der Suche nach alternativen Wärmeversorgungssystemen spielt neben dem hohen Anteil an erneuerbarer Wärme auch die Wirtschaftlichkeit eine wichtige Rolle. Aufgrund verschiedener Wetterbedingungen können unterschiedliche Heizbedarfe und Wärmeerzeugungspotenziale vorliegen und damit unterschiedliche Energieversorgungssysteme eingesetzt werden. Diese Studie untersucht, wie groß Vorteile individueller Lösungen im Vergleich zu Lösungen sind, die unabhängig von der Betrachtung des Standorts ausgelegt werden. Ein komplementäres Ziel der vorliegenden Studie besteht darin, die Übertragbarkeit der Modellierungen für das Projekt ENaQ (Energetisches Nachbarschaftsquartier Fliegerhorst Oldenburg) auf andere Regionen in Deutschland zu testen. Für drei Wetterregionen (kalt, warm und mild) werden die ökonomischen Kosten möglicher Kombinationen eines Bündels an Technologien gerechnet und miteinander verglichen. Die Modellierung und Bewertung der verschiedenen Energieversorgungssysteme geschieht auf der Basis des Modell Template for Residential Energy Supply Systems (MTRESS), das im Rahmen des Forschungsprojektes ENaQ entwickelt wurde. Für die vorliegende Studie wurde folgende Vorauswahl für die Technologien getroffen: a) Wärmepumpen und BHKW (exergetisch effiziente Wärmeerzeuger) b) Gaskessel und P2H (Wärmeerzeuger mit geringen Investitionskosten), c) PV und Solarthermie (Quellen für lokale erneuerbare Energie), sowie d) Wärmespeicher und Batterien.