Im April 2021 startete ein deutschlandweit bisher einmaliges Projekt, das sich umfänglich der Wärmewende als wichtigen Teil zur Erreichung der Klimaziele widmet. Insgesamt 16 Mio. Euro stellt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) dem Konsortium aus 21 Partner*innen bis November 2025 zur Verfügung. Die Gelder dienen als Forschungs- und Entwicklungsbudget für das neue Verbundvorhaben „Wärmewende Nordwest“ (kurz WWNW). Weitere 3 Mio. Euro werden von den Partner*innen aus der Wirtschaft beigesteuert. Die Partner*innen werden die Gelder in den kommenden Jahren für Digitalisierungskonzepte zur Umsetzung von Wärmewende- und Mehrwertanwendungen für Gebäude, Campus, Quartiere und Kommunen im Nordwesten nutzen.
Wärmewende als Baustein zur Erreichung der Klimaziele
Die Bundesregierung hat das Ziel der Treibhausgasneutralität bis 2045. Bis 2030 sollen die Treibhausemissionen um 65 Prozent gegenüber dem Niveau von 1990 reduziert werden. Diese Änderungen im Klimaschutzgesetzt wirken sich auf die CO2-Minderungsziele bis zum Jahr 2030 in den einzelnen Sektoren, wie der Energiewirtschaft und dem Gebäudebereich aus.
Laut dem Umwelt Bundesamt ist der Anteil erneuerbare Energien zur Deckung des Wärmebedarfs in Deutschland seit den 1990er Jahren fast kontinuierlich angestiegen. Im Jahr 2023 lag der Anteil bei 18,8 % nach 17,5 % im Jahr 2022.
Der Energieverbrauch für Wärme und Kälte macht über die Hälfte des gesamten Endenergieverbrauchs aus, wobei Raumwärme und Prozesswärme allein knapp 28 % bzw. gut 23 % davon beanspruchen. Neben dem Wechsel von fossilen auf erneuerbare Energien muss auch der Wärmeverbrauch insgesamt reduziert werden. Hier spielt neben der Sanierung der Gebäude auch die Digitalisierung eine zentrale Rolle.
Projektinhalte Wärmewende Nordwest
Mit dem Forschungsprojekt Wärmewende Nordwest, unter Koordination des Oldenburger Informatikinstituts OFFIS, soll die Digitalisierung der Wärmewende im Nordwesten um die Region Oldenburg/Bremen nun praktisch erforscht und digitale Konzepte in den Wärmesektor integriert werden.
Für die im Projekt angestrebte transparente Erfassung und Optimierung von Wärmebedarfen in Gebäuden, Quartieren, Gewerbe und Industrie, wird mittelfristig die derzeit bundesweit im Rollout befindliche Smart Meter Infrastruktur eine wichtige Rolle spielen. Sie gewährleistet eine sichere und verlässliche IT-Vernetzung aller dezentralen Komponenten und die damit zusammenhängende Sektorenkopplung (Vernetzung der verschiedenen Sektoren der Energiewirtschaft, wie z. B. Strom, Wärme oder Kälte). Die offene und sektorenübergreifende Nutzbarkeit der Gateway-Kommunikation ermöglicht die Integration und Einbindung verschiedenster Prozesse und Informationsquellen zur CO2-Reduktion in der Wärmewende.
Das Projekt wird in sechs Forschungsfelder und zwei Querschnittsaktivitäten umgesetzt:
Das Forschungsfeld 1 „Regionale Online-Plattform für Energieeffizienzoptimierungen und -geschäftsmodelle“ verfolgt das Ziel, eine regionale Plattform zum Austausch von Wissen und Best Practices für die Energieeffizienzoptimierung von Immobilien sowie die Vermittlung von Interessierten an Anbieter*innen entsprechender Maßnahmen und Finanzierungs- und Förderprogrammen zu generieren.
Im Forschungsfeld 2 „Sichere Gateways und Router als Grundlage für Mehrwertdienste“ stehen wohnwirtschaftliche Mehrwertangebote auf der Basis einer BSI-konformen Infrastruktur gemäß dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende im Vordergrund der Untersuchung.
Forschungsfeld 3 „Digitalisierter Experimentalcampus Bauphysik“ digitalisiert unterschiedliche Gebäude auf einem Hochschul-Campusareal vollumfänglich, so dass diese als Referenz für zukünftige Neubauten und Sanierungen in der Hochschullandschaft in Deutschland und darüber hinaus dienen.
Im Forschungsfeld 4 „Experimentalcampus Nachhaltige Wärmewende“ sollen innovative kälte- und wärmetechnische Anlagen eines Universitätscampus realisiert werden, um Sektorenkopplung auf Campusebene zu erforschen.
Im Forschungsfeld 5 „Transformationsstrategien für urbane Fern- und Nahwärmeversorgungssysteme“ wird am Beispiel von Bremen ein Prozess zur Entwicklung von Wärmeversorgungssystemen für Quartiere entwickelt.
Forschungsfeld 6 „Klimafreundliche Wärmeversorgung Kommune“ entwickelt ein Konzept für ein Erneuerbare Energien und Wärmekataster und setzt dieses anhand beispielhafter kommunaler Liegenschaften um.
Weiterhin werden zwei notwendige Querschnittsthemen parallel vorangetrieben:
Querschnittsaktivität 1: Die praxisrelevanten Forschungsfelder werden durch eine digitale Wärmewende-Plattform integriert und um digitale Mehrwertdienste unter Berücksichtigung zentraler Aspekte wie Datenschutz, IT-Sicherheit und Versorgungssicherheit angereichert.
Querschnittsaktivität 2: Für eine qualifizierte Installation, Betrieb und Weiterentwicklung dieser Technologien werden Ausbildungs- und Qualifizierungsmaßnahmen für Ingenieur:innen und Informatiker:innen praxisnah entwickelt.
