Forschungsprojekt WAERMER

Eine weitgehende und beschleunigte Elektrifizierung der Wärmeversorgung im Gebäudebereich ist als dringend erforderliche Reaktion auf die aktuelle Gaskrise anerkannt. Vor dem Hintergrund der deutschen Klimaziele im Gebäudebereich werden mit Hilfe zeitlich hochaufgelöster Energiesystemmodelle technisch detaillierte, kostenoptimale Energiesystementwürfe für urbane oder regionale Wärmewenden bestimmt. Die durch diese Analysen ermittelten Installationsraten von erneuerbaren dezentralen Wärmeerzeugern (wie z.B. Wärmepumpen) erfordern jedoch kollektive und zielgerichtete Investitionen unterschiedlicher Akteursgruppen, wie z.B. der Infrastrukturplaner, der privaten Gebäudebesitzer oder der Installationsbetriebe. Die antreibenden und hemmenden Faktoren der Diffusionsdynamik innerhalb der Akteursgruppen werden in den techno-ökonomischen Modellen aktuell kaum abgebildet.

Hierfür sind zum einen sozialwissenschaftliche Analysen der involvierten Netzwerke von institutionellen und wirtschaftlichen Akteuren und zum anderen psychologische Befragungen erforderlich. Agentenbasierte Simulationsmodelle können solche empirischen Ergebnisse in Wert setzen, indem sie die Akteure, ihre Interaktionen, ihre Akzeptanz und die daraus resultierenden komplexen Dynamiken realitätsnah abbilden. Insbesondere ermöglicht die Kopplung der agentenbasierten Simulation mit der Systemoptimierung qualitative Wirkungsabschätzungen von Begleit- und Anreizmaßnahmen und können damit wichtige Beiträge zur Überwindung der Hemmnisse liefern.

Der Prozess integriert die folgenden Modelle und Verfahren:

Energiesystemmodell (ESM):

• Quantifizierung der Zielsysteme und Entscheidungsräume
• Quantitative Ermittlung Ausbaupfade
• Interaktiver Einsatz in Dialogformaten

Decision Theater (DT):

• Strukturierte integrierende Dialogformate
• Diskussion Zielsysteme und Maßnahmen
• Bewertung der (simulierten)
  Handlungsalternativen

Agentenbasierte Modellierung (ABM):

• Abbildung individueller Investitionsentscheidungen auf Basis
  sozial-wiss.-psychologischer Empirie
• Wirkungsabschätzung unterstützender Maßnahmen
• Integration in die Zielfunktion des ESM

Erwartete Ergebnisse:

• Integrierte Simulation der Agenten und des kommunalen Energiesystems zur Bewertung von Handlungsalternativen im Entscheidungsraum 
• Erprobtes Verfahren zur Einbindung empirisch fundierter, simulativ validierter Handlungsalternativen in Stakeholder-Diskurse
• Identifikation von Hemmnissen bei der Umsetzung der Wärmewende auf lokaler Ebene
• Konsolidierter Maßnahmenplan zur Erreichung kommunaler Klimaschutzziele in Bezug auf den Wärmesektor Energiesystemmodell (ESM) und Quantifizierung der Zielsysteme und Entscheidungsräume
• Quantitative Ermittlung von Ausbaupfaden
• Interaktiver Einsatz in Dialogformaten Decision Theater (DT) und Strukturierte integrierende Dialogformate
• Diskussion Zielsysteme und Maßnahmen
• Bewertung der (simulierten) Handlungsalternativen Agentenbasierte Modellierung (ABM) und Abbildung individueller Investitionsentscheidungen auf Basis sozial-wiss.-psychologischer Empirie
• Wirkungsabschätzung unterstützender Maßnahmen
• Integration in die Zielfunktion des ESM