MOPPL – Modellkopplung zur integrierten Optimierung langfristiger Transformationspfade.

Die Integration von H₂-Technologien zur Dekarbonisierung des Energiesystems wird durch Wechselwirkungen zwischen den Sektoren, internationalen Märkten, deutschen und europäischen Politikzielen und Ausbaustrategien für Konversionsanlagen und Infrastrukturen beeinflusst. Um die Implikationen unterschiedlicher H₂-Strategien zu untersuchen, ist eine integrierte Modellierung von Gas-, H₂-, Elektrizitäts- und CO₂-Märkten unter Berücksichtigung der Infrastrukturen sowie relevanter Akteure und Rahmenbedingungen erforderlich. Schwerpunkt dieses Projekts ist die Abbildung der Gas-Fernleitungsinfrastruktur Deutschlands, sowie der Implikationen der nachgelagerten Verteilnetzinfrastruktur und die Wechselwirkungen zwischen der Strom- und Gasinfrastruktur. Weitergehende Betrachtungen enthalten die Entwicklungen des Wärmemarktes und der regionalspezifischen Reduktionspotentiale durch Energieeinsparungen und Technologiewechsel.

Die Videos visualisieren die stündlich aufgelöste Wasserstoff-, Biomasse- und Stromnachfrage zur Deckung des Bedarfs an Raumwärme und Warmwasser in einer exemplarisch ausgewählten Woche des Jahres 2045 im Szenario A. Dargestellt ist der zeitliche Verlauf der jeweiligen Energieträgerbereitstellung, die erforderlich ist, um die thermischen Endenergiebedarfe unter den im Szenario unterstellten technologischen, strukturellen und klimatischen Rahmenbedingungen zu decken.

Die Karten sind dabei integraler Bestandteil der Videos und verändern sich im Stundenraster synchron zur dargestellten Nachfrage. Für jede Stunde wird die jeweilige Energieträgernachfrage differenziert für die 38 deutschen Regierungsbezirke abgebildet. Dadurch werden zeitliche Lastverschiebungen unmittelbar mit ihrer räumlichen Verteilung verknüpft.

Die Kombination aus stündlicher zeitlicher Auflösung und regionaler Disaggregation ermöglicht eine präzise Analyse von Lastdynamiken, regionalen Schwerpunkten und potenziellen infrastrukturellen Engpässen. Auf dieser Grundlage lassen sich Anforderungen an Erzeugungskapazitäten, Speicherbedarfe, Netzdimensionierung sowie systemische Flexibilitätsoptionen im deutschen Wärmesektor des Jahres 2045 ableiten.