WAERMER

Waermewende im urbanen Gebäudebestand mit Hilfe interaktiver Entscheidungsraumanalyse

Um die deutschen Klimaziele für 2030 im Wohngebäudesektor zu erreichen, muss neben der stärkeren Anreizung energetischer Sanierung insbesondere eine signifikante Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien an der Wärmebereitstellung erreicht werden. Energiesystemanalysen zeigen, dass dies vornehmlich durch den Umstieg auf Wärmepumpen und durch einen Ausbau der thermischen Netze auf Basis erneuerbarer Energien erreicht werden kann. Für die Transformation sind deutliche Investitionen seitens der Eigentümer im Gebäudebestand nötig, die mit den kommunalen Energiesystemen abgestimmt sein müssen. Wo Investitionen in Wärmenetze technisch angezeigt sind, müssen Hemmnisse und Vorbehalte seitens der betroffenen Gebäudeeigentümer adressiert werden, damit die Wärmenetze schließlich effektiv und kosteneffizient betrieben werden können.

Kommunale Infrastruktur wie ein Fernwärmenetz und Präferenzen sowie Handlungsspielräume der Gebäudeeigentümer sollten für eine nachhaltige Wärmeversorgung zueinander passen.

Integration von Planungswerkzeugen

Das Projekt WAERMER soll Planungswerkzeuge weiterentwickeln und bereitstellen, die einerseits technisch umsetzbare, versorgungssichere, CO2-neutrale und kostenoptimale kommunale Wärmeversorgungsysteme aufzeigen, und andererseits die Präferenzen und Handlungsspielräume der Gebäudeeigentümer berücksichtigen. Für die dynamische Abbildung der individuellen Entscheidung werden im Projekt Gebäudeeigentümer zu relevanten Faktoren ihres Entscheidungsprozesses aus umweltpsychologischer Sicht befragt. In einem iterativen Prozess können dann sowohl Maßnahmen zur strategischen Anreizung erforderlicher individueller Investitionen erarbeitet und simulativ untersucht werden als auch Anpassungen der technisch optimalen Energiesystemarchitektur vorgenommen werden. Dazu werden Bewertungswerkzeuge für Wärmeversorgungskonzepte mit agentenbasierter Simulation verknüpft. Letztere berücksichtigt explizit den Einfluss von Energieberatern und Installateuren vor dem Hintergrund ihrer sich verändernden Kenntnisse und Empfehlungen.

Iterative Betrachtung mit Multikriterieller Analyse und agentenbasierter Simulation

Stakeholder in Kiel

Von großer Bedeutung ist der partizipative Charakter des Entscheidungsunterstützungsprozesses, der Stakeholder im Rahmen von sogenannten Decision Workshops (angelehnt an ein Konzept der Arizona State University) informiert und beteiligt. Dabei sollen zunächst Kriterien sowie formale und wirtschaftliche Randbedingungen erfasst werden, innerhalb derer sich die institutionellen und wirtschaftlichen Akteure der Partnerkommune bewegen. Die Ergebnisse der Planungsinstrumente werden dann an die Stakeholder zurückgespielt und können von diesen bewertet werden. Als Pilotkommune konnte die Landeshauptstadt Kiel für das vom BMWK geförderte Projekt gewonnen werden.

Eckdaten

FörderungBundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) innerhalb der 7. Energieforschungsprogramms
Projektzeitraum08/2022 bis 02/2026
ProjektpartnerFraunhofer-Institut für Energiewirtschafts und Eneriesystemtechnik (FhG IEE); Uni Kassel, Centre for Environmental Systems Research (CESR); Landeshauptstadt Kiel (LHK)
Mitarbeitende
Uni Kassel
Dr. Sascha Holzhauer, Dr. Friedrich Krebs, Ivan Digel, Alwina Kaiser

Projektstruktur

Struktur der Arbeitspakete

Die Struktur der Arbeitspakete im Projekt WAERMER richtet sich zum einen nach den zu entwickelten Werkeugen (Auslegung techno-ökonomisch konsistenter Energiesysteme in AP3 und agentenbasierte Modellierung in AP4). Weiterhin werden in AP2 die individuellen wärmetechnologie-bezogenen Entscheidungen der Hauseigentümer empirisch untersucht. Die Analyse der relevanten Akteure und des Untersuchungsquartiers in AP1 sowie die Durchführung der Decision Workshops und die Dissemination der Ergebnisse in AP5 rahmen die Arbeiten ein. In der Abbildung sind die beteiligten Partner farblich zugeordnet.

AnsprechpartnerInnen

Koordination Friedrich Krebs (Uni Kassel) fkrebs@uni-kassel.de​
Decision Workshops Marlen Schurig (FhG IEE) marlen.schurig@iee.fraunhofer.de​
Dialogtool Alwina Kaiser (Uni Kassel) Alwina.Kaiser@uni-kassel.de​
Wirtschaftlichkeitsberechnung Tim-Luca Schwarze (FhG IEE) tim.luca.schwarze@iee.fraunhofer.de​
Empirische Erhebungen Johanna Holzberg (Uni Kassel) holzberg@uni-kassel.de​
Agentenbasierte Modellierung Sascha Holzhauer (Uni Kassel) Sascha.Holzhauer@uni-kassel.de​
Praxispartner Kommune​ Sam Warmke (LH Kiel) Sam.Warmke@kiel.de​

Publikationen

2025Kaiser, A., Voigtländer, L., & Cadenbach, A. M. (2025). Real-time visualization to optimize stakeholder decision-making in heating planning on a district level. Journal of Physics: Conference Series, 3140, 042007. https://doi.org/10.1088/1742-6596/3140/4/042007
2025Holzhauer, S. (2025). WAERMER: Waermewende im urbanen Gebäudebestand mit Hilfe interaktiver Entscheidungsraumanalyse: Model Validation Workshop: Concept and Results. Kassel. https://doi.org/10.5281/zenodo.16792148
2025Holzhauer, S., Digel, I., & Krebs, F. (2025). Deliverable 4.1: Prototypisches agentenbasierten Modell zu Wärmetechnologie- Investitionsentscheidungen kommunaler Hauseigentümer (S. TBD). https://doi.org/10.5281/zenodo.15850534
2025Holzhauer, S. (2025). WAERMER - Waermewende im urbanen Gebäudebestand mit Hilfe iteraktiver Entscheidungsraumanalyse: Zusammenfassung des energiepolitischen und gesellschaftlichen Umfeldes in den Jahren 2022 bis 2025. Kassel. https://doi.org/10.5281/zenodo.17640132
2025Kaiser, A., Cadenbach, A. M., & Krebs, F. (2025). Stakeholder-informed multi-criteria decision-making for sustainable heat supply. International Journal of Sustainable Energy Planning and Management, 47, 104–118. https://doi.org/10.54337/ijsepm.9698
2023Digel, I., Holzhauer, S., & Krebs, F. (2023). Exploring Investment Decisions in Home Heating System Replacement with a Multi-stage Algorithm: An Agent-Based Model. In C. Elsenbroich & H. Verhagen (Hrsg.), Advances in Social Simulation : Proceedings of the 18th Social Simulation Conference, Glasgow, UK, 4-8 September 2023 (S. 137–149). Cham: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-57785-7_12
2023Holzhauer, S., Krebs, F., & Jansen, L. (2023). Dynamics of Individual Investments in Heating Technology. In F. Squazzoni (Hrsg.), Advances in Social Simulation (S. 489–497). Cham: Springer Nature. https://doi.org/10.1007/978-3-031-34920-1_39

Vorträge

2025Never change a running system? What hinders homeowners to replace their fossil-based heating systems with more environmentally friendly ones
Holzberg, Johanna; Ernst, Andreas
International Conference on Environmental Psychology 2025, Vilnius
2025Real-time visualization to optimize stakeholder decision-making in heat supply planning on a district level
Kaiser, Alwina
International Scientific Conference on the Built Environment in Transition - CISBAT 2025, Lausanne, Switzerland
2024An agent-based framework for modelling linked decisions
Holzhauer, Sascha
Social Simulation Conference 2024, Krakau
2024Examining the willingness to adopt new heating systems of German homeowners
Holzberg, Johanna; Ernst, Andreas
53. DGPs (Deutsche Gesellschaft für Psychologie) Kongress 2024, Wien (online)
2024Bridging the implementation gaps in the heat transition: a multi-criteria decision support approach for enhancing municipal heat supply and social acceptance
Kaiser, Alwina
10th International Conference on Smart Energy Systems 2024, Aalborg, Denmark