Nachhaltige Fernwärmeerzeugung in Deutschland
- Die Dissertation untersucht die Transformation der Fernwärmeerzeugung in Deutschland mit dem Ziel, bis 2045 eine nachhaltige und treibhausgasneutrale Versorgung zu erreichen. Vor dem Hintergrund der klimapolitischen Zielsetzungen des Bundes-Klimaschutzgesetzes und der zentralen Rolle der Fernwärme in der Wärmewende analysiert die Arbeit bestehende Transformationsplanungen, entwickelt ein ökologisch nachhaltiges Zielszenario und leitet Handlungsempfehlungen für Politik und Praxis ab. Im ersten Schritt wird ein umfassendes Zielbild für eine nachhaltige Fernwärmeerzeugung im Jahr 2045 entwickelt. Dabei werden verschiedene Erzeugungstechnologien – darunter grüne Gase, Biomasse, Abwärme, Power-to-Heat, Geothermie und Solarthermie – hinsichtlich ihrer ökologischen Auswirkungen, Ressourceneffizienz und Klimawirkung bewertet. Die Analyse zeigt, dass insbesondere die Nutzung von Ab- und Umweltwärme, unter Zuhilfenahme von Großwärmepumpen, zentrale Bausteine einer nachhaltigen Fernwärmeversorgung darstellen, während der Einsatz von Biomasse und Wasserstoff aufgrund begrenzter Verfügbarkeit und konkurrierender Nutzungsansprüche nur in begrenztem Umfang sinnvoll ist. Darauf aufbauend erfolgt eine empirische Erhebung des Status quo der Transformationsplanungen deutscher Fernwärmeversorger. Die Ergebnisse zeigen Diskrepanzen zwischen den geplanten Maßnahmen und dem entwickelten Zielbild, insbesondere hinsichtlich des weiterhin hohen gasbasierten Einsatzes und einem unzureichenden Hochlauf von Großwärmepumpen. In einem dritten Schritt wird auf Basis eines Fallstudienvergleich bei fünf Fernwärmeversorgern die Entscheidungslogiken und Einflussfaktoren auf die Transformationsstrategien untersucht. Dabei zeigt sich, dass Pfadabhängigkeiten, regulatorische Unsicherheiten und ein inkonsistentes Förderregime zentrale Hemmnisse für eine nachhaltige Transformation darstellen. Die Arbeit schließt mit konkreten Handlungsempfehlungen zur Anpassung der regulatorischen Rahmenbedingungen, zur gezielten Förderung nachhaltiger Technologien und zur Stärkung der kommunalen Wärmeplanung. Sie leistet damit einen wissenschaftlich fundierten Beitrag zur Gestaltung einer ökologisch und ökonomisch tragfähigen Fernwärmewende in Deutschland.
- This Dissertation examines the transformation of district heating generation in Germany with the aim of achieving a sustainable and greenhouse gas-neutral supply by 2045. Against the backdrop of the climate policy objectives of the Federal Climate Protection Act and the central role of district heating in the heat transition, the thesis analyzes existing transformation plans, develops an ecologically sustainable target scenario, and derives recommendations for action for policymakers and practitioners. The first step is to develop a comprehensive target vision for sustainable district heating generation in 2045. Various generation technologies – including green gases, biomass, waste heat, power-to-heat, geothermal energy, and solar thermal energy – are evaluated in terms of their ecological impact, resource efficiency, and climate impact. The analysis shows that the use of waste heat and environmental heat with the aid of large heat pumps in particular are key components of a sustainable district heating supply, while the use of biomass and hydrogen is only advisable to a limited extent due to limited availability and competing uses. Based on this, an empirical survey of the status quo of the transformation plans of German district heating suppliers is carried out. The results reveal discrepancies between the planned transformation efforts of district heating suppliers and the target vision developed, particularly with regard to the continuing high share of gas-based energy sources and an insufficient ramp-up of large heat pumps. In a third step, the decision-making logic and factors influencing the transformation strategies are examined on the basis of a case study comparison between five district heating suppliers. This shows that path dependencies, regulatory uncertainties, and an inconsistent subsidy regime are key obstacles to an ecologically sustainable transformation. The study concludes with concrete recommendations for action to adapt the regulatory framework, promote sustainable technologies in a targeted manner, and strengthen municipal heat planning. It thus makes a scientifically sound contribution to shaping an ecologically and economically viable district heating transition in Germany.
| Author: | Tim Heino Berger |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hebis:ds114-opus4-5657 |
| DOI: | https://doi.org/10.48444/h_docs-pub-565 |
| Subtitle (German): | Empirische Analyse der nationalen Fernwärmetransformationsplanungen und Empfehlungen zum Erreichen einer nachhaltigen Fernwärmeerzeugung bis 2045 |
| Publisher: | Hochschule Darmstadt |
| Place of publication: | Darmstadt |
| Referee: | Ulrich Klüh, Andreas Löschel |
| Advisor: | Ingo Jeromin, Sebastian Herold, Anja Hentschel |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | German |
| Year of Completion: | 2025 |
| Publishing Institution: | Hochschule Darmstadt |
| Granting Institution: | Hochschule Darmstadt |
| Date of final exam: | 2025/07/11 |
| Release Date: | 2025/09/30 |
| Tag: | District Heating; Environmental Heat; Path Dependencies; Regulatory Barriers; Transformation |
| Page Number: | 560 |
| Institutes: | Promotionszentrum Nachhaltigkeitswissenschaften |
| OpenAIRE: | OpenAIRE |
| Licence (German): | Creative Commons - CC BY-SA - Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International |


