Die Transformation des Energiesystems ist eine der zentralen Aufgaben der nächsten Jahrzehnte – für Kommunen, Energieversorger, Industrieunternehmen und Anbieter integrierter Energie‑ und Mobilitätslösungen gleichermaßen. Wer heute Energieinfrastrukturen plant, muss Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Klimaschutz zugleich im Blick behalten und sektorenübergreifend denken.
Technologien für die Energiewende – etwa Wärmepumpen, KWK-Anlagen, Speicher, Power-to-Heat oder Wasserstoff – sind verfügbar, doch ihr Nutzen entfaltet sich erst im systemischen Zusammenspiel. Entscheidend ist die Anpassung an regionale Rahmenbedingungen, bestehende Netze, lokale Potenziale erneuerbarer Energien und regulatorische Vorgaben.
Das Fraunhofer IFAM betrachtet Strom, Wärme, Mobilität und Industrie daher nicht isoliert, sondern als vernetztes Gesamtsystem. Auf Basis interdisziplinärer techno‑ökonomischer Analysen verbinden wir energiewirtschaftliche, technische und betriebswirtschaftliche Perspektiven. Mit Szenarien, Sensitivitätsanalysen und eigenen Planungs- und Simulationswerkzeugen schaffen wir Transparenz über Kosten, Risiken und Systemwirkungen und ermöglichen so robuste, fundierte Entscheidungen – von der gebäudescharfen Quartiers‑ und Standortversorgung bis hin zur strategischen Planung nationaler Infrastrukturen.
Unser Ansatz kombiniert energiewirtschaftliche Modellierung mit räumlichen Daten und anwendungsnahen Simulationsumgebungen. So lassen sich technische Optionen, Kostenpfade und CO₂-Effekte transparent vergleichen und für unterschiedliche Akteursgruppen aufbereiten.
Kernelemente sind unter anderem:
Sektorkopplung und Systemoptimierung
Kommunale Wärmeplanung und Quartierskonzepte
Elektromobilität und Ladeinfrastruktur
Industrie und Wasserstoffwirtschaft
Regulatorik und Effizienzbewertung
Unsere Projekte zielen auf direkt nutzbare, praxisorientierte Ergebnisse ab, die als Entscheidungsgrundlage für Investitionen und Transformation dienen. Dazu gehören insbesondere:
Das Fraunhofer IFAM bündelt langjährige Erfahrung in Wärmeplanung, Sektorkopplung, Elektromobilität und Wasserstofftechnologien. Unsere Forschungskompetenz, kombiniert mit enger Zusammenarbeit mit Kommunen, Industrie und Energieversorgern, stellt sicher, dass Lösungen nicht nur im Modell funktionieren, sondern in der Praxis umsetzbar sind.
Eigene Tools, umfangreiche Datenbestände und Erfahrungen aus Reallaboren schaffen belastbare Grundlagen für Entscheidungen – von der kommunalen Planung bis zur Industrieanwendung.
Eine Analyse von Energiesystemen beschreibt den ganzheitlichen Blick auf Strom‑, Wärme‑, Mobilitäts‑ und Industriesektoren in einer Region. Ziel ist es, Technologien, Kosten, CO₂‑Einsparungen und regulatorische Rahmenbedingungen gemeinsam zu bewerten, um robuste Strategien für die Transformation des Energiesystems zu entwickeln.
Sektorkopplung erlaubt es, Strom, Wärme, Mobilität und Industrie flexibel zu verbinden – etwa mit Wärmepumpen, KWK, Speichern oder Wasserstoff. So können erneuerbare Energien besser integriert, Lastspitzen reduziert und Investitionen effizienter eingesetzt werden, als wenn jede Infrastruktur isoliert geplant würde.
Das Fraunhofer IFAM erstellt gebäudescharfe Wärmebedarfskarten, entwickelt Szenarien zur Dekarbonisierung und erarbeitet kommunale Wärmepläne mit konkreten Ausbau‑Roadmaps. Kommunen und Stadtwerke erhalten damit eine belastbare Entscheidungsgrundlage für Investitionen in Wärmenetze, erneuerbare Erzeugung und Effizienzmaßnahmen.
Wasserstoff wird insbesondere für Industrie, Schwerlastverkehr und Hafenstandorte wichtig. In Studien untersucht das Fraunhofer IFAM Potenziale für Erzeugung, Transport, Speicherung und Nutzung von Wasserstoff und bewertet, wie H₂ in regionale und nationale Energiesysteme integriert werden kann.
Für Analysen nutzt das Fraunhofer IFAM unter anderem GIS‑basierte Wärmebedarfskarten, eigene Simulationsumgebungen und das Tool MuGriFlex. Damit lassen sich verschiedene Systemkonfigurationen, Flexibilitätsoptionen und Transformationspfade technisch, wirtschaftlich und regulatorisch bewerten.
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM