Die Wärmewende, also der Übergang von fossiler zu klimaneutraler Wärmeversorgung, ist ein zentraler Baustein der Energiewende. Eine Schlüsselrolle spielen dabei der Ausbau von Wärmenetzen sowie der Einsatz von Power-to-Heat-Technologien. Diese eröffnen neue Möglichkeiten der Sektorkopplung zwischen Strom und Wärme. Insbesondere Wärmenetze, thermische Speicher und die Gebäudemasse können Flexibilitäten bereitstellen und so ermöglichen, kostengünstigen Strom aus erneuerbaren dann zu nutzen, wenn er verfügbar ist, und außerdem helfen, das Stromnetz zu stabilisieren.

Um dieses Potenzial zu erschließen, braucht es Methoden zur Simulation und zur Echtzeit-Steuerung von Wärmenetzen. Diese müssen einerseits die thermischen Systeme mit ihren dynamischen Effekten realistisch abbilden und andererseits die Restriktionen des lokalen Stromnetzes und den übergeordneten Strommarkt abbilden. Die dafür notwendigen Modelle müssen dabei so recheneffizient sein, dass sie skalierbar und in praktischen Anwendungen handhabbar bleiben.