Ziel dieses Verbundprojekts ist die Identifikation von Herausforderungen für die Gestaltung eines umweltfreundlichen, zuverlässigen, flexiblen, stabilen und ressourceneffizienten Energiesystems, das die einzelnen Technologien und Sektoren (Strom, Wärme, Gas, Verkehr) integriert und geschickt kombiniert.

Wechselwirkungen innerhalb des Energiesystems werden durch numerische Modelle abgebildet. Mit diesen wird eine Vielzahl von Szenarien simuliert und an Realdaten validiert. Der Detailgrad der Modelle reicht von der Komponentenebene bis zur Systemebene, um Management, Regelung und Optimierung sowohl des gesamten Systems als auch der Teilsysteme abzubilden und benutzbare Werkzeuge bereitzustellen. Das Projekt ist in drei Arbeitspakete untergliedert:
Im AP 1 „Multimodales Energiesystem 2050“ geht es um Entwurf und Optimierung von Systemkonzepten für gekoppelte multimodale Energie- (Strom, Gas, Wärme), Material und Informationsströme. AP 2 geht der Frage nach, inwieweit ressourcenintensive Industriezweige zur Systemstabilität beitragen können, während in AP 3 der langfristige Umbau des Energiesystems zu Dezentralität und hohem EE-Anteil erforscht wird.

Das GFZ engagiert sich im AP1 zur Rolle der tiefen Geothermie im Energiesystem, wo sie Form von Kraftwerken (Strom- und Wärmequelle), Heizwerken (Wärmequelle & Stromverbraucher → Power-to-Heat) sowie ATES (Wärme-/Kältespeicher) einen Beitrag liefert.