Om de klimaatopwarming af te remmen moet de wereldwijde uitstoot van antropogene broeikasgassen onmiddellijk worden verlaagd en op langere termijn tot nul worden herleid. De CO2-uitstoot door verbranding van fossiele brandstoffen in de industrie- en de energiesector vormt een belangrijk deel van de broeikasgasemissies. Daarom is een transitie naar CO2-arme energiesystemen op industrieparken en bedrijventerreinen noodzakelijk. Dit vereist verhoogde energie-efficiëntie, warmte-uitwisseling in en tussen bedrijven, maximale benutting van lokale hernieuwbare energie, en energieopslag, gecombineerd in een collectief energiesysteem. Techno-economische energiemodellen vormen een hulpmiddel bij het ontwerp van dergelijke energiesystemen. In dit werk worden de elementen geïdentificeerd die essentieel zijn voor het modelleren van CO2-arme energiesystemen op bedrijventerreinschaal. Op basis daarvan is een techno-economisch optimalisatiemodel (Syn-E-Sys) ontwikkeld dat warmte-uitwisseling in het energiesysteem maximaliseert, terwijl energieconversie- en energieopslagtechnologieën optimaal worden geïntegreerd om de resterende energievraag in te vullen tegen minimale kost. Naast een CO2-emissieplafond worden vastgelegde tijdsvariaties in thermische en elektrische energievraag en -aanbod in rekening gebracht. Tegelijkertijd kunnen warmtenetwerken optimaal ingezet worden om warmte te transporteren tussen geïsoleerde delen van het systeem. Het model genereert een netwerk dat de nodige warmte-uitwisselingen mogelijk maakt. De specifieke eigenschappen en de holistische aanpak van Syn-E-Sys worden geïllustreerd aan de hand van twee case studies.