Planungstool für Gebäude & Quartiere

Software-Tools für die kommunale Wärmeplanung

Für eine konsequente Wärmewende ist eine kommunale Wärmeplanung von großer Wichtigkeit. Für die Wärmeplanung auf kommunaler Ebene sind Berechnungstools entwickelt worden, welche bei der Konzeptionierung einer effizienten Wärmeversorgung unterstützen.

Tools zur Planung lokaler Wärmeversorgungskonzepte

Die Wärmewende ist einer der größten Herausforderungen auf dem Weg zur Erreichung der Klimaziele. Auf dieser Seite finden Sie Tools, welche Entscheidungsträger dabei unterstützen, geeignete Wärmeversorgungskonzepte zu erstellen. Einige der Tools sind im Rahmen von nationalen oder internationalen Forschungsprojekten entwickelt worden. Zum einen handelt es sich hierbei um Tools, die helfen Wärmebedarfe und Wärmeangebote zu visualisieren. Hierbei handelt es sich häufig um GIS-basierte Softwarelösungen (GIS: Geographic information system), welche die örtliche Lage von Wärmebedarfsclustern veranschaulichen. Zum anderen existieren eine Reihe von Berechnungstools, welche dabei helfen, ein konkretes Versorgungskonzept auszuwählen. Diese können Fragestellungen beantworten wie:

  • Welcher Anteil des Wärmebedarfs kann in einem Quartier oder Stadtgebiet durch eine vorgegebene Freifläche mit Solarthermie gedeckt werden?
  • Ist eine PV-Anlage mit Großwärmepumpe eine wirtschaftliche Option?
  • Können Wasserstoff-Technologien für ein Quartier oder Stadtgebiet eine technologisch und wirtschaftlich sinnvolle Ergänzung sein?

Aufgrund der Vielfältigkeit der Fragestellungen bei der kommunalen Wärmeplanung existieren dementsprechend viele Softwarewerkzeuge zur Planungsunterstützung.

Tools und Berechnungshilfen

Im Folgenden sind einige Softwaretools zur kommunalen Wärmeplanung aufgelistet.

Wärmeatlas für Bundesländer

Viele Bundesländer stellen sogenannte Wärmeatlanten bereit. Hierbei handelt es sich um interaktive Karten, welche die Wärmebedarfsdichte in Städten und Regionen darstellen. Außerdem können Wärmequellen, wie beispielsweise Abwärmepotentiale, eingezeichnet sein. Diese Informationen können genutzt werden, um einen Überblick zu erhalten, in welchen Regionen ein Wärmenetz eine geeignete Versorgungslösung sein könnte und welche Wärmequellen hierfür geeignet wären, erschlossen zu werden. Als Beispiel sind die Wärmekarten des Landes Nordrhein-Westfalen und Bayern verlinkt.

HOTMAPS

Das webbasierte Programm HOTMAPS wurde im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts erstellt. Es dient der Quantifizierung und Visualisierung von Energiebedarfen. Zudem beinhaltet es Berechnungsmodelle, welche die Wirtschaftlichkeit möglicher Wärmenetze abschätzen sowie Aufschluss über die Entwicklung des Energieverbrauchs und der regional verfügbaren erneuerbaren Energien geben. Das Tool ist unter www.hotmaps-project.eu abrufbar.

Tools zur Erstellung von Wärmeversorgungskonzepten

Sofern ein konkretes Gebiet für eine Wärmeplanung ausgewählt wurde, können Planungs- und Auslegungstools genutzt werden, um ein erstes Versorgungskonzept zu entwerfen. Einige hilfreiche Planungstools sind im Folgenden aufgelistet.

ScenoCalc Fernwärme

Das Excel-basierte Tool ScenoCalc Fernwärme (kurz: SCFW) wurde speziell für Wärmenetze entwickelt, welche durch Solarthermie-Anlagen gespeist werden. Die Berechnung des Kollektorertrags erfolgt basierend auf der Norm DIN EN ISO 9806 und es können typische Anlagenkomponenten wie Rohrleitungen, Wärmeübertrager und Wärmespeicher berücksichtigt werden. Ferner wird das zeitlich aufgelöste Lastprofil des Wärmenetzes bei der Simulation berücksichtigt. Beim Tool handelt es sich um ein Excel-Spreadsheet mit hinterlegten Berechnungsvorschriften, in der der Benutzer die Eingabewerte verändern kann. Das Tool setzt solarthermisches Systemwissen voraus, um sicherzustellen, dass die Eingabewerte sinnvoll gewählt wurden. Die Berechnungsergebnisse dienen laut Herausgeber der Software lediglich für erste Abschätzungen und stellen keine Systemauslegung oder abschließende Dimensionierung dar. Das Tool ist unter www.scfw.de abrufbar.

nPro

Das auf dieser Seite angebotene Software-Tool nPro darf in der Liste von Software-Berechnungswerkzeugen natürlich nicht fehlen: nPro setzt voraus, dass bereits ein konkretes Versorgungsgebiet bzw. Quartier definiert wurde, für das ein Energiekonzept erstellt werden soll. Wenn dies der Fall ist, erfolgt die Berechnung in drei Schritten: Zunächst werden die Bedarfsprofile erstellt, wozu Angaben zum Gebäudetyp und -standard sowie Nutzflächen benötigt werden. Die Berechnung des Wärmenetzes erfolgt dann vollautomatisch und insoweit vereinfacht, als noch keine Wärmenetztopologie bekannt sein muss. Im letzten Schritt kann die optimale Erzeugungskapazität für unterschiedliche Technologien berechnet werden, welche Wärmespeicher, Wasserstofftechnologien oder Groß-Wärmepumpen umfassen kann. Das nPro-Tool kann hier kostenlos getestet werden.

SOPHENA

SOPHENA ist ein Berechnungstool für Nahwärmenetze. Das Akronym SOPHENA steht hierbei für Software zur Planung von Heizwerken und Nahwärmenetzen. Das Tool wird vom Verein Centrales Agrar-Rohstoff Marketing- und Energie-Netzwerk e.V. angeboten. Die Software selber ist open-source, das heißt ihr Quellcode kann öffentlich auf Github eingesehen werden. Das Tool bietet die Möglichkeit, die technische und ökonomische Planung eines Wärmeversorgungsprojekts schnell und fundiert durchzuführen. Im Berechnungstool ist ein Kessel- und Pufferspeichersimulator integriert, welcher Jahresdauerlinien und energetische Kennzahlen bestimmt. Bei der Simulation von Heizwerken können neben Kesseln auch KWK-Anlagen und Wärmepumpen berücksichtigt werden. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung erfolgt basierend auf VDI 2067, welche auch dem nPro-Tool zu Grunde liegt. Ferner können die jährlichen Treibhausgase sowie die Wärmebelegungsdichte des Wärmenetzes ausgegeben werden. Das SOPHENA-Tool kann unter www.carmen-ev.de heruntergeladen werden.

Leitfäden zur kommunalen Wärmeplanung

Für die kommunale Wärmeplanung sind eine Reihe von Leitfäden entwickelt worden, welche den Einstieg in die Thematik erleichtern.

Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg

Das Kompetenzzentrum Wärmewende der Klimaschutz- und Energieagentur des Landes Baden-Württemberg bietet kostenloses Informationsmaterial rund um das Thema kommunale Wärmeplanung an. Ein interessanter Einstieg bietet beispielsweise ihr Leitfaden Kommunale Wärmeplanung.

Informationsmaterial der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE)

Die Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) hat einen eigenen Leitfaden zur kommunalen Wärmeplanung erstellt. Er erläutert die wichtigsten Punkte, die bei einer Wärmeplanung zu beachten sind, zeigt die Zusammenhänge zwischen verschiedenen regionalen Akteuren auf und erläutert, wie Kommunen und Bürger ein lokales Netzwerk gründen können, um eine regenerative Wärmeversorgung auf kommunaler Ebene strategisch zu initiieren. Der Leitfaden kann hier heruntergeladen werden. Ferner wurde ein Kurzvideo mit dem Titel Der kommunale Wärmeplan von der Agentur für Erneuerbare Energien erstellt, welcher die wichtigsten Schritte und Gründe für die Erstellung eines Wärmeplans auf kommunaler Ebener aufzeigt.

Informationsmaterial des Landes Schleswig-Holstein

Der Leitfaden Kommunale Wärmeplanung, erstellt vom Land Schleswig-Holstein aus dem Jahre 2014, zeigt konkrete Schritte für die Durchführung einer kommunalen Wärmeplanung auf. Er soll so Kommunen befähigen, die Wärmeplanung eigenständig durchzuführen. Der Leitfaden gibt Aufschluss über die verschiedenen Maßnahmen und konkreten Planungsschritte im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung und bietet hierzu zahlreiche Informationen. Der Leitfaden kann hier heruntergeladen werden.

Das nPro-Tool hilft dabei, Wärmeversorgungskonzepte schnell und einfach zu erstellen und zu analysieren.

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