Validierung des nPro-Gebäudeatlas™

Warum wir validieren

Der nPro-Gebäudeatlas führt amtliche 3D-Gebäudemodelle, Zensusdaten, OpenStreetMap und regionale Wärmekataster zu einer einheitlichen Datengrundlage zusammen. Damit lassen sich Quartiere in wenigen Minuten statt in mehreren Tagen aufbauen. Diese Geschwindigkeit ist jedoch nur dann ein Gewinn, wenn die Ergebnisse belastbar sind. Deshalb prüfen wir die bereitgestellten Daten systematisch gegen unabhängige Referenzdaten – und legen die Ergebnisse offen, inklusive der Abweichungen. Ziel ist eine realistische Einschätzung darüber, für welche Aufgaben die Daten geeignet sind und wo eine gebäudescharfe Prüfung notwendig bleibt.

Referenzdatensatz und Vorgehen

Als Referenz dient das Wärmebedarfsmodell Nordrhein-Westfalen des LANUV (Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW). Es wurde für die kommunale Wärmeplanung in NRW entwickelt, ist gebäudescharf aufgelöst und basiert auf amtlichen Liegenschafts-, Gebäude- und Statistikdaten. Damit ist es einer der detailliertesten öffentlich verfügbaren Datensätze zum Gebäudewärmebedarf in Deutschland.

Für die Validierung wurden die Gebäudedaten des nPro-Gebäudeatlas ohne Verwendung der LANUV-Daten abgeleitet, sodass Referenz und Prüfdatensatz voneinander unabhängig sind. Verglichen wurden anschließend:

• der Gesamtwärmebedarf des Gebiets (Raumwärme und Trinkwarmwasser),
• die Nutzfläche als zentrale Eingangsgröße der Bedarfsberechnung,
• die Verteilung von Baualtersklassen und Gebäudehöhen,
• der spezifische Wärmebedarf als Verteilung über alle Gebäude,
• der gebäudescharfe Wärmebedarf im direkten Paarvergleich.

Untersuchungsgebiete

Damit die Ergebnisse nicht von einer einzelnen Bebauungsstruktur abhängen, wurden bewusst sehr unterschiedliche Gebiete ausgewählt: Innenstadtlagen mit Blockrandbebauung und Nichtwohngebäuden, suburbane Wohngebiete mit gemischtem Baualter sowie ländliche Ortslagen mit überwiegend Einfamilienhausbebauung.

Ergebnisse im Überblick

Für die Wärmenetzplanung ist zunächst entscheidend, ob der Gesamtwärmebedarf eines Gebiets zutreffend abgebildet wird, denn er bestimmt Netzdimensionierung, Erzeugerleistung und Wirtschaftlichkeit. Tabelle 2 fasst diesen Vergleich für alle sieben Gebiete zusammen.

In sieben untersuchten Gebieten weicht der mit dem nPro-Gebäudeatlas ermittelte Gesamtwärmebedarf in Summe nur 0,4 % von der LANUV-Referenz ab. Auch auf Gebietsebene ist die Übereinstimmung hoch: Die mittlere absolute Abweichung liegt bei 5,3 %, in fünf von sieben Gebieten unter 7 %.

Urbane Gebiete

Köln, Innenstadt

Dichte Blockrandbebauung mit hohem Anteil an Nichtwohngebäuden – der anspruchsvollste Fall, da sich Nutzungen innerhalb eines Gebäudes mischen und Nutzflächen schwer aus der Geometrie abzuleiten sind. Der deutlich niedrigere Flächenansatz wird durch einen höheren spezifischen Bedarf ausgeglichen, sodass der Gesamtwärmebedarf nur um 2,5 % abweicht.

Dortmund, Innenstadt

Überwiegend Geschosswohnungsbau der Nachkriegsjahre mit gewerblicher Erdgeschossnutzung. Der Gesamtwärmebedarf weicht um lediglich 0,3 % von der Referenz ab, obwohl die Nutzfläche im Gebäudeatlas um 11,1 % höher liegt – ein Beispiel dafür, wie sich Unterschiede in Flächenansatz und spezifischem Bedarf gegenseitig kompensieren.

Suburbane Gebiete

Köln-Rodenkirchen

Gewachsenes Wohnquartier mit Mehr- und Einfamilienhäusern unterschiedlicher Baualtersklassen – eine für Wärmenetzuntersuchungen typische Konstellation.

Bonn, Randlage

Aufgelockerte Wohnbebauung am Stadtrand mit gemischtem Baualter und überwiegend Einzelgebäuden.

Düsseldorf, Randlage

Suburbanes Wohngebiet mit Reihen- und Mehrfamilienhäusern.

Ländliche Gebiete

Rheinbach

Großflächiges Untersuchungsgebiet mit überwiegender Einfamilienhausbebauung – relevant für die Frage, ob Wärmenetze außerhalb dichter Siedlungsstrukturen tragfähig sind.

Thier (Wipperfürth)

Ländliche Ortslage mit hohem Anteil an Altbestand und heterogener Bebauung – der kleinste Untersuchungsraum und damit auch der Fall mit dem größten statistischen Einfluss einzelner Gebäude.

Woher die Abweichungen kommen

Die beobachteten Unterschiede sind nicht zufällig, sondern lassen sich auf wenige systematische Ursachen zurückführen. Diese Transparenz ist Teil des Ergebnisses – sie zeigt, welche Größen im Projekt besonders lohnend zu prüfen sind.

Grenzen dieser Validierung

• Der Vergleich erfolgt gegen ein Modell, nicht gegen gemessene Verbräuche. Beide Datensätze können in dieselbe Richtung abweichen.
• Verglichen werden Jahresbedarfe. Lastspitzen, Gleichzeitigkeiten und Lastprofile werden in nPro separat modelliert und sind nicht Gegenstand dieser Auswertung.
• Der Referenzdatensatz liegt nur für Nordrhein-Westfalen vor. Für andere Bundesländer mit abweichender Datenlage lassen sich die Ergebnisse nicht unmittelbar übertragen.
• Sieben Untersuchungsgebiete sind keine repräsentative Stichprobe. Sie decken ein breites Spektrum an Siedlungsstrukturen ab, erlauben aber keine statistisch abgesicherte Aussage über alle Gebietstypen.

Was das für Ihr Projekt bedeutet

Die Validierung zeigt, wofür sich die Daten des nPro-Gebäudeatlas eignen – und wofür ergänzende Erhebungen sinnvoll bleiben:

• Belastbare Gebietsbilanzen ohne eigene Datenrecherche: Wärmebedarfe auf Quartiers- und Gebietsebene stimmen gut mit dem amtlichen Referenzmodell überein.
• Schnelle Vorprüfung von Wärmenetzgebieten: Machbarkeit, Wärmedichte und Anschlusspotenzial lassen sich beurteilen, bevor Aufwand in eine detaillierte Erhebung fließt.
• Konsistente Datengrundlage über Gebietstypen hinweg: urbane, suburbane und ländliche Gebiete werden mit derselben Methodik abgebildet und bleiben damit vergleichbar.
• Nachvollziehbare Datenherkunft: Quellen, Lizenzen und Ableitungswege sind dokumentiert und in Berichten zitierbar.
• Volle Kontrolle über die Werte: alle Gebäudedaten sind in nPro einsehbar und können vor der Berechnung angepasst oder durch Verbrauchsdaten ersetzt werden.