Gebäudescharfe GIS-Daten sind die Grundlage einer effizienten kommunalen Wärmeplanung und Bestimmung von Eignungsgebieten von Wärmenetzen (Potenzialanalysen). Sie ermöglichen eine präzise Ermittlung des Wärmebedarfs und bilden die Datenbasis für die Wärmewende in Städten und Gemeinden.

Warum sind gebäudescharfe Daten zentral für die kommunale Wärmeplanung?

Gebäudescharfe Daten sind die Grundlage für die Entwicklung von belastbaren Energiekonzepten. Insbesondere für die Wirtschaftlichkeit von Wärmenetzen sind präzise Gebäudedaten wichtig, weil Wärmenetze nur dort rentabel betrieben werden können, wo die Wärmeliniendichte ausreichend hoch ist. Die Wärmeliniendichte ergibt sich aus der Summe der Wärmebedarfe aller angeschlossenen Gebäude entlang einer Trasse im Verhältnis zur Netzlänge. Je genauer die zugrunde liegenden Gebäudedaten sind, desto besser lässt sich abschätzen, wie viele Gebäude tatsächlich angeschlossen werden können, welcher Wärmebedarf realistisch zu erwarten ist und welche Trassenvarianten wirtschaftlich sind. Für Planer, Stadtwerke und Kommunen ist die Verfügbarkeit von belastbaren Gebäudedaten daher entscheidend.

Welche Gebäudedaten werden für die kommunale Wärmeplanung benötigt?

Benötigt werden insbesondere Struktur-, Energie- und Zustandsdaten, aus denen sich der aktuelle sowie der zukünftige Wärmebedarf ableiten lässt.

Wichtige Merkmale sind insbesondere:

Gebäudetyp (z. B. Einfamilienhaus, Mehrfamilienhaus, Nichtwohngebäude wie Büro, Schule oder Gewerbe).
Baujahr bzw. Baualtersklasse, um energetische Standards (U-Werte) ableiten zu können.
Nutzfläche als zentrale Grundlage für die Berechnung des Heizwärmebedarfs.
Geschosszahl und Gebäudegeometrie zur Abschätzung von Gebäudehüllfläche und Kompaktheit.
Energieträger/Heizungsart (z. B. Gas, Öl, Fernwärme, Strom, Biomasse), um Transformationspfade zu planen (insbesondere relevant für die kommunale Wärmeplanung) und den Anschlussgrad von Wärmenetzen abzuschätzen.

Wofür können gebäudescharfe GIS-Datensätze verwendet werden?

Gebäudescharfe GIS-Datensätze werden vor allem für die kommunale Wärmeplanung (Identifikation von geeigneten Gebieten für Wärmenetze; Wärmenetzeignungsgebiet), die Durchführung von Potenzialanalysen, die Erstellung von Machbarkeitsstudien, die Wärmenetzplanung (Fachplanung), die Entwicklung von Transformationsplänen (Trafo-Plänen) bestehender Netze, sowie allgemein bei der Ausarbeitung von Quartierskonzepten genutzt.

In welchen Formaten werden Gebäudedaten bereitgestellt?

Üblicherweise werden gebäudescharfe GIS-Daten in Form von GIS-Datensätzen bereitgestellt (GIS: Geographisches Informationssystem). Typische GIS-Datenformate sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt:

Tabelle 1: Typische GIS-Datenformate für Gebäudedaten

Format	Vorteile	Nachteile
Shapefile (.shp)	Weit verbreitet und kompatibel mit nahezu allen GIS-Systemen	Beschränkung auf 2 GB; besteht aus mehreren Dateien (.shp, .dbf, .shx etc.)
GeoJSON	Leichtgewichtig und webfreundlich; auch von Menschen lesbar/editierbar	ineffizient bei sehr großen Datensätzen
GeoPackage (.gpkg)	Speicherung mehrerer Layer in einer Datei	Teilweise geringere Kompatibilität mit älteren Systemen
CSV mit Koordinaten	Sehr einfaches und universelles Format; kompatibel mit Excel; gut geeignet für Punktdaten	Keine native Geometriestruktur; erfordert Nachverarbeitung im GIS

Im nPro-Tool können eine Vielzahl von GIS-Datenformaten importiert, exportiert und verarbeitet werden.

Mit welchen Software-Tools können GIS-Daten geöffnet und bearbeitet werden?

Für die Bearbeitung und Analyse von GIS-Daten stehen unterschiedliche Softwarelösungen zur Verfügung: von kostenfreien Open-Source-Programmen bis hin zu professionellen, kommerziellen Programmen.

QGIS: Kostenfreie Open-Source-Software mit sehr großem Funktionsumfang für Visualisierung, Analyse und Bearbeitung von Geodaten. Aufgrund der Lizenzfreiheit und Flexibilität besonders geeignet für Kommunen, Planungsbüros und Ingenieurbüros. Allerdings ist QGIS vergleichsweise komplex in der Anwendung und mit entsprechendem Einarbeitungsaufwand verbunden.
ArcGIS Pro: Kommerzielle, professionelle GIS-Plattform mit umfassenden Analysefunktionen und starker Integration in Enterprise-Umgebungen. Häufig im Einsatz bei größeren Organisationen, Landesbehörden und Unternehmen mit hohen Anforderungen an Datenmanagement und Automatisierung.
AutoCAD Map 3D: Kombination aus CAD- und GIS-Funktionalitäten. Besonders geeignet für technische Planungsprozesse, beispielsweise in der Infrastrukturplanung, Vermessung oder Netzplanung.

Anbieter und Dienstleister für gebäudescharfe GIS-Daten

Für die kommunale Wärmeplanung und Wärmenetzplanung gibt es inzwischen eine Reihe spezialisierter Anbieter, die gebäudescharfe GIS-Datensätze in hoher Qualität bereitstellen:

heatbrAIn: Der Fokus liegt auf Bestandsgebäude- und Wärmebedarfsdaten für beliebige Gebiete in Deutschland. Besonderheit ist, dass auch gebäudescharfe, stundenaufgelöste Wärmebedarfsprofile bereitgestellt werden können. Darüber hinaus bietet heatbrAIn die Möglichkeit, bereits verfügbare Daten (z.B. Schornsteinfegerdaten oder Verbrauchsstatistiken) zu integrieren, um die Qualität der Daten zu steigern.
infas360: Kommerzieller Datenanbieter mit umfangreichen Gebäudedatenbanken für ganz Deutschland. Die Datensätze eignen sich als Grundlage für gebäudescharfe Wärmebedarfsmodellierungen.
Geomer: Geodaten- und GIS-Dienstleister mit Datensätzen und Services für Infrastruktur-, Risiko- und Energiethemen. Angeboten werden georeferenzierte Gebäudedaten sowie ergänzende raumbezogene Informationen, die beispielsweise für Wärmenetz-Potenzialanalysen, Transformationspläne oder energetische Quartiersplanungen genutzt werden können.
nPro Energy: Um den Anwendungsbereich der Planungssoftware nPro zu erweitern, werden gebäudescharfe GIS-Datensätze für Machbarkeitsstudien und Wärmenetz-Potenzialabschätzungen bereitgestellt. Die Datensätze enthalten alle für die Wärmenetzplanung relevanten Gebäudemerkmale (z.B. Gebäudetyp, Baujahr, Nutzfläche, etc.) und sind in GIS-kompatiblen Formaten wie GeoJSON abrufbar. Alternativ können die Daten direkt innerhalb der nPro-Software bereitgestellt werden, wodurch zusätzlicher Import- oder Schnittstellenaufwand bei Planungsprozessen entfällt.

Was kosten gebäudescharfe Daten?

Die Kosten hängen vom Grad der Aufbereitung ab. Hier muss man unterscheiden, ob nur Rohdaten für Gebäude bereitgestellt werden, oder ob bereits weiterverarbeitete, angereicherte Datensätze angeboten werden. Darüber hinaus spielt die Qualität der Daten eine Rolle. Datensätze, welche bereits vollständig modellierte Wärmebedarfsdaten enthalten, sind teurer als reine Gebäudedaten. Die räumliche Auflösung (z.B. gebäudescharfe Daten oder lediglich Daten auf Baublockebene) beeinflusst ebenfalls die Kosten. Insgesamt können die Kosten für gebäudescharfe GIS-Datensätze für die kommunale Wärmeplanung zwischen 0,10 € und 5 € pro Gebäude liegen, abhängig von den genannten Faktoren. Als Orientierungswert kann 1 bis 4 € pro Gebäude bei einem Datensatz von 1.000 Gebäuden angenommen werden. Es ist ratsam, den Nutzungsumfang (Lizenzmodell) genauer zu vergleichen: In einigen Fällen können die Daten nur für bestimmte Anwendungsfälle oder Zeiträume genutzt werden. Hier sollte darauf geachtet werden, dass die Daten auch für zukünftige Anwendungsfälle (z.B. Potenzialanalyse, Machbarkeitsstudie, etc.) genutzt werden dürfen und nicht nur für einen zu begrenzten Umfang (wie kommunale Wärmeplanung).

Selbst Daten erheben oder externe Datenquellen nutzen?

Üblicherweise werden gebäudescharfe GIS-Daten für die ersten Planungsschritte (z.B. kommunale Wärmeplanung, Machbarkeitsstudie) genutzt. In späteren Planungsphasen werden diese Daten häufig durch eigene Erhebungen (z.B. Vor-Ort-Begehungen, Befragungen, etc.) ergänzt oder aktualisiert.

Welche Datensätze sind öffentlich und kostenfrei verfügbar (Open-Source)?

Es gibt bereits freie Daten, allen voran die 3D-Gebäudemodelle der Bundesländer. Diese sind meist im CityGML-Format verfügbar, enthalten aber neben der Gebäudegeometrie häufig nur explizite Gebäudemerkmale wie Gebäudehöhe und Nutzungstyp sowie Adressinformationen. Darüber hinaus können Daten aus Zensus-Erhebungen (zuletzt 2022) genutzt werden, welche vor allem Informationen zu Baujahr und zurzeit verwendetem Heizungstyp beinhalten. Problematisch ist jedoch, dass diese nur für 100 x 100 m-Rasterzellen verfügbar sind, was weiterführende Datenverarbeitungsschritte notwendig macht. Eine weitere gute Quelle für Gebäudedaten ist OpenStreetMap, welche jedoch in der Regel nur die Gebäudegeometrie und Adressinformation enthält.

Für Kommunen und Planer stellt weniger die Beschaffung von Datensätzen aus unterschiedlichen Quellen an sich die größte Herausforderung dar, sondern vielmehr die logische Verknüpfung der unterschiedlichen Datensätze. Die Einzeldatensätze liegen häufig in unterschiedlichen Formaten vor, haben teilweise leicht abweichende Geometrien oder enthalten unterschiedliche Gebäudemerkmale. Das Zusammenführen von Geometrien, Adressinformationen, Rasterdaten (z.B. Zensus-Daten) und teils pseudonymisierten Daten erfordert Erfahrung im Umgang mit Datenbanken und Geo-Koordinatensystemen sowie Programmierkenntnisse, beispielsweise mit Python.

Wie kann nPro bei der Datenbeschaffung helfen?

Um die Nutzung der nPro-Software so einfach wie möglich zu gestalten, bietet nPro die Möglichkeit, gebäudescharfe GIS-Datensätze unkompliziert zu beziehen. Detaillierte Informationen finden Sie unter der Seite GIS-Daten anfragen über nPro. Für eine individuelle Anfrage können Sie uns Ihr Projektgebiet einfach per E-Mail zusenden (idealerweise mit einem Screenshot oder einer kurzen Beschreibung des betreffenden Gebiets). Noch effizienter ist die direkte Anfrage über ein nPro-Demo-Konto in der Software: Markieren Sie einfach Ihr gewünschtes Untersuchungsgebiet und senden Sie Ihre Anfrage unmittelbar aus der Anwendung heraus. Sie können hierbei auch angeben, ob kommerzielle Datenanbieter ebenfalls berücksichtigt werden sollen.