Daten für die kommunale Wärmeplanung: Wärmeatlas Deutschland 3.0
Die Daten zum Wärmebedarf aus dem Wärmeatlas Deutschland 3.0 sind bestens für die kommunalen Wärmeplanung geeignet. Da diese verpflichtend wird, erweist sich der Wärmeatlas Deutschland 3.0 als wertvolles Werkzeug, das Gemeinden dabei unterstützt, die Anforderungen der Wärmeplanung effizient und kosteneffektiv zu meistern.
Wärmebedarfsdaten zeigen wo wie viel Energie für Wärme benötigt wird
Der Wärmeatlas Deutschland 3.0 gibt Auskunft über den Energiebedarf von Wohn- und Nichtwohngebäuden und ist speziell für die Bedürfnisse der kommunalen Wärmeplanung ausgelegt. Der Atlas zeigt, wie viel Energie jedes Gebäude für Heizung und Warmwasser benötigt. Mithilfe dieser Informationen lassen sich Wärmepläne auf eine solide Grundlage stellen und die bestmöglichen Entscheidungen für die kommunale Wärmeversorgung treffen. Die Daten sind gebäudescharf verfügbar und können in aggregierter Form für Berichte, Bürgerinformationen und ähnliches veröffentlicht werden.
Wärmebedarfsdaten für eine zukunftsorientierte, nachhaltige und effiziente kommunale Wärmeplanung
Präzise Bedarfsermittlung
Durch die detaillierte datengetriebene Analyse des Wärmebedarfs können Kommunen gezieltere und effizientere Wärmelösungen entwickeln. Die Daten zeigen hochaufgelöst, wo es welchen Bedarf gibt. Dies ermöglicht eine bessere gemeindespezifische Energieversorgung.
Förderung erneuerbarer Energien
Durch die Analyse des Wärmebedarfs können Kommunen erkennen, wo der gezielte Einsatz von erneuerbaren Energiequellen wie Sonne, Wind, Geothermie, Biomasse oder Abwärme den CO2-Fußabdruck reduzieren kann.
Intelligente Wärmebereitstellung
Mit den Daten lassen sich Wärmedichten und Wärmelinien erstellen und damit erkennen, wo sich Wärmenetze wirtschaftlich lohnen könnten.
Einbindung der Bürger:innen
Durch die Analyse und Darstellung des Wärmebedarfs können Kommunen ihre Bürger:innen besser in Planungsprozesse einbinden und über Potenziale informieren.
Fundierte Wärmedaten für eine nachhaltige Zukunft
Der Wärmeatlas Deutschland 3.0 ist ein georeferenzierter Datensatz, der Gebäudespezifische und energierelevante Informationen für rund 20 Millionen Wohngebäude und 1,3 Millionen GEG-relevante Nichtwohngebäude enthält. Die Daten stehen mit aktuellen Gebäudedaten (Stand 2022) sofort zur Verfügung. Die Entwicklung des Wärmeatlas Deutschland 3.0 ist das Ergebnis einer wissenschaftlichen Zusammenarbeit zwischen drei Unternehmen: geomer GmbH, ifeu gGmbH und GEF Ingenieur AG.
Der Atlas bietet detaillierte und aussagekräftige Daten zum Wärmebedarf, die auf der Grundlage von 3D-Gebäudemodellen, optimierten Eingangsdaten und der ifeu-Gebäudesimulation GEMOD erarbeitet wurden. Bei der Ermittlung des Wärmebedarfs wurden verschiedene Aspekte wie Gebäudetypen, Baujahre, Sanierungszustände und Klimazonen berücksichtigt, um bestmögliche Ergebnisse zu gewährleisten. Eine ausführliche Modellbeschreibung finden Sie hier.
Im Wärmeatlas abgebildete Attribute zur kommunalen Wärmeplanung
Nutzenergiebedarf Raumwärme
Der simulierte Nutzenergiebedarf zur Raumwärmeversorgung wird verbrauchskalibriert und grundsätzlich unter Berücksichtigung von Sanierungsständen sowie klimatischen Einflüssen berechnet. Dies liefert realistische Einschätzungen des Energiebedarfs. Hierbei stehen zwei modellierte Werte zur Verfügung: (1) der Nutzerenergiebedarf Heizwärme nach dem Energiekennzahlenverfahren, das die Werte auf Bundesstatistiken zum Energieverbrauch von Gebäuden kalibriert. Und (2) der Nutzerenergiebedarf nach dem Monatsbilanzverfahren, das stärker die individuellen Gebäudeparameter und regionales Klima berücksichtigen, wobei eine Verbrauchskalibrierung auf Gebäudeebene erfolgt.
Grund- und Energiebezugsfläche
Die Daten über die Grundfläche aller Gebäude stammen aus amtlichen Quellen. Die Energiebezugsfläche wird aus dem Volumen des 3D-Gebäudemodells in Anlehnung an die DIN 4108-6 berechnet, was eine genaue Bestimmung des Energiebedarfs erlaubt.
Eindeutiger Geometriepunkt
Der Wärmeatlas Deutschland 3.0 wird als Punktdatensatz ausgeliefert. Die eindeutig indizierten Geometriepunkte markieren den Gebäudemittelpunkt.
Weitere Attribute zum Gebäude
Weitere Gebäudeattribute wie Gebäudegeometrie, Baualtersklasse, Stockwerkanzahl, Einwohnerzahl, Gebäudenutzung, Dachform etc. können über unseren Datensatz fullHAUSde bezogen werden.
Energetischer Gebäudetyp gemäß GEMOD-Typologie
Aufbauend auf den typologischen Studien zum Wohn- und Nichtwohngebäudebestand in Deutschland des Instituts Wohnen und Umwelt (IWU) ist jedem Gebäude ein energetischer Gebäudetyp zugeordnet. Das Berechnungsmodell berücksichtigt Gebäudealter, Nutzungsart, Geometrie sowie Sanierungszustände. Dies ermöglicht eine differenzierte Betrachtung verschiedener Gebäudetypen.
Nutzenergiebedarf Brauchwarmwasser
Der simulierte Nutzenergiebedarf für Brauchwarmwasser wird ebenfalls bereitgestellt, was für eine ganzheitliche Betrachtung des Wärmebedarfs wichtig ist.
Frei skalierbar und individuell verfügbar
Ob ein Quartier, eine Gemeinde, ein Landkreis, ein Bundesland, eine Region oder die gesamte BRD: Der Wärmeatlas umfasst alle erfassten beheizten Gebäude und ist für verschiedene Aggregationsebenen nutzbar. Der Punktdatensatz ist für individuelle räumliche Zuschnitte verfügbar.
Einheitliche Berechnungsgrundlage
Optimierte Eingangsdatensätze sorgen für belastbare Ergebnisse - auch über Gemeinde-, Kreis- und Ländergrenzen hinweg. Die einheitliche Berechnungsgrundlage erlaubt vergleichbare Aussagen für unterschiedliche räumliche Ausschnitte.
Wärmeatlas Deutschland bundesweit im Einsatz
Bundesländer, Kommunen, Ingenieurbüros und Energieversorger in ganz Deutschland nutzen die Daten des Wärmeatlas erfolgreich, um die Wärmewende voranzutreiben. Mit Hilfe der mikrogeographischen Daten zum Wärmebedarf können auch Sie den ersten Schritt hin zu einer nachhaltigen und zukunftsfähigen Wärmeversorgung machen. Kontaktieren Sie uns einfach, um mehr über unser Datenangebot zur kommunalen Wärmeplanung zu erfahren.
FAQ zu den Wärmebedarfsdaten
Im Wärmeatlas Deutschland 3.0 werden für jedes als GEG relevantes Gebäude die Wärmebedarfe für Raumwärme und Brauchwarmwasser ausgewiesen. Prozesswärmebedarfe – z.B. zur Beheizung von Schwimmbädern oder zur Behandlung von Materialen im verarbeitenden Gewerbe – sind nicht enthalten.
Der Wärmeverbrauch ist eine empirische Messgröße, erfasst z.B. durch Wärmemengenzähler im Heizungssystem. Flächendeckende Daten zum Wärmeverbrauch einzelner Gebäude liegen in Deutschland nicht vor. Gleichzeitig reflektieren Wärmeverbrauchsmessungen stark das individuelle Verhalten von Gebäudenutzern, das sich im Zeitverlauf stark ändern kann, und auch wechselnde klimatische Einflüsse, die bereinigt werden müssen. Im Ergebnis eignen sich Wärmeverbrauchsmessdaten nur eingeschränkt für eine Bewertung der energetischen Qualität von Gebäuden im Zeitverlauf und einen Vergleich von Gebäuden untereinander.
Für die Nachweisführung der Gebäudeeffizienz im Rahmen der Energieeinsparverordnung und auch für Quartierskonzepte werden deshalb standardisierte Wärmebedarfsberechnungen nach den Normen DIN 4108-6 und DIN 18599 durchgeführt. Dabei wird im Wesentlichen eine Bilanz einströmender und ausströmender Wärmemengen unter Berücksichtigung standortspezifischer Innen- und Außentemperaturen und der Dämmstärke, Fläche und Luftdurchlässigkeit einzelner Bauteile auf Monatsebene gebildet und zu Jahreswerten aggregiert. Eine solche Berechnung anhand des Aufrisses, der Bauweise und des Baualters der Einzelgebäude sowie der lokalen Klimadaten wird auch im Wärmeatlas Deutschland 3.0 durchgeführt. Zusätzlich erfolgt eine auf umfassenden Stichprobenauswertungen des Instituts Wohnen und Umwelt basierende Verbrauchskalibrierung, sodass ein realistischer Wärmeverbrauch einzelner Gebäude bei typischen Nutzungsprofilen und langjährigen Mitteln der Jahrestemperaturverläufe abgeschätzt werden kann.
Im Wärmeatlas Deutschland 3.0 wird der verbrauchskalibrierte Nutzenergiebedarf für die Versorgung des Gebäudes mit Raumwärme und Brauchwarmwasser dargestellt. Der Nutzenergiebedarf umfasst die tatsächlich dem genutzten Medium – Raumluft oder Brauchwarmwasser – zugeführte Energie und stellt damit die niedrigste Bilanzierungsebene einer Wärmebedarfsabschätzung dar.
Für die Bereitstellung der Nutzenergie fallen an verschiedenen Stellen Umwandlungs- und Transportverluste an, die jedoch in Abhängigkeit der gewählten Heizungstechnologie variieren. So fallen bei einer üblichen zentralen Wärmeerzeugung im Gebäude (im Heizungskeller) zunächst Verteilverluste im Heizungsrohrsystem und den Warmwasserleitungen sowie ggf. in einem Pufferspeicher an. Diese Bilanzierungsebene wird auch als Erzeugernutzwärmeabgabe oder Endenergie sekundärseitig bezeichnet.
Weitere Verluste entstehen bei der Umwandlung bzw. Übertragung von Endenergieträgern wie Heizöl, Gas, Strom, Biomasse oder Fernwärme für/auf den Gebäudeinternen Heizkreislauf. So können moderne Gas-Niedertemperaturkessel im Jahresverlauf bis zu 94% des Heizwertes und 84% des Brennwerts in Wärme umwandeln. Bei Fernwärme-Hausübergabestationen können rund 97% der Wärmelieferung aus dem Netz auf den hausinternen Kreislauf übergeben werden. Bezieht man auch diese Verluste mit ein, spricht man vom Endenergiebedarf eines Gebäudes.
Die Verluste für Umwandlung und Verteilung lassen sich im Gesamtjahresnutzungsgrad zusammenfassen. Für einen typischen Fernwärmeanschluss in einem teilsanierten Mehrfamilienhaus ergibt sich beispielsweise bei Verteilverlusten von 8% und Umwandlungsverlusten von 3% nach (1-0,08) x (1-0,03) ein Gesamtjahresnutzungsgrad von 0,89 bzw. 89%. Entsprechende Annahmen sollten jedoch für lokale Wärmebedarfsanalysen individuell zusammengestellt werden. Ausgehend vom Nutzenergiebedarf der einzelnen Gebäude kann der Endenergiebedarf für verschiedene Wärmeversorgungstechnologien einfach abgeschätzt werden, indem der Nutzenergiebedarf durch die technologiespezifischen Jahresnutzungsgrade dividiert wird.
Im Gegensatz zu Wohngebäuden ist der Wärmebedarf von Nichtwohngebäuden auf Grund starker Unterschiede bei den Nutzungsarten grundsätzlich schwerer normbasiert zu erfassen. Im Gebäudemodell GEMOD, in dem die Energiekennzahlen für den Wärmeatlas Deutschland 3.0 berechnet werden, ist eine vereinfachte Einteilung von Nichtwohngebäuden in 11 energetische Typen und weitere elf Baualtersklassen hinterlegt.
In der räumlichen Datengrundlage des Wärmeatlas Deutschland 3.0 ist eine klare Identifikation beheizter Nichtwohngebäude und eine Zuordnung zu energetischen Typen anhand der Nutzungsschlüssel und der geometrischen Repräsentation einzelner Gebäude oftmals erschwert. Ein Beispiel ist die Zuordnung des Nutzungsschlüssels „Gebäude für Wirtschaft oder Gewerbe“ zu einer Vielzahl von Gebäuden unterschiedlicher Lage und Geometrie durch die zuständigen Vermessungsämter. Um eine lokale Überschätzung von Raumwärme- und Brauchwarmwasserbedarfen zu vermeiden (z.B. durch Wertung großer Hallengebäude als beheizt) wurden diese Nichtwohngebäude im Wärmeatlas Deutschland 3.0 in der Wärmebedarfsabschätzung nicht berücksichtigt. Sie sind jedoch in den ausgelieferten Daten mit allen anderen Attributen enthalten, um eine nachträgliche Integration in Wärmebedarfskataster zu ermöglichen.
Gleichzeitig ist eine klare Trennung zwischen Wohn- und Nichtwohnnutzung auf Ebene einzelner Gebäude an einigen Stellen nicht möglich. Dies betrifft z.B. Mischnutzungen mit Geschäftsflächen im Erdgenschoss und darüber liegenden Wohnungen in Innenstadtlagen. Diese Gebäude wurden im Wärmeatlas Deutschland 3.0 als Wohngebäude klassifiziert.
In der räumlichen Datengrundlage des Wärmeatlas Deutschland 3.0 liegen die Anteile energetischer Baualtersklassen nach der deutschen Wohngebäudetypologie des Instituts Wohnen und Umwelt für alle Gebiete mit >3 Wohngebäuden bundesweit auf Ebene eines Hektarrasters aus der Gebäude- und Wohnungszählung 2011 vor. Diese Daten werden zur Gewichtung der Wärmebedarfskennzahlen aus dem GEMOD für die Gebäudetypen innerhalb der Hektarrasterzellen verwendet. Dabei werden bereits bei der Berechnung der Energiekennzahlen im GEMOD mittlere Sanierungsstände im Gebäudebestand pro Typ und Baualtersklasse auf Bundesebene über verschiedene Kombinationen von Bauteilsanierungen simuliert (z.B. 50% nur Fenster, 20% Dach und Fenster, 10% Dach und Fenster und Kellerdecke). Für Gebäude, für die keine kleinräumigen Daten zum Baualter aus der Gebäude- und Wohnungszählung 2011 vorliegen, erfolgt die Gewichtung der Energiekennzahlen nach den Anteilen von Baualtersklassen auf Bundesebene.
