Wärmebedarfsberechnung als Instrument der Wärmewende
Zur Unterstützung der kommunalen Planung werden zunehmend Wärmebedarfsanalysen umgesetzt, die die Potenziale des Wärmesystems differenziert nach Bedarfs- und Versorgungsstruktur aufzeigen. Die Bewertung des Ist-Zustands der Gebäude hinsichtlich des Wärmebedarfs ist die Grundlage für weitergehende Planungsschritte der Verwaltung und des Hauseigentümers. Mit dem Wärmebedarfskataster entsteht ein Planungsinstrument, um die Wärmewende voranzubringen, indem der Handlungsbedarf der energetischen Sanierung von Gebäuden deutlich gemacht und die Optimierung und Überwachung der Versorgungsstruktur unterstützt wird.
Aktuell errechnet die IP SYSCON GmbH den Wärmebedarf aller Gebäude im Landkreis Osnabrück. Diese Erhebung ist ein Baustein innerhalb des PInA–Projektes (Informations- und Planungsportal Industrielle Abwärme). Ziel des Projektes ist die HotSpot-Analyse, die über den Wärmebedarf der Gebäude (Senke) und der industriellen Abwärme (Quelle) für weitergehende Planungen (unter anderem im Nahwärmenetzausbau) dienen soll.
Mittels einer automatisierten Wärmebedarfsanalyse auf Einzelhausebene wird der Energiebedarf von Wohn-, öffentlichen- und gewerblich genutzten sowie Industriegebäuden bestimmt. Die anzuwendende Methode basiert auf spezifischen Gebäudeinformationen und lässt damit auch genauere gebäudespezifische Energiekennzahlen ausgeben als bei anderen Methoden. Es werden möglichst reale Referenzgebäude erzeugt, die ohne Mittelwertbildung über ganze Gebäude-Typologien auskommen. Die Bildung der Referenzgebäude stützt sich dabei auf die tatsächliche Geometrie der Gebäude, die unterschiedlich wärmerelevante Gebäudehülle, das Baujahr und den Bautyp, die theoretische Bewohneranzahl und die bestimmten Nutzungsarten.
Die Berechnung orientiert sich an den Normvorschriften für die Berechnung des Wärmebedarfs für Wohngebäude (DIN EN 12831) und für Nichtwohngebäude (DIN V 18599-2).
Verschiedenste Grundlagendaten wie unter anderem die Gebäudegeometrien und Sachinformationen aus ALKIS, das Baualter und der Heiztyp aus den Zensus-Daten, einer Stadtraumtypisierung und 3D-Gebäudemodelle bilden die Grundlage zum Aufbau der benötigen Parameter, worüber die Energiekennzahlen errechnet werden. Jedem Gebäude werden die Grundlageninformationen wie Gebäudetyp und –alter, Nutzungsart, Sanierungszustand und Bewohneranzahl zugeordnet und dienen der Berechnung verschiedener Energiekennzahlen zum Wärmebedarf und zur Heizungs- und Warmwassernutzung.
Die Typologie für Wohngebäude unterscheidet zwischen fünf Bautypen und elf Baujahresbereichen. Die Grundlage für die Typologie bildet die IWU-Studie Deutsche Gebäudetypologie (2015).
Der Wärmebedarf errechnet sich aus der Differenz der Wärmeverluste und –gewinne. Wärmeverluste setzen sich aus Transmissions- und Lüftungswärmeverlusten zusammen. Hierbei ist es wichtig, zunächst den Flächenanteil der Gebäudeaußenhülle zu ermitteln, was auf Grundlage des 3D-Modells geschieht. Wärmegewinne sind die Summe der solaren und inneren Wärmegewinne. Hier gehen lokale Einstrahlungswerte ein. Darüber hinaus werden auch Sanierungsmaßnahmen berücksichtigt.
Auf Basis eines „Bottom-Up“-Ansatzes wird der Wärmebedarf einzelner Gebäude auf Gebietseinheiten wie z. B. Gemeinde, Stadtteil oder Straßenzug aggregiert und dargestellt. Es entstehen flächen- und gebäudebezogene Wärmebedarfskarten.
Darüber hinaus sind die Möglichkeiten, die Daten im Anschluss der Analyse weiter zu verwerten bzw. auszuwerten, zu aktualisieren sowie ein Monitoring durchführen zu können, ebenfalls sehr wichtig und nicht zu vernachlässigen. Hier bietet sich der Aufbau eines Web-Portals mit Wärmedatenbank an, dass die Daten visualisieren, aktualisieren und auswerten lassen und jederzeit für die Akteure und ihre Aufgaben zur Verfügung stehen.
Aussagen zur möglichen CO2-Reduktion durch energetische Sanierungsmaßnahmen im Gebäudebereich und zur Optimierung der Wärmeversorgungsstruktur dienen als Planungsgrundlage für fördernde Maßnahmen. Politische und private Handlungserfordernisse werden erkennbar.
- Lesen Sie hier den Artikel "Wärmewende mit Kataster" der IP SYSCON GmbH in der stadt+werk vom 02. Oktober 2015.
- Hier finden Sie einen Artikel zum Thema "Wärme aus der Erde" in der arcAKTUELL 3/2015.
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Frau Dorothea Ludwig.