GLOW-Up: Gemeinschaftliche Lösungen zur Optimierung der Wärmeplanung für Umsetzungsprojekte
Im Forschungsprojekt GLOW-Up entwickelt die FfE gemeinsam mit den Großstädten Stuttgart, Leipzig, Köln, Kiel und Hamburg Lösungen, um die Lücke zwischen Wärmeplanung (KWP) und tatsächlicher Umsetzung zu schließen. Im Zentrum stehen ein aktives Städtenetzwerk, datenbasierte Entscheidungsgrundlagen sowie Praxistests in Quartieren. Die Projektergebnisse sollen bundesweit auf andere Kommunen übertragbar sein und so einen wesentlichen Beitrag zur Wärmewende leisten.
Motivation
Laut Wärmeplanungsgesetz (WPG) müssen Städte mit mehr als 100.000 Einwohner:innen (Großstädte) in Deutschland bis zum 30. Juni 2026 ihre KWP fertigstellen. Damit sind sie die First Mover der kommunalen Wärmewende – auch wenn bereits viele kleinere Kommunen ebenfalls mit der KWP begonnen oder sie fertiggestellt haben. Mit der KWP haben die Städte eine Planungsgrundlage, wie die lokale Wärmewende konkret aussehen kann. In der Umsetzung stehen sie aktuell jedoch alle vor ähnlichen Herausforderungen: Der Austausch zwischen den Kommunen ist bislang gering und viele Lösungen werden isoliert statt gemeinsam entwickelt. Daher gilt es, Ansätze zu entwickeln, welche die Herausforderungen zwischen KWP und der konkreten Umsetzung adressieren.
Zielsetzung
GLOW-Up verfolgt das Ziel, die kommunale Wärmewende zu beschleunigen, indem bestehende Lücken zwischen Planung und Umsetzung geschlossen werden. Durch das Projekt soll ein aktives Netzwerk von Großstädten etabliert werden, das den systematischen Austausch stärkt und gemeinsame Herangehensweisen an zentrale Herausforderungen entwickelt. Gleichzeitig sollen neue datengetriebene Entscheidungsgrundlagen entstehen, die über die bisherigen Ergebnisse der KWP hinausgehen und Kommunen befähigen, fundierte und schnellere Umsetzungsentscheidungen zu treffen.
Durch die Erprobung dieser Ansätze in realen Quartieren wird sichergestellt, dass die entwickelten Methoden und Modelle praxistauglich und in unterschiedlichen städtischen Kontexten anwendbar sind. Die Ergebnisse werden aufbereitet und über Multiplikatoren verteilt, sodass sie nicht nur den beteiligten Städten, sondern auch Kommunen jeder Größenordnung bundesweit zugutekommen.
Projektstruktur
GLOW-Up gliedert sich in sieben aufeinander abgestimmte Teilprojekte, die jeweils eigenständige Lösungsansätze adressieren. Abbildung 1 zeigt eine Übersicht der Projektstruktur.
Teilprojekt 1: Erfahrungsaustausch zwischen Großstädten und Aufbau eines Netzwerks
In Teilprojekt 1 wird innerhalb des Projekts ein übergeordnetes Austauschformat in Form eines Netzwerks aufgebaut. Dabei werden regelmäßige Online- und Vor-Ort-Workshops durchgeführt. Mittels dieses Netzwerks sollen die Kommunen eng zusammenarbeiten sowie regionale Unterschiede und Gemeinsamkeiten beleuchten. Ziel ist der Aufbau eines nachhaltigen Netzwerks über das Projektende hinaus
Teilprojekt 2: Vergleichende Kostenanalyse des Ausbaus von Wärme- und Stromnetzen
In diesem Teilprojekt wird für verschiedene Szenarien untersucht, welche Auswirkungen sich auf das Stromnetz ergeben, wenn in ausgewiesenen Wärmenetzgebieten (oder Prüfgebieten) statt einer zentralen Versorgung mittels Wärmenetz doch eine Versorgung durch dezentrale, stromgetriebene Wärmeerzeuger (Wärmepumpen oder Stromdirektheizungen) erfolgt. Ziel ist es, einerseits die Umsetzungswahrscheinlichkeit von Wärmenetzgebieten zu bewerten und andererseits die volkswirtschaftlichen Kosten eines potenziellen Ausbau des Stromnetzes aufgrund dezentraler Versorgung mit denen eines möglichen Wärmenetzaus- bzw. -aufbaus zu vergleichen.
Teilprojekt 3: Priorisierung von Wärmenetzen und Übergangslösungen
In Teilprojekt 3 wird anhand eines datenbasierten Modells eine zeitlichen Priorisierung der Wärmenetzausbaugebiete erarbeitet, das u. a. auf Heizungsalter, Ausfallwahrscheinlichkeiten und der Verfügbarkeit von lokalen Wärmequellen basiert. In Ergänzung dazu werden Übergangsstrategien sowie ein Monitoringkonzept für Heizungswechsel entwickelt.
Teilprojekt 4: Nahwärmenetzen – Flächenidentifikation und Umsetzung
In Teilprojekt 4 wird ein teilautomatisiertes Geodatenmodell entwickelt, das Flächen für den Bau von Wärmezentralen in Quartieren identifiziert und bewertet. Die erarbeiteten Kriterien und Ergebnisse aus der Modellentwicklung sowie deren ersten Anwendung werden zusammengeführt, um daraus mögliche Umsetzungsstrategien für zentrale Wärmeversorgungsoptionen abzuleiten.
Teilprojekt 5: Finanzierungs- und Geschäftsmodelle
In Teilprojekt 5 wird eine systematische Analyse existierender Finanzierungsmodelle sowie eine Bewertung dieser aus Sicht der Kommunen durchgeführt. Zudem wird eine langfristige Finanzierungsstrategie und Investitionsplanung entworfen sowie Voraussetzungen für einen attraktiven Markt für neue Wärmenetze geprüft und bewertet.
Teilprojekt 6: Erprobung und Entwicklung von Ansprachemodellen
Digitale und analoge Ansprachemodelle werden auf ihre Möglichkeiten und Chancen hin evaluiert. Zudem werden basierend auf den identifizierten Hemmnissen und Informationen aus Interviews mit Bürger:innen und anderen Kommunen Ansprachemodelle angepasst, weiterentwickelt und mit ausgewählten Akteur:innen erprobt.
Teilprojekt 7: Transfer und Dissemination der Ergebnisse
Die Projektergebnisse werden gebündelt, visualisiert und zielgruppengerecht aufbereitet. Gemeinsam mit verschiedenen Multiplikatoren auf Bundes- und Landesebene wird die Verbreitung sichergestellt, damit auch weitere Kommunen von den Ergebnissen profitieren.
FfE-Inhalte im Projekt
Die FfE leitet die Teilprojekte 1, 2 und 7 und bringt dabei ihre wissenschaftliche und technische Kompetenz ein – u. A. in Form von Netzwerkaufbau, wissenschaftlicher Begleitung, datenbasierter Modellierung sowie Synthese und Transfer der Ergebnisse. Unter anderem werden folgende Datenanalysen von der FfE im Projekt durchgeführt:
- Modellierung von Wärmenetzen und Stromverteilnetzen
- Geodatenbasierte Flächenidentifikation von Wärmerzeugern in Nahwärmenetzen
- KI-basierte Erkennung von Luftwärmepumpen in Luftbildern zum Monitoring von Heizungswechseln
Projektpartner
Das Forschungsprojekt GLOW-Up besteht aus einem starken Verbund aus kommunaler Praxis und wissenschaftlicher Expertise. Die Landeshauptstadt Stuttgart koordiniert das Projekt und bringt umfassende Erfahrung aus ihrer eigenen KWP ein. Die FfE e.V. verantwortet zudem zentrale wissenschaftliche Arbeiten, entwickelt Modelle und unterstützt die methodische Ausgestaltung der Teilprojekte. Ergänzt wird dies durch die FfE GmbH, die insbesondere den Netzwerkaufbau leitet und ihre Expertise aus langjähriger Projekt- und Netzwerkarbeit sowie der Beratung von Kommunen im Bereich Wärmewende einbringt. Mit der Stadt Köln und der Stadt Leipzig sind zwei weitere Großstädte als Konsortialpartner beteiligt.
Assoziiert begleiten die Landeshauptstadt Kiel, die Freie und Hansestadt Hamburg sowie die Stadtwerke Leipzig das Projekt, indem sie praxisnahe Perspektiven, Daten und Erprobungsräume bereitstellen. Ein breites Netzwerk aus bundesweiten und regionalen Multiplikatoren – darunter u. a. Landesenergieagenturen, Kompetenzzentren und kommunalen Interessensvertretungen – unterstützt die Verbreitung der Projektergebnisse, sodass diese weit über das Konsortium hinaus Wirkung entfalten können.
Förderung
Das Forschungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms (Förderaufruf „Vom Plan zur Wende“) gefördert (Förderkennzeichen FfE e.V.: 03EN3138B, Förderkennzeichen FfE GmbH: 03EN3138E).