06.2022 - 04.2023

Verbesserung der Daten- und Analysegrundlage für die kommunale Wärmeplanung in München

In der Studie Klimaneutrale Wärme München 2035 wurde gezeigt, mit Hilfe von welchen technischen Lösungen und zu welchen Kosten die Wärmeversorgung in München klimaneutral gestellt werden kann.

Darauf aufbauend beauftragte der Stadtrat der Landeshauptstadt München (LHM) die Verwaltung damit, die Wärmetransformationsstrategie räumlich stärker auszudifferenzieren und die genauen Potenziale der Abwärmenutzung in München zu erfassen. Weiterhin soll gemeinsam mit den Stadtwerken München (SWM) eine Vereinbarung zur kommunalen Wärmeplanung und zur Weiterentwicklung der CO2-neutralen Fernwärme bis spätestens 2035 erarbeitet werden. 

Simulationstool zur rollierenden Wärmeplanung 

Ziel des Projektes „Verbesserung der Daten- und Analysegrundlage für die kommunale Wärmeplanung in München“ ist es, die datenseitigen und methodischen Grundlagen für ein Wärmeplanungstool zu erarbeiten, das langfristig zur kontinuierlichen Konkretisierung und bei Bedarf auch Anpassung der kommunalen Wärmeplanung von LHM und SWM genutzt werden kann (Stichwort: rollierende Wärmeplanung). Die FfE begleitet die Entwicklung des Wärmeplanungstools und überprüft bzw. validiert die damit generierten Ergebnisse, während die Simulation durch die SWM erfolgt.  

Thematisiert und verdeutlicht werden soll insbesondere die Erweiterbarkeit bestehender Tools und die definierten Schnittstellen zu eigenständigen bereits vorliegenden Tools und Modellen. 

Das Projekt wird in den nachfolgenden Arbeitspaketen (AP) bearbeitet, die zur Abgrenzung der Tätigkeiten von FfE bzw. SWM farblich hinterlegt sind:  

Projektmanagement, Bestandsanalyse, Potenzialanalyse, Szenarien, Fachkräftebedarf
Abbildung 1: Arbeitspakete der Studie. Farblegende: Blau SWM, schwarz FfE

Das Projektmanagement in AP 1 ermöglicht den Rahmen für ein konsistentes Arbeiten der involvierten Akteure innerhalb des zeitlich und budgetär angestrebten Horizontes. Die bereits zeitnah nach Projektbeginn zu bestimmenden relevanten Personen(-gruppen) für den Begleitprozess können angelehnt an die in dem FfE Forschungsprojekt Zukunftsstrategie Fernwärme erarbeitete, verallgemeinerte Stakeholder-Analyse Wärmetransformation definiert werden. Die durch den Hydrogeologie-Lehrstuhl der TUM bearbeitete Teilstudie zur „Modellkopplung thermische Grundwassernutzung“, eine Teilstudie zur Kommunikation und Beteiligung an der kommunalen Wärmeplanung und eine Teilstudie zum rechtlichen Rahmen der Wärmeplanung, werden inhaltlich und kommunikativ stetig in das Projekt eingebunden und tragen zum Gesamtergebnis bei. 

Status Quo und vorhandene Modelle 

In einer Bestandsanalyse (AP 2) wird zunächst ein Überblick der bereits bestehenden Modelle und Plattformen mit relevanten Daten für die Wärmewende in München geschaffen. Aus den in diesem Zuge gemachten Erfahrungen und Analysen wird abgeleitet, wie die vorhandenen Bestandsdaten künftig sukzessiv weiterentwickelt und ergänzt werden können bzw. sollten, um eine langfristige Nutzbarkeit zu gewährleisten. Des Weiteren wird der räumlich hoch aufgelöste, aktuelle Wärmebedarf und -verbrauch sowie die daraus resultierenden Treibhausgasemissionen für das gesamte Stadtgebiet der LHM ermittelt. Für diese Simulationen bildet das Modell München der SWM die datentechnische Grundlage. Bei diesem Modell handelt es sich um einen umfassenden Datensatz zu Gebäuden, wobei auch langfristige Simulationen zur Transformation der Gebäude bzgl. Sanierung und Wärmeversorgung möglich sind. Die Gebäudecharakteristika und Energieversorgungsart und -struktur werden hierbei ebenfalls analysiert.  

Potenziale der klimaneutralen Wärmeversorgung 

In der Studie Klimaneutrale Wärme München 2035 wurden verschiedene Potenzialformen, welche für die Erstellung einer kommunalen Wärmeplanung relevant sind, definiert. In diesem Projekt werden in AP 3 die ermittelten Potenzialdaten konkret und konsistent in die bestehenden Kategorien der vorangegangenen Studie eingeordnet und die Genauigkeit der vorliegenden Daten, insbesondere im Bereich der Abwärme, gesteigert. Neben der Potenzialbestimmung soll eine Einordnung vorgenommen werden, wie sich mögliche bzw. absehbare Änderungen der kommunalen und staatlichen Rahmenbedingungen (z. B. Energiepreise, Förderprogramme) auswirken. Im Falle der industriellen Abwärme wird durch das Industrieteam der FfE, welches alltäglich Energieberatungen in der Industrie durchführt, eine dezidierte Analyse mit den technischen Verantwortlichen einzelner Betriebe durchgeführt.  

Simulation und Validierung der Zukunftsszenarien 

Im Arbeitspaket AP 4 wird, basierend auf den zuvor analysierten Punkten und den bereits vorliegenden langfristigen Ergebnissen, eine detaillierte Analyse des Zeithorizonts der nächsten 4 – 5 Jahre erfolgen. Da im Rahmen der oben dargestellten Analysen vor allem die Granularität der räumlichen Analyse vertieft wird, kann in diesem Projekt auch die räumliche Auflösung der Versorgungsszenarien gesteigert werden. Die erarbeiteten Logiken und Verknüpfungen von zu Grunde liegenden Daten werden hierbei so dokumentiert, dass basierend hierauf eine rollierende Planung der Wärmestrategie durchgeführt werden kann. 

Neben einer geeigneten Modellierung im Modell München der SWM findet eine abgleichende Analyse in dem von der FfE für das Projekt Klimaneutrale Wärme München 2035 erstellten Wärmetransformationstool statt. Mittels Simulationen werden die zeitlich gestaffelten, priorisierten Lösungscluster je Eignungsgebiet im Modell München berechnet. Hieraus werden auch die resultierenden benötigten Infrastrukturentwicklungen abgeleitet. Die FfE macht dazu Vorschläge für die zu Grunde zu legenden Szenarioparameter für die möglichst rasche, aber realistische Umsetzung der Wärmewende hin zu einer klimaneutralen Wärmeversorgung. 

Abschätzung des Fachkräftebedarfs 

Die Methodik aus einem anderen Projekt der FfE zur Personalbedarf der Wärmewende wird im AP 5 in verkürzter Form angewendet, um eine Abschätzung über den zukünftigen Fachkräftebedarf für die Realisierung der Wärmestrategie aus AP 4 abzuleiten. Die Validierung und Adaption auf München erfolgt im Stakeholder-Dialog mit Experten der LHM und SWM.