Die Anforderungen an die Kommunale Wärmeplanung (KWP) entwickeln sich in Deutschland rasant weiter. Kleinere Kommunen im ländlichen Raum spielen eine immer stärkere Rolle und nach einer ersten Phase mit starkem Fokus auf Bestandsaufnahmen und Potenzialuntersuchungen wird nun verfeinert. Erste Maßnahmen stehen fest. Die Wärmewende wird also konkreter – und damit verändern sich auch die Anforderungen an die Software, mit denen Wärmeplanungen erstellt werden. Mehr und mehr sind Tools gefordert, die Planungsprozesse zu vereinfachen und einen ganzheitlichen Überblick zu gewähren und die Umsetzungsplanungen fachlich zu unterstützen.
Vor diesem Hintergrund bringt das Unternehmen LBD aus Berlin eine neue Version seiner Lösung INFRA auf den Markt. Sie ist bereits bei sehr vielen Kommunen und Planungsbüros für die KWP im Einsatz und gilt als eine der am weitest Fortgeschrittenen Standardlösungen für diese spezielle Aufgabe.

Neue Module in INFRA

Beispielhafte Darstellung in INFRA: Wärmenetz im Maßnahmenplaner.
Quelle: LBD

Mit der neuen Version gibt es nicht nur neue Features und Funktionen, INFRA verfolgt einen völlig neuen konzeptionellen Ansatz. Aus der Lösung wird ein System mit mehreren Modulen. Während die bestehende Fassung zum Modul KWP wird und weiterhin auf die allgemeinen Aufgaben der kommunalen Wärmeplanung fokussiert, konzentrieren sich die neuen Module „Solar“ und „Wärmenetze“ auf die Energieerzeugung und den Infrastrukturausbau, die damit gezielt geplant, simuliert und nach den unterschiedlichsten Kriterien bewertet werden können. „INFRA setzt neue Maßstäbe, indem es sukzessive alle Bereiche der Wärmetransformation abdeckt und unseren Kunden ermöglicht, die Wärmewende ganzheitlich zu gestalten“, sagt Katja Radeck, Lead Partner Business für die Lösung bei LBD. Unternehmen, ob Versorger oder Fachplaner, können die einzelnen Module auch solo einsetzen, z.B. wenn sie bereits eine KWP haben und nun in die Umsetzungsphase einsteigen möchten, können INFRA aber auch als zentrale Software für den gesamten Transformationsprozess einsetzen.

Nutzen für die konkrete Umsetzung
Damit rücken die Bedürfnisse für die konkrete Umsetzung stärker in den Fokus. Die neuen Module fokussieren auf die Umsetzung einzelner Maßnahmen und folgen damit einem umfangreichen und komplexen Anforderungskatalog: Was kann man machen, was darf man, was kostet es und wer wird später einmal Abnehmer der Wärme – bei den Planungen müssen viele, miteinander zusammenhängende Fragen beantwortet und in Maßnahmen überführt werden. Auch das geht bei INFRA toolgestützt mit unserem sogenannten Maßnahmenplaner im Rahmen der Umsetzungsstrategie.
Demnach machen die INFRA-Module einiges anders, als die rein auf Bestands- und Potenzialanalyse fokussierten, meist aus der GIS-Welt stammenden Tools. „Vor allem die intelligenten Algorithmen, die Simulationsfähigkeit und die Berücksichtigung technischer und wirtschaftlicher Aspekte machen Planungen effizienter und Entscheidungen leichter“, sagt Radeck.
INFRA nutzt zwar auch intensiv geographische Komponenten – abgebildet wird eine Form von Digitalem Fachzwilling – ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal von INFRA war aber schon immer die intelligenten Analysen, die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und damit der Blick auf die Umsetzung.
Im neuen Modul KWP ist INFRA (LBD) noch einen Schritt weiter gegangen. Effizienz wird hier nicht nur durch »Intelligenz in den Berechnungen in Echtzeit« erreicht, sondern auch durch eine durchdachte Prozessunterstützung. Das beginnt beim einfachen Datenhandling für den Upload, setzt sich fort mit der Möglichkeit, einzelne Daten gezielt anzupassen, und umfasst ein übersichtliches Userboard, dass die Nutzer durch alle Prozessschritte der KWP leitet. Die Funktionen enden nicht bei der Berechnung von Szenarien und Versorgungsgebieten, sondern erleichtern auch die Maßnahmenplanung sowie die Erstellung von Berichten nach Anlage 2 WPG – ergänzt durch vielfältige Exportmöglichkeiten für alle Ergebnisse und einen Viewer, der Kommunen zur aktiven Mitarbeit einlädt. All dies ist aus dem vielfältigen Nutzer-Feedback der letzten 18 Monate entstanden.

Die Datenbasis ist entscheidend
„Die Erfahrungen unserer Kunden zeigen, dass die Datenbasis entscheidend für alle Ebenen der KWP“, sagt Dan Tran, INFRA KWP Product Ownerin. Der Data Hub in INFRA erleichtert das gesamte Datenmanagement. Ein umfassender Upload- und Downloadbereich mit Templates biete wertvolle Unterstützung, auch im Export und Import von Potenzialen. Upload-Fehler werden systematisch erkannt und können direkt korrigiert werden.
Zu den zentralen Funktionen des Data Hubs gehören die KWP-konforme Anonymisierung von Zählpunkten, das Hochladen von Zählpunkten sowie deren Weiterverarbeitung innerhalb des Tools.

Geographie vs Fachlichkeit

Technische Parametrierung in INFRA im Rahmen der Erstellung der Zielszenarien. Quelle: LBD

Der neue LBD-Ansatz fordert von den Akteuren ein Umdenken: Während viele KWP-Aktivitäten bislang stark GIS-orientiert waren, zeigt sich, dass geographische Analysen zwar für Verbrauch, Energietransport und Erzeugung essenziell sind, aber für strategische, wirtschaftliche und technische Entscheidungen oft nicht ausreichen.
Genau hier setzt INFRA (LBD) mit seinen Algorithmen an, die neben räumlichen Daten auch wirtschaftliche, rechtliche und technische Restriktionen – wie Kosten, Flächennutzbarkeit und Umsetzbarkeit – systematisch berücksichtigen. Das zahlt direkt auf die Realitätsnähe und Umsetzbarkeit der Planung ein: Eine belastbare KWP erfordert mehr als farbkodierte Karten – sie braucht eine umfassende, fachlich fundierte Entscheidungsbasis.
INFRA integriert spezifische Rahmenbedingungen je nach Technologie: Bei Luft- und Erdwärmepumpen werden zulässige Schallemissionen der Siedlungstypen einbezogen, bei Biomasse die verfügbaren Abfallpotenziale und bei oberflächennaher Geothermie das nutzbare Wärmepotenzial von Erdsonden. Diese Detailtiefe fußt auf langjährig aufgebautem fachlichen, ökonomischen und energiewirtschaftlichen Know-how, das in den Algorithmen abgebildet ist und weit über reine GIS-Analysen hinausgeht. Das erhöht die fachliche Tiefe und Praxistauglichkeit der Ergebnisse.
Der Nutzer enthält allerdings in der neuen Version die Möglichkeit zwischen verschiedenen Berechnungslogiken für die Zielszenarien zu wählen. Dabei können sowohl wirtschaftliche als auch technische Parametrierungen ausgewählt werden. Bei der technischen Parametrierung haben Planende die Möglichkeit, Prioritäten und Grenzwerte für die Eignung individuell festzulegen – je nachdem, was in der Gemeinde erforderlich oder möglich ist: etwa Wärmepumpeneignung mit oberflächennaher Geothermie, Wärmepumpen Luft-Wasser-Wärmepumpe, Wärmenetze oder andere Optionen. „Es geht darum, dass in INFRA immer die fachliche Logik hinterlegt ist, die keine andere Software automatisiert anwenden kann“, beschreibt Tran. Die Automatisierung und Entscheidungsunterstützung durch INFRA erreichen so ein neues Niveau und bieten Planenden eine große Erleichterung.
Bestehende Planungen oder Potenziale können nahtlos in INFRA integriert werden. Zudem erstellt INFRA eigenständig die erforderlichen Berichte, was auch in der Zusammenstellung der Ergebnisse eine deutliche zeitliche Entlastung für Planende bedeutet.

www.lbd.de
www.infra-analytics.de

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Die Kommunale Wärmeplanung (KWP) in Deutschland steht vor einem Paradox: Während Gebäudedaten, Wärmekataster und Netzinfrastrukturen digital erfasst und georeferenziert vorliegen, bleiben die eigentlichen Akteure der Wärmewende – die Menschen in den Gebäuden – weitgehend unsichtbar. Diese Planungslücke könnte sich als Achillesferse der Energietransformation erweisen. Kommunen verfügen zwar über detaillierte technische Daten: Wärmebedarfe sind kartiert, Gebäudetypen klassifiziert, potenzielle Fernwärmetrassen geplant. Was fehlt, ist das Verständnis für die sozioökonomischen Realitäten hinter den Fassaden. Kann sich der alleinerziehende Vater im unsanierten Altbau den Fernwärmeanschluss leisten? Werden die zerstrittenen Eigentümer der Reihenhaussiedlung jemals zu einer gemeinsamen Lösung finden? Diese Fragen entscheiden mit über Erfolg oder Scheitern der lokalen Wärmewende – werden aber in konventionellen Planungsprozessen kaum systematisch adressiert.

Diese Wissenslücke führt zu Planungsunsicherheiten: Ist ein Quartier wirklich für Fernwärme geeignet, wenn die Bewohner die Anschlusskosten nicht stemmen können? Lohnt sich Wärmepumpen-Contracting in einer Gegend mit prekären Eigentümer? Wo braucht es gezielte Unterstützung bei Investitionskosten oder Koordination? Die Folgen zeigen sich spätestens in der Umsetzungsphase, etwa wenn Fernwärmenetze mangels zahlungskräftiger Abnehmer unwirtschaftlich werden, Förderprogramme ihre Zielgruppen nicht erreichen, oder komplexe Eigentümerstrukturen in Quartieren die Transformation hindern.

Scorecard von einer der 16 Persona, die vom Sozial-Klimarat für Fragestellungen der Kommunalen Wärmeplanung entwickelt wurden. Grafik: infras360

Mikrogeografie trifft Sozialstruktur

Eine methodisch interessante Lösung haben das Bonner Unternehmen infas 360 und der Sozial-Klimarat entwickelt. Sie ordnen jeden der etwa 42 Millionen deutschen Haushalte einer von 16 spezifischen Kategorien zu – basierend auf einer KI-gestützten Analyse von fünf Schlüsselmerkmalen: Energieträger, Eigentumsverhältnis, Einkommen, Gebäudeform und Baujahr. Das Ergebnis sind sogenannte „Personas“, die von der „Generation Wärmepumpe“ bis zu „Mietern außerhalb des Blickfeldes“ reichen.

Die Besonderheit dieses Persona-Ansatzes, der im Bereich des Geomarketings noch wenig bekannt ist, liegt darin, dass die Daten auch kleinräumig bis auf Gebäudeebene vorliegen und nahtlos in bestehende Planungsworkflows und GIS-Prozesse integriert werden können. „Wir können damit erstmals in die Gebäude hineinschauen und verstehen, wer dort lebt und welche Handlungsmöglichkeiten diese Menschen haben“, erklärt Frederik Digulla vom Sozial-Klimarat.

Dabei wurden Scorecards für 16 Persona KI-basiert generiert, die die komplexen Daten verdichten. Das hilft bei einem schnellen strategischen Überblick und gleichzeitig bei der kommunikativen Dimension der Wärmeplanung. Auch Bürger können so nachvollziehen, welche sozialen Aspekte berücksichtigt werden und wo die Herausforderungen in den einzelnen Quartieren liegen.

Von der Clusteranalyse zur regelbasierten Segmentierung

Die methodische Entwicklung des Ansatzes ist über die beiden letzten Jahre ausgereift. Während die erste Version noch auf einer klassischen Clusteranalyse mit zwölf gleichgewichteten Merkmalen basierte, setzt die aktuelle Iteration auf ein regelbasiertes Verfahren. „Die ursprünglichen Cluster waren zu inhomogen für präzise Planungsableitungen“, erläutert Dr. Barbara Wawrzyniak, Manager Data Science bei infas 360. „Die neue Methodik ermöglicht homogenere Gruppen und damit eine bessere Regionalisierung.“ Die Umstellung auf ein regelbasiertes Verfahren ist einfacher, geht schneller und basiert auf den zuvor gewonnenen Erkenntnissen. So konnten fünf Merkmale (Energieträger, Eigentumsverhältnis, Einkommen, Gebäudeform und Baujahr des Gebäudes) gezielt ausgewählt werden, was trotz der Einfachheit zu präziseren und handlungsrelevanteren Erkenntnissen führt. „Ein klassisches Beispiel dafür, dass in der Datenanalyse weniger oft mehr ist“, sagt Wawrzynia. Die neue Analyse erleichtert politische Ableitungen aus den Persona-basierten Untersuchungen. Die Gruppen sind jetzt weit homogener, was eine bessere Regionalisierung bis auf die Ebene einzelner Siedlungsblöcke ermöglicht. Davon profitieren Planungsworkflows, in die die Persona-Daten integriert wurden. Planer können nun systematisch identifizieren:

• Vulnerabilitäts-Hotspots: Quartiere mit hohem Anteil einkommensschwacher Haushalte werden sichtbar. Hier sind flankierende Sozialmaßnahmen oder besondere Förderkonzepte erforderlich.

• Entscheidungsstrukturen: Die Unterscheidung zwischen Wohnungsgesellschaften, privaten Vermietern und Eigentümergemeinschaften ermöglicht passgenaue Ansprachestrategien und realistische Zeitplanungen.

• Koordinationsbedarfe: Reihenhaussiedlungen oder Quartiere mit vielen Wohnungseigentümergemeinschaften erfordern andere Planungsansätze als homogene Mietwohnungsbestände.

Prüfgebiete als Testfall

Besonders relevant wird der Ansatz bei den sogenannten Prüfgebieten – jenen Bereichen, in denen die Entscheidung zwischen netzgebundener und dezentraler Versorgung noch offen ist. Hier können die sozioökonomischen Faktoren den Ausschlag geben: Ein Gebiet mit komplexen Eigentümerstrukturen und geringer individueller Investitionsfähigkeit spricht tendenziell für eine netzgebundene Lösung, während wohlhabende Eigenheimbesitzer eher für dezentrale Lösungen zu gewinnen sind.

Neue Geschäftsfelder für Planungsbüros

Für die Planungsbranche eröffnen sich durch diese Entwicklung neue Perspektiven. Die Kombination von technisch-infrastruktureller und sozioökonomischer Analyse erweitert das Leistungsspektrum erheblich. Von der fundierten Stake-holder-Analyse über die Entwicklung zielgruppenspezifischer Kommunikationsstrategien bis zur sozialverträglichen Umsetzungsplanung entstehen neue Beratungsfelder.

www.sozial-klimarat.de

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Darstellung eines potenziellen Wärmenetzes mit Investitionskosten.
Quelle: LBD GmbH

In einer Studie des Deutschen Instituts für Urbanistik aus dem Jahr 2020 heißt es, dass die Digitalisierung enorme Chancen für die Wärmeplanung bietet. Im Fokus stehen dabei Digitale Zwillinge, bei denen die spezifischen und bisher fragmentiert vorliegenden Daten für die Wärmewende gebündelt und Planungsprozesse automatisiert und optimiert werden können. Ihre Verwendung reicht von der Gebäudeebene über Versorgungsnetze bis hin zu Quartieren oder ganzen Städten.
Während aktuell noch Studien durchgeführt werden, die untersuchen, wie Digitale Zwillinge durch Kommunen operationalisiert werden können, bietet die Berliner Beratungsgesellschaft LBD mit INFRA seit Jahren eine entsprechende Software an. Mit dieser können Akteure die transformatorischen Aufgaben der Energie- und Wärmewende mit einem Digitalen Zwilling (DZ) durchführen.
„Wir bieten die Möglichkeit, den Weg zur klimaneutralen Versorgung effizient und digital unterstützt zu gestalten, indem wir auf einer datenbasierten Grundlage mithilfe von intelligenten Algorithmen relevante Informationen interpretieren und Planungs- sowie Prognoseprozesse effizienter machen“, sagt Claudia Schlemmermeier, Geschäftsführerin der LBD-Beratungsgesellschaft.

Fachspezifischer digitaler Zwilling

Darstellung der Wärmeliniendichte in der Wärmeplanung Quelle: LBD GmbH

Das LBD-Konzept sieht vor, dass die komplette Datenhaltung, die Analysen, die energetischen und wirtschaftlichen Berechnungen, die Szenarienberechnungen und Maßnahmenplanungen, auf einer Plattform gebündelt werden. Das Konzept geht dabei noch einen Schritt weiter: Durch zusätzliche Funktionen zur Wärmenetzplanung und Flächenrestriktionsanalyse für eneuerbare Energieerzeugung werden die notwendigen Voraussetzungen für die Umsetzung oder die Beantragung von Fördermitteln für Machbarkeitsstudien für Wärmenetze geschaffen.
Der digitale Zwilling ist damit für Energie- und Wärmeversorger die strategische Grundlage für die Transformation der vorhandenen Geschäftsmodelle, den Aus- und Rückbau der Infrastrukturen Fernwärme, Strom, Gas, H2 oder den Aufbau neuer Geschäftsfelder in den Bereichen Projektentwicklung mit erneuerbaren Energien (Solarparks sowie neue Wärmenetze).
Ein Digitaler Zwilling wird damit weit mehr als nur ein darstellendes Planungswerkzeug – er wird zum strategischen Steuerungsinstrument eines komplexen Systems, das datenbasierte Entscheidungen ermöglicht, Szenarien simuliert und die Transformation von der Planung bis zur Umsetzung dynamisch begleitet.
Die LBD entwickelt die Anwendung daher beständig weiter, so dass sie zu einem Digitalen Zwilling wird, der für alle energiebezogenen Fragestellungen von Kommunen und Stadtwerken und insbesondere Flächenversorgern sowie Projektentwicklern nutzbar ist.

Praxisbeispiele
Die Zielgruppe von INFRA lässt sich in drei Gruppen aufteilen. Entweder sind es Planer, die Dienstleistungen zur Wärmeplanung bereitstellen, z.B. für kommunale Wärmepläne oder Machbarkeitsstudien bzw. Transformationspläne für Wärmenetze oder es sind Projektentwickler, die gemeinsam mit Kommunen Projekte planen und realisieren, wie die Entwicklung von Solarparks und Wärmenetzen oder die Kombination aus beidem.
Die dritte Gruppe sind Netzbetreiber von Gas- und Stromnetzen und Energieversorger in der Fläche. In der Wärmewende spielen diese eine entscheidende Rolle, da sie ihre Konzessionskommunen aktiv bei der Wärmeplanung und -umsetzung begleiten, dabei bestehende Infrastrukturen transformieren und neue Geschäftsfelder erschließen müssen.

Beispiel: KWP in Brandenburg
Im Rahmen eines Projekts in Brandenburg wurde das komplette Netzgebiet eines Versorgers in INFRA als digitaler Zwilling abgebildet. Ein zentrales Instrument zur Unterstützung der Kommunen ist die auf Basis der LBD-Anwendung entwickelte „Wärme-light-Planung“. Diese bietet den Kommunen eine fundierte Grundlage für ihre verpflichtende Wärmeplanung, die mithilfe des digitalen Zwillings in INFRA durchgeführt wird.
„Mit INFRA konnten wir innerhalb kürzester Zeit eine maßgeschneiderte Analyse der Wärmeversorgung für die Kommunen im Netzgebiet des Versorgers entwickeln. Die Wärme-light-Planung zeigt eindrucksvoll, wie der Versorger sein Fachwissen und seine Expertise einsetzt, um die Kommunen bei der Umsetzung ihrer verpflichtenden Wärmeplanungen effektiv zu unterstützen“, erklärt Claudia Schlemmermeier.

Machbarkeitsstudie für ein zukunftsfähiges Wärmenetz
Ein weiteres aktuelles Beispiel für den Einsatz von INFRA ist eine Kleinstadt in Nordbrandenburg. Dort wird die Realisierbarkeit eines wirtschaftlichen Wärmenetzes, basierend auf Geothermie, geprüft. Das Wärmenetz soll als maßgebliche Erweiterung der bestehenden Fernwärmeversorgung dienen.
Gemäß den Analysen in INFRA könnten bis zu 900 Anschlüsse an ein erweitertes kommunales Wärmenetz realisiert werden, wobei beispielsweise Faktoren wie der aktuelle und zukünftige Wärmebedarf, die Wärmeliniendichte, die Gebäudestruktur, die Anschlussbereitschaft der Eigentümer sowie weitere technische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen in die Bewertung einfließen.
„Mit INFRA ermöglichen wir eine umfassende Analyse und Bewertung potenzieller Wärmenetzprojekte von der Bestandsanalyse, über die Wärmequelleneinbindung und die Verlegung des Netzes basierend auf Strömungsmechanik sowie Materialkonzept. Zudem bestimmen wir den Investitionsbedarf und liefern Visualisierung mittels Karten und Grafiken für den Dialog mit der Kommune. Diese Detailtiefe und Qualität der Ergebnisse in so kurzer Zeit wären ohne INFRA nicht realisierbar“, so Philipp Teichgräber, Lead New Business INFRA bei der LBD.
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Eine entsprechende Grundsatzvereinbarung haben das Umweltministerium NRW, die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) sowie weitere Verbände und Kommunalvertreter unterzeichnet. „Mit der im Abwasser enthaltenden Wärme können bis zu 15 Prozent der Gebäude im urbanen Raum in Deutschland wärmetechnisch versorgt werden“, betonte DWA-Präsident Prof. Uli Paetzel bei der Unterzeichnung der Grundsatzvereinbarung. „Die Abwasserwirtschaft ist sehr gerne Partner bei diesem vom Land NRW forcierten Projekt der Wärmewende und wird die Umsetzung der Abwasserwärmenutzung in der Fläche tatkräftig unterstützen“.

Nordrhein-Westfalen strebt bis 2045 die Klimaneutralität an. Die Nutzung erneuerbarer und treibhausgasfreier Wärmequellen ist hierfür ein sehr wichtiger Baustein. Abwasser weist durchgehend eine relativ hohe Temperatur von zehn bis 20 Grad Celsius auf und bietet damit ideale Voraussetzungen für Wärmetauscher und -pumpen. Fachleute schätzen, dass allein in Nordrhein-Westfalen 1,63 GW thermische Leistung aus Kläranlagen und 1,56 GW aus der Kanalisation gewonnen werden können. NRW will bis 2030 mindestens 1 TWh Wärme aus Abwasser gewinnen. Bis 2045 sollen vier TWh Abwasserwärme für die Wärmeversorgung nutzbar gemacht werden.

Um diese Ziele zu erreichen, sollen zeitnah rechtliche und technische Hürden abgebaut werden. Im Fokus stehen die Vereinfachung von Genehmigungsprozessen, die Identifikation von Praxisbeispielen sowie die Förderung der kommunalen Wärmeplanung. Die entwickelten Erkenntnisse und Ergebnisse werden öffentlich zugänglich gemacht, um Kommunen, Stadtwerke und Planer gezielt bei der Projektumsetzung zu unterstützen.

Unter den Unterzeichnern sind neben der DWA die NRW-Ministerien für Umwelt und Wirtschaft sowie der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft. Die Initiative ist für weitere Partner offen und wird laufend erweitert.

www.dwa.de

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Wo stehen Gebäude, welche energierelevanten Eigenschaften und baulichen Merkmale haben diese? Wo sind Flächen für potenzielle Standorte zur Energieerzeugung von Strom beziehungsweise Wärme? Wo können entsprechende Netze gebaut werden? Rund um die kommunale Wärmewende gibt es viele Fragestellungen, die räumliche und geographische Analysen erfordern und demnach ein breites Spektrum an Geodaten benötigen. Ein Lieferant solcher Daten ist das Unternehmen Acxiom, das seit vielen Jahren für einen umfassenden Bestand solcher Daten bekannt ist. Für die kommunale Wärmeplanung kann das Unternehmen einen umfassenden Beitrag liefern.

Anforderungen an die kommunale Wärmeplanung

Die kommunale Wärmeplanung erreicht einen wichtigen Wendepunkt. Gemeinden mit mehr als 100.000 Einwohnern müssen Ende Juni 2026 einen Wärmeplan vorweisen. Kleinere Kommunen haben dafür bis Ende Juni 2028 Zeit. Kommunen, Energieversorger sowie Unternehmen und Investoren benötigen jetzt zuverlässige Grundlagen für die Planung.

Die Entwicklung eines effektiven Wärmeplans erfordert eine umfassende Analyse des bestehenden Wärmebedarfs und der vorhandenen Energieinfrastruktur. Ein zentraler Bestandteil ist die Potenzialanalyse, die sowohl zukünftige Wärmebedarfe als auch Nutzungsszenarien für erneuerbare Energieträger, wie Fern- und Nahwärmenetze sowie Wärmepumpen, betrachtet.

Ein solider Faktencheck ist für die Wärmeplanung unerlässlich. Zu allen Themen, die für die Wärmewende relevant sind, bietet Acxiom ein Portfolio hochwertiger Daten, die zum Teil speziell für die Wärmeplanung aufbereitet sind (siehe Kasten). So führt z.B. das Merkmal Wärmepumpenpotenzial regional unterschiedliche Vorschriften für die Einhaltung eines Mindestabstandes zur Grundstücksgrenze mit den exakten Grenzen der Liegenschaft zusammen.

Kooperation mit lokalen Akteuren und Option interkommunaler Zusammenarbeit

Acxiom greift dabei auf seine weltweite Expertise rund um Customer Intelligence und Data-Driven-Marketing zurück. Die Kompetenz des Unternehmens liegt darin, Daten zusammenzuführen, datenschutzkonform zu nutzen und aufgabenspezifisch zu analysieren. „Acxioms praxiserprobte Daten sind seit Jahrzehnten bei führenden Wirtschaftsunternehmen verschiedenster Branchen als zuverlässige Planungsbasis im Einsatz“, sagt Christian Reuß, Vice President Customer Success EMEA. Sie unterstützen die Zusammenarbeit von lokalen Akteuren, darunter Energieversorger und Unternehmen, mit Fakten, die die Erfolgschancen eines Wärmeplans deutlich verstärken.

Die deutschlandweit flächendeckenden Daten basieren auf amtlichen und nicht amtlichen Quellen und bieten für jede Anforderung regionale sowie thematische Schwerpunkte. Sie unterstützen Unternehmen und Kommunen gleichermaßen. Denn sie liefern wertvolle und bei Interesse auch spezifische Einblicke, die sowohl eine granulare Feinplanung ermöglichen als auch den Blick über die eigenen Gemeindegrenzen hinaus. „Das erleichtert interkommunale Projekte und die erfolgreiche Zusammenarbeit mit benachbarten Kommunen und lässt zusätzliche Synergien entstehen“, so Reuß.

Datenbasis für lokale Akteure

Die kommunale Wärmeplanung ist eine komplexe Aufgabe, die weitreichende Auswirkungen auf die Energieversorgung und den Klimaschutz hat. „Durch eine fundierte Datenanalyse und die Zusammenarbeit mit lokalen Akteuren können Kommunen den Herausforderungen erfolgreich begegnen und eine zukunftsfähige Wärmeversorgung sicherstellen“, so Reuß. Acxiom berät Interessenten dabei, wie die Daten für die jeweils spezifische Situation in den Kommunen optimal genutzt werden können und erstellt dazu auch kostenfreie Basisreports.

Bild: Acxiom Deutschland GmbH

Acxioms Datenangebote speziell für die kommunale Wärmeplanung

1. Real Estate Daten aus dem amtlichen Liegenschaftskataster bieten umfassende Informationen zu Gebäudestrukturen und spezifischen Merkmalen wie Gebäudevolumen, Dachform und -fläche, Dachausrichtung, Flurstücksgröße, Geländehöhe, Gebäudenutzung und weiteren wärmerelevanten Themen.

2. Bestehende und potenzielle Versorgung mit erneuerbaren Wärmequellen: Die Verfügbarkeit von Fernwärme und das Potenzial für Wärmepumpen für unterschiedliche Gebäudetypen und Nutzungsszenarien spielen selbstverständlich eine große Rolle bei der Wärmeplanung.

3. Solarpotenzial und Flächenidentifikation: Die Analyse von Solarpotenzialen und die Identifizierung geeigneter Flächen für Photovoltaik-Anlagen sind ebenfalls wichtige Bestandteile der Wärmeplanung.

4. Gewerbestrukturen: Daten zu den Gewerbestrukturen einer Kommune ermöglichen Rückschlüsse auf den spezifischen Wärmebedarf der Unternehmen und die gesamte kommunale Gewerbelandschaft.

5. Bevölkerungs- und Haushaltsanalysen: Detaillierte Daten zu Entwicklung von Haushalts- und Familienstrukturen sowie sozioökonomischen Entwicklungen sind entscheidend, um den zukünftigen Wärmebedarf realistisch abzuschätzen.

6. Soziodemografie, Einkommen und Nachhaltigkeitsinteresse: Daten zu Einkommensstrukturen und das sozioökonomische Potenzial sowie Informationen darüber, wo die Bevölkerung in Lebensbereichen wie Automobil und Mobilität, Ernährung und Einkaufen, Finanzen, Wohnen und Lebensstil, ein starkes Interesse an Nachhaltigkeit zeigt, helfen dabei, Zielgruppen für Maßnahmen zur Wärmeversorgung zu identifizieren und die Akzeptanz von Maßnahmen einzuschätzen.

www.Acxiom.de

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Norbert Stankus hat mit der Nexiga bereits mehrere Veranstaltungen zum Thema Wärmeplanung organisiert, auf denen sich Kommunen proaktiv austauschen konnten. Foto: nexiga GmbH

Im Interview spricht Norbert Stankus, Director Energy & E-Mobility der Nexiga GmbH, über Chancen und Herausforderungen der Wärmewende.

Die Kommunen verfügen selbst über viele Daten. Warum brauchen Sie einen externen Dienstleister?

SN: Korrekt. Kommunen verfügen zwar über zahlreiche Daten, auch die OpenData Offensive lässt derartige Vermutungen zu. Aber oft sind diese fragmentiert, unvollständig, veraltet oder in inkompatiblen Formaten vorliegend. Das hören wir oft von unseren Kunden wie z.B. Netzbetreibern oder Ingenieurbüros. Die Aufgabe einer Kommune ist es aber auch nicht Daten zu pflegen oder zu generieren. Dafür sind externe Dienstleister wie Nexiga mit spezialisierter Expertise, technischen Tools und langjährige Erfahrung in der Analyse und Aufbereitung solcher Daten da. Nexiga bietet ferner Zugang zu ergänzenden, hochwertigen Datensätzen und analytischen Modellen, die Kommunen häufig nicht eigenständig entwickeln oder pflegen können. Dazu gehören z.B. Baujahr, Wohnfläche, Wärmebedarf oder Heizungsalter der Gebäude. Die Daten sind dann auf Knopfdruck mit der richtigen Adresse und allen relevanten Attributen für die Wärmeplanung verknüpfbar.

Welche Voraussetzungen sollten Kommunen mitbringen, um gemeinsam mit Nexiga möglichst schnell zu möglichst belastbaren Ergebnissen zu kommen?

SN: Natürlich Datenbereitschaft, Kooperationsbereitschaft, eine klare Zielsetzung sowie interne Ressourcen. Den Rahmen für die Wärmeplanung gibt zudem das WPG (Gesetz für die Wärmeplanung) vor. Auf Grundlage unserer Daten kann jede Kommune in kürzester Zeit eine umfassende Bestandsaufnahme ihres Ist-Zustands erstellen und so einen Digitalen Zwilling der gesamten Kommune entwickeln.

Es gibt ja einige Leitfäden. Bieten diese eine geeignete Blaupause für die Umsetzung des KWP oder gehen Kommunen eher individuell vor?

SN: Leitfäden wie das WPG bieten eine wertvolle Orientierung. Dennoch ist jede Kommune einzigartig, das merkt man an den unterschiedlichen Ausschreibungen, die wir erhalten. In jeder Kommune ist die Ausgangslage unterschiedlich. Gibt es beispielsweise ein Fernwärmenetz oder nicht, gibt es industrielle Abwärme, die genutzt werden kann, etc. Die Ingenieurbüros und Partner, mit denen wir zusammenarbeiten, und die bereits zahlreiche Projekte umgesetzt haben, haben inzwischen Standardverfahren entwickelt, die als Blaupause genutzt werden können.

Welche Daten fehlen am häufigsten zu Beginn der Bestandsanalyse?

SN: Häufig liegen veraltete oder unvollständige Informationen über den energetischen Zustand von Gebäuden vor. Auch Informationen zum Gebäude selbst wie das Baujahr, die Heizart und das Heizungsalter sowie zum Sanierungsstand. Angaben zu bestehenden Wärme-, Strom- oder Gasnetzen sind ebenfalls oft lückenhaft, was wir im Projektverlauf des Öfteren hören.

Wie detailliert sollten bzw. können die Daten für eine Bestandsanalyse sein?

SN: Hier gilt die Regel: so detailliert wie möglich. D.h. die Daten sollten optimalerweise gebäudescharf, also auf Gebäudeebene, vorliegen, um konkrete Maßnahmen planen zu können. Sie können durch modellierte Daten ergänzt werden, wenn Lücken existieren. Das ist allerdings teils schwierig und mit Qualitätsverlusten verbunden. Gebäudespezifische Daten sind z. B. Baujahr, Größe, energetischer Zustand. Infrastrukturdaten: z. B. Lage von Wärmenetzen oder erneuerbaren Energiequellen. Gebietsbezogene Daten: z. B. Bebauungsdichte, Flächennutzung. Die Gebäude-Daten lassen sich dann beliebig auf gröbere Ebenen aggregieren, wie z.B. auf Baublock-Ebene oder andere Quartiers-Ebenen, was auch im Wärmeplanungs-Gesetz so vorgegeben wird.

Vielfach wird heute von einem Digitalen Zwilling gesprochen. Wie kann dieser mit der kommunalen Wärmeplanung interagieren?

SN: Der Digitale Zwilling bildet die physische Realität der Kommune virtuell nach und ermöglicht Simulationen in Echtzeit. Er bildet den Status quo der Wärmeversorgung einer Kommune ab, einschließlich Wärmeerzeugung und -verbrauch, basierend ausschließlich auf den verfügbaren Daten. Dieses digitale Modell dient als Grundlage für die zukünftige Planung der Wärmeversorgung und die Simulation verschiedener Szenarien zur nachhaltigen Weiterentwicklung, z. B. Energieverbrauch oder Emissionswerte pro Gebäude oder die Wirkung von Sanierungsmaßnahmen oder der Ausbau erneuerbarer Energien.

Stichwort Langfristigkeit: Wie dynamisch sollte eine kommunale Wärmeplanung sein und sich jeweils an Entwicklungen anpassen?

SN: Die Wärmeplanung sollte als lebendiges Projekt betrachtet werden, das regelmäßig aktualisiert wird. Sie sollte ein Instrument zur aktiven Steuerung der Wärmewende in einer Kommune sein. Auf Veränderungen wie neue Speichertechnologien oder effizientere Heizsysteme sowie Anpassungen an neue Gesetze, Förderprogramme oder demografische Verschiebungen sollte reagiert werden können. Da idealerweise alle Daten digital in einem System hinterlegt sind, lassen sich somit auch die Daten flexibel und kurzfristig an Veränderungen anpassen. Zudem sind gemäß des WPG die planungsverantwortlichen Stellen verpflichtet, den Wärmeplan spätestens alle fünf Jahre zu überprüfen und die Fortschritte bei der Umsetzung der ermittelten Strategien und Maßnahmen zu überwachen und bei Bedarf anzupassen.

Wie können Kennzahlen für die Wirtschaftlichkeit der Umsetzung der Wärmewende entwickelt werden?

SN: Kennzahlen sollten klar definiert, messbar oder anhand verfügbarer Daten berechenbar sein. Eine mögliche Kennzahl ist der Wärmebedarf aller Gebäude in einer Kommune. Weitere relevante Kennzahlen könnten die Angaben aus Energieausweisen, die Immissionswerte aus Schornsteinfegerdaten oder ein berechneter CO₂-Wert der Kommune umfassen. Hierzu sollten verbindliche Empfehlungen oder Vorgaben formuliert werden, die von Fachspezialisten erarbeitet werden. Solche Kennzahlen können mit datenbasierten Modellen von Nexiga unterstützt und kommunenspezifisch angepasst werden.

www.nexiga.com

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Die kommunale Wärmeplanung (KWP) ist eine komplexe Aufgabe. Sie muss für die Zukunft prognostizieren, in welchen Gebieten einer Stadt welche Art der Wärmeversorgung vorherrschen soll, wo Erzeugungskapazitäten aufgebaut werden, welche Leitungstrassen oder Speicher dafür notwendig sind. Eine Mammutaufgabe, die Generationen übergreift. Die Wärmeplanung als strategisches Instrument liefert den Überbau. Zur Vorbereitung des konkreten Infrastrukturbaus werden daraus dann Wärmenetzumbaupläne, Machbarkeitsstudien und Quartiersprojekte als derzeit typische Projekttypen abgeleitet.

Erst vernachlässigt, dann schnell auf der Agenda

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Es hat lange gedauert, bis die Energiewende auch im Wärmesektor angekommen ist. Lange Zeit führte der Wärmesektor in Deutschland ein Schattendasein. Windräder und Solardächer bestimmten die Diskussion. Von den rund 11.000 Petajoule Energie, die in diesem Jahr in Deutschland verbraucht werden, entfallen rund 4.300 Petajoule auf den Wärmesektor, davon rund zwei Petajoule auf die privaten Haushalte. Ohne sie ist die Energiewende kaum denkbar. Das Embargo für Gas und Öl aus Russland in Deutschland war dann 2022 einer der Auslöser, der den privaten Wärmesektor auf die politische Agenda brachte. Aus Sicht des Klimaschutzes war das überfällig.

Jetzt hat die Politik Zeitdruck aufgebaut. Dabei ist die KWP nur die Ouvertüre zur Wärmewende. Wenn von ihr erwartet wird, dass sie einen Masterplan entwirft, der einfach abgearbeitet werden kann, muss sie sehr substanzielle und belastbare Ergebnisse liefern. Am Beispiel der Fernwärme wird dies deutlich. Sie gilt nicht nur deshalb als wichtig, weil die Umstellung von zentralen Kraftwerken auf emissionsfreie Wärmeenergie als machbar gilt. Gerade im städtischen Altbaubestand gilt Fernwärme auch als probate Alternative zu Wärmepumpen.

Im Jahr 2023 wurden in Deutschland insgesamt rund 359 Petajoule Fernwärme verbraucht. Im Bundesdurchschnitt werden heute erst neun Prozent aller Haushalte mit Fernwärme versorgt. Daher müssen alte Kraftwerke umgerüstet, neue dezentrale Kraftwerke angeschlossen, entsprechende Leitungstrassen geplant und Gebäude umgerüstet werden. Die KWP muss eine Vielzahl von Alternativen zu fossilen Energi trägern für die Wärmeerzeugung berücksichtigen.

Je nach Region spielt die Geothermie eine Rolle, andere geografische Besonderheiten ermöglichen den Einsatz von Großwärmepumpen, insbesondere bei Gewässern. Auch industrielle Abwärme ist eine noch zu wenig genutzte Ressource für die Zweitnutzung. Ebenso bieten moderne, wassergekühlte Rechenzentren, bei denen der Bedarf enorm steigt, eine interessante Perspektive insbesondere für die Nahwärmeversorgung.

Hinzu kommen Müllverbrennungsanlagen und Blockheizkraftwerke (BHKW). Insgesamt ist für das System Stadt ein komplexer Zusammenhang von zeitlichem Bedarf, Erzeugungskapazitäten, Energietransport sowie Speicherung zu modellieren. Dies gilt als mathematisch sehr anspruchsvolle Aufgabe. Die Quantifizierung der Kosten und des Bedarfs an Service und Wartung für die Modellierung ist eine Aufgabe, die dauerhaft geleistet werden muss. Die Experten gehen davon aus, dass die Wärmewende als kontinuierlicher Prozess gesehen wird und nicht, wie die politische Verpflichtung zur Wärmewende suggeriert, als einmalige Aufgabe.

Wie die Wärmewende finanziert werden soll, ist bei weitem noch nicht geklärt. Die Kostenschätzungen gehen weit auseinander. Das Wirtschaftsforschungsunternehmen Prognos AG beziffert sie bis 2030 auf 43,5 Milliarden Euro, für den Zeitraum 2030 bis 2045 auf 74,4 Milliarden Euro. Vor diesem Hintergrund ist die Planung entscheidend, der finanzielle Aufwand jedoch vergleichsweise gering.

Unsichere Märkte und unsichere Politik fordern die KWP

Verstärkt werden die hohen Anforderungen an die KWP durch die anhaltende Verunsicherung der Verbraucher:innen. Die Politik hat lange debattiert und verhandelt, bevor das Gebäudeenergie- und Wärmegesetz 2023 verabschiedet wurde. Nun ist unklar, wie sich die weltpolitischen Veränderungen und die Neuwahlen im Januar auf die politischen Rahmenbedingungen auswirken werden. Die Rahmenbedingungen werden sich schnell ändern, die inhaltliche Aufgabe der Energiewende bleibt.

Verbände und Unternehmen sind daher besorgt über die im Wahlkampf zugespitzte Diskussion um das sogenannte Wärmegesetz. Befürchtet wird eine erneute Verunsicherung und Investitionszurückhaltung, die vielen Unternehmen das Leben schwer machen würde. „Die Branche erwartet Stabilität, langfristige Planungssicherheit und einen Wettbewerb der Ideen zu der für Standort, Industrie und Haushalte wichtigen Umsetzung der Wärmewende. Die Leitplanken dafür bildeten die Grundzüge der Gesetzgebung und Fördersystematik aus dieser Legislatur”, betont Simone Peter, Präsidentin des Bundesverband Erneuerbare Energie e.V. (BEE).

Empfehlungen der Dena

Die Dena hat im Oktober im Rahmen ihres Kompetenzzentrums KWP einen Leitfaden zum Thema veröffentlicht, der wichtige Empfehlungen enthält. Zentrale Punkte sind die Aufforderungen, sich frühzeitig die politische Unterstützung in der Kommune zu sichern, ausreichend personelle und finanzielle Ressourcen bereitzustellen und geeignete externe Dienstleister mit ausreichender Expertise in diesem Bereich zu beauftragen. Da das Thema neu ist, sind viele Unternehmen in dieses junge Themenfeld eingestiegen, entsprechend heterogen ist das Know-how. Es wird empfohlen, alle relevanten Akteure innerhalb und außerhalb der Kommunalverwaltung zu identifizieren und einzubinden.

Kommunen sind für die KWP finanziell gut ausgestattet. Für die erstmalige Erstellung von Wärmeplänen stellt der Bund den Ländern von 2024 bis 2028 Mittel in Höhe von insgesamt 500 Millionen Euro zur Verfügung. Im November stellte das Kompetenzzentrum zudem die Ergebnisse seiner jährlichen KWW-Umfrage vor, die den Status quo, Hemmnisse und Potenziale von KWP aus kommunaler Sicht beleuchtet. Zentrales Ergebnis: Obwohl immer mehr Kommunen an KWP arbeiten, bleiben die personellen Ressourcen ein limitierender Faktor.

Auch fehlende Daten, z.B. für die Bestands- und Potenzialanalyse, werden häufig genannt. Die Beteiligung der betroffenen Organisationen und der Öffentlichkeit an den Planungen wird wiederum als aufwändig bewertet. Die Beteiligung erfolgt sehr unterschiedlich. Teilweise sind wichtige lokale Akteure wie Stadtwerke noch gar nicht in die Planungsprozesse eingebunden. Das Kompetenzzentrum hat auch versucht, den Personalmangel zu quantifizieren. So steht bei kleinen und mittleren Kommunen einer vorhandenen Vollzeitstelle ein geschätzter Bedarf von etwa eineinhalb Vollzeitstellen gegenüber. Gleichzeitig steigen die Planungskosten, allerdings weniger stark als erwartet. Im Vergleich zu 2023 werden die durchschnittlichen Kosten für Planungsleistungen in der Studie um elf Prozent höher angegeben. Laut Dena war mit einem höheren Kostenanstieg zu rechnen, da Planungsleistungen aufgrund des Inkrafttretens des Wärmeschutzgesetzes stärker nachgefragt werden.

Geoinformatik als Schlüssel

Die Geoinformatik ist ein Schlüsselwerkzeug der KWP. So kann z.B. die Bestandsaufnahme von kommunalen Wärmeplanungen, Quartiersprojekten oder Wärmenetzumbauten weitgehend automatisiert werden. Die Bestandsaufnahme erfordert oft noch einen hohen manuellen Aufwand. Für die gebäudescharfe Zusammenführung verschiedener Daten aus unterschiedlichen Quellen gibt es eine Reihe externer Dienstleister, die vor allem im Bereich der Geodaten kompetent sind. Der Aufbau von urbanen digitalen Zwillingen wird die Wärmeplanung in Zukunft noch stärker unterstützen.

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Startseite von INFRA im Internet: LBD bietet dabei ein innovatives Lizenzmodell per SaaS. Foto: LBD

Wie ein virtuelles Online-Game, nur mit fachlich hochbelastbaren Daten und Berechnungen: Die LBD-Beratungsgesellschaft mbH hat eine neue Version ihrer browserbasierten All-in-one-Software INFRA für die digtale, kommunale Wärmeplanung vorgestellt. Mit Hilfe von Geodaten und intelligenten Algorithmen werden alle Elemente der Wärmeplanung gemäß Wärmeplanungsgesetz abbildet. INFRA basiert dabei auf über 30 Jahren inhaltlicher Expertise des Unternehmens rund um die energiewirtschaftliche Beratung.

Kern der neuen Version ist das neue Feature „INFRA-Datenpilot“. Es ermöglicht Anwendern ein selbständiges und flexibles Datenmanagement auf Expertenniveau. So werden z.B. alle 3D-Gebäude- und Landschaftsmodelle inkl. Gebäudestrukturdaten, Baualtersklassen, Flurstücke, Baublöcke und Ortsteile aller Gemeinden in Deutschland vorgehalten, so dass Fachplaner und Ingenieurbüros neue Projekte selbstständig in kurzer Zeit anlegen können. Zudem ermöglicht INFRA eine selbstständige Verwaltung und Weiterverarbeitung der Daten. Über die Auswahl gezielter Up- und Download-Funktionen können so z.B. Daten von Versorgungsunternehmen einfach integriert oder gezielt aus dem System extrahiert werden.

„Mit INFRA stellen wir dem Markt ein agiles Werkzeug zur Verfügung, das den Analyse- und Planungsaufwand bei der Wärmeplanung erheblich reduziert und zugleich die Umsetzungswahrscheinlichkeit für Wärmenetze oder alternative Versorgungsszenarien deutlich steigert“, erläutert LBD-Geschäftsführer Sascha Schlosser. Damit wird das browserbasierte Tool zum fundamentalen Prozessbeschleuniger für die kommunale Wärmewende. Innerhalb von Mi- nuten können Kommunen als Mandanten angelegt werden. Daten aus öffentlich zugänglichen Quellen sind bereits im Tool integriert. Fachplaner und Ingenieurbüros können die Basisdaten selbstständig mit weiteren Informationen aus dem Untersuchungsgebiet ergänzen.

Im ersten Schritt ist für jedes Gebäude u.a. eine generische Wärmebedarfsschätzung hinterlegt, die spezifiziert und angereichert werden kann, so dass sukzessive zunehmend belastbare Daten zum Gesamtwärmebedarf erzeugt werden können. Im Tool kann dann auch individuell festlegen, bis wann Klimaneutralität angestrebt wird, wo vorhandene Abwärmequellen eingebunden werden sollen und auf Basis welcher Potenziale grüne Wärme erzeugt werden soll.

Machbarkeit mit wenigen Mausklicks

Mit dem neuen Feature Netzprojekt planer in INFRA können Versorgungsgebiete auf Knopfdruck geplant und die Kosten analysiert werden. Foto: LBD

Der Netzprojektplaner ist ein weiteres neues Feature, das speziell für die Planung von Wärmenetzen entwickelt wurde. „Er liefert nach dem 80:20-Prinzip eine belastbare Darstellung digital simulierter Wärmeprojekte für die lokale Wärmeplanung – vom Quartier bis zu ganzen Kommunen, von der Erzeugungsanlage über die automatisierte Trassenverlegung bis hin zum dynamischen Hausanschlussgrad. Am Ende stehen eine ganzheitliche Energiebilanz und eine erste Wirtschaftlichkeitsanalyse“, so Schlosser.

Wärmenetzgebiete werden algorithmisch ermittelt und ausgegeben, können aber auch frei mit dem Netzprojektplaner festgelegt und geprüft werden: Was kostet der Netzbau unter den zugrunde gelegten Prämissen? Ist das Wärmenetz wettbewerbsfähig zu alternativen Wärmeversorgungsoptionen wie Wärmepumpen oder synthetische Gasen? Welche Gebäude lassen sich nicht sinnvoll anschließen? Welche Netzlängen und Rohrstärken hätte das zukünftige Wärmenetz? „Das Tool erzeugt eine indikative Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, mitsamt Kosten, Deckungsbeiträgen und Materialkonzept“, erläutert Schlosser. „Wenn sich herausstellt, dass die getroffenen Annahmen wirtschaftlich nicht funktionieren, können diverse Eingangsparameter verändert sowie alternative Modelle ad hoc berechnet und geprüft werden.“

Sascha Schlosser. Foto: LBD

LBD stellt INFRA nach dem Modell Software-as a-Ser- vice (SaaS) zur Verfügung. So können Planer und Ingenieurbüros damit in den Kommunen restriktionsfrei arbeiten – professionell und flexibel. Rund 150 kaufmännische, energiewirtschaftliche sowie weitere allgemeine Prämissen und Parameter lassen sich individuell konfigurieren und parametrieren, in unterschiedlichen „Szenarien“ abspeichern und anwenden.

Diese Szenarien können in weiteren Projekten genutzt werden, da alle Projekte in einem Mandanten abgebildet und bearbeitet werden können. Dabei besteht auch die Möglichkeit, ggf. mehrere Gemeinden und Projektgebiete miteinander zu verknüpfen und zu beplanen, z.B. im Rahmen einer interkommunalen Wärmeplanung.

Wärmewende nimmt in 3D-Gestalt an

In der mancherorts noch eher zäh anlaufenden kommunalen Wärmeplanung könnte INFRA ein echter „Game Changer“ sein, meint Sascha Schlosser. „Wir haben die Reaktionen bei Kunden erlebt: Sie sind begeistert! Im Netzprojektplaner live zu sehen, wie sich innerhalb von Minuten Wärmenetze oder andere Potentiale für die erneuerbare Energieerzeugung konfigurieren, simulieren und prüfen lassen, wirkt überaus beflügelnd. Die Wärmewende, von der viele Akteure bislang oft noch eine abstrakte Vorstellung haben, nimmt vor den Augen der Betrachter in 3D-Gestalt an.

Der Software-Einsatz macht den Planungsprozess konkret, greifbar und erlebbar. Fundierte Entscheidungsgrundlagen ermöglichen eine realistische Meilensteinplanung. Durch die Verbindlichkeit der ad hoc bereitgestellten Berechnungen wird wertvolle Akzeptanz aufgebaut und zugleich im Planungsprozess kostbare Zeit eingespart, die wir unter anderen Umständen im Dekarbonisierungsprozess verlieren würden.“

www.infra-analytics.de

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Noch haben auch in Baden-Württemberg, Vorreiter im Bereich Wärmeplanung, viele Kommunen keine Planung vorgelegt, auch wenn es längst Pflicht ist.
Quelle: www.baden-wuerttemberg.de

Für die freiwillige kommunale Wärmeplanung stellt Baden Württemberg zusätzlich knapp 5,8 Millionen Euro für rund 230 weitere Kommunen bereit. Eine neue Karte der Landesanstalt für Umwelt zeigt zudem eine Übersicht über den aktuellen Stand der Wärmeplanung in Baden-Württemberg.

Das Land stellt zusätzlich rund 5,8 Millionen Euro für die freiwillige kommunale Wärmeplanung bereit. „Ich freue mich, dass wir rund 230 weitere Kommunen unterstützen können“, sagt Energieministerin Thekla Walker. Das Förderprogramm „Freiwillige kommunale Wärmeplanung“ war insbesondere in der zweiten Jahreshälfte 2023 stark nachgefragt. Zuletzt konnten im Mai 2024 in einer achten Fördertranche die Anträge von 69 Kommunen bewilligt werden. Doch die damals zur Verfügung stehenden Mittel reichten nicht für alle eingereichten Anträge aus. „Wir haben uns intensiv dafür eingesetzt, dass weitere Fördermittel bereitgestellt werden, um allen Kommunen im Land, die bis zum Stichtag einen Antrag eingereicht haben, eine Förderung anbieten zu können. Und wir waren erfolgreich“, freut sich Walker. „Das ermöglicht uns, die Hälfte der rechtlich bislang nicht verpflichteten Kommunen in Baden-Württemberg bei der kommunalen Wärmeplanung zu unterstützen.“ Insgesamt standen für die freiwillige kommunale Wärmeplanung bislang 12,2 Millionen Euro zur Verfügung. Rund 476 Kommunen in Baden-Württemberg gehen – neben den gesetzlich verpflichteten 104 großen Kreisstädten und Stadtkreisen – die Wärmeplanung freiwillig an.

„Im Gesamten betrachtet, haben sich inzwischen rund die Hälfte der Kommunen in Baden-Württemberg in Sachen Wärmeplanung auf den Weg gemacht oder diese bereits abgeschlossen. Beachtliche 80 Prozent der Bevölkerung haben somit einen Fahrplan in Aussicht, der ihnen aufzeigt, wie sie künftig klimafreundlich heizen können“, fasst Ministerin Walker zusammen. „Das ist ein toller Stand, der nicht zuletzt dem großen Engagement der Kommunen zu verdanken ist. Und es lohnt sich, dieses Engagement zu unterstützen. Denn von der Vorreiterrolle Baden-Württembergs bei der kommunalen Wärmeplanung profitieren die Bürgerinnen und Bürger durch frühzeitige Orientierung genauso wie die Kommunen, die planen und ausschreiben können sowie die Gewerke, die ihre Aufträge koordinieren können.“

Neue Karte zeigt Stand in den Kommunen

Einen guten Überblick über den aktuellen Stand der kommunalen Wärmeplanung im Land bietet eine neue Karte im Energieatlas der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW). Sie ist öffentlich einsehbar und zeigt, welche Kommune bei der Wärmeplanung – verpflichtet oder freiwillig – wo steht. Dabei wird unterschieden zwischen nicht begonnener, begonnener, bei der Behörde abgegebener und bereits geprüfter Planung. Die Karte wird jeden Monatsanfang aktualisiert.

Förderprogramm läuft weiter

Der Projektträger Karlsruhe (PTKA) arbeitet derzeit mit Hochdruck an der Prüfung und der Bewilligung der Förderanträge. Auch weiterhin können Anträge zum Förderprogramm „Freiwillige kommunale Wärmeplanung“ eingereicht werden. Durch die Vorgaben des Wärmeplanungsgesetzes (WPG) des Bundes sind künftig alle Kommunen verpflichtet, einen Wärmeplan zu erstellen. In Baden-Württemberg wird das WPG innerhalb der Änderung des Klimaschutz- und Klimawandelanpassungsgesetzes Baden-Württemberg (KlimaG BW) voraussichtlich Anfang 2025 umgesetzt. Dann stellt die Wärmeplanung eine Pflichtaufgabe der Kommunen dar, die mit sogenannten Konnexitätszahlungen finanziert wird.

www.baden-wuerttemberg.de

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Auf der Agenda der Städte und Gemeinden in Deutschland steht das Thema „Kommunale Wärmeplanung“ weit oben. Den laufenden Wärmenetzbetrieb transparent zu machen, ist einer der ersten Aufgaben. Denn dies öffnet die Sicht auf noch vorhandene Anschlusspotenziale im bestehenden Netz und vereinfacht die Ausbauplanung.

Visualisierung von Energiedaten im Energiemanagementsystem EDL-online von co.met (Messung einer Heizungsanlage). Grafik: co.met GmbH

Die Stadtwerke Völklingen, die Stadtwerke Saarlouis und die Iqony Energies GmbH zählen hier zu den Vorreitern. Die drei Unternehmen sind dabei, zusammen mit der Saarbrücker co.met GmbH an der Saar LoRaWAN-Projekte umzusetzen.

Wärmenetze transparent und zukunftsfit machen

Fernwärme – erneuerbar erzeugt und smart verwendet – spielt für das Erreichen der Dekarbonisierung der Wärmeversorgung in Städten und Gemeinden eine Hauptrolle. Die IoT-basierte Datengewinnung versetzt die Wärmeversorger in die Lage, ihre Wärmenetze transparent zu machen. Im Projekt funktioniert das so: Die kontinuierlich erhobenen Daten werden über ein flächendeckend vorhandenes LoRaWAN-Funknetz erfasst und in die IoT-Plattform PROGRES (eine co.met-Eigenentwicklung) übermittelt, wo sie aufbereitet und visualisiert werden. Dadurch hat der Wärmeversorger mittlerweile annähernd vollständige Transparenz über das physikalische Geschehen im Wärmenetz.
co.met steht dabei als erfahrener Messdatenbeschaffer, Lösungsanbieter und Integrator partnerschaftlich an der Seite der Versorger. Geschäftsführer Peter Backes: „Wir unterstützen Kunden bundesweit von der Hardware-Beratung über das Monitoring der Daten bis zum Aufbau von Schnittstellen für den Datenaustausch mit Peripheriesystemen.“

Kooperation verstärkt Nutzeneffekte

Die Stadtwerke in Völklingen und Saarlouis sowie Iqony Energies sind für die Leistungen von co.met anschauliche Beispiele. Am weitesten vorangeschritten ist das Projekt bei den Stadtwerken Völklingen, die zuvor schon andere kommunale IoT-Anwendungen realisiert hatten und sogar eine Verbindung zwischen IoT-Plattform und dem eigenen Abrechnungssystem aufgebaut haben. Es folgten Iqony Energies und die Stadtwerke Saarlouis.

Was das IoT-Projekt besonders macht ist die Zusammenarbeit der drei Unternehmen, durch die insbesondere in der Peripherie der Kernstandorte eine bessere LoRaWAN-Konnektivität entsteht. Im Sinne aller Netznutzenden kann dies zur höheren Datenverfügbarkeit und zur Erhöhung der Ausfall-, Funktions- und Betriebssicherheit der eingesetzten LoRa-Sensoren beitragen.

Iqony ist das verbindende Element in diesem synergetischen Dreier-Verbund. Der bundesweit tätige Spezialist für erneuerbare und klimafreundliche Wärmeversorgung betreibt u.a. in Völklingen und Saarlouis eigene Wärmenetze. Iqony rollt den IoT-Betrieb inzwischen unternehmensweit aus. Der Schwerpunkt liegt in der funkbasierten Messwertbeschaffung aus mittlerweile 1.750 Zählern in 18 Versorgungsgebieten in ganz Deutschland. Über 40 LoRaWAN-Gateways sind in Betrieb. Die Zahlen wachsen kontinuierlich.

Wie bewerten die Verantwortlichen die IoT-Projekte?

Dr. Karsten Wünsche, Geschäftsführer der Stadtwerke Völklingen Netz GmbH, sagt: „Das Leben in den Städten und Kommunen soll zum Wohle der Bürgerinnen und Bürger nachhaltiger und lebenswerter werden. Die LoRaWAN-Funktechnik ist ein Baustein dafür, da sie Daten energieeffizient und sicher von einer Vielzahl an Sensoren überträgt. Diese Daten können ‚schlau‘ und kostengünstig in unsere Prozesse integriert werden. Allein in Völklingen werden aktuell über zehn Antennensysteme rund 9.200 Zählerverbrauchsdaten und rund 30 Sensordaten übertragen.“
Thomas Heß, Abteilungsleiter Kundenservice der Stadtwerke Völklingen Netz GmbH, ergänzt: „Ziel ist es, die Verbrauchsdaten automatisiert ins Abrechnungssystem und die Sensordaten in der zentralen Leitstelle auflaufen zu lassen. Davon profitieren auch unsere Kunden, denn es sind keine Terminvereinbarungen für die Ablesungen mehr notwendig. Weitere kommunale Aufgaben im Hinblick auf das Management von Umwelt, Klima und Verkehrsräumen können zukünftig über weitere Sensoren miterledigt werden. Das übergreifende LoRaWAN-Netz mit dem verlässlichen Partner co.met ermöglicht uns eine noch intensivere Nutzung gerade in den überlappenden Netzgebieten und den unterschiedlichen Anwendungsgebieten.“

„Großes entsteht im Kleinen“

Nicolas Gouverneur, verantwortlich für Betriebsmanagement bei Iqony Energies, stellt fest: „Als Iqony Energies GmbH sind wir stolz, mithilfe von IoT-Technologien einen großen Beitrag zur Klimawende und CO2-Einsparung in Zusammenarbeit mit co.met leisten zu können. Großes entsteht bekanntlich im Kleinen, und somit können wir im Saarland von dem LoRaWAN-Netzwerk übergreifend profitieren. Mit der Fernauslesung von Wärmemengenzählern in unseren deutschlandweiten Versorgungsnetzen werden künftig wichtige Daten erhoben, welche uns helfen, die Netze zu optimieren und einen Netzausbau schneller voranzutreiben. Somit können wir noch schneller und effizienter einen großen Beitrag zur Dekarbonisierung in Deutschland leisten. Jetzt und in Zukunft.“

Demo-Anwendung in der Software PROGRES von co.met. Zu sehen ist eine Übersicht der Wärmezähler mit ihren Standorten. Die Messwerte werden in Echtzeit übertragen. Quelle: co.met GmbH

Dr. Ralf Levacher, technischer Geschäftsführer der Stadtwerke Saarlouis GmbH, kommt zu dem Schluss: „Die Energiewende und der Klimawandel stellen die Versorgungsunternehmen vor große Herausforderungen. Um diesen gerecht zu werden, setzen die Stadtwerke Saarlouis mit ihrer Digitalisierungsstrategie auf die Erhebung und Auswertung von Sensordaten. Neben den Zählerwerten sind das auch Daten aus den Trafostationen und Umweltsensoren. Die Umweltsensoren werden z.B. bei der Analyse von Starkregenereignissen und Trockenperioden eingesetzt. Auf Grundlage dieser Analysen können dann Präventionsstrategien zum Schutz der Bürger und der Infrastruktur entwickelt werden. Die Erfassung der Daten ist das eine, der Transport das andere. Hier setzen die Stadtwerke Saarlouis auf die Erfahrung von co.met, was den Aufbau von LoRaWAN-Netzen angeht. Der große Vorteil dieser Kooperation ist, dass die Infrastruktur von mehreren Akteuren genutzt werden kann. Deutlich wird das im Stadtteil Steinrausch. Hier werden die Wärmemengenzähler, die ebenfalls von der co.met geliefert werden, über unser LoRaWAN-Netz ausgelesen. Gleichzeitig führt der Aufbau unseres Netzes dazu, dass die Iqony ihre Zähler in den angrenzenden Stadtteilen auslesen kann.“

www.co-met.info

www.swvk-netz.de

www.iqony.energy

www.swsls.de

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INFRA|Wärme ist ein browserbasiertes Tool für die digitalisierte Wärmeplanung und unterstützt sowohl Kommunen und ihre Bürger:innen als auch Energieunternehmen. Es nutzt Geodaten und intelligente Algorithmen, um die Wärmeplanung ganzheitlich abzubilden – beginnend bei der Bestands- und Potentialanalyse bis hin zu Zielszenarien und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen gebäudescharf bis in das Jahr 2050. Anwender:innen erhalten damit ein Werkzeug, das die Planung, das Monitoring und die Fortschreibung des gesamten Wärmebereichs von der Erzeugung bis zum Verbrauch dauerhaft begleitet.

Potentiale von Fernwärme: INFRA|Wärme liefert dabei auch individuelle Mengengerüste und wirtschaftliche Kennzahlen (z.B. Investitionskosten oder Deckungsbeiträge). Quelle: LBD GmbH

„INFRA|Wärme schafft damit einen Digitalen Zwilling der Wärmeinfrastruktur als Begleiter für die zukünftige Transformation.“, sagt Sascha Schlosser, Geschäftsführer der LBD. In das Tool fließen Erfahrungen, Wissen und Daten der LBD aus 35 Jahren strategischer Unternehmensberatung im Energie- und Wärmebereich ein. Das zeigt sich vor allem in der Modellierung der Daten. Sie ist entscheidend, um auf Basis der individuellen Rohdatensätze konkrete und belastbare Zahlen und Szenarien für den Transformationsprozess zu erhalten. Das Ergebnis sind Analysen, Potentiale und Strategien, in die verschiedene Annahmen über zukünftige Preis- und Technologieentwicklungen einfließen.

Neben der Unterstützung der Kommunen bei der kommunalen Wärmeplanung, stehen auch die Transformationspläne und Machbarkeitsstudien vor allem für Stadtwerke und Netzbetreiber im Fokus. Die Ergebnisse von INFRA|Wärme sind dabei konform zum Bundesprogramm Effiziente Wärmenetze (BEW), d.h. sie berücksichtigen auch die Anforderungen für Förderungen beim Neu- und Umbau von Wärmenetzen.
Die Darstellung erfolgt auch über eine interaktive Kartenansicht, die alle Analysen und Szenarien visualisiert. „Das Tool unterstützt zudem alle aktuellen Anforderungen an die IT-Infrastruktur, wie zum Beispiel die Datenschutzgrundverordnung, Safety & Security-Aspekte oder Cloud-Verfügbarkeit“, so Schlosser. Wichtig sei auch, dass die szenarienbasierte Struktur es der LBD ermögliche, schnell und effizient rechtliche, finanzielle oder politische Rahmenbedingungen rund um die Wärmewende in die Modellierung einzubeziehen. „Wenn Kommunen ihre Ziele neuen Gegebenheiten anpassen wollen, geht das teilweise innerhalb von Minuten“, so Schlosser.

Vergleich der vollen Kosten für ein Zielszenario: Die Gebäude sind je nach Heiztechnologie farblich kodiert. Quelle: LBD GmbH

Entscheidet sich eine Kommune für die Nutzung von INFRA|Wärme, wird sie zunächst als „Mandant“ angelegt. Dann wird entschieden, welche Funktionsebenen bedient werden sollen. Das Angebot ist beliebig skalierbar, manche Kommunen entscheiden sich „nur“ für die Unterstützung bei der KWP, andere sehen das Angebot bereits als dauerhafte Plattform für die Wärmewende und führen ein permanentes Monitoring durch, das 1, 5 oder sogar 10 Jahre dauert. Es gibt auch kleinere Kommunen, die nur eine Vorprüfung in Auftrag geben, in der mit besonderem Blick auf die Möglichkeiten von Wasserstoff oder Fernwärme geprüft werden kann, wie tief die KWP für Kommunen dieser Größenordnung gehen muss.

Bestandsanalyse

Im ersten Schritt der Bestandsanalyse zeigt das cloudbasierte Tool die Gebäude-, Heizungs- und vorhandene Wärme- und Kälteinfrastruktur. Dabei werden alle gesetzlich vorgeschriebenen Elemente des Wärmeplanungsgesetzes abgebildet. Angereichert mit Informationen zur Gebäude- und Siedlungsstruktur kann der Wärmebedarf abgeschätzt werden.
Wenn vorhanden werden die Infrastrukturdaten oder Verbrauchsdaten der lokalen Netzbetreiber eingelesen. Wichtig ist dabei die so genannte Data Science, also das Wissen um Methoden und Prozesse bei der Verknüpfung und Analyse der Daten, für die die LBD umfangreiches Know-how aufgebaut hat.

Potenzialanalyse

Bei der Potenzialanalyse geht es darum abzuschätzen, welche Potenziale zur Treibhausgasminderung erschlossen werden können. Dabei werden vor allem verschiedene Themen zu Erneuerbaren Energien behandelt und geografisch verortet. Über das Tool können Potenziale für Abwärme, Biomasse, Fernwärme, Photovoltaik, Solarthermie und Windkraft identifiziert und qualifiziert ausgewertet werden.

Potentiale für Industriewärme. INFRA|Wärme gibt zu den jeweiligen Detailanalysen übersichtliche Karten aus. Quelle: LBD GmbH

Zielszenarien, Strategie und Maßnahmen

„Der wichtigste Teil sind die Umsetzungs- und Maßnahmenpläne im Rahmen der Handlungsstrategien“, so Schlosser. Die Berechnung von verschiedenen Zielszenarien geschieht vollständig in INFRA|Wärme. Für jedes Gebäude wird ein Vollkostenvergleich von den alternativen Heiztechnologien durchgeführt, sodass im Ergebnis für jedes Gebäude ein Zeitpunkt für einen Technologieswitch unter Berücksichtigung von Wirtschaftlichkeit und Emissionseinsparung ermittelt wird. Dies bildet die Grundlage zur Identifizierung von Fokusgebieten.

Durch das Zusammenspiel von Bestands- und Potenzialanalyse, sowie der daraus abgeleiteten Zielszenarienberechnung bildet INFRA|Wärme eine strategisch wertvolle Grundlage zur Ausarbeitung von Maßnahmen für eine klimaneutrale Zukunft der Kommune.
Das digitale Tool INFRA|Wärme ist somit eine Art Cockpit für Wärmeenergie. Es liefert alle technischen, wirtschaftlichen und energierelevanten Kennzahlen für die aktuellen Prozesse und prognostiziert diese Daten in die Zukunft. „Das schafft die notwendige Transparenz in diesem enorm wichtigen Transformationsprozess, die nicht nur für Stadtwerke und Kommunen unerlässlich ist, sondern auch die Basis für die notwendige Öffentlichkeitsarbeit darstellt“, so Schlosser.

www.lbd.de

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Eine Wärmekarte für ganz Deutschland haben das Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen und E.ON gemeinsam vorgestellt, die frei zugänglich ist. Sie liefert Informationen zu Wärmeversorgung, Technologien, CO2-Emissionen und Sanierungsstand für jede Kommune und jedes Postleitzahlgebiet in Deutschland. Sie zeigt den aktuellen Stand in allen rund 11.000 Kommunen und rund 30.000 Postleitzahlgebieten des Landes.

Sie zeigt auf einen Blick den Wärmebedarf, die CO2-Emissionen, die Verteilung der Heiztechnologien und die Sanierungsraten im Gebäudebestand an. Die Daten werden auf ebene von Bundesland, Stadt und kleinen Gemeinden beziehungsweise dem Postleitzahlengebiet modelliert und visualisiert. Die Wärmekarte basiert auf einer Technologieplattform des E.ON-Unternehmens DigiKoo, das Kommunen und andere Akteure bei einer digitalen und effizienten Wärmeplanung unterstützt.

Die Karte zeigt viele Fachdaten zur Wärmeerzeugung, den CO2-Emissionen, zu Sanierungsraten oder zum Gebäudebestand. Quelle: E.on

Klara Geywitz, Bundesministerin für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen: „Die Entwicklung einer digitalen und interaktiven Wärmekarte ist eine wirklich gute Initiative, die den Kommunen, den Bürgerinnen und Bürgern und den Unternehmen bei der Umstellung auf das klimafreundliche Heizen helfen kann. Sie flankiert unser neues Wärmeplanungsgesetz, mit dem die Länder und Kommunen das ganze Potenzial für die passende Wärmeversorgung vor Ort erschließen können. Schließlich ist die Anschaffung einer neuen Heizung kein Spontankauf. Sie bedeutet für Eigentümerinnen und Eigentümer eine Investition und setzt eine langfristige Planung voraus. Wer das Heizen umstellt, braucht viele Informationen und Antworten auf zahlreiche Fragen. Eine flächendeckende Wärmekarte kann dabei unter-stützen, Klarheit zu bekommen.”

E.ON-CEO Leonhard Birnbaum: „Die Klimaziele sind nur mit einer intelligent geplanten und effizient umsetzbaren Wärmewende erreichbar. Wir wollen dazu einen Beitrag leisten – pragmatisch, technologie-offen und mit einem konsequenten Fokus auf Digitalisierung. Mit unserer digitalen Wärmekarte unter-stützen wir Städte und Gemeinden beim Einstieg in die Wärmeplanung. Als Energiepartner von rund 6.000 Kommunen in Deutschland werden wir im zweiten Schritt konkret über Lösungen sprechen. Unseren Kundinnen und Kunden bieten wir Technologien und Lösungen, um Wärme klimafreundlich zu erzeugen und zu verteilen.“

www.eon.com/waermewende

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