Wärmenetze

Über Wärmenetze wird Nah- und Fernwärme, gegebenenfalls auch Dampf, zur Verfügung gestellt. Wärmenetze liefern Wärme zur Raumbeheizung, zur Trinkwassererwärmung oder als Prozesswärme. Die Einspeisung der Wärme in die Wärmenetze kann über unterschiedliche Quellen erfolgen, wie z. B. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen oder Solarthermie.

Etwa die Hälfte des gesamten Endenergieverbrauchs wird für den Wärmesektor benötigt. Dies verdeutlicht, dass eine Energiewende nur im Zusammenhang mit einer Wärmewende erfolgreich sein kann. Der Ausbau und die Modernisierung der Wärmenetze sind ein wichtiger Baustein der Wärmewende.

Allgemeine Informationen

Wie kann eine zukunftsfähige Wärmeversorgung aussehen?

Ein wichtiger Baustein für eine zukunftsfähige Wärmeversorgung ist der Bau und Ausbau lokaler Wärmenetze. Hierbei bietet sich eine effiziente Wärmeerzeugungstechnik an. Ein Beispiel hierfür ist die Kraft-Wärme-Kopplung mit dem Einsatz erneuerbarer Energien. Ein besonderer Vorteil liegt in der Nutzung lokal anfallender Wärmequellen. So kann zum Beispiel Abwärme aus der Industrie oder Wärme aus dem Erdboden (Geothermie) sinnvoll an Wärmeverbraucher verteilt werden. In Verbindung mit saisonalen Speichern kann außerdem Solarthermie großflächig erschlossen werden.

Welche Vorteile bieten zentrale Erzeugungsanlagen und regionale Energiequellen?

Durch die Zentralität der Erzeugungsanlagen werden Wohngebiete zum Beispiel von Brennstofflieferungen entlastet. Die Belastungen der Umgebungsluft kann durch effektive und entsprechend gewartete Abgasreinigungsanlagen ebenfalls verringert werden. Zudem spart sich jeder Nutzer den Platz für die Heizungsanlage, die Lagerflächen und große Energiespeicher. Diese Entlastung wirkt sich sowohl auf die Gebäudeplanung als auch auf den Wartungsaufwand positiv aus.

Die Nutzung regionaler Energiequellen und der regionale Betrieb des Netzes eröffnen neue Möglichkeiten. Dadurch kann Energie eingespart werden. Gleichzeitig wird die Freisetzung von Treibhausgasen reduziert. Außerdem wird die kommunale Wertschöpfung gesteigert. Dies stärkt letztlich die regionale Wirtschaft. Gesetze, Verordnungen und Vorschriften des Landes, des Bundes und der EU bilden den regulatorischen Rahmen. Förderprogramme unterstützen die Akteure bei der schrittweisen Umsetzung der Energie- und Wärmewende.

Wie kann die Energieeffizienz gesteigert werden?

Wesentlich ist die Erhöhung der Energieeffizienz durch

  • energetische Gebäudesanierungen
  • effiziente Gebäudetechnik
  • Effizienzsteigerungen in der Energieerzeugung und -nutzung sowie in den Produktionsprozessen.

Die nachhaltigste Energie ist diejenige, die nicht benötigt wird. Zukünftig sollen zunehmend emissionsarme Brennstoffe und erneuerbare Energien verwendet werden.

Daten und Kriterien

Wie hoch ist der Endenergieverbrauch in Baden-Württemberg?

In Baden-Württemberg wurden im Jahr 2022 275 Terawattstunden (TWh) Endenergie verbraucht.

Wie hoch ist der Anteil des Wärmesektors am Endenergieverbrauch?

Mit etwa 134 TWh hat der Wärmesektor einen Anteil von fast 49 %. Der Endenergieverbrauch von Wärme resultiert hauptsächlich aus der Beheizung von Gebäuden sowie der Erzeugung von Prozesswärme. Er verteilt sich auf die Sektoren Industrie, GHD (Gewerbe, Handel und Dienstleistungen) sowie die privaten Haushalte.

Um die Ziele des Klimaschutzgesetzes Baden-Württemberg zu erreichen, muss die Wärmeversorgung in Baden-Württemberg umgestaltet werden.

Welche Datenquellen wurden zur Erstellung der Karten verwendet?

Im Rahmen des durch das Land Baden-Württemberg geförderten Forschungsvorhabens SolnetBW wurde die Studie "Solare Wärmenetze für Baden-Württemberg Grundlagen | Potenziale | Strategien" erarbeitet. SolnetBW beziffert den Fernwärmebestand des Landes auf 587 Gemeinden mit Wärmenetzen (Wärmenetz: hier Nah- und Fernwärme). Dies bedeutet, dass mehr als die Hälfte der 1.101 Gemeinden in Baden-Württemberg ein Wärmenetz aufweisen. Da eine dichte Bebauung und eine hohe Einwohnerzahl oft auch mit einer hohen Wärmebedarfsdichte verbunden sind, steigt in großen Städten und Gemeinden die Wirtschaftlichkeit für Wärmenetze. Alle 22 Gemeinden ab 50.000 Einwohnern besitzen ein Wärmenetz. Von 78 Gemeinden mit 20.000 bis 50.000 Einwohnern weisen 74 Gemeinden ein Wärmenetz auf. Tendenziell gilt, je geringer die Einwohnerdichte der Gemeinde, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass kein Wärmenetz vorhanden ist.

Im Jahr 2011 wurde erstmals in Deutschland eine registergestützte Volkszählung (Zensus) durchgeführt, in der auch Daten zum Gebäude- und Wohnungsbestand erhoben wurden. Es wurden Informationen zum Wohnungsbestand, zu dem vorhandenen Wohnraum, zur Wohnraumnutzung, zum Gebäudealter und zur Beheizungsart der Gebäude abgefragt. Für jedes Gebäude in Baden-Württemberg liegen auf Basis des Zensus 2011 Angaben zur Heizungsart vor. Aus Datenschutzgründen sind diese Daten jedoch nicht frei zugänglich.

Eine weitere Datenquelle ist der AGFW, der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V., der nach eigener Aussage als unabhängiger Energieeffizienzverband die Fernwärme-, Fernkälteversorgung, die Speicherung, die Entwicklung und den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) sowie die Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien fördert. Gemeinsam mit seinen Mitgliedern engagiert sich der Verband für den sicheren, umweltschonenden und wirtschaftlichen Einsatz von Fernwärme und Fernkälte.

Der AGFW erstellt Berichte über den Anlagen- und Netzbestand seiner Mitglieder. Im öffentlichen AGFW-Hauptbericht 2020 wird von 142 registrierten Wärmenetzen in Baden-Württemberg berichtet. Davon werden 138 mit Warmwasser und 4 mit Dampf betrieben. Die Warmwassernetze haben eine Trassenlänge von insgesamt 1.922 km, womit die mittlere Trassenlänge eines Netzes etwa 14 km beträgt. Mit den Wärmenetzen werden insgesamt 39.205 Hausübergabestationen versorgt und etwa 35.060 Terajoule pro Jahr (TJ/a) Wärme eingespeist, bei etwa 1.130 Nutzungsstunden pro Jahr. Die vier Dampfnetze haben eine Trassenlänge von 90,7 km bei einer eine mittleren Trassenlänge von ca. 22,7 km ergibt. Bei etwa 2.000 Nutzungsstunden pro Jahr werden 1.187 Hausübergabestationen mit rund 3.600 TJ/a versorgt. Zusätzlich sind dem AGFW in Baden-Württemberg zwei Kältenetze bekannt, die in 1.400 h/a etwa 193 TJ Kälte über 75 Übergabestationen abgeben (alle Zahlen gemäß AGFW Hauptbericht 2020).

Der Bau von effizienten Wärme- und Kältenetzen wird teilweise auch durch das Land und den Bund gefördert. Zur Steigerung der Energieeffizienz im Bereich der Strom- und Wärmeerzeugung wird zum Beispiel der Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung durch die Bundesregierung über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrollen (BAFA) unterstützt. So sieht das Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWKG) auch eine investive Förderung für Wärme- und Kältenetze vor. Laut BAFA wurde in Baden-Württemberg über diesen Weg bis zum Jahr 2016 der Bau oder die Erweiterung von etwa 250 Wärmenetzen gefördert.

Auch das Land fördert gemeinsam mit der EU indirekt durch die Förderung von Bioenergiedörfern den Bau von klimafreundlichen Wärmenetzen. Der Begriff "Bioenergiedorf" ist nicht klar definiert, bedeutet jedoch, dass eine Gemeinde sich bilanziell zu 50 % mit Strom und Wärme selbst versorgen (können) muss. Die Energie muss überwiegend aus Biomasse erzeugt werden. Außerdem sollten weitere erneuerbare Energien eingesetzt werden und die Energieeffizienz sollte möglichst hoch sein. Für die Wärmeversorgung wird in einem Bioenergiedorf also fast immer auch ein Wärmenetz benötigt. Baden-Württemberg ist bezüglich der Bioenergiedörfer Vorreiter in Deutschland. Mehr zu Bioenergiedörfern ist im Themenbereich Praxisbeispiele - Bioenergiedörfer zu finden.

Mit dem Landeskonzept Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) von Juli 2015 will Baden-Württemberg auch den Ausbau effizienter KWK-Anlagen und Wärmenetze im Land vorantreiben. Hierzu wurden bei der Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH (KEA) das Kompetenzzentrum Wärmewende und die Wissensportale Kraft-Wärme-Kopplung und Wärmenetze eingerichtet, eine BHKW-Begleitberatung in die Wege geleitet und das Landesförderprogramm für energieeffiziente Wärmenetze gestartet. Mit dem Förderprogramm "Energieeffiziente Wärmenetze" soll mit drei Förderbausteinen der Bau und die Erweiterung von Wärmenetzen, sowie die Erstellung von Wärmeplänen als Grundlage für Wärmenetze gefördert werden. Im Rahmen des Programms wurden außerdem fast flächendeckend im Land zehn Beratungs- und Netzwerkinitiativen zum Ausbau effizienter Wärmenetze gegründet. 

Bei der Vielzahl von Datenquellen mit ihren unterschiedlichen Ansätzen und ihrer unterschiedlichen Datentiefe, zeigen sich Probleme bei der Auswertung wie beispielsweise Doppelungen von Anlagen. Im Juni 2016 wurde daher ein Workshop zum Thema "Erfassung von KWK-Anlagen und Wärmenetzen" durchgeführt, an dem Experten verschiedener Institutionen wie Verband kommunaler Unternehmen e. V. (VKU), Verband für Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (VfEW), Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH (KEA), Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH (ifeu) aktiv teilnahmen.

Die erzielten Resultate aus dieser Veranstaltung dienten als Grundlage für eine landesweite Fragebogenaktion bei Stadtwerken und potenziellen Betreibern von Wärmenetzen, mit der Ende 2016 begonnen wurde. Der Fragenkatalog umfasst Angaben zu den Betreibern, den Wärmenetzen und den Wärmeerzeugungsanlagen in den Netzen. Zusätzlich wurden Daten zu weiteren KWK-Anlagen der Betreiber abgefragt. Die Beantwortung der Fragen war freiwillig, die Rückmeldungen variierten in ihrer Tiefe.

In der Karte Wärmenetze Steckbriefe sind die Wärmenetze aus den Rückmeldungen der Akteursbefragung aufgezeigt sowie, farblich hinterlegt, die Anzahl der Gebäude, die laut Zensus 2011 in der Gemeinde fernwärmeversorgt sind.

Die berichteten Netze werden nicht in genauen Netzplänen dargestellt, sondern, je nach Datenverfügbarkeit, in der Gemeinde verortet. Weitere Netz- und Anlageninformationen können bei Klick auf das entsprechende Netz-Icon in der "Objektinformation", bzw. dort unter dem Eintrag "Steckbrief" in Projektsteckbriefen abgerufen werden. Hier sind zum Beispiel Angaben zur Netzlänge, der Anschlussleistung, der jährlich abgegebenen Wärmemenge oder der Anlagen, die das Netz versorgen, zu finden. Des Weiteren sind Informationen zu einem geplanten Netzausbau oder Erweiterungen aufgeführt.

Berechnungen und Modelle

Wie wurden die Daten des Zensus für den Energieatlas ausgewertet?

Für jede Gemeinde wird die Anzahl der Gebäude insgesamt und die Anzahl der Gebäude mit Fernwärmeversorgung angegeben. Die Gemeindeflächen werden eingefärbt nach der Anzahl der in dieser Gemeinde mit Fernwärme versorgten Gebäude.

Die Ergebnisse des Zensus liegen auf Bundes-, Länder-, Kreis- und Gemeindeebene vor. Die Daten sind frei zugänglich und wurden von www.zensus2011.de heruntergeladen und aufbereitet (Direktlink zu den Ergebnissen des Zensus 2011, Download der Tabelle "Gebäude und Wohnungen" im Excel-Format).

Für jede Gebietseinheit werden die Ergebnisse der Befragung detailliert dargestellt. Für die Kartendarstellung wurden Daten zu den Gebäuden mit Wohnraum nach Heizungsart ausgewertet. Die Daten beinhalten die Anzahl der Gebäude insgesamt und je Heizungsart. Die Auswertungen wurden für alle Gemeinden in Baden-Württemberg sowie für Landkreise vorgenommen. Außerdem können Bundesländer untereinander verglichen werden.

Wie wurde mit bestimmten Werten in den Zensusdaten umgegangen?

Einige Datenfelder im Zensus-Datensatz sind mit zusätzlichen Symbolen versehen. Diese Daten/Zahlen wurden aus Datenschutzgründen durch das Statistische Bundesamt verändert. Weitere Informationen zum Zensus und den hierfür verwendeten Methoden und Verfahren sind hier zu finden.

Für die Auswertung im Energieatlas wurden folgende Anpassungen vorgenommen:

Tabelle: Veränderte Datenfelder im Zensus-Datensatz

Symbol Bedeutung in Zensus Verfahren im Energieatlas
- Nichts vorhanden (dies kann ggf. durch das angewendete Geheimhaltungsverfahren bedingt sein). Die Zeichen wurden in 0 (null) umgewandelt und als Null-Werte angesehen. Die Werte sind gekennzeichnet.
/ Keine Angabe, da Zahlenwert nicht sicher genug. Symbol war in verwendetem Datensatz für Baden-Württemberg nicht vorhanden.
0 Weniger als die Hälfte von 1 in der letzten besetzten Stelle, jedoch mehr als nichts. Symbol war in verwendetem Datensatz für Baden-Württemberg nicht vorhanden.
( ) Aussagewert ist eingeschränkt, weil der Zahlenwert durch das Geheimhaltungsverfahren relativ stark verändert wurde. Die Zahlen wurden so übernommen wie sie im Feld stehen. Die Werte sind gekennzeichnet.
. Keine Angabe, weil der Zahlenwert geheim zu halten ist oder durch das Geheimhaltungsverfahren zu stark verändert wurde. Symbol war in verwendetem Datensatz für Baden-Württemberg nicht vorhanden.
  Abweichungen in den Summen durch Runden der Zahlen.  

Die Werte sind in der Objektinformation auf der linken Seite der Karte entsprechend gekennzeichnet.

Wie wurde mit den Werten auf Gemeindeebene umgegangen?

Auf Gemeindeebene wurden folgende Ersetzungen vorgenommen:

Anzahl Werte in Klammer "( )":

  • Spalte "Fernheizung": Für 189 Gemeinden, bzw. 17 % aller Werte/Gemeinden, ist der Wert nicht belastbar.
  • Spalte "Insgesamt": Für 10 Gemeinden, bzw. 0,9 % ist der Wert nicht belastbar.

Anzahl Werte mit Minus-Zeichen "-":

  • Spalte "Fernheizung": Für 162 Gemeinden, bzw. 15 % aller Werte/Gemeinden, ist der Wert nicht belastbar.
  • Spalte "Insgesamt": 0.

Die Einschränkungen durch "( )" und "-" sind hauptsächlich bei kleinen Gemeinden mit wenigen Gebäuden bzw. Wohnungen zu finden. Dies ist höchstwahrscheinlich durch die Gesamtanzahl an Gebäuden und Wohnungen zu erklären. Je mehr Gebäude bzw. Wohnungen es in einer Gemeinde gibt, desto weniger Datenschutzmaßnahmen müssen getroffen werden.

Wie wurde in der Karte Wärmenetze auf Gebietsebene der Anteil der Heizungsarten klassifiziert?

Für die Gemeinde- und die Kreisebene wurde derselbe (frei erhältliche) Datensatz wie für die Karte Wärmenetze Steckbriefe verwendet und die Anteile der Beheizungsarten berechnet. Die Anteile wurden in Klassen aufgeteilt.

In der Karte sind die Gemeinde- oder Kreisflächen eingefärbt nach dem Anteil an fernwärmeversorgten Gebäuden laut nachfolgender Legende:

Tabelle: Legende der Karte "Wärmenetze Steckbriefe"

  > 30 - 37 % wenige Gebäude
  > 20 - 30 % wenige Gebäude
  > 10 - 20 % sehr wenige Gebäude
  > 3 - 10 % sehr wenige Gebäude
  > 2 - 3 % sehr wenige Gebäude
  > 1,5 - 2 % sehr wenige Gebäude
  > 1 - 1,5 % sehr wenige Gebäude
  > 0,75 - 1 % sehr wenige Gebäude
  > 0,5 - 0,75 % sehr wenige Gebäude
  <= 0,5 % sehr wenige Gebäude
  0 % keine Gebäude

Die Zensus Gebäude und Wohnungszählung 2011 wurde gebäudescharf durchgeführt. Für die Auswertung auf Gemarkungs-, Ortslage- und Baublockebene standen diese Daten zur Verfügung. Aus Datenschutzgründen wurden die Daten jedoch aggregiert und klassiert.

Die Angaben zur Heizungsart eines jeden Gebäudes wurden auf Baublockebene von mindestens 15 Gebäuden aggregiert. Anschließend wurde der prozentuale Anteil an Gebäuden im Baublock für jede Heizungsart berechnet. Die Anteile wurden in nachfolgende Klassen aufgeteilt:

Tabelle: Klasseneinteilung der Heizungskategorien

  80 - 100 % sehr viele Gebäude
  60 - 79 % viele Gebäude
  40 - 59 % einige Gebäude
  20 - 39 % wenige Gebäude
  1 - 19 % sehr wenige Gebäude
  0 % keine Gebäude

Gemäß dieser Klasseneinteilung wurde jede Heizungskategorie auf Baublock-, Ortslage- und Gemarkungsebene ausgewertet.

Die Karte Wärmenetze Gebietsübersicht zeigt die im Zensus erhobenen Daten in detaillierterer Form als Zoomstufen von der Kreis bis auf die Baublockebene. Die Flächen werden je nach Zoomstufe nach der Klassierung und dem Anteil der Gebäude mit Fernwärmeversorgung eingefärbt.

Unschärfen und Abweichungen

Durch die datenschutzbedingte Klassifizierung ist die Aussagekraft, vor allem auf Gemarkungsebene, kritisch. Vorhandene Wärmenetze versorgen selten 20 % oder mehr Gebäude eines Stadtteils. Die Klasse von 1 - 19 % jedoch schließt auch sehr kleine Wärmenetze oder Fehlangaben aus der Zensus-Befragung mit ein, so dass viele Gemarkungen in Baden-Württemberg in diese Klasse fallen. Dies erschwert eine präzise Unterscheidung zwischen tatsächlich versorgten Gebieten und potenziellen Datenabweichungen. Auf Baublock- und auf Ortslageebene kann die Befragung jedoch gute Einblicke in die im Jahr 2011 mit Fernwärme versorgten Gebiete geben.