Hotmaps: Neue Open-Source-Toolbox ermöglicht Städten und Regionen verbesserte Analyse und Planung ihrer Wärmeversorgung

05. Oktober 2020

Wie verteilt sich die Wärmenachfrage innerhalb von Regionen und Städten in Europa? Wo sind welche erneuerbaren Energiequellen vorhanden, um diese Nachfrage zu decken? Forschende des Fraunhofer ISI haben in einem Verbund aus Forschungsinstituten und Städten koordiniert von der TU Wien im EU-weiten Projekt Hotmaps an der Beantwortung solcher Fragen gearbeitet. Nun hat das Projektteam eine webbasierte Open-Source-Toolbox veröffentlicht, die es Städten, Regionen und Ländern in Europa ermöglicht, ihren Wärme- und Kältebedarf zu ermitteln, zu modellieren und darauf aufbauend Strategien zu entwickeln.

Die Hotmaps-Toolbox ermöglicht es unter anderem, den Wärme- und Kältebedarf der EU-Mitgliedsstaaten in einer GIS-Softwareumgebung darzustellen, mit der Verfügbarkeit erneuerbar erzeugter Energie abzugleichen und so auf lokaler, regionaler und nationaler Ebene Szenarien zur klimaneutralen Deckung des Bedarfs zu entwickeln. Das Online-Tool ist unter einer Open-Source-Lizenz kostenlos nutzbar und dank eines umfangreichen Datensatzes für alle Städte und Kommunen Europas sehr schnell einsatzbereit.

Ziel: Auf ungenutzte Potenziale aufmerksam machen

Das Fraunhofer ISI brachte insbesondere seine Expertise auf dem Gebiet der industriellen Abwärme in die Entwicklung der Toolbox ein. Dies umfasste (i) eine Datenbank für die Abwärme von Industriestandorten sowie (ii) ein Werkzeug zur Abschätzung der industriellen Abwärme für einzelne Standorte. Zudem entwickelten die Projektbeteiligten ein Instrument zur Bewertung des Potenzials für die Integration von Abwärme in Fernwärmenetze (iii). Das Werkzeug kann unter anderem zur Schätzung der Transportkosten für die Integration von Abwärme in Fernwärmenetze verwendet werden. Vorrangiges Ziel ist es, Kommunen, Städte und Länder auf ungenutzte Potenziale aufmerksam zu machen und ihre Planung zu verbessern. Die Toolbox wurde in sechs Profilregionen in Europa, darunter in Kooperation mit der Stadt Frankfurt am Main, erfolgreich getestet.

»Wir haben von unseren Profilregionen, wie beispielsweise dem Energiereferat Frankfurt, durchweg die Rückmeldung bekommen, dass die Hotmaps-Toolbox die regionale und kommunale Wärmeplanung effektiv unterstützt«, sagt Ali Aydemir vom Fraunhofer ISI. »Mit Hilfe der Toolbox können sich städtische Energieplaner beispielsweise schnell einen Überblick darüber verschaffen, wo der Wärmebedarf hoch genug ist, um Investitionen in Fernwärmeleitungen zu tätigen. So lassen sich Hot Spots leichter identifizieren, die dann in weiteren Analysen genauer untersucht werden können. Die Toolbox und ihre Standarddaten bieten zudem einen systematischen Rahmen für die strategische Wärmeplanung.«


Kontext: Mehr als die Hälfte des Energieverbrauchs in Deutschland ist auf die Bereitstellung von Wärme zurückzuführen, wobei die Produktion aus Erneuerbaren Energien immer noch unter 20 Prozent liegt. Um die nationalen Klimaziele für 2050 zu erreichen, ist daher ein schneller und deutlicher Wandel erforderlich. Die strategische Wärme- und Kälteplanung hat sich in dieser Hinsicht als ein wirksames und effizientes Instrument erwiesen und gewinnt daher immer mehr an Bedeutung. So sieht zum Beispiel die Novellierung des Klimaschutzgesetzes in Baden-Württemberg eine verbindliche Wärmeplanung für große Kreisstädte und kreisfreie Städte vor. Im besten Fall wird die Wärmeplanung durch entsprechende Software unterstützt. Hotmaps trägt diesem Bedarf Rechnung.

Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI analysiert Entstehung und Auswirkungen von Innovationen. Wir erforschen die kurz- und langfristigen Entwicklungen von Innovationsprozessen und die gesellschaftlichen Auswirkungen neuer Technologien und Dienstleistungen. Auf dieser Grundlage stellen wir unseren Auftraggebern aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft Handlungsempfehlungen und Perspektiven für wichtige Entscheidungen zur Verfügung. Unsere Expertise liegt in der fundierten wissenschaftlichen Kompetenz sowie einem interdisziplinären und systemischen Forschungsansatz.