Wirtschaftlichkeit von Wärmeverbünden

Die Schweiz hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2050 klimaneutral zu werden. Ein wichtiger Hebel ist dabei die Wärmeversorgung des Gebäudeparks. Zwar ging der Anteil an fossilen Heizungen zwischen 2021 und 2024 um fast 9% zurück (31.3.2021–31.1.2025), dennoch heizt immer noch mehr als die Hälfte der Schweizer Haushalte mit Öl oder Gas (61%) [1]. Zudem werden weiterhin neue fossile Heizungen installiert. Das trägt mit dazu bei, dass jedes Jahr über zehn Milliarden Franken ins Ausland fliessen für den Ankauf von fossilen Energieträgern [2].

Wärmeverbünde als Lösung

Eine mögliche Lösung für die Dekarbonisierung im Gebäudebereich sind Wärmeverbünde, die mit erneuerbarer Energie oder Abwärme betrieben werden. Sie ermöglichen eine nachhaltige und effiziente Wärmeversorgung, die fossile Brennstoffe ersetzen kann. Doch die Umsetzung solcher Projekte ist komplex, kostenintensiv und erfordert daher eine präzise Planung sowie umfangreiche Datengrundlagen.

Digitale Technologien als Unterstützung

Digitale Technologien, darunter Big Data, maschinelles Lernen und automatisierte Netzplanung, können hier eine entscheidende Rolle spielen. Sie unterstützen Unternehmen dabei, fundierte Entscheidungen zu treffen, Ressourcen zu optimieren und die Rentabilität von Wärmeverbünden zu maximieren.

Potenzialanalyse: Grundlage für erfolgreiche Netzwerke 

Der erste Schritt bei der Entwicklung eines Wärmeverbunds ist eine Potenzialanalyse. Insbesondere urbane Gebiete mit hoher Bebauungsdichte bieten ideale Bedingungen für Wärmeverbünde. Hier können zentrale Wärmequellen mit einer Vielzahl von Verbrauchern verbunden werden, was die Effizienz steigert. Die Potenzialanalyse umfasst daher die Identifikation geeigneter Wärmequellen und die Auswertung der Heizsysteme, die aktuell im potenziellen Wärmeverbunds-gebiet bestehen.

Digitale Planungstools wie etwa Swiss Energy Planning (SEP), in denen für jedes Gebäude laufend aktualisierte Daten zu Alter, Grösse, Nutzung, Heizsystem und Energieverbrauch hinterlegt sind sowie für jedes Gebiet Informationen zu potenziellen Energiequellen verfügbar sind, erleichtern diese Analyse erheblich. Mit ihnen können ungenutzte Energiequellen wie Abwärme von Rechenzentren oder industriellen Betrieben bzw. erneuerbare Wärmequellen wie Geotherme oder Seewasser identifiziert werden. Ausserdem lassen sich damit schnell geeignete Verbraucher finden. Dabei spielen Ankerkunden eine wichtige Rolle, also Grossverbrauchen wie Industrieanlagen oder öffentliche Einrichtungen, die durch ihren konstanten Wärmebedarf die Grundauslastung des Netzes sichern und dessen Wirtschaftlichkeit erhöhen (Beispiel in Fig. 1). KI-basierte Tools können ausserdem bei einer realistischen Prognose der Wärmelast und damit auch bei der Optimierung der Kundenanlagen helfen [3].

«Mit dem Energieportal können wir Liegenschafts-besitzer effizient informieren, ob – und falls ja, per wann – ihr Gebäude an die Fernwärme angeschlossen werden kann.»

Martin Kamber, CEO von ESB (Energie Service Biel/Bienne)

Planung und Entwicklung: Effizientes Design

War die Potenzialanalyse positiv, beginnt die Netzplanung – eine der anspruchsvollsten Phasen bei der Realisierung eines Wärmeverbunds. Um Wärmequellen und die Gebiete mit der höchsten Wärmebedarfsdichte möglichst effizient zu verbinden, helfen digitale Werkzeuge. Die Basis ist ein digitaler Zwilling. Damit lassen sich verschiedene Szenarien simulieren, was die Planung erheblich erleichtert. Dabei werden Parameter wie Leitungslängen, Kosten und geografische Gegebenheiten berücksichtigt. Automatisierte Algorithmen ermöglichen es, optimale Netzlayouts zu erstellen, die sowohl wirtschaftlich als auch technisch tragfähig sind (Fig. 2).

Verdichtung: Maximierung der Wirtschaftlichkeit

Eine hohe Wärmedichte ist entscheidend für die Effizienz eines Wärmeverbundes. Daher müssen nach der initialen Netzplanung durch gezielte Verdichtungsmassnahmen weitere Kunden erschlossen werden. Gebäude mit fossilen Heizsystemen und hohem Wärmebedarf, die noch nicht an das Netz angeschlossen sind, stellen hier das grösste Potenzial dar. Dabei können wiederum die bereits oben erwähnten digitale Plattformen mit gebäudespezifischen Daten helfen, diese Gebäude zu identifizieren.

Vertrieb: Kundenorientierte Ansätze

Die Umsetzung eines wirtschaftlichen Wärmeverbunds ist aber nicht nur ein technischer, sondern auch ein kommunikativer Prozess. Denn ein wesentlicher Aspekt ist, die als potenzielle Verbraucher identifizierten Kunden vom Anschluss zu überzeugen. Besonders erfolgreich sind Vertriebsstrategien, die auf personalisierte Ansätze setzen. Die Kombination digitaler Gebäudetools mit Kundendatenbanken (CRM-Systemen) ermöglicht es, potenzielle Kunden mit individuellen Angeboten gezielt anzusprechen.