Aus der Branche

Was ist Transformationsplanung Fernwärme?

• aktualisiert im Februar 2023 - lesen Sie auch eine Kurzfassung in der Februar-Ausgabe der Zeitung für kommunale Wirtschaft (Abonnement notwendig)

Mit der ersten Novelle des Bundesklimaschutzgesetz (KSG) hat sich die Bundesregierung im Jahr 2021 zum Ziel gesetzt, dass Deutschland spätestens zum Jahr 2045 Netto-Treibhausgasneutralität erreicht. Im europäischen Klimagesetz, welches im Rahmen des European Green Deals veröffent-licht wurde, wird festgeschrieben, dass die Europäische Union (EU) spätestens im Jahr 2050 klima-neutral wird. Daraus folgt, dass die die Energie- und Wärmeversorgung in der EU bis 2050 klima-neutral zu gestalten ist, in Deutschland sogar bis zum Jahr 2045.

Die Wärmeversorgung in Deutschland

In Deutschland ist die Wärmeversorgung für mehr als 52 % des Endenergieverbrauchs verantwortlich. Im Jahr 2021 lag der Anteil von Erneuerbaren Energien mit 41,4 % in dem Sektor Strom wesentlich höher als im Sektor Wärme, in dem lediglich 16,7 % durch Erneuerbare Energien eingesetzt worden sind.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbildung 1: Entwicklung des Einsatzes Erneuerbarer Energien im Wärmesektor (eigene Darstellung auf Basis der AGEE Stat 2022)

Aus diesem Grund trat am 15.09.2022 die Bundesförderung für effiziente Wärmenetze (BEW) in Kraft. Diese gilt als Nachfolger des Förderprogramms zum Modellvorhaben Wärmenetzsysteme 4.0 (WNS 4.0). Die BEW hat zum Ziel, einen Beitrag zur Erreichung der Treibhausgasneutralität besonders der Wärmeversorgung bis zum Jahr 2045 zu leisten. Dazu soll die Identifikation von und die Investitionen in Maßnahmen angereizt werden, mit denen auf der einen Seite der Wärmebedarf z.B. über Sanierung des bestehenden Gebäudebestands reduziert wird und auf der anderen Seite der Anteil erneuerbarer Energien und Abwärme in Wärmenetzen in Deutschland gesteigert wird. Insgesamt soll so der Ausstoß von Treibhausgasemissionen von Wärmenetzen deutlich verringert werden.

Die Bedeutung und Notwendigkeit der Transformation von Wärmenetzen lässt sich durch die Erklärung vom Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz Robert Habeck im Rahmen der Veröffentlichung der BEW unterstreichen:

„Mit grünen Wärmenetzen leisten wir einen Beitrag zur Versorgungssicherheit und verringern unsere Abhängigkeit von fossilen Energieimporten. Mit der neuen Förderung investiert die Bundesregierung in stabile Wärmepreise und eine klimafreundliche Energieversorgung. Wärmenetze sind der Schlüssel, wenn wir das Heizen treibhausgasneutral machen wollen. Sie erschließen klimafreundliche Wärmequellen, die durch dezentrale Heizungen im Haus nicht nutzbar sind – darunter tiefe Geothermie, die ganzjährig, verlässlich und bei jedem Wetter hohe Temperaturen liefern kann. Wir bringen hier zukunftsorientierte Energiepolitik auf die Straße.“

Insgesamt unterscheidet die BEW zwischen vier zeitlich aufeinander aufbauenden Modulen:

• Modul 1: die Förderung von Transformationsplänen oder Machbarkeitsstudien,
• Modul 2: die systemische Förderung eines Wärmenetzes (Investitionsförderung),
• Modul 3: die Förderung von Einzelmaßnahmen an einem Wärmenetz
• Modul 4: die Betriebskostenförderungen für Solarthermieanlagen und Wärmepumpen

Was umfasst der Transformationsplan für ein Fernwärmenetz nach BEW?

Im Folgenden wird auf das Modul 1 und im Besonderen auf die Erstellung von Transformationsplänen genauer eingegangen. Transformationspläne sollen dem Zweck dienen „den zeitlichen, technischen und wirtschaftlichen Umbau bestehender Wärmenetzsysteme über einen längeren Zeitraum mit dem Ziel einer vollständigen Versorgung der Netze durch erneuerbare Wärmequellen bis 2045 darzustellen“.

Gefördert werden in Modul 1 sowohl die Erstellung von Transformationsplänen und Machbarkeitsstudien als auch die Planungsleistungen, angelehnt an die Leistungsphasen der Honorarabrechnung für Architekten und Ingenieure (HOIA) 1-4. Die Art und der Umfang der Förderung ergeben sich wie folgt:

• Nicht rückzahlbarer Zuschuss zu den Kosten für die Erstellung von Transformationsplänen bzw. Machbarkeitsstudien
• 50 Prozent der förderfähigen Kosten werden gefördert
• Der Bewilligungszeitraum (ab Erlass des Zuwendungsbescheids) beträgt zwölf Monate und kann auf Antrag einmalig um bis zu zwölf Monate verlängert werden
• Die maximale Fördersumme beträgt 2 Millionen Euro pro Antrag

Ein förderfähiger Transformationsplan muss konkrete Maßnahmen in bestimmbaren Zeithorizonten sowie die dafür notwendigen Ressourcen darlegen. Die BEW unterteilt einen Transformationsplan in 6 Arbeitsschritte, für die jeweils eine Reihe von Mindestanforderungen gelten, welche als Voraussetzung für dessen Förderfähigkeit dienen. Im Folgenden werden diese Mindestanforderungen skizziert.

1. IST-Analyse des Untersuchungsgebietes

Zunächst ist die genaue Definition des im Transformationsplan untersuchten Wärmenetzes bzw. Netzteils notwendig. Die IST-Analyse im Rahmen des Transformationsplans eines Wärmenetzes besteht aus der Wärmeverbrauchs- und Wärmebedarfsermittlung, der IST-Analyse des Wärmenetzes und der IST-Analyse der zentralen Wärmeerzeugung.

2. Potentialermittlung erneuerbarer Energien und Abwärme

Im Rahmen der Potentialermittlung der erneuerbaren Energien und der Abwärme sind alle Potenziale und die Einsatzmöglichkeiten der erneuerbaren Energien und Abwärmequellen näher zu erörtern und räumlich zuzuordnen. Es stehen dabei die Verfügbarkeiten der jeweiligen Wärmequellen im unmittelbaren Netzgebiet und dessen Umgebung Vordergrund. Bei erneuerbaren Wärmequellen/Energieträgern werden folgende Wärmepotenziale unterschieden, für welche unterschiedliche Anforderungen bezüglich der Potentialermittlung im Transformationsplan bestehen:

• Solarthermie,
• Geothermie,
• Umweltwärme (z.B. Luft, Erdwärmekollektoren, Erdwärmesonden, Grundwasser, Flusswasser, Seewasser, Abwasser) und

3. SOLL-Analyse des Wärmenetzes (inkl. Primärenergieeinsparung und CO2-Einsparung)

Die SOLL-Analyse stellt alle Wärmeerzeuger, Übergabestationen und technischen Parameter des zukünftigen Wärmenetzes dar. Die SOLL-Analyse skizziert das treibhausgasneutrale Wärmenetz, welches spätestens im Jahr 2045 realisiert werden muss, anhand der gleichen Parameter wie bei der IST-Analyse und beinhaltetet ein langfristiges Wärmebedarfsszenario. Anhand der SOLL-Analyse werden Maßnahmenpakete über einen Zeitraum von 4 Jahren nach Abgabe des Transformationsplans definiert. Die jeweiligen notwendigen Maßnahmen beinhalten die Maßnahmen bei den Endkunden, am Wärmenetz und in neue treibhausgasneutrale Wärmeerzeuger.

Zudem werden im Rahmen der SOLL-Analyse die Primärenergieeinsparung und die CO₂-Einsparung zu ermittelt. Dabei wird der IST- und der SOLL-Zustand der Wärmeversorgung verglichen.

4. Kostenrahmen

Der Kostenrahmen beinhaltet die ökonomische Betrachtung der Maßnahmen, welche die Treibhausgasneutralität des Wärmenetzes sicherstellen. Ein Kostenrahmen des Transformationsprojekts inkl. eines Wirtschaftlichkeits- und Finanzierungskonzeptes müssen dabei angefertigt werden. Im Rahmen eines Wirtschaftlichkeits- und Finanzierungskonzeptes sollten die benötigten Investitionssummen der einzelnen Komponenten des Wärmenetzes überschlagsartig dargestellt werden. Für ein ökonomisch funktionsfähiges Wärmenetz müssen die betriebs- und verbrauchsbedingten Kosten geschätzt werden. Die Analyse der Wirtschaftlichkeit des zukünftigen Wärmenetzes umfasst unter anderem die resultierenden Wärmebezugskosten für Verbraucher.

Zuletzt muss die Finanzierung der mit der Transformation verbundenen Investitionssummen untersucht werden. Hierbei sind Risikoanalysen und eine Kostenvorgabe festzulegen, welche die maximalen Randbedingungen zur Finanzierbarkeit des Transformationsplans darstellen.

5. Pfad zur Treibhausgasneutralität mit den Wegmarken 2030, 2035, 2040, 2045

Damit eine kontinuierliche Transformation des Wärmenetzes bis hin zu Treibhausgasneutralität sichergestellt wird, stellt der Pfad zur Treibhausgasneutralität einen Zeitplan zur Umsetzung des in der SOLL-Analyse des Wärmenetzes angedachten Versorgungskonzeptes dar. Hierbei müssen sowohl für den IST-Zustand als auch die Jahre 2030, 2035, 2040, 2045 folgende Parameter dargestellt werden und die Zielerreichung mit den dafür umzusetzenden Maßnahmen erläutert werden.

• Anteil erneuerbarer Energien ohne Biomasse (in % und GWh/a für die jeweilige Wegmarke und Erläuterung der hierfür notwendigen umzusetzenden Maßnahmen)
• Anteil Biomasse (in % und GWh/a für die jeweilige Wegmarke und Erläuterung der hierfür notwendigen umzusetzenden Maßnahmen)
• Anteil Abwärme (in % und GWh/a für die jeweilige Wegmarke und Erläuterung der hierfür notwendigen umzusetzenden Maßnahmen)
• Anteil gasbefeuerter KWK-Anlagen (in % und GWh/a für die jeweilige Wegmarke)
• Anteil gas- und ölbefeuerter Kesselanlagen (in % und GWh/a für die jeweilige Wegmarke)
• Anzahl Endkunden
• Anzahl Gebäude und Wohneinheiten
• Trassenlänge (Netzgröße) (in km)
• Gesamtwärmebedarf (in GWh/a)
• Temperaturniveau (in °C für Vorlauf und Rücklauf)

6. Ggf. Maßnahmen zur Bürgereinbindung und Stärkung der Akzeptanz

Maßnahmen zur Bürgereinbindung stellen keine zwingende Voraussetzung für einen Transformationsplan im Sinne der BEW dar, sind jedoch förderfähig. Sie dienen zur Informierung der Bürger und zur Einbindung dieser in den Transformationsprozess. Werden Maßnahme zur Bürgereinbindung durchgeführt oder geplant, sind für bereits durchgeführte Maßnahmen die wesentlichen Faktoren und Erkenntnisse aus den Veranstaltungen/Maßnahmen zu dokumentieren. Geplante Maßnahmen müssen aufgelistet werden und pro Maßnahme sind Inhalte sowie Ziele zu definieren.

Die Bestandteile des Transformationsplans werden in Abbildung 2 zusammenfassend visualisiert.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbildung 2: Bestandteile eines Transformationsplans gemäß BEW (eigene Darstellung)

Im Rahmen des Moduls 1 der BEW sind zusätzlich zu den genannten Inhalten des Transformationsplans konkrete Planungsleistungen angelehnt an die Leistungsphase 2-4 der HOAI förderfähig und für die Umsetzungs- und Betriebskostenförderung der Module 2-4 notwendig. Auch für die Planungsleistungen gelten bestimmte Mindestanforderungen an folgende Bestandteile, auf die im weiteren Artikel jedoch nicht gesondert eingegangen werden soll:

• Wärmeerzeugung
• Wärmesenken/-kunden
• Wärmenetz
• Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik (MSR-Technik) inkl. Digitalisierungskomponenten
• Genehmigungsfähigkeit
• Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
• Zeit- und Ressourcenplan

Abgrenzung des Transformationsplan von der Machbarkeitsstudie

Neben der Erstellung von Transformationsplänen kann im Modul 1 der BEW auch die Durchführung von Machbarkeitsstudien gefördert werden. Eine Gemeinsamkeit der Instrumente liegt in dem vorgegebenen Mindestumfang für die Förderfähigkeit. Beide müssen auf die Wärmeversorgung von mehr als 16 Gebäuden oder mehr als 100 Wohneinheiten ausgerichtet sein, und schließen somit nahtlos an die Wärmenetzförderung der BEG an, welche kleine Wärmenetze von einer Größe bis zu 16 Gebäuden oder 100 Wohneinheiten fördert. Was ist jedoch der genaue Unterschied zwischen Transformationsplänen und Machbarkeitsstudien?

Unter dem Begriff Transformationsplan ist die zeitliche, technische und ökonomische Abbildung des Umbaus bestehender Wärmenetze, mit dem Ziel der Erreichung der Treibhausgasneutralität bis spätestens 2045, zu verstehen.

Hingegen beschäftigt sich eine Machbarkeitsstudie mit der zeitlichen, technischen und ökonomischen Realisierbarkeit eines neuen, treibhausgasarmen Wärmenetz mit überwiegend erneuerbarer Wärmeerzeugung. Die Fördervoraussetzung der BEW für eine Machbarkeitsstudie ist ein Anteil von mindestens 75 % Erneuerbarer Energien und Abwärme bei Inbetriebnahme des geplanten Wärmenetzes. Zudem ist, wie auch beim Transformationsplan, ein Zielbild des treibhausgasneutralen Wärmenetz und der verbundene Transformationspfad mit Wegmarken für die Jahre 2030, 2035 und 2040 zu skizzieren.

Abgrenzung der Transformationsplanung und der kommunalen Wärmeplanung

Neben der Transformationsplanung von Fernwärmenetzen dient die kommunale Wärmeplanung als wichtigstes Instrument der koordinierten Wärmewende in Deutschland. In diesem Abschnitt wird erläutert, inwiefern die BEW die Transformationsplanung und die Durchführung von Machbarkeitsstudien von der kommunalen Wärmeplanung und Quartierskonzepten, besonders solchen mit Fokus auf der Wärmeversorgung, abgrenzt.

Die kommunale Wärmeplanung gewinnt für Kommunen immer weiter an Bedeutung. Als erstes deutsches Bundesland hat Badem-Württemberg im Oktober 2021 Stadtkreise und große Kreisstädte zum Vorlegen einer kommunalen Wärmeplanung bis zum 31. Dezember 2023 verpflichtet. Seitdem haben auch Hessen und Niedersachsen eine Pflicht zur Erstellung der kommunalen Wärmeplanung für größere Kommunen gesetzlich verankert. Auch auf Bundesebene soll im Jahr 2023 eine gesetzliche Verpflichtung für Kommunen aber einer Größe von 10.000-20.000 Einwohnern verabschiedet werden, wie aus dem Diskussionspapier vom 28.07.2022 des BMWK hervorgeht.

Wie genau müssen die Transformationsplanung, die kommunale Wärmeplanung und Quartierskonzepte miteinander abgestimmt werden? Die BEW sieht eine enge Verzahnung von Transformationsplänen und der kommunalen Wärmeplanung vor und bestimmt die Integration der Planungsvorhaben zum Zeitpunkt der Erstellung des Transformationsplans.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbildung 3: Vergleich von Transformationsplanung, kommunaler Wärmeplanung und Quartierskonzept (eigene Darstellung)

• Sofern für das in der Transformationsplanung betrachtete Wärmenetzgebiet eine kommunale Wärmeplanung durchgeführt wurde oder ein Quartierskonzept vorliegt, sind die Ergebnisse dieser Wärmeplanung, beispielsweise die Bestands- und Potenzialanalysen, die erhobenen Daten und durchgeführten Prozesse für den Wärmenetz-Transformationsplan zu verwenden und gegebenenfalls anzupassen.
• Falls zeitgleich eine kommunale Wärmeplanung durchgeführt wird, sind beide Prozesse miteinander zu verzahnen.
• Falls nachgelagert eine kommunale Wärmeplanung durchgeführt wird, sind die Ergebnisse zum Ist-Zustand des Wärmenetzes und der Umgebung des Wärmenetzes für den kommunalen Wärmeplan in geeignetem Detaillierungsgrad zur Verfügung zu stellen.
• Sofern für das Versorgungsgebiet des Wärmenetzes keine kommunale Wärmeplanung vorliegt, ist darzulegen, dass im Rahmen der Erstellung des Transformationsplans die erforderlichen Abstimmungen mit kommunalen Entscheidungsträgern vor Ort erfolgt sind.

Beitrag von Transformationsplänen zur Geschäftsfeldentwicklung

Zuletzt sollte über die Chance gesprochen werden, welche die Transformationsplanung einem Netzbetreiber zur strategischen Geschäftsfeldentwicklung bietet.

Werden Gebäude saniert oder neu errichtet, ist die ökologische Qualität der vorgelagerten Fernwärmeversorgung zur Erfüllung der baurechtlichen Vorgaben besonders relevant. Dies wird nicht zuletzt über die geplante Pflicht eines Anteils Erneuerbarer Energien von 65 % in neuen Heizungsanlagen ab dem 01.01.2024 deutlich. Während viele Akteure den Umsetzungsaufwand als unangemessen hoch einschätzen, kann die Umsetzung über einen Fernwärmeanschluss in Verbindung mit einem Transformationsplan denkbar leicht gestaltet werden. So kann der Wärmeversorger mit einer Transformationsplanung im Voraus nachweisen, dass die Anforderungen in Verbindungen mit einer Fernwärmeversorgung erfüllt werden. Damit setzt er die Verpflichtung um, auch wenn die Wärme zum Zeitpunkt des Einbaus der neuen Heizungsanlage noch keinen Anteil Erneuerbarer Energien von 65 % erreicht. Somit stellt die Transformationsplanung auch eine strategische Geschäftsfeldabsicherung dar.

Der Beitrag der Transformationsplanung zur Wärmewende

Bisher hat sich der Einsatz von Erneuerbaren Energien in der Wärmeversorgung nur bedingt durchsetzen können. Durch das Inkrafttreten der BEW könnte sich dies ändern, da diese mit Förderquoten von 40-50 % einen massiven Anreiz zu klimafreundlichen Wärmeversorgungsalternativen darstellt. Somit können selbst zukünftige Geschäftsmodelle, welche zum jetzigen Zeitpunkt nicht wirtschaftlich sind, schon heute in der Transformationsplanung berücksichtigt und umgesetzt werden und so einen wichtigen Baustein für die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung bilden. Nicht zuletzt dadurch ist zu erwarten, dass die Wärmewende um einiges disruptiver sein wird als die elektrische Energiewende.

Die HORIZONTE-Group unterstützt Wärmeversorgungsunternehmen bei der Erstellung von Transformationsplänen sowie bei der Durchführung von Machbarkeitsstudien und auch bei der kommunalen Wärmeplanung. Grundsätzlich wird das ganzheitliche Konzept von Antragsstellung bis hin zur Projektrealisierung angeboten, aber auch eine Begleitung bei einzelnen Maßnahmen ist möglich.

Möchten Sie gern mehr zum Thema Transformationsplanung erfahren? Sprechen Sie einfach unser Team für Wärme & Effizienz an.

Autor: Julian Hackert

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