Urbane Digitale Zwillinge in der Wärmeplanung

Die Zukunft der Wärmeversorgung ist klimaneutral: Spätestens ab dem Jahr 2045 soll Deutschland seine Wärme ohne Treibhausgasemissionen erzeugen. Für die notwendige Wärmewende müssen Kommunen bis zu einem festgelegten Stichtag Wärmepläne vorweisen. Diese Pläne sollen zentrale Fragen beantworten: Wie werden Gebäude künftig beheizt? Wo eignet sich ein Wärmenetz zur Versorgung? Welche Rolle spielen erneuerbare Energien und wie kann Abwärme aus Gewerbebetrieben effizient genutzt werden? 

Für eine erfolgreiche Wärmewende ist die Digitalisierung der Wärmeplanung entscheidend. Sie ist nicht nur technisches Hilfsmittel, sondern auch integraler Bestandteil einer vernetzten Stadtentwicklung im Sinne smarter Städte. Ein Instrument der digitalisierten Wärmeplanung ist der Einsatz von Urbanen Digitalen Zwillingen (UDZ). Diese können Datenbestände verschiedener Akteure integrieren und eine flexible, datenbasierte Steuerung erleichtern. Ihre Verwendung reicht von der Gebäudeebene über Versorgungsnetze bis hin zu Quartieren oder ganzen Städten. Die Echtzeit-Datenintegration ermöglicht nicht nur eine detaillierte Analyse des aktuellen Zustands, sondern auch die Simulation von Szenarien, etwa der Auswirkung von Sanierungsmaßnahmen oder der Transformation von Wärmenetzen.

Während zahlreiche Leitfäden und Beratungsangebote Kommunen bereits bei der Erstellung ihrer Wärmepläne unterstützen, sind die Potenziale digitaler Technologien – insbesondere der UDZ – bislang wenig erforscht. Das Difu-Forschungsteam untersucht im Rahmen der Begleitforschung der Koordinierungs- und Transferstelle (KTS) die Einsatzmöglichkeiten und Mehrwerte von UDZ in der kommunalen Wärmeplanung. Im Fokus steht die Frage, in welchen Prozessschritten – von der Bestandsanalyse über die Szenarioentwicklung bis zur Umsetzung und Fortschreibung – digitale Zwillinge einen konkreten Nutzen bieten können.

Das Vorhaben bringt zwei bisher oft getrennt behandelte Themenfelder zusammen: die kommunale Wärmeplanung und die Smart-City-Entwicklung. Durch die Erforschung digitaler Lösungen für eine effizientere und transparentere Wärmeplanung wird ein wichtiger Beitrag zur Gestaltung nachhaltiger und smarter Städte und Regionen geleistet.