GDI-SH in der praktischen Anwendung. Räumliche Prognose der Wärmebedarfe in Schleswig-Holstein mittels Geobasisdaten

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1 GDI-SH in der praktischen Anwendung Räumliche Prognose der Wärmebedarfe in Schleswig-Holstein mittels Geobasisdaten M.Sc. Malte Schwanebeck Prof. Dr. Rainer Duttmann Lehrstuhl für Physische Geographie Landschaftsökologie und Geoinformation (LGI) Zentrum für Geoinformation (ZfG) 6. Tag der GDI-SH

2 GDI-SH in der praktischen Anwendung verfügbare Geobasisdaten (GDI-SH) + regionale Fachinformationen + GIS-basierte Methoden ArGe e.v = Mehrwert für die regionale und kommunale Energiewende-Planung im Wärmebereich Wikimedia [1] Wikimedia [2]

3 Inhalt 1 Wärmebedarf in D und S-H 2 Räumliche Prognose der Wärmebedarfe 3 Anwendung der Wärmebedarfskarte 4 Zukünftige Arbeiten

4 1 Wärmebedarf Deutschland: Energiewende 2015? Stromwende! (30 % erneuerbar) 54 % Endenergieverbrauch (EEV) im Wärmebereich Wikimedia [1] Raumwärme + Warmwasser + Prozesswärme Gebäudebereich (privat, GHD, Industrie) 35 % des EEV 13 % erneuerbare Wärmequellen im Wärmebereich Wikipedia [1] Schleswig-Holstein: 36 TWh EEV Wärme 78 % im Gebäudebereich Ziel 2030: 25 % des EEV Wärme aus Erneuerbaren Sanierung + Ausbau von erneuerbar betriebenen Wärmenetzen energy-mag.com Planungsgrundlage: Wo sind hohe Wärmebedarfsdichten vorhanden?

5 2 Räumliche Prognose der Wärmebedarfe Geobasisdaten: 3D-Gebäudemodell Level of Detail (LoD) 1 Fachinformationen: LVermGeo 2015 Energieverbrauchskennwerte [kwh/m²] - Wohngebäude S-H (EFH: 171 MFH: 150) - Nicht-Wohngebäude D (z.b. Büro: 110, Krankenhaus: 250, Bibliothek: 55 ) ArGe e.v BMWi & BMUB 2015

6 2 Räumliche Prognose der Wärmebedarfe GIS-basierte Methode: bottom-up Prinzip Multiplikation der typischen Energieverbrauchskennwerte mit der beheizten Fläche je Gebäude (abgeleitet aus dem Gebäudevolumen) Aufsummierung der Einzelbedarfe in Rasterzellen oder je Gemeindegebiet Datengrundlage: LVermGeo 2015, Zensus 2011 (e-f), BKG 2015 (g)

7 2 Räumliche Prognose der Wärmebedarfe jährlicher Endenergieverbrauch Raumwärme + Warmwasser [GWh] Wärmebedarfsdichten > 150 MWh/ha*a MELUR EKI SH 2014

8 2 Räumliche Prognose der Wärmebedarfe Beispiel Kiel: Wärmebedarfsdichten > 150 MWh/ha*a 1 km² Raster 1 ha Raster

9 3 Anwendung der Wärmebedarfskarte Ermittlung und Verortung von Potenzialen - zur Nutzung tiefer Geothermie in Fernwärmenetzen - von Solarthermie und saisonaler Wärmespeicherung in Nahwärmenetzen

10 3 Anwendung der Wärmebedarfskarte Potenziale zur Nutzung tiefer Geothermie in Wärmenetzen Wikimedia [3] Wikimedia [4] Wikipedia [1]

11 3 Anwendung der Wärmebedarfskarte Potenziale zur Nutzung tiefer Geothermie in Wärmenetzen Fachinformationen: Potenzial Geothermie, Wärmenetzkarte, Anschlussquoten Quellen: LLUR 2014, DAN IB.SH, Zensus 2011

12 3 Anwendung der Wärmebedarfskarte Potenziale zur Nutzung tiefer Geothermie in Wärmenetzen GIS-basierte Methode zur Identifikation von möglichen Schwerpunkträumen mittels Multi-Kriterien Analyse (gewichtete Kombination) Schwanebeck 2016

13 3 Anwendung der Wärmebedarfskarte Potenziale Solarthermie und saisonale Wärmespeicherung Saisonalspeicher.de Saisonalspeicher.de

14 3 Anwendung der Wärmebedarfskarte Potenziale Solarthermie und saisonale Wärmespeicherung Geobasisdaten: Dachkataster Stadt Kiel Fachinformationen: Eignung für Solarthermie

15 3 Anwendung der Wärmebedarfskarte Potenziale Solarthermie und saisonale Wärmespeicherung Solarthermie-Potenzial Wärmebedarfsdichte Deckungsgrad in MWh pro Jahr in MWh pro Jahr in % pro Jahr

16 3 Anwendung der Wärmebedarfskarte Potenziale Solarthermie und saisonale Wärmespeicherung Geobasisdaten: ATKIS Basis-DLM Fachinformationen: GW-Entnahmestellen Leitfaden oberflächennahe Geothermie... DWD Globalstrahlung mittlere Monatssummen IWU Heizgradtage (HGT) bei Heizgrenztemperatur 15 C im langjährigen Mittel für PLZ (DWD-Station Schleswig) Saisonalspeicher.de

17 4 Zukünftige Arbeiten - Optimierung der Wärmebedarfskarte: - Validierung der Methodik mittels gemessener Werte Möller & Nielsen Zeitliche Variabilität von Wärmebedarf & Angebot - Zensus Daten Gebäudealter für Baublöcke BKZ SH BISH - 3D Gebäudemodell Level of Detail 2 (LoD2) LVermGeo SH

18 4 Zukünftige Arbeiten - Szenarien für zukünftige Wärmebedarfe - Bevölkerungsveränderungen, Neubau + Abriss - Sanierungsraten IBSH & ArGe 2014 Staatskanzlei Ermittlung von Potenzialen erneuerbarer Wärmequellen - Biomasse - Solarthermie - Power-to-heat - Abwärme Ecofys Digitaler Wärmeatlas Schleswig-Holstein (WebGIS, DANord?) als eine Informationsgrundlage für die kommunale Wärmeplanung

19 GDI-SH in der praktischen Anwendung verfügbare Geobasisdaten (GDI-SH) + regionale Fachinformationen + GIS-basierte Methoden ArGe e.v = Mehrwert für die regionale und kommunale Energiewende-Planung im Wärmebereich Wikimedia [1] Wikimedia [2]

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