Klimaplan: Kommunale Wärmeplanung - Ergebnisse der Bestands- und Potenzialanalyse

Mitteilungsvorlage
öffentlich
240943
Die Oberbürgermeisterin
Federführung:
Geschäftsbereich OB-2: Strategische Programmsteuerung
Dezernat:
Dez. OB
Klimaplan: Kommunale Wärmeplanung -
Ergebnisse der Bestands- und Potenzialanalyse
Beratungsfolge
Ausschuss für Wohnen, Planung und Bauen Kenntnisnahme
Ausschuss für Europa, Internationales,
Wissenschaft, Wirtschaft und Arbeit
02.07.2024 Kenntnisnahme
Ausschuss für Umwelt, Klima und Lokale
Agenda
03.07.2024 Kenntnisnahme
Mitteilung:
Der Rat der Bundesstadt Bonn hat die Verwaltung mit der Erstellung einer
kommunalen Wärmeplanung beauftragt (vgl. DS 212052, DS 231003,
DS 231816 und DS 232187 und Zielbeschluss Klimaplan DS 222006). Sie
besteht laut §§ 13ff Wärmeplanungsgesetz (WPG) im Wesentlichen aus vier
Arbeitsschritten:
1. Bestandsanalyse (§ 15 WPG)
2. Potenzialanalyse (§ 16 WPG)
3. Erstellung von Zielszenarien und den daraus folgenden
Versorgungsgebieten mit geeigneten Wärmeversorgungsarten (§§ 17, 18, 19
WPG)
4. Entwicklung von Wärmewendestrategie und Transformationspfaden (§ 20
WPG).
Mit dieser Mitteilungsvorlage informiert die Verwaltung über die Ergebnisse
der Bestands- und Potenzialanalyse. Diese wurden durch die
Auftragnehmerin Bonn-Netz GmbH bzw. ihren Dienstleister evety GmbH,
erstellt und befinden sich im Anhang (Bestandsanalyse Seiten 25 bis 48,
Potenzialanalyse Seiten 49 bis 111). Darüber hinaus sind alle Daten in einen
Digitalen Zwilling integriert – ein virtuelles Computerabbild der realen Stadt.
Dieser dient der Verwaltung als Planungsinstrument und wird mit Abschluss der
Wärmeplanung öffentlich zugänglich sein. Aus Gründen des Datenschutzes
werden die Informationen – nach den Vorgaben aus Anlage 1 WPG – bei
Mehrfamilienhäusern adressbezogen, bei Einfamilienhäusern
zusammengefasst für mehrere Hausnummern (d.h. aggregiert) dargestellt.Seite 1 von 128
Seite 2
Die Kernerkenntnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:
· Durch Sanierungsmaßnahmen kann und muss ein großer Teil des
bisherigen Wärmeverbrauchs eingespart werden.
o Der Gebäudebestand in Bonn ist verhältnismäßig alt: ca. 80 % mit
einem Baujahr vor 1981. Der Gebäudezustand ist in einem aus
energetischer Sicht überwiegend sanierungsbedürftigen
Zustand: ca. 88 % unsaniert oder nur teilsaniert. Ca. 62 % der
Gebäude haben mittlere bis sehr schlechte
Energieeffizienzklassen D bis H, d.h. einen
Wärmeenergieverbrauch von mehr als 100 Kilowattstunden pro
Quadratmeter und Jahr (> 100 kWh/m²a)). Rund 13 % der
Gebäude haben sogar die Energieeffizienzklasse H, d.h. einen
Wärmeverbrauch von mehr als 250 Kilowattstunden pro
Quadratmeter und Jahr (> 250 kWh/m²a), und benötigen dabei
rund 30 % des gesamten Wärmebedarfs der Stadt.
o Es besteht das Potenzial, ca. 49 % des Wärmeverbrauchs durch
Vollsanierungsmaßnahmen einzusparen. Dazu müssten für die
Zielmarke „klimaneutral ab 2035“ ab sofort jedes Jahr 4,6
Prozent aller Bonner Gebäude vollumfänglich energetisch
modernisiert werden – inklusive Dämmung des Daches, des
Kellers und der Außenwände.
o Der Gesamt-Wärmeverbrauch in Bonn beträgt ca. 3.425 GWh/a.
Bisher werden 92 % der Bonner Gebäude mit fossilen
Energieträgern beheizt (64 % Gas). Die Heizungen stammen
fast ausschließlich aus den Jahren 1995 bis 2005. Insgesamt
wird ca. 14 % des aktuellen Wärmeverbrauchs bereits durch
Wärmenetze, elektrische Heizungen oder Wärmepumpen
gedeckt.
· Die Wärmeversorgung der Zukunft wird aus einem Mix verschiedener
Quellen bzw. Technologien bestehen.
o Aus technischer Sicht besteht das wesentliche Potenzial für
erneuerbare Wärmeenergie in der Nutzung von
Solarthermieanlagen. Auf Freiflächen sind theoretisch/potenziell
ca. 4.300 GWh/a an Ertrag möglich - auf Dachflächen 2.106
GWh/a. Solarenergie ist jedoch nicht grundlastfähig und müsste
mittels saisonaler Wärmespeicher aus dem Sommer für den
Winter gespeichert werden. Mittels grundlastfähiger Geothermie
sind theoretisch/potenziell oberflächennah (bis 400 m Tiefe)
1.251 GWh/a und mitteltief (400 - 1.500 m Tiefe) 1.170 GWh/a
möglich.
o Sowohl für Solar- als auch Geothermie und Speicher werden
Flächen benötigen. Ein strategischer Umgang mit der
Flächenkonkurrenz und eine Vorhaltung von Flächen fürSeite 2 von 128
Seite 3
Erneuerbare Energien ist für die Zielerreichung der
klimaneutralen Stadt zwingend notwendig. Die parallel
beauftragte Flächenanalyse (Klimaplan Steckbrief 5.2.2.1) soll
diese Problematik genauer untersuchen und darstellen.
o Daneben werden auch Umwelt- bspw. Flusswärme und tiefe
Geothermie (> 1.500 m Tiefe), Biomasse, Abwärme von
Industrie und Rechenzentren und auch erneuerbarer Strom in
die Wärmeversorgung zu integrieren sein – auch wenn das
jeweilige Potenzial für sich betrachtet gering ausfällt.
· Geringere Vorlauftemperaturen moderner Wärmenetze ermöglichen es,
in Kombination mit Großwärmepumpen auch geringe Wärmepotenziale
zu nutzen.
o Das bestehende Fernwärmenetz versorgt mit 127 km
Leitungslänge rund 2.780 Anschlussnehmer*innen – vorwiegend
Großverbraucher*innen. Die Vorlauftemperatur beträgt rund 130
°C (Rücklauftemperatur 62 °C). Die Energie hierfür wird in der
Jahressumme etwa zur Hälfte aus der Verbrennung von Erdgas,
zur anderen Hälfte aus der Müllverwertung (472 GWh/a)
gewonnen. Es existieren bereits weitere kleine Wärmenetze in
Beuel, dem Norden der Stadt, in Pennenfeld sowie am
Universitätsklinikum, dem Verteidigungsministerium und am
Heiderhof. Die Gesellschaft für Energie- und
Gebäudemanagement mbH (EGM), eine 100%ige Tochter der
Stadtwerke Bonn, betreibt zudem ein Wärmenetz in Dransdorf.
o Aufgrund des verhältnismäßig hohen Wärmeverbrauchs pro
Fläche („Wärmedichte“ von mehr als 100 MWh/ha fast im
gesamten Stadtgebiet) und der genannten Potenziale für
Wärmeerzeugung aus Erneuerbaren Energien sind Wärmenetze
in weiten Teilen des Stadtgebiets aus technischer und
wirtschaftlicher Sicht grundsätzlich möglich.
Die Verwaltung verzichtet daher auf die nach § 14 WPG
mögliche verkürzte Wärmeplanung in Gebieten, für die kein
Wärme- oder Wasserstoffnetz in Frage kommt (siehe Anhang
Seiten 11 bis 24).
o Eine Nachverdichtung des bestehenden Fernwärmenetzes ist
voraussichtlich sehr sinnvoll. Zusätzlich bieten sich vermutlich
Netzerweiterungen bzw. neue Netze in den Bezirken Beuel und
Bad Godesberg an. Hierfür braucht es jedoch weitere
Untersuchungen im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung.
· Ein flächendeckendes Wasserstoffverteilnetz für Bonn ist sehr
unwahrscheinlich. Es ist nicht von einer Ausweisung von
entsprechenden Versorgungsgebieten auszugehen.
o Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen (vgl. delegierteSeite 3 von 128
Seite 4
Verordnung 2023/1184 zur EU-Definition von Wasserstoff als
RFNBO) wird für die Versorgung einzelner privater
Hausanschlüsse oder eine Beimischung im bestehenden
Erdgasnetz keine Lösung sein. Hierin besteht Einigkeit zwischen
der Verwaltung und dem Verteilnetzbetreiber Bonn-Netz GmbH.
Gründe hierfür sind die stark begrenzte Verfügbarkeit, die hohen
Kosten und ein schlechter Wirkungsgrad in seiner Herstellung.
Nur als Baustein der Dekarbonisierung der Fernwärme bzw. in
der Industrie wird er eine Rolle spielen müssen.
o Diese Einschätzung entspricht auch der Maßgabe aus dem
Beschluss des Bonner Klimaplans, dass „der Einsatz von
Wasserstoff nur dann betrachtet werden (soll), wenn Alternativen
der direkten Elektrifizierung durch Wärmepumpen und
Geothermie nicht in Frage kommen.“ (DS 222006, 7. Steckbrief
5.2.1.1)
Datengrundlage
Grundlage der Analysen sind umfangreiche öffentliche bzw. kommerzielle
Daten von insgesamt sehr guter Qualität (siehe Folie 8). Diese konnten durch
folgende kommunale Daten ergänzt bzw. verifiziert werden: Bonner Klimaplan,
Treibhausgasbilanz 2021, Energieverbräuche der Liegenschaften, genehmigte
Geothermie-, Grundwasser- und Öltank-Anlagen, Informationen zu
Kläranlagen, Kanälen und Schächten, Einschätzungen zu Potenzialen der
Abwärmenutzung, Informationen zu Fluss- und Bachgewässern, Abfallbilanzen
von Bonnorange, räumliche Abgrenzungen von Denkmal-, Naturschutz- und
Gewerbegebieten, Stadtentwicklungskonzepte, Freiraumplanung und
Fachbericht Freiflächenphotovoltaik. Von Bonn-Netz GmbH eingeflossen sind
u.a. Informationen zu Strom-, Gas- und Wärmenetzinfrastruktur, Anschluss-
und Verbrauchsdaten und die Ergebnisse einer Abfrage bei potenziellen
Abwärmelieferant*innen.
Nicht alle, für eine Wärmeplanung in Betracht kommenden kommunalen
Daten lagen bereits in digitalisierter und georeferenzierter Form vor. Da eine
Wärmeplanung auch ohne diese grundsätzlich möglich ist, hat sich die
Verwaltung dazu entschieden, die Bestands- und Potenzialanalyse auf
Grundlage schnell verfügbarer Daten durchzuführen und so den vorgesehenen
Zeitplan (und auch den Bewilligungszeitraum der Förderung durch die
Nationale Klimaschutzinitiative NKI bis zum 28.02.2025) einzuhalten. Im
Rahmen des in Vorbereitung befindlichen Urban Data Managements werden
jedoch nach und nach weitere Daten digitalisiert werden. So können bei
zukünftigen Fortschreibungen die in der initialen Wärmeplanung getroffenen
Annahmen nachgesteuert werden.
Das Land NRW hatte für März 2024 angekündigt, eine Möglichkeit zur
Aufbereitung und sicheren Übermittlung der Kehrdaten der
Bezirksschornsteinfeger*innen zu ermöglichen. Dies ist (Stand Ende Mai) nicht
erfolgt und insofern konnten die Kehrdaten in die Bestandsanalyse noch nicht
einfließen. Eine Wärmeplanung ist grundsätzlich auch ohne die KehrdatenSeite 4 von 128
Seite 5
möglich. Die Verwaltung und die Schornsteinfeger*innen arbeiten dennoch an
einem alternativen Weg, um die Kehrdaten noch in den digitalen Zwilling
übernehmen und so bei den bevorstehenden Berechnungen von Zielszenarien
berücksichtigen zu können.
Weiterer Prozess, Akteur*innen- und Öffentlichkeitsbeteiligung
Erste Aussagen zu möglichen Versorgungsgebieten sind planmäßig
voraussichtlich schon im Herbst möglich. Mit einer Vorlage der finalen
Ergebnisse im Sinne des § 23 WPG und einer möglichen Beschlussfassung ist
Anfang 2025 zu rechnen. Zuvor wird es eine 30-tägige Offenlegung nach § 13
WPG geben.
Gemäß § 7 WPG finden im Juni Veranstaltungen mit Netzbetreibern, Erzeugern
von erneuerbaren Energien, potenziellen Abwärmelieferanten,
Energiegenossenschaften, Großverbrauchern und angrenzenden Gemeinden
statt. Ziel ist u.a., die Notwendigkeit von Wärmebedarfsreduktion zu
kommunizieren und die Möglichkeiten kleiner Wärmenetze auszuloten und
hierfür ggf. Impulse zu setzen. Im September folgt ein Workshop für
Energieberatungen, Handwerk, Gewerbe, Wohnungswirtschaft und
Zivilgesellschaft. Diese sollen informiert und aktiviert werden, um als
Multiplikator*innen einen Beitrag zur Wärmewende zu leisten. Im Herbst
werden die Bonner Bürger*innen im Rahmen verschiedener öffentlicher
Veranstaltungen wie den Bonner Energietagen und der SWB-Energiemesse
über die kommunale Wärmeplanung informiert. Nach Beschluss des
Wärmeplans sind für 2025 Informationsveranstaltungen in Präsenz in den
Bezirken vorgesehen.
Unter www.bonn.de/waerme und über städtische Pressemeldungen ist der
aktuelle Stand der Wärmeplanung transparent verfolgbar. Hier gibt die
Verwaltung auch Antwort zu häufig gestellten Fragen.
Beschlussfassung und Zusammenhang mit dem GEG
Der Beschluss des Wärmeplans löst noch keine frühzeitige Geltung der in der
Novelle des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) hinzugekommenen
Anforderungen an Heizungsanalagen aus („65 % erneuerbar“). Diese greifen
erst einen Monat nachdem der Rat über eine kommunale Satzung
Wärmeversorgungsgebiete ausweist – und auch nur dort. Auch bewirkt die
Ausweisung von Wärmeversorgungsgebieten keine Pflicht, eine
netzgebundene Wärmeversorgung zu nutzen bzw. bereitzustellen. Die
Ausweisung muss separat bzw. im Nachgang der Wärmeplanung erfolgen. Bis
dahin gilt für das gesamte Stadtgebiet die im GEG definierte Frist 30. Juni
2026.
Das WPG schreibt eine Anschlusspflicht an Nah- oder Fernwärme nicht vor.
Der Rat der Bundesstadt Bonn hätte aber rechtlich die Möglichkeit, über eine
Satzung einen Anschluss- und Benutzungszwang an ein Wärmenetz
festzulegen (nach § 9 Gemeindeordnung NRW). Eine solche Satzung müsste
zur Abfederung sozialer Härten jedoch angemessene ÜbergangsregelungenSeite 5 von 128
Seite 6
(Bestandsschutz) vorsehen und könnte zusätzlich Ausnahmeregelungen
enthalten – zum Beispiel für Wärmepumpen oder andere in Betrieb befindliche
Heizungsanlagen, welche die gesetzlichen Anforderungen des
Gebäudeenergiegesetzes bereits erfüllen (vgl. Stadt Hannover). Denn eine
Wärmepumpe gegen einen Wärmenetzanschluss auszutauschen, wäre weder
ökologisch noch ökonomisch sinnvoll.
Wärmeplanungsgesetz des Landes NRW noch ausstehend
Das Bundes-WPG sieht nach § 21 und § 24 eine Prüfung bzw. Anzeige der
kommunalen Wärmepläne durch eine vom Land zu bestimmende Stelle vor.
Abhängig hiervon kann sich der Prozess der Beschlussfassung über den
Wärmeplan noch durch die Landesgesetzgebung verzögern. Die Landesstelle
NRW.Energy4Climate hat die Verwaltung informiert, dass noch für 2024 eine
Verabschiedung eines Landesgesetzes zur Wärmeplanung vorgesehen sei –
und, dass dieses voraussichtlich keine zusätzlichen Hürden für die Umsetzung
beinhalte.
Anlage/n
1 20240606 kWP Bonn - Bestands- und Potenzialanalyse klein (öffentlich)Seite 6 von 128
Die kommunale Wärmeplanung auf
Basis eines digitalen Zwillings
Bestands- und Potenzialanalyse
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt BonnSeite 7 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Ziel, Zweck und Einordnung dieser Präsentation
● Projektleitung & Projektmanagement
● Datenbereitstellung
● Erstellung Ergebnisunterlagen
● Projektmanagement
● GIS-Analysen und Auswertungen
● Erstellung Ergebnisunterlagen
● Realdatenintegration
● Datenbereitstellung
● Sanierungspotenziale
Die im Folgenden präsentierte Bestands- und Potenzialanalyse der kommunalen Wärmeplanung der
Bundesstadt Bonn wurde durch die Bonn-Netz GmbH mit ihren Projektpartnern evety GmbH sowie
digikoo GmbH erarbeitet. Die Präsentation wurde am 14.05.2024 dem Programmbüro Klimaneutrales
Bonn 2035 (Auftraggeber) sowie weiterer bei der Erstellung der Wärmeplanung tangierter Ämter der
Bundesstadt Bonn vorgestellt und im Nachgang abgestimmt.
Das Wärmeplanungsgesetz sieht zur Beteiligung der Öffentlichkeit eine Veröffentlichung der Ergebnisse
der kommunalen Wärmeplanung vor. Diese ist für Ende 2024 geplant. Darüber hinaus beabsichtigt der
Auftraggeber, tangierte Ausschüsse/Gremien bei der Bundesstadt Bonn sowie die Öffentlichkeit
regelmäßig über den Projektfortschritt zu informieren. Diese Präsentation dient hierfür als Grundlage.
Die Bonn-Netz GmbH und ihre Projektpartner weisen darauf hin, dass die Angaben in dieser
Präsentation ohne eine genauere Einordnung missverständlich sein können. Zudem können offene
Fragen zum aktuellen Projektzeitpunkt nur zu einem gewissen Grad beantwortet werden. So greift die
Bestandsanalyse auf viele unterschiedliche Datenquellen zurück und spiegelt im Einzelfall nicht die
Realität wider. Insgesamt ergibt sich jedoch ein kohärentes Bild, das der Realität entspricht (keine
Rückschlüsse auf einzelne Haushalte). Die Potenzialanalyse weist zunächst theoretische und
technische Potenziale aus, ohne einen weiteren Kontext herzustellen. Dachflächen stehen beispiels-
weise ausschließlich für eine Technologie zur Verfügung (Solarthermie oder Photovoltaik). Die
weitere Einordnung der Ergebnisse findet im nächsten Schritt im Projekt statt.
Weiterer Hinweis: Die kommunale Wärmeplanung ist ein städtisches Planungsinstrument mit
dem Anspruch, Transparenz zu schaffen und somit der Wärmeversorgung regional strategischen Halt
zu geben. Ziel der kommunalen Wärmeplanung ist es nicht, dass Maßnahmenscharf bestimmt wird, wo
die Fernwärme ausgebaut wird. Dies ist nur in Kombination mit weiteren Machbarkeitsstudien möglich
(BEW-Transformationsplan). Ebenfalls kann in der kommunalen Wärmeplanung nicht die beste
Technologie zum Heizen für Einzelne ermittelt werden. Hierzu ist bei Bedarf eine Energieberatung
einzubeziehen.Seite 8 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Was ist die kommunale Wärmeplanung? Was ist sie nicht?
Orientierungs- und
Priorisierungshilfe für die
weiteren Schritte hin zur
klimaneutralen
Wärmeversorgung.
 Möglichst schnell CO2
einsparen und begrenzte Mittel
möglichst effektiv einsetzen
Kein detaillierter Plan, wann
wer Fernwärme bekommt.
 Bei vorhandenem Potenzial
ist dies gesondert mittels
Machbarkeitsstudien (BEW-
Transformationsplanung) zu
konkretisieren.
Keine Antwort für die
Gebäudeeigentümerinnen
und Gebäudeeigentümer,
was individuell die beste
Dekarbonisierungsoption ist.
 Bei Bedarf durch
Energieberatung
3Seite 9 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Die kommunale Wärmeplanung orientiert sich am Beschluss,
dass Bonn bis 2035 klimaneutral werden will
Zielzustand klimaneutraler Energiemix bis 2035
Energiemenge in Gigawattstunden (GWh) bzw. prozentualem Anteil am Energiemix (bonn.de/klima)
● Beschluss: klimaneutral bis
2035 vom 31.10.2019
(DS 190232)
● Beschluss kommunale
Wärmeplanung vom 02.12.2021
(DS 212052)
● Zielbeschluss Bonner Klimaplan
vom 23.03.2023
(DS 222006)
Einführung
Quelle: [63] Klimaplan 2035 der Stadt Bonn
4Seite 10 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Der Bonner Klimaplan definiert den Weg zu einer dekarbonisierten
Wärmeversorgung bis 2035
Entwicklungspfad des Energiemixes in der Wärmeversorgung
Prognose für ein 1,5°-Szenario (bonn.de/klima)
Zielpfad gemäß Klimaplan 2035
● Der Wärmebedarf muss
sich etwa halbieren.
● Fossile Energieträger
werden durch erneuerbare
Wärmequellen ersetzt.
● Erneuerbare Energiequellen
werden vorrangig über
Wärmepumpen, Heizstrom
und Wärmenetze erschlossen.
Einführung
Quelle: [63] Klimaplan 2035 der Stadt Bonn
5Seite 11 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
INHALT
1. Einführung
2. Eignungsprüfung (§ 14 Wärmeplanungsgesetz)
3. Bestandsanalyse (§ 15 Wärmeplanungsgesetz)
4. Potenzialanalyse (§ 16 Wärmeplanungsgesetz)
QuellenverzeichnisSeite 12 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Auf Basis einer detaillierten Erfassung der aktuellen Situation im Stadtgebiet
wird die kommunale Wärmeplanung erstellt
Durchführung einer
Potenzialanalyse
Ermittlung der lokal verfügbaren
Potenziale erneuerbarer Energien
und Abwärme sowie Bewertung der
Energieeinsparungspotenziale
Durchführung einer
Bestandsanalyse
Erhebung des Status Quo bei
Wärmebedarf, THG-Emissionen
sowie Gebäude- und
Versorgungsstruktur als Basis für den
digitalen Zwilling
Entwicklung des Zielszenarios
und Einteilung in
Wärmeversorgungsgebiete
Gemeinsame Entwicklung von
Szenarien auf Basis lokaler Rahmen-
bedingungen (z. B. Verfügbarkeiten von
Energieträgern oder politischen Zielen)
Festlegung von Wärmever-
sorgungsgebieten für dezentrale
Einzelversorgung und Wärmenetze inkl.
entsprechender Versorgungskonzepte
auf Basis vorhandener EE-Potenziale
Ausarbeitung der
Wärmewendestrategie und
Transformationspfade
Bewertung und Priorisierung
konkreter Einzelmaßnahmen und
Einbettung in einen langfristigen
Transformationspfad auf dem Weg zur
Klimaneutralität der Wärmeversorgung
Durchführung einer
Eignungsprüfung
Unterteilung der Gemeinde in
Teilgebiete. Prüfung der Teilgebiete
auf Wärme- oder Wasserstoffnetz-
potenzial.
Umsetzung
7
EinführungSeite 13 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Die Datenbereitstellung und Evaluation im digitalen Zwilling erfolgt mit einer
Vielzahl an Partnern
Open Data
Solarkataster
Data Science Ergebnisse
Individuelle Datensätze
Realdaten
Geometrische Analysen
● Statistische Ämter (Bund, Land, Gemeinden)
● Vermessungsämter (Bund, Land)
● Kraftfahrtbundesamt (KBA)
● Bundesanstalt für Arbeit
● Bundesministerium für Wirtschaft
● Deutsche Bundesbank
● Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung
● Gesamtverband der deutschen
Versicherungswirtschaft
● Bundesverbände div. Branchen
● Wirtschaftsforschungsinstitute (DIW…)
● best for planning
● TomTom
● HERE
● Deutsche Post
● Deutsche Telekom
● Immobilien Scout 24
● DBI (Dt. Brennstoff Institut)
● HEXAGON
● Schober Information Group
● Hausbegehungen
● MaFo-Befragungen
● Eigene Berechnungen
Datenkonsolidierung
und -veredelung
digipad
8
OFFIZIELLE EINRICHTUNGEN PARTNER UND KOOPERATIONEN
Einführung
Enthält Zensus-DatenSeite 14 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
NEXIGANEXIGA KommuneKommune EVUsEVUs*
NetzbetreiberNetzbetreiber SchornsteinfegerSchornsteinfeger
GebäudealterGebäudealter GebäudetypGebäudetyp HeizungsalterHeizungsalter
WärmeverbräucheEnergieverbräuche ……
Das Verständnis für die Strukturen der eigenen Versorgungs-
gebiete ist die Grundlage für eine effektive Wärmestrategie!
9
● Charakterisierung des Gebäudes auf Basis bereits
vorliegender kommerzieller Datensätze von Anbietern, wie
 NEXIGA
 Tabula Gebäudetypen uvm.
● Deutliche Verbesserung der Aussagen durch Ergänzung von
vorhandenen Realdaten, wie z. B.
 Strom-, Gas- und Wärmenetzdaten von BonnNetz
 Daten von öffentlichen Stellen (Bezirksschornsteinfeger -
liegen derzeit noch nicht vor)
 Informationen zu Liegenschaften von Gewerbe- und
Industriebetrieben und der öffentlichen Hand
 Sonstige der Kommune vorliegenden Informationen,
z. B. über geplante Projekte
Öffentliche, kommerzielle und eigene Daten bilden die
Grundlage einer fundierten Bestandsanalyse
Verwendete Datensätze
*EVU: Energieversorgungsunternehmen
EinführungSeite 15 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Gemäß Wärmeplanungsgesetz werden Eignungsprüfung sowie Bestands-
und Potenzialanalyse durchgeführt
InhalteErgebnisse
§ 14 Eignungsprüfung und
verkürzte Wärmeplanung
● Die Wärmeplanung kann in den Teilgebieten, welche sich nicht für ein Wasserstoff- oder Wärmenetz eignen, verkürzt durchgeführt werden.
● Die Bestandsanalyse dient als Darstellung des Status Quo und als Grundlage für die weiteren Schritte.
● In der Potenzialanalyse werden die vorhandenen Potenziale zur Erzeugung von Wärme und zur Energieeinsparung ermittelt.
§ 15 Bestandsanalyse § 16 Potenzialanalyse
● Das beplante Gebiet wird bei einer
Eignungsprüfung auf Teilgebiete untersucht,
welche sich nicht für eine Versorgung durch ein
Wärmenetz oder ein Wasserstoffnetz eignen.
● Gründe für eine Nichteignung sind:
 Keine konkreten Anhaltspunkte für nutzbare
Potenziale oder unvermeidbare Abwärme
 Derzeit kein Gasnetz besteht und keine
konkreten Anhaltspunkte für eine dezentrale
Erzeugung, Speicherung und Nutzung von
Wasserstoff vorliegen
 Keine Wirtschaftlichkeit aufgrund der
Siedlungsstruktur und des Wärmebedarfs
● Bei der Bestandsanalyse wird der derzeitige
Wärmebedarf oder -verbrauch innerhalb des
beplanten Gebiets sowie die eingesetzten
Energieträger ermittelt.
● Zudem werden die vorhandenen
Wärmeerzeugungsanlagen sowie die
relevanten Energieinfrastrukturanlagen für die
Wärmeversorgung ermittelt.
● Die Bestandsanalyse dient als Grundlage für
das Zielszenario (§17), für die Einteilung der
geplanten Gebiete (§18 I) und für die
Darstellung von Gebieten (§18 V) sowie für
die Darstellung der Wärmeversorgungsarten
für das Zieljahr (§19).
● Im Rahmen der Potenzialanalyse werden die
im beplanten Gebiet vorhandenen Potenziale
zur Erzeugung von Wärme aus erneuerbaren
Energien, zur Nutzung von unvermeidbarer
Abwärme und zur zentralen
Wärmespeicherung ermittelt.
● Dies findet unter Berücksichtigung von
räumlichen, technischen, rechtlichen oder
wirtschaftlichen Restriktionen für die Nutzung
von Wärmeerzeugungspotenzialen statt.
● Die Potenziale zur Energieeinsparung werden
durch die Wärmebedarfsreduktion ermittelt.
Einführung
Quelle: [13] Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze, *WPG: Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (Wärmeplanungsgesetz ; BMWSB)
10Seite 16 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
INHALT
1. Einführung
2. Eignungsprüfung (§ 14 Wärmeplanungsgesetz)
3. Bestandsanalyse (§ 15 Wärmeplanungsgesetz)
4. Potenzialanalyse (§ 16 Wärmeplanungsgesetz)
QuellenverzeichnisSeite 17 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Die Eignungsprüfung § 14 unterteilt das Stadtgebiet in Teilgebiete mit
verkürzter und normaler Wärmeplanung
Auf einen Blick Konkrete Ergebnisse
Zielsetzung:
● Unterteilung der Stadt Bonn in Teilgebiete für…
● … die normale Wärmeplanung
● … die verkürzte Wärmeplanung
12
Legende
Normale Wärmeplanung
Verkürzte Wärmeplanung
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Entwurf:
Updaten
Kernergebnisse:
● Für nahezu das gesamte Stadtgebiet Bonn sollte eine
Versorgung durch Wärmenetze nicht ausgeschlossen werden
● Nur in sechs kleinen Randgebieten könnte eine „verkürzte
Wärmeplanung“ durchgeführt werden
Methodik:
● Kriterien der Eignungsprüfung sind in § 14 WPG* festgelegt
● Eignungsprüfung…
● … auf Wärmenetzgebiete
● … auf Wasserstoffnetzgebiete
*WPG: Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (Wärmeplanungsgesetz ; BMWSB)Seite 18 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Für die kommunale Wärmeplanung wird das Stadtgebiet mittels einer
Datenauswertung in 175 homogene Teilgebiete unterteilt
Abgrenzung der Teilgebiete
Definition:
● Ein Teilgebiet besteht aus mehreren Grundstücken oder aus Teilen
von einzelnen oder mehreren Baublöcken. Diese Gebiete werden für
die weitere Wärmeplanung und insbesondere für die Einteilung in die
„normale-“ oder „verkürzte Wärmeplanung“ verwendet.
Ziel:
● Festlegen sinnvoller Wärmeversorgungsgebiete aus Sicht der
kommunalen Wärmeplanung.
Methodik:
● Auf Basis einer Analyse der Bestandsdaten aus dem Stadtgebiet
Bonn werden die einzelnen Gebäude zu sinnvollen Gebäudeclustern
und im Anschluss zu insgesamt 175 Teilgebieten zusammengefasst.
● Die Projektpartner haben sich in der Stadt Bonn für eine Einteilung
nach Siedlungstypen als die sinnvollste Variante entschieden.
Ergebnis:
● Auf Basis der Daten auf Baublockebene wurde die Stadt Bonn in 175
sinnvolle Teilgebiete unterteilt.
● Auf Grundlage der Teilgebiete kann im gesamten Stadtgebiet die
Eignungsprüfung nach § 14 WPG erfolgen.
Eignungsprüfung von Teilgebieten
13
Quelle: [7]; [15]Seite 19 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Mithilfe verschiedener Kriterien wird die Eignungsprüfung für
Wärme- und Wasserstoffnetze in den Teilgebieten durchgeführt
14
Normale Wärmeplanung
Wasser-
stoffnetz
Verkürzte Wärmeplanung
Normale Wärmeplanung
Existiert im
beplanten Gebiet
oder Teilgebiet
derzeit ein
Wärmenetz?
Ermöglicht die Siedlungsstruktur
im Planungsgebiet hohe
Wärmedichten (z.B. über 100
MWh/ha) um einen
wirtschaftlichen Betrieb des
Wärmenetzes zu garantieren?
Quelle: [13] Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze
Gibt es konkrete Anhaltspunkte für nutzbare
Potenziale aus Abwärmequellen (u.a. Kläranlagen,
Abwassersammler, Rechenzentren, Industrie, Gewässer,
Biogasanlagen, etc.) oder Freiflächen, die für die
Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien
nutzbar gemacht werden können?
Existiert im
beplanten Gebiet
oder Teilgebiet
derzeit ein
Gasnetz?
Bestehen konkrete
Anhaltspunkte für die
Erzeugung,
Speicherung oder
Nutzung von
Wasserstoff?
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Ist die Versorgung eines
neuen
Wasserstoffverteilnetzes
fristgemäß über die
darüberliegenden
Netzebenen
(Wasserstoffkernnetz)
sichergestellt?
Ist die zukünftige
Versorgung über ein
Wasserstoffnetz aufgrund der
räumlichen Lage der
Abnehmerstruktur und des
Wärmebedarfs
voraussichtlich
unwirtschaftlich?
Wärme-
netz Nein
Ja
StartSeite 20 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Das Stadtgebiet verfügt bereits über ein bestehendes Wärmenetz, welches
um zahlreiche Abwärmequellen erweitert werden kann
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Eignungsprüfung für Wärmenetze
● Die zuvor definierten Gebiete und Teilgebiete müssen auf Grundlage
des § 14 Eignungsprüfung WPG* untersucht werden.
Ablauf:
● Zunächst wird das Stadtgebiet hinsichtlich bestehender Wärmenetze
geprüft. Laut § 14 ist das Vorhandensein eines Bestandswärmenetzes
Grundlage für die Durchführung der „normalen Wärmeplanung“.
Entsprechende Stadtgebiete wurden in der nebenstehenden Abbildung
in grün dargestellt.
Methodik:
● Es wurden eine Puffer-Zone von 1 km um die Abwärmepotenziale
gelegt. Alle Gebiete welche sich innerhalb dieser Puffer-Zone
befinden, werden als Eignungsgebiet für ein Wärmenetz festgelegt.
Ergebnis:
Ein Großteil des Stadtgebiets zeigt bereits durch das
Bestandswärmenetz und industrielle Abwärmepotenziale eine
Eignung für ein Wärmenetzgebiet. Diese Gebiete müssen im
weiteren Verlauf noch hinsichtlich der vorliegenden Wärmedichten
überprüft werden.
Eignungsprüfung Wärmenetze
• Gebiet mit Bestandswärmenetz
• Gebiet mit Abwärmepotenzial
Abwärmepotenziale
Pufferzone Abwärmepotenziale
15
Quellen: [1]; [2]; [8]Seite 21 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Bonn verfügt über ein hohes Potenzial von unerschlossenen EE*-
Wärmequellen aus Solar- und Geothermie sowie den Rhein
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Eignungsprüfung für Wärmenetze: Solarthermie, Geothermie
und Oberflächengewässer
● Bestehende Potenziallücken werden hinsichtlich der Eignung von
Potenzialen zur Wärmeerzeugung mittels EE*-Quellen zur Einspeisung in
ein Wärmenetz untersucht.
Ablauf:
● Kartografische Darstellung und Auswertung entsprechender Potenzialflächen
im Stadtgebiet.
● Gebiete mit Potenzial für Wärme aus EE*-Erzeugung eignen sich für eine
„normale Wärmeplanung“.
Methodik:
● Alle Teilgebiete im Stadtgebiet eignen sich prinzipiell für eine Nutzung
oberflächennaher Geothermie und können daher als „Teilgebiet mit möglicher
EE-Versorgung“ ausgewiesen werden.
● Um den Rhein wurde eine Puffer-Zone von 1 km für die potenzielle Nutzung
der Umweltwärme gelegt.
● Zusätzliche Potenzialflächen für FF**-Solarthermie und Geothermie
außerhalb der Teilgebiete wurden entsprechend farblich hervorgehoben
Ergebnis:
Bestehende Potenziallücken für eine flächendeckende Durchführung der
„normalen Wärmeplanung“ konnten durch die EE*-Quellen geschlossen
werden. In allen Teilgebieten der Stadt Bonn liegt somit eine potenzielle
Eignung für Wärmenetze vor. Diese Gebiete müssen im Anschluss noch
hinsichtlich ihrer Wärmedichte geprüft werden.
Eignungsprüfung Wärmenetze
Potenzialfläche FF-Solarthermie Pufferzone Umweltwärme
Potenzialfläche Geothermie (außerhalb der Teilgebiete)
Teilgebiet mit möglicher EE-Versorgung
16
*EE: Erneuerbare Energien; **Freiflächen-Solarthermie Quellen: [1]; [2]; [17]Seite 22 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Nahezu im gesamten Stadtgebiet Bonn liegt eine Wärmedichte von über
100 MWh/ha und somit eine Eignung für Wärmenetze vor
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Eignungsprüfung für Wärmenetze:
Wärmedichten > 100 MWh/ha im Stadtgebiet
● Alle Teilgebiete werden nach Vorgabe des WPGs* hinsichtlich der
vorliegenden Wärmebedarfe und einer möglichen „wirtschaftlichen
Versorgung“ mittels Wärmenetzen geprüft.
Ablauf:
● Annahme, da keine gesetzlichen Vorgaben oder Empfehlungen im WPG:
Im Rahmen der Eignungsprüfung werden Gebiete mit einer Wärmedichte von
> 100 MWh/ha für eine „wirtschaftliche Versorgung“ und somit für die
„normale Wärmeplanung“ vorgeschlagen, um Teilgebiete nicht ohne
detaillierte Betrachtung auszuschließen.
● Im weiteren Projektverlauf werden den Teilgebieten geeignete
Wärmeversorgungsarten auch auf Basis der Wärmedichten zugeteilt. Hierbei
werden diese Gebiete im Detail geprüft und die Klassifizierung der
Wärmebedarfsdichten nach dem KEA-Handlungsleitfaden angesetzt.
Methodik:
● Die Wärmedaten aus dem Energieatlas NRW wurden auf Teilgebietsebene
zur Wärmedichte aggregiert.
● Kartografische Darstellung und Auswertung der Teilgebiete mit ausreichend
hohen Wärmedichten auf Grundlage des Energieatlas NRW.
Ergebnis:
Nur ein geringer Anteil der untersuchten Teilgebiete im Stadtgebiet Bonn
verfügt über eine Wärmedichte von unter 100 MWh/ha. Für den Großteil
muss in Folge die „normale Wärmeplanung“ durchgeführt werden.
Eignungsprüfung Wärmenetze
• Wärmedichte < 100 MWh/ha
• Wärmedichte > 100 MWh/ha
17
*WPG: Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (Wärmeplanungsgesetz ; BMWSB), Quellen: [29] Handlungsleitfaden Kommunale Wärmeplanung ; [17] Energieatlas NRWSeite 23 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Auf Grundlage der Eignungsprüfung für Wärmenetze wird nahezu im
gesamten Stadtgebiet die normale Wärmeprüfung durchgeführt
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Eignungsprüfung für Wärmenetze: Ergebnisse
● Alle bestehenden Kriterien für die Eignungsprüfung für Wärmenetze
wurden auf Grundlage des WPGs* durchgeführt und kartografisch
dargestellt.
● In der Übersichtskarte werden die aggregierten Ergebnisse des
gesamten Stadtgebietes dargestellt.
Ablauf:
● Zusammenführung der Ergebnisse aus den ersten drei Schritten der
Eignungsprüfung für Wärmenetze:
• Prüfung der Bestandswärmenetze
• Untersuchung der EE-Potenziale
• Prüfung vorliegender Wärmedichten
Methodik:
● Alle Gebiete ohne Bestandswärmenetz, welche über keine
ausreichenden Wärmedichten über 100 MWh/ha verfügen werden
farblich hervorgehoben.
Ergebnis:
Im gesamten Stadtgebiet gibt es nur sechs Teilgebiete welche für
eine „verkürzte Wärmeplanung“ in Betracht gezogen werden
können.
Eignungsprüfung Wärmenetze
• Verkürzte Wärmeplanung
• Normale Wärmeplanung
18
*WPG: Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (Wärmeplanungsgesetz ; BMWSB)Seite 24 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Mithilfe verschiedener Kriterien wird die Eignungsprüfung für
Wärme- und Wasserstoffnetze in den Teilgebieten durchgeführt
19
Normale Wärmeplanung
Wasser-
stoffnetz
Verkürzte Wärmeplanung
Normale Wärmeplanung
Existiert im
beplanten Gebiet
oder Teilgebiet
derzeit ein
Wärmenetz?
Ermöglicht die Siedlungsstruktur
im Planungsgebiet hohe
Wärmedichten (z.B. über 100
MWh/ha) um einen
wirtschaftlichen Betrieb des
Wärmenetzes zu garantieren?
Quelle: [13] Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze
Gibt es konkrete Anhaltspunkte für nutzbare
Potenziale aus Abwärmequellen (u.a. Kläranlagen,
Abwassersammler, Rechenzentren, Industrie, Gewässer,
Biogasanlagen, etc.) oder Freiflächen, die für die
Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien
nutzbar gemacht werden können?
Existiert im
beplanten Gebiet
oder Teilgebiet
derzeit ein
Gasnetz?
Bestehen konkrete
Anhaltspunkte für die
Erzeugung,
Speicherung oder
Nutzung von
Wasserstoff?
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Ist die Versorgung eines
neuen
Wasserstoffverteilnetzes
fristgemäß über die
darüberliegenden
Netzebenen
(Wasserstoffkernnetz)
sichergestellt?
Ist die zukünftige
Versorgung über ein
Wasserstoffnetz aufgrund der
räumlichen Lage der
Abnehmerstruktur und des
Wärmebedarfs
voraussichtlich
unwirtschaftlich?
Wärme-
netz Nein
Ja
StartSeite 25 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
In Bonn gibt es nahezu keine Potenziale für die Wasserstoffnutzung, welche
nicht an das bestehende Erdgasnetz angeschlossen sind
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Eignungsprüfung für Wasserstoffnetze / Fall 1
● Die zuvor definierten Gebiete und Teilgebiete müssen auf Grundlage
des § 14 Eignungsprüfung WPG* auf Eignung für eine „verkürzte“ oder
„normale Wärmeplanung“ untersucht werden.
Ablauf:
● Zunächst wird das Stadtgebiet hinsichtlich der Teilgebiete ohne ein
bestehendes Gasnetz untersucht.
● Prüfung aller Gebiete, ob eine Versorgung mit Wasserstoff durch
die darüberliegende Netzebene (Wasserstoffkernnetz) fristgemäß
sichergestellt ist.
● Als ein weiteres Kriterium gelten konkrete Anhaltspunkte für die
Erzeugung, Speicherung oder Nutzung von Wasserstoff in den
entsprechenden Gebieten.
Methodik:
● Um potenzielle Netzgebiete zu identifizieren, wurden auf der Karte
sowohl Gebiete ohne Gasnetz als auch bekannte Potenziale zur
Nutzung wie beispielsweise die Heizkraftwerke eingezeichnet.
Ergebnis:
Auf Grundlage der Eignungsprüfung liegen keine Teilgebiete
vor, welche Potenziale für eine Wasserstoffnutzung aufweisen aber
nicht durch das bestehende Gasnetz erschlossen sind.Eignungsprüfung Wasserstoffnetze
• Gebiete ohne Gasnetz und
ohne H2-Potenziale
• Potenziale für H2-Nutzung
20
*WPG: Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (Wärmeplanungsgesetz ; BMSWB) Quellen: [1]; [4]; [48]Seite 26 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Die Prüfung nach der Art der Wärmeplanung erfolgt auf Basis von
Nachfrageclustern
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Eignungsprüfung Wasserstoffnetze
• Gasnetz ohne Großabnehmer
vorhanden
• Gasnetz und Großabnehmer
vorhanden
• Gas-Großabnehmer > 2,5 GWh/a
Eignungsprüfung für verkürzte Wärmeplanung / Fall 2
● Die zuvor definierten Gebiete und Teilgebiete müssen auf Grundlage
des § 14 Eignungsprüfung WPG* auf Eignung für eine „verkürzte“ oder
„normale Wärmeplanung“ untersucht werden.
● Ablauf:
Zunächst muss das Stadtgebiet hinsichtlich eines hohen
Nachfragepotenzials für Wasserstoff auf Grundlage der räumlichen Lage
oder Abnehmerstruktur untersucht werden.
Methodik:
● Um potenzielle Großabnehmer zu identifizieren, wurden alle
Unternehmen, welche in dem Abwärme-Fragebogen zukünftige
H2-Bedarfe gemeldet haben, und jene mit einem Gasverbrauch von
mehr als 2,5 GWh/a, erfasst und die entsprechenden Stadtgebiete
markiert.
Ergebnis:
Auf Grundlage der Analyse bestehender Großabnehmer und des
Verlaufs des bestehenden Gasnetzes konnten entsprechende
Teilgebiete für die „verkürzte“ oder „normale Wärmeplanung“
identifiziert werden.
21
*WPG: Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (Wärmeplanungsgesetz ; BMWSB) Quellen: [1]; [2]Seite 27 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Das Ergebnis der Wasserstoffnetzanalyse zeigt, dass für einen Großteil des
Stadtgebiets eine verkürzte Wärmeplanung in Frage kommt
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Eignungsprüfung für verkürzte Wärmeplanung / Fall 2
● Die zuvor definierten Gebiete und Teilgebiete müssen auf Grundlage
des § 14 Eignungsprüfung WPG* auf Eignung für eine „verkürzte“ oder
„normale Wärmeplanung“ untersucht werden.
Methodik:
● Basierend auf der Analyse der Gebiete ohne vorhandenes Gasnetz
wurden keine Gebiete für eine „normale Wärmeplanung“ identifiziert.
● Das Ergebnis der Prüfung auf Wasserstoffnetzpotenziale entspricht
in Folge der Prüfung der Gebiete mit vorhandenem Gasnetz.
Ergebnis:
Auf Grundlage des derzeitig geplanten Verlaufs des
Wasserstoffkernnetzes wird angenommen, dass eine H2-Versorgung
für das gesamte Stadtgebiet theoretisch möglich wäre, wenn die
entsprechenden Wasserstoffmengen zur Verfügung ständen.
Für einen Großteil des Stadtgebietes kommt basierend auf der
Wasserstoffnetzpotenzial-Prüfung eine „verkürzte Wärmeplanung“
in Frage.
Eignungsprüfung Wasserstoffnetze
• Verkürzte Wärmeplanung
• Normale Wärmeplanung
22
*WPG: Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (Wärmeplanungsgesetz ; BMSWB)Seite 28 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Falls beide Potenzialprüfungen jeweils negativ sind, kann eine verkürzte
Wärmeplanung durchgeführt werden
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Teilgebiete ohne Wärme-
und Wasserstoffnetz-
potenzial
Teilgebiete mit Wärme-
oder Wasserstoffnetz-
potenzial
§19 Wärmeversorgungsarten 2045
§17 Zielszenario
§20 Umsetzungsstrategie
§15 Bestandsanalyse
§16 Potenzialanalyse
§18 Gebietseinstellung
bis 2040
§16 Potenzialanalyse
(Dez. Wärmequellen)
§18 (5) Teilgebiete mit erhöhtem
Energiepotenzial
Beschluss zur
Durchführung
§14 Eignungs-
prüfung
Normale Wärmeplanung
Verkürzte Wärmeplanung
23Seite 29 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Die Prüfung ergibt sechs Teilgebiete, für welche eine verkürzte
Wärmeplanung in Frage kommt
Eignungsprüfung von Teilgebieten
Ergebnisse der Eignungsprüfung
● Aggregierung der Ergebnisse aus Eignungsprüfung für Wärme- und
Wasserstoffnetze.
Ablauf:
Zusammenfassung der Ergebnisse aus den beiden Teilschritten
nach WPG*.
● Kartografische Darstellung aller potenziellen Teilgebiete für eine
„verkürzte“- oder „normale Wärmeplanung“.
Methodik:
● Alle Teilgebiete, welchen sowohl in der Prüfung der Wärmenetze und
der Prüfung der Wasserstoffnetze als „verkürzte Wärmeplanung“
markiert wurden, werden hinsichtlich ihrer Überschneidung geprüft.
● Überschneidungen erfüllen die Kriterien für die „verkürzte
Wärmeplanung“.
● In allen anderen Gebieten kommt nur eine
„normale Wärmeplanung“ in Frage.
Ergebnis:
In allen Teilgebieten außer in sechs Gebieten am Stadtrand kommt
nur die „normale Wärmeplanung“ in Frage.
Eignungsprüfung
• Verkürzte Wärmeplanung
• Normale Wärmeplanung
24
*WPG: Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze (Wärmeplanungsgesetz ; BMWSB)Seite 30 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
INHALT
1. Einführung
2. Eignungsprüfung (§ 14 Wärmeplanungsgesetz)
3. Bestandsanalyse (§ 15 Wärmeplanungsgesetz)
4. Potenzialanalyse (§ 16 Wärmeplanungsgesetz)
QuellenverzeichnisSeite 31 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Die Bundesstadt Bonn wird in vier Stadtbezirke unterteilt
46%
23%
20%
10%
335.975 Einwohnerzahl
[Stand 31.12.2021]
2.542
2.902
3.198
3.738
Ø 3.095
39%
28%
22%
10%
141 km2
Gesamtfläche Bonn
Bonn Beuel
Hardtberg
Bad
Godesberg
Quelle: [47] Bevölkerungsstatistik 2021; Dichtewert bezogen auf Flächen ohne Wasser und ohne Flächen der sehr gering besiedelten statistischen Bezirke
Ergebnisse der Bestandsanalyse
26Seite 32 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Auf einen Blick Konkrete Ergebnisse
Zielsetzung:
● Erfassung des Status Quo bezüglich Wärmeverbrauch sowie
Gebäude- und Versorgungsstruktur
● Erarbeitung Datenbasis für Szenarien, Zonierung und
Umsetzungsstrategie
27
Kernergebnisse:
● 14 % des Wärmebedarfs werden bereits durch Wärmenetze,
elektr. Heizungen oder Wärmepumpen gedeckt
● Hohe Wärmedichten in Folge eines älteren Gebäudebestands
und einer dichten Bebauung
Methodik:
● Abfrage von relevanten Daten bei der Stadtverwaltung, den
Stadtwerken und weiteren Stellen
● Einbindung von öffentlichen Quellen
● Nutzung des bestehenden digitalen Zwillings
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Die Ergebnisse der Bestandsanalyse zeigen hohe WärmedichtenSeite 33 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● Gewerbe- und Industriegebiete nehmen einen beträchtlichen
Teil der Fläche ein.
● Im Nordwesten von Bonn und Bonn-Beuel sind die größten
Anteile an Gewerbe und Industriegebieten verteilt.
● Im Süd-Westen und im Osten sind überwiegend Waldgebiete,
die größtenteils unter Naturschutz stehen.
● Die Siedlungsflächen in ganz Bonn sind mit Flächen für
Sport/Freizeit und Erholung durchsetzt.
● Über Bonn sind unterschiedliche Ministerien verteilt.
● Die Hardthöhe ist der erste Dienstsitz des
Verteidigungsministeriums und wird als Fläche mit besonderer
funktionaler Prägung ausgewiesen.
Siedlungsflächen und Gewerbe- und Industriegebiete entlang des
Rheins dominieren das Stadtbild von Bonn
Flächenausprägung
• Siedlungsfläche
• GHD und Industrie
• Fläche bsd. fkt. Prägung
• Friedhof
• Sport/Freizeit/Erholung
• Ministerien
Abkürzungen: Gewerbe, Handel und Dienstleistung. Quelle: [7], [11] DLM 50
Ergebnisse der Bestandsanalyse
28Seite 34 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● Der Endenergieverbrauch der
Haushalte wird hauptsächlich über
Strom und Erdgas abgebildet.
● Die THG-Emissionen werden
überwiegend über die Energieträger
Strom und Erdgas verursacht, mit
einem Schwerpunkt bei Haushalten.
● Die kommunalen Liegenschaften
weisen nur einen geringen
Anteil am Endenergieverbrauch
und den THG-Emissionen auf.
● Keine Nutzung von synthetischen
Brennstoffen (PtX) bekannt.
Der größte Anteil des Endenergieverbrauchs und THG-Emissionen wurde
2021* von den Haushalten verursacht
THG: Treibhausgas, Anmerkung: Gemeinsam mit ihren Konzerntöchtern hat die Stadt Bonn Einfluss auf rund 40 Prozent der gesamtstädtischen Treibhausgasemissionen.
Quelle: [5] *THG-Bilanz 2021 der Stadt Bonn; **Heizöl, Flüssiggas, Kohle, Holz, Biogase und Abfall, 335.975 Einwohner
Legende
349 207
332
1.566
686
563
762
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
GWh/a
136
84
Haushalte
23
GHD und
Industrie
kommunale
Liegenschaften
2.698
2.009
235
Fernwärme
nicht-leitungsgeb. Energieträger**
Erdgas
Erneuerbare Energien
Strom
109
387
169
266
359
0
100
200
300
400
500
600
700
800
23
Haushalte
56
66
CO2-Emissionen / Tsd. t
kommunale
Liegenschaften
787
650
67
GHD und
Industrie
THG-Emissionen absolut
und pro Kopf
und pro Kopf
Endenergieverbrauch absolut
Haushalte
GHD und
Industrie
Komm.
Liegenschaften
8,0 MWh/a
6,0 MWh/a
0,7 MWh/a
Haushalte
GHD und
Industrie
Komm.
Liegenschaften
2,3 t CO2
1,9 t CO2
0,2 t CO2
Ergebnisse der Bestandsanalyse
29Seite 35 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● In Bonn sind über 6.823 PV-Anlagen installiert.
Das entspricht einer elektrischen Leistung
von 0,15 kWp/Einwohner*innen.
● Insgesamt erfolgt die Erzeugung von
erneuerbarem Strom in Höhe von circa 52 GWh/a.
● Für die Wärmeversorgung über die bereits
installierten Wärmepumpen und elektr.
Direktheizungen fällt ein Stromverbrauch von
rund 38 GWh/a an.
● Bei einem Stromverbrauch von rund 996 GWh/a
im gesamten Stadtgebiet, beläuft sich der Anteil
der lokalen erneuerbaren Stromerzeugung auf
circa 5 %.
● Über die MVA wird im HKW Nord im Jahr 2023 ein
Strombedarf von ca. 64 GWh/a gedeckt.
Aktuell übertrifft die lokale EE-Stromerzeugung den Strombedarf zur
Wärmebereitstellung
Quelle: [17] LANUV NRW, [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn, Annahmen: Volllaststunden (VLH): 900 (PV), 7000 (BGA); Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt an, wie viel Wärmeleistung im gesamten
Jahr von der Wärmepumpe im Verhältnis zur aufgenommenen Energie abgegeben wurde. Wärmepumpe: 3,3; 335.975 Einwohner
Lokale Stromerzeugung und –bedarf pro Kopf
Lokale Stromerzeugung und –bedarf zur Wärmebereitstellung
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0
55
47
5
Lokale Stromerzeugung
13
25
Wärmebereitstellung
52
38
Stromertrag/bedarf / GWh/a
PV Dachflächen
Biogasanlagen
Elektr. Direktheizung
Wärmepumpe
EE-Stromerzeugung
155 kWh/a
EE-Anteil
5 %
Strombedarf zum Heizen
113 kWh/a
Stromspeicher
30 Wh
Ergebnisse der Bestandsanalyse
30Seite 36 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● Über die Müllverwertunganlage (MVA) wird rund
472 GWh/a1 Wärme erzeugt.
● Der biogene Anteil in der MVA liegt insgesamt bei
rund 50 %.
● Es wird rund 1 GWh/a2 Wärme über die drei
Biogasanlagen erzeugt.
● Bei einem Wärmeverbrauch von rund
3.425 GWh/a im gesamten Stadtgebiet, beläuft
sich der Anteil der erneuerbaren
Wärmeerzeugung auf circa 14 %.
● Aktuell befinden sich keine zentralen
Wärmespeicher in Bonn.
● Offene Frage: Gibt es noch weitere bereits
bestehende EE-Anlagen zur Wärmeversorgung in
Bonn?
Die Wärmeversorgung über die Müllverwertungsanlage stellt den größten
Anteil an erneuerbaren Energien dar
Quelle: [17] LANUV NRW; [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn, 1)Bei 4000 Volllaststunden, 2) Bei 7000 Volllaststunden, 335.975 Einwohner
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Wärmeertrag GWh/a
Biogasanlagen
157
315
MVA
siedlungsähnliche Gewerbeabfälle
Restabfälle Haushalte
1
472
Anteil erneuerbarer Energien pro Kopf
Wärmeerzeugung absolut
EE-Wärmeerzeugung
1.408 kWh/a EE-Anteil
14 %
Ergebnisse der Bestandsanalyse
31Seite 37 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Der Gebäudebestand besteht größtenteils aus alten unsanierten Gebäuden
im Privatbesitz
Der Gebäudebestand in der Stadt Bonn
0% 5% 10% 15% 20%
A+
A
B
C
D
E
F
G
H
Energieeffizienzklasse
0%
20%
40%
60%
vor 1945 1946
1980
1981
1985
1986
1995
1996
2000
2001
2010
ab 2011
Baujahr
42%
46%
12%
Sanierungsstand
24%
64%
Gebäudeanzahl
unsaniert
teilsaniert
vollsaniert
Eigentümerstruktur Siedlungstypologie
Eigentümergemeinschaft
Wohnungsgenossenschaft
Wohnungsbaugesellschaft
Sonstiges
Privatperson
Kommune
Wärmeverbrauch
Energieeffizienzklasse
Baujahr Sanierungsstand
Eigentümerstruktur Siedlungstypologie
45%
50%
5%
28%
45%
27%
0%
20%
40%
60%
vor 1945 1946
1980
1981
1985
1986
1995
1996
2000
2001
2010
ab
2011
0% 10% 20% 30%
A+
A
B
C
D
E
F
G
H
25%
47%
Eigentümergemeinschaft
Wohnungsgenossenschaft
Wohnungsbaugesellschaft
Sonstiges
Privatperson
Kommune
EFH*
MFH*
NWG* EFH*
MFH*
NWG*
NWG: Nichtwohngebäude, EFH: Einfamilienhäuser, MFH: Mehrfamilienhäuser
Quelle:[15] evety Research basierend auf Daten der digikoo und der [1], [5] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn aus dem Jahr 2022
Ergebnisse der Bestandsanalyse
51%
36%
13%
unsaniert
teilsaniert
vollsaniert
Sanierungsstand
ab 2011
32Seite 38 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● Dominierend:
Dominierend ist die Baujahrklasse, welche nach
Gebäudevolumen den größten Anteil hat.
● Hoher Altbauanteil im Zentrum und in der Südstadt sowie in
Bad Godesberg und im Bereich Oberkassel.
● Vereinzelt Gebiete mit Neubau als dominierender
Baujahresklasse, diese befinden sich allerdings eher in
Randgebieten.
Altbauten befinden sich größtenteils in der Innenstadt, in Bad Godesberg
und in Oberkassel
Quelle: [15] evety Research basierend auf Daten der digikoo
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Dominierende Baujahrklasse
Altbau (bis 1949)
Bestandsgebäude (1950-1994)
Neubau (ab 1995)
33Seite 39 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● In der Karte ist der Anteil der denkmalgeschützten Gebäude nach dem
Wärmeverbrauch auf Baublockebene referenziert dargestellt.
● In Bonn ziehen sich Gebiete mit denkmalgeschützten Flächen durch die
ganze Stadt.
● In der Bonner Südstadt liegt die Quote denkmalgeschützter Gebäude bei
einem Anteil zwischen 20 - 60 %.
● In Bonn Bad Godesberg ist die Quote denkmalgeschützter Gebäude mit
teilweise 60 - 80 % und 80 - 100 % am höchsten.
● Von den insgesamt 62.800 betrachteten Gebäuden in Bonn stehen rund
4.446 Gebäude unter Denkmalschutz.
● Damit beträgt der Anteil an unter Denkmalschutz stehenden Gebäuden
rund 7 %.
● Die denkmalgeschützten Gebäude weisen in Summe einen
Wärmeverbrauch von rund 358 GWh/a auf.
● Damit beträgt der Anteil an unter Denkmalschutz stehenden Gebäuden
rund 10,5 % am Gesamtwärmeverbrauch der Stadt Bonn.
Im Zentrum sowie in Bad Godesberg stehen hohe Anteile der Gebäude
unter Denkmalschutz
Quelle: [7] Stadt Bonn Datensatz mit denkmalgeschützten Gebäuden, [15] evety Research basierend auf Daten der digikoo, [1], [5] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn. Wärmeverbrauch in Bonn =
3.425 GWh/a
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Anteil Denkmalschutz
• < 20 %
• 20 – 40 %
• 40 – 60 %
• 60 – 80 %
• 80 – 100 %
34Seite 40 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● In der Karte ist der Anteil der kommunalen Liegenschaften referenziert
nach dem Wärmeverbrauch auf Baublockebene dargestellt.
● Im Norden und im Zentrum von Bonn nimmt der Wärmeverbrauch der
Liegenschaften einen Anteil von 10 - 25 % und maximal von 35 % auf
Teilgebietsebene an.
● In Bonn Beuel ist der Anteil des Wärmeverbrauchs der Liegenschaften auf
Teilgebietseben mit rund 60 % maximal.
● Von den insgesamt rund 62.800 betrachteten Gebäuden in Bonn sind rund
1.000 Gebäude in kommunaler Hand (rund 470 Liegenschaften).
● Damit beträgt der Anteil der kommunalen Gebäude bei rund 1,6 %.
● Die Liegenschaften weisen in Summe einen Wärmeverbrauch von rund
121 GWh/a auf.
● Damit beträgt der Anteil der Liegenschaften 3,5 % am
Gesamtwärmeverbrauch der Stadt Bonn.
Die kommunalen Liegenschaften im Zentrum und in Beuel haben einen
hohen Anteil am Gesamtwärmeverbrauch im Baublock
Quelle: Stadt Bonn Datensatz zu den Liegenschaften, [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn. Wärmeverbrauch in Bonn = 3.425 GWh/a
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Anteil Liegenschaften
• < 10 %
• 10 – 15 %
• 15 – 20 %
• 20 – 25 %
• 25 – 100 %
35Seite 41 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Methodik:
● Annahme maximale Sanierung
● Das Reduktionspotenzial ist der Energieverbrauch bei Vollsanierung
referenziert auf den Energieverbrauch 2023
● Vollsanierung1 gilt als 100 % saniert
● Teilsaniert2 gilt als 50 % saniert
● Unsaniert gilt als 0 % saniert
Anmerkungen:
● Viele Wohnblöcke mit Sanierungsanteilen im Bereich 20-60 %
● Im Stadtteil Bad Godesberg liegt der Sanierungsanteil vermehrt bei 40-60 %
● Vereinzelt Wohnblöcke mit sehr niedrigen Sanierungsraten
Der Sanierungsanteil in Bonn liegt größtenteils in einem breiten Bereich von
20-60 %
Quelle: Quelle: [15] evety Research basierend auf Daten der DigiKoo, Sanierungsstand: Bundesweite Hausbegehung von über 19 Mio. Gebäuden und amtliche Gebäudeinformationen
1) Dach, Keller, Fenster und Fassade, 2) Dach und Keller
43%
46%
12%
51%
36%
13% unsaniert
teilsaniert
vollsaniert
WärmeverbrauchGebäudeanzahl
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Sanierungsanteil
• < 20 %
• 20 – 40 %
• 40 – 60 %
• 60 – 80 %
• 80 – 100 %
36Seite 42 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Hohe Wärmeverbräuche liegen im Stadtzentrum und in den Stadtteilen
Gronau und Hochkreuz vor
*Exklusive Industrie
Quelle: [15] evety Research basierend auf Daten der digikoo, [1], [5] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn, [15] Bonn Wohnungsmarktprofil 2022
Anmerkungen:
● Höhere spezifische Wärmeverbräuche bei den Wohngebäuden liegen vor
allem im Zentrum sowie in den Stadtteilen Gronau, Hochkreuz und
Hardtberg vor.
● Die durchschnittliche Wohnfläche je Wohnung liegt in Nordrhein-Westfalen für
das Jahr 2021 bei 90,7 m2 .
● Die Wohnfläche je Wohnung in Bonn liegt für das Jahr 2021 bei 82,5 m2 .
● Die Wohnfläche je Person liegt in Bonn für das Jahr 2021 bei 43,8 m2.
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Wärmeverbrauch in kWh/m2 beheizte Fläche
0 - 100
100 - 130
130 - 160
160 - 200
200 - 1000
> 1000
37Seite 43 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Angaben in
kWh/(m2a)
• 30 (A+)
• 30 – 50 (A)
• 50 – 75 (B)
• 75 – 100 (C)
• 100 - 130 (D)
• 130 – 160 (E)
• 160 – 200 (F)
• 200 – 250 (G)
• > 250 (H)
Anmerkungen:
● Der Gebäudebestand in Bonn weist flächendeckend eine
Energieeffizienzklasse von D-E auf.
● Vereinzelte Gebäude weisen einen Endenergieverbrauch von
< 30 kWh/(m2a) auf.
Spezifischer Wärmeverbrauch:
● Der spezifische Wärmeverbrauch beträgt rund 136 kWh/m2 pro Jahr.
Gebäude mit Energieeffizienzklassen unter H machen rund 13 % des
Bestands aus
Quelle: [15] evety Research basierend auf Daten der DigiKoo, [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn
0%
5%
10%
15%
20%
Anteil Gebäude
A+ A B C D E F G H
spez. Wärmeverbrauch = σi Raumwärmei in Wohngebäuden
Wohnfläche
Ergebnisse der Bestandsanalyse
38Seite 44 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Sehr hohe Wärmedichten in Baublöcken liegen vor allem im Stadtzentrum,
in der Südstadt, in Beuel-Mitte sowie in Bad Godesberg vor
Wärmedichte in Baublöcken
Quellen: [15] evety Research, [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn, [29] Wärmedichten
Wärmedichte in MWh/ha
• 0 - 70
• 70 - 175
• 175 - 415
• 415 – 1.050
• > 1.050
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Definition Wärmedichte:
● Quotient der Summe aller Wärmeverbräuche in einem
räumlich abgegrenzten Bereich und der Fläche des
Bereichs.
● Je höher die flächenspezifische Wärmedichte, desto
höher ist die Eignung für den Einsatz von
Wärmenetzen.
● Sehr hohe Wärmedichten über 1.050 MWh/ha liegen
im Stadtzentrum, Beuel sowie vereinzelt im
Stadtbezirk Bad Godesberg, in der Südstadt, im
Bereich Hochkreuz - Friesdorf, am Brüser Berg, in
Tannenbusch, Beuel-Ost und in Ramersdorf vor.
● Flächendeckend, mit Ausnahme der Randgebiete,
liegen hohe Wärmedichten über 415 MWh/ha vor.
𝑊ä𝑟𝑚𝑒𝑑𝑖𝑐ℎ𝑡𝑒0 = σ𝒊 Wä𝑟𝑚𝑒𝑣𝑒𝑟𝑏𝑟ä𝑢𝑐ℎ𝑒𝒊
Fläche
Wärmedichte in Teilgebieten
39Seite 45 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● Theoretische Verlegung eines Wärmenetzes entlang des Straßennetzes. Der
Wärmeverbrauch jedes Gebäudes wird dem nächstliegendem
Wärmenetzabschnitt zugerechnet.
● Die Wärmeliniendichte ist der Quotient aus summierten Wärmeverbräuchen
und der Länge des Abschnitts.
● Je höher die längenspezifische Wärmeliniendichte, desto wirtschaftlicher ist
ein theoretisches Wärmenetz.
● Wärmeliniendichten im Bereich 2-5 GWh/km liegen in großen Teilen des
Stadtgebiets vor.
● Eine Vielzahl an Straßenzügen im Bonner Stadtzentrum, in der Südstadt und
im Stadtteil Bad Godesberg weisen Wärmeliniendichten von über 5 GWh/km
auf.
Im Zentrum befinden sich großflächig Wärmeliniendichten im Bereich von
über 5 GWh/km
𝑊ä𝑟𝑚𝑒𝑙𝑖𝑛𝑖𝑒𝑛𝑑𝑖𝑐ℎ𝑡𝑒0 = σ𝒊 𝑊ä𝑟𝑚𝑒𝑣𝑒𝑟𝑏𝑟ä𝑢𝑐ℎ𝑒𝑖
𝐿ä𝑛𝑔𝑒 𝑑𝑒𝑠 𝑆𝑡𝑟𝑎ß𝑒𝑛𝑎𝑏𝑠𝑐ℎ𝑛𝑖𝑡𝑡𝑠0
Quellen: [15] evety Research, [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn, [29] Wärmeliniendichten, WPG = Wärmeplanungsgesetz
Liniendichte in GWh/km
• < 1
• 1 - 2
• 2 - 5
• > 5
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Hinweis: Die Wärmeliniendichte wurde datenschutzkonform gemäß Anlage
1 § 15 WPG ermittelt
40Seite 46 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Die Wärmelastspitzen für Gas und Fernwärme in Bonn liegen in den Monaten
Dezember und Januar
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Quellen: Bonn Netz / Stadtwerke Bonn
Anmerkungen:
● Die Wärmelastspitzen liegen im Winter in den Monaten Dezember und Januar vor.
● Die geringste Last wird in den Monaten Juni bis August abgerufen.
● Die Jahreslastkurven zeigen die Bedeutung von saisonalen Speichern für die Nutzung von Freiflächen-Solarthermie: Bei Solarthermie wird ein Großteil
der Energie im Sommer erzeugt und muss entsprechend für den Winter gespeichert werden.
41Seite 47 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Die Bereitstellung von Wärme erfolgt zum größten Teil durch
Gasheizungen
Die Energieträger zur Wärmeversorgung in der Stadt Bonn
Gebäudeanzahl Wärmeverbrauch
Quelle: [15] evety Research basierend auf Daten der DigiKoo und der [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn, Sonstiges = z.B. Holzpellets oder Kohleöfen, *Mindestangabe ggfs. befinden sich
weitere nicht angemeldete Luft-Wärmepumpen im Stadtgebiet. Enthalten sind sowohl Luft-Wärmepumpen als auch Wasser-Wasser-, Erdsonden- und Erdkollektoren- Wärmepumpen
0%
20%
40%
60%
keine
Information
vor 1995 1995 - 2000 2000 - 2005 2005 - 2010 nach 2011
Alter der Heizung
Heizungstechnologie
Gasheizung
Ölheizung
Fernwärme
Elektr. Heizung
Wärmepumpe
Sonstiges
Gasheizung 64 % 39.846 Stk.
Ölheizung 28 % 17.318 Stk.
Fernwärme 3 % 1.965 Stk.
Elektr. Heizung 1 % 740 Stk.
Wärmepumpe* 2 % 1.434 Stk.
Sonstiges 2 % 1.496 Stk.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
keine
Information
vor 1995 1995 - 2000 2000 - 2005 2005 - 2010 nach 2011
Alter der Heizung
Heizungstechnologie
Gasheizung
Ölheizung
Fernwärme
Elektr. Heizung
Wärmepumpe
Sonstiges
Gasheizung 55 % 1.870 GWh/a
Ölheizung 28 % 965 GWh/a
Fernwärme 12 % 419 GWh/a
Elektr. Heizung 1 % 25 GWh/a
Wärmepumpe* 1 % 43 GWh/a
Sonstiges 3 % 103 GWh/a
Ergebnisse der Bestandsanalyse
42Seite 48 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● Dominierend: Es sind die Energieträger dominierend, welche nach
Gebäudevolumen den größten Anteil haben.
● Flächendeckend sind Gas- und Ölheizungen im Stadtgebiet die
dominierenden Energieträger.
● Vereinzelt ist Fernwärme der dominierende Energieträger.
Gas- und Ölheizungen sind die dominierenden Energieträger im gesamten
Stadtgebiet
Quelle: [15] evety Research basierend auf Daten der digikoo, [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn
Ergebnisse der Bestandsanalyse
64%
28%
3%
55%
28%
12%
WärmeverbrauchGebäudeanzahl
Energieträger
• Gasheizung
• Ölheizung
• Fernwärme
• Elektr. Heizung
• Wärmepumpe
• Sonstiges
43Seite 49 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Eine vermehrte Anzahl an elektr. Direktheizungen und Wärmepumpen
befinden sich im Stadtbezirk Bad Godesberg
Anzahl elektr. Direktheizungen
Quellen: [15] evety Research, [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn, [54] Stadt Bonn Amt für Umwelt und Stadtgrün Grundwasser- und Bodenschutz
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Anzahl Wärmepumpen
Anzahl elektr. Direktheizungen
• < 5
• 5 - 10
• 10 - 15
• 15 - 20
• 20 - 25
Anzahl Wärmepumpen
• < 20
• 20 - 40
• 40 - 60
• 60 – 80
31%
67%
2%
Anzahl genehmigungspflichtiger Wärmepumpenarten
Hinweis: Summe 717. Angaben über die Anzahl der Luft-
Wärmepumpen aktuell nicht möglich
Anmerkungen:
● Die höchste Anzahl mit 20 -25 elektrischen
Direktheizungen befindet sich im Teilgebiet im
Poppelsdorf.
● Ein vermehrter Einsatz von elektrischen
Direktheizungen befindet sich im Stadtbezirk Bad
Godesberg.
● Teilgebiete mit vermehrtem Einsatz von
Wärmepumpen befinden sich im Stadtbezirk Bad
Godesberg sowie in Beuel und im Stadtbezirk
Hardtberg.
Wasser-Wasser Wärmepumpen
Erdsonden-Wärmepumpen
Erdkollektoren-Wärmepumpen
44Seite 50 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● Der Wärmeverbrauch der
Haushalte wird hauptsächlich über
Gas- und Ölheizungen abgebildet.
● Die THG-Emissionen werden
überwiegend über die Energieträger
Erdgas und Öl verursacht, mit
Schwerpunkt bei den Haushalten.
● Die kommunalen Liegenschaften
weisen nur einen geringen
Anteil am Wärmeverbrauch und
den THG-Emissionen auf.
Der größte Anteil des Wärmeverbrauchs und THG-Emissionen wurde von
den Haushalten verursacht
THG: Treibhausgas
Quelle: [15] evety Research basierend auf Daten der digikoo, [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn, 335.975 Einwohner
Legende
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
GWh/a
Haushalte GHD und
Industrie
kommunale
Liegenschaften
Unbekannt
2.276
797
121 231
0
100
200
300
400
500
600
CO2-Emissionen / Tsd. t
Haushalte GHD und
Industrie
kommunale
Liegenschaften
523
195
22
THG-Emissionen absolut
und pro Kopf
und pro Kopf
Wärmeverbrauch absolut
Haushalte
GHD und
Industrie
Komm.
Liegenschaften
6,8 MWh/a
2,4 MWh/a
0,4 MWh/a
Haushalte
GHD und
Industrie
Komm.
Liegenschaften
1,6 t CO2
0,6 t CO2
0,07 t CO2
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Gasheizung
Ölheizung
Fernwärme
Elektr. Heizung
Wärmepumpe
Sonstiges
Unbekannt
45Seite 51 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● Es existiert bereits ein Fernwärmenetz mit mehreren Standorten für die
Wärmegewinnung.
● Die Vorlauftemperatur beträgt 130 °C (max. 135 °C) und die
Rücklauftemperatur 62 °C. Das Medium ist Wasser (Erstinbetriebnahme
1954).
● Die Erzeugungsanlagen sind über Wärmenetzleitungen mit Durchmessern
zwischen 200 – 300 mm verbunden.
● Das Fernwärmenetz hat rund 2.780 Anschlussnehmer ausgehend von
Bonn Zentrum Richtung Hardtberg, Richtung Norden und Richtung
Hochkreuz.
● Das bereits bestehende Fernwärmenetz erstreckt sich über eine
Gesamtlänge von rund 127 km.
● Die leitungsgebundene Wärmeversorgung erfolgt über die Gaskraftwerke
und die Müllverwertungsanlage.
● Weitere Wärmenetze befinden sich im Stadtteil Beuel, im Norden der Stadt
Bonn sowie, auf dem Hardtberg im Pennenfeld und am Heiderhof.
Es existiert bereits ein Fernwärmenetz mit einer thermischen Leistung von
409 MW – ein weiterer Netzausbau ist geplant
Quelle: [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn, [9] Klimaneutrale Fernwärme Bonn 2035, MVA = Müllverwertungsanlage
spez. Fernwärmeversorgung∗ = σi 𝐹𝑒𝑟𝑛𝑤ä𝑟𝑚𝑒 𝐸𝑟𝑧𝑒𝑢𝑔𝑢𝑛𝑔𝑖
Einwohner
= 𝟏, 𝟐 𝒌𝑾/𝑬𝒊𝒏𝒘𝒐𝒉𝒏𝒆𝒓
* Berücksichtigung Fernwärme Erzeugung, keine Angaben der Erzeugungsleistung der
weiteren Wärmenetze. Einwohner = rund 330.000
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Legende Erzeugungsanlagen
• Fernwärmenetz (BonnNetz)
• Weitere Wärmenetze
Nennweite Wärmenetzabschnitt in mm
0 - 100
100 - 200
200 - 300
300 - 400
400 - 500
Heizwerk Süd
• 60 MWth (Erdgas)
Heizkraftwerk Nord
• 207 MWth (Erdgas/zukünftig Wasserstoff)
Heizwerk Hardtberg
• 24 MWth (Erdgas)
MVA
• 118 MWth (MVA)
• Prozessparameter:
40 bar und 400 °C
• Dampferzeugung > 500
GWh
• Weiteres Wärmenetz
Verteidigungsministerium
• Weiteres Wärmenetz Hardtberg
• Weiteres Wärmenetz
Heiderhof
Techem Energy Contracting GmbH
• Weiteres Wärmenetz
EGM mbH
• Weiteres Wärmenetz
• Weiteres Wärmenetz
EGM mbH
• Weiteres Wärmenetz
• Weiteres Wärmenetz
46Seite 52 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anmerkungen:
● Es sind aktuell über 41.850 Hausanschlüsse an das Gasnetz
angeschlossen.
● Der jährliche Gasverbrauch liegt bei über 2.600 GWh.
● Das Gasleitungsverteilnetz weist eine Länge von über 790,2 km in Bonn
auf, hinzu kommen 416,7 km Hausanschlussleitungen.
● In der Zeit zwischen 1980 und 2000 wurde rund 46 % der Gasleitungen in
Betrieb genommen.
● Weitere 33 % der Gasleitungen wurden in den Jahren 2000 bis 2020
installiert.
● Seit 2020 beträgt der Anteil an Erneuerungen von Gasleitungen und
Neuanschlüssen ca. 1 %.
46 % der Gasleitungen wurden zwischen 1980 und 2000 in Betrieb
genommen
Quelle: [1] Bonn Netz / Stadtwerke Bonn
59%
37%
4%
0%
0 - 120
120 - 240
240 - 360
360 - 480
480 - 600
Ergebnisse der Bestandsanalyse
Nennweite [mm]
21%
46%
33%
1%
1%
< 1960
1960-1980
1980-2000
2000-2020
2020-2023
Baujahr
Baujahr der
Gasleitungen
1960 - 1980
1980 -2000
2000 - 2020
< 1960
> 2020
47Seite 53 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Aus der Bestandsanalyse lassen sich vier Kernerkenntnisse ableiten
Der Anteil von 14 % unsanierten
Gebäuden von vor 1980 führt dazu,
dass diese Gebäude für 34 % des
gesamten Energieverbrauchs aller
Gebäude verantwortlich sind.
92 % der Gebäude im Stadtgebiet
sind derzeit noch mit Gas- oder
Ölheizungen ausgestattet.
Mit rund 55 % der Gebäude entfällt
72 % des Wärmeverbrauchs auf
Nichtwohngebäude und
Mehrfamilienhäuser.
Hohe Wärmedichte von über
1.050 MWh/ha liegt im
Stadtzentrum, in der Südstadt und
in Bad Godesberg vor.
Ergebnisse der Bestandsanalyse
48Seite 54 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
INHALT
1. Einführung
2. Eignungsprüfung (§ 14 Wärmeplanungsgesetz)
3. Bestandsanalyse (§ 15 Wärmeplanungsgesetz)
4. Potenzialanalyse (§ 16 Wärmeplanungsgesetz)
QuellenverzeichnisSeite 55 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Theoretisch
Maximalmenge
Realisierbar
Umsetzung
Technisch
Restriktionen
Wirtschaftlich
Konkurrenzfähigkeit
Technisches Potenzial
● Mit heutigen Mitteln erzielbare Energiemenge
Im Rahmen der Wärmeplanung werden technische Potenziale von EE-
Quellen erhoben
Theoretisches Potenzial
● Theoretisch verfügbare Energiemenge auf gesamter Fläche
Wirtschaftliches Potenzial
● Wirtschaftlich erzielbare Energiemengen
Realisierbares Potenzial
● Erschließbare Energiemengen unter Berücksichtigung
versch. Kriterien
Erfassung des theoretischen Potenzials
● Basis sind öffentlich zugängliche Datenquellen
● Gebietsscharfe Ermittlung aller Potenziale an erneuerbaren
Energien und Abwärme auf dem Gebiet der Kommune
Berechnung des technischen Potenzials
● Obergrenze des maximal möglichen Nutzungspotenzials
● Berücksichtigung einer Anzahl an Ausschlusskriterien wie
z.B. Flächenverfügbarkeit auf dem Gebiet der Kommune
Ergebnisse der Potenzialanalyse
In der gesamten Potenzialanalyse (Seite 51 bis 110) werden nur theoretische und technische Potenziale ermittelt. Die wirtschaftlichen und realisierbaren
Potenziale werden kleiner sein und können erst im Rahmen der Flächenanalyse und ggf. erst bei der Konkretisierung einzelner Projekte detaillierter
ermittelt werden. Die einzelnen technischen Potenziale werden hier zunächst unabhängig voneinander erhoben und stehen somit in Flächenkonkurrenz
zueinander.
● Energieatlas der Bundesländer
● Wärme- oder Solarkataster
● Datensätze der Kommune
und des EVUs
Nutzung verfügbarer
Potenzialdaten erneuerbarer
Strom- und Wärmequellen
50Seite 56 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Verglichen mit den Nachbargemeinden besteht in Bonn ein sehr hoher
Bedarf nach Prozess- und Raumwärme
Quellen: [17] [18] Energieatlas NRW; * Maximale Sondentiefe von 100 m; [10] LANUV Potenzialstudie-Geothermie; [22] **Umrechnungsfaktor Wirkungsgrad PV zu Solarthermie:
Faktor 3, EnBW
Ergebnisse der Potenzialanalyse
Anmerkungen:
● Der jährliche Wärmebedarf im Stadtgebiet Bonn gemäß LANUV liegt mit
3.339 GWh/a deutlich höher als in den umliegenden Nachbargemeinden.
● Hierbei entfallen 2.814 GWh/a auf die Bereitstellung von Raumwärme und
525 GWh/a auf die Bereitstellung von Prozesswärme.
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Wärmebedarf
Bioenergie
*Oberflächen Geothermie
Industrielle Abwärme
**FF-Solarthermie
3339
145
1552
573
689
Wärmeverbrauch 3425
Wärmebedarf
Aktueller Gesamtwärmebedarf und vorliegende Wärmepotenziale
im Stadtgebiet Bonn in GWh/a nach LANUV:
Wärmebedarf und –verbrauch Bonn
Wärmepotenziale Bonn - Energieatlas NRW
Wärmebedarf = Modelldaten LANUV
Wärmeverbrauch = Realdaten der BonnNetz
51Seite 57 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Mit der Nutzung umliegender Gemeinden besteht ein Potenzialüberschuss
zur Wärmebereitstellung von 3.881 GWh/a
52
Methodik:
● Der Prozess- und Raumwärmebedarf aus allen umliegenden Gemeinden wurde erfasst und aggregiert.
● Relevante Erzeugungstechnologien wurden hinsichtlich ihrer Potenziale untersucht. Für die FF-Solarthermie wurden die Eignungsflächen der PV-FF-Anlagen als
Potenzialflächen betrachtet. Eventuell bestehende Restriktionen müssen im weiteren Planungsverlauf individuell geprüft werden.
Fazit:
● Im gesamten Betrachtungsgebiet liegen ausreichend Potenziale für eine Wärmeversorgung durch Erneuerbare Energien vor.
● Das Nettopotenzial überschreitet die Bedarfe um 3.881 GWh/a.
Ergebnisse der Potenzialanalyse
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
47973339Wärmebedarf
Bioenergie
29331552*Oberflächen
Geothermie
1093573Abwärme
5032689**FF-Solarthermie
8136
145
4485
1666
5721
Aktueller Gesamtwärmebedarf und vorliegende Wärmepotenziale
mit umliegenden Gemeinden in GWh/a nach LANUV:
Top 3 Potenziale der Nachbargemeinden in GWh/a
Königswinter (57), Troisdorf (27), Bad Honnef (26)
Bornheim (1268) Rheinbach (841), Swisttal (673)
Hennef (408), Bornheim (368), Königswinter (345)
Gesamtes Potenzial im Rhein-Sieg-Kreis nach LANUV
Königswinter (57), Troisdorf (27), Bad Honnef (26)
Bornheim (1268) Rheinbach (841), Swisttal (673)
Wärmeverbrauch Bonn und umliegende Gemeinden
Wärmepotenziale Bonn und umliegende Gemeinden Anteile Stadt Bonn
Quellen: [17] [18] Energieatlas NRW; * Maximale Sondentiefe von 100 m; [10] LANUV Potenzialstudie-Geothermie; [22] **Umrechnungsfaktor Wirkungsgrad PV zu Solarthermie:
Faktor 3, EnBW
52Seite 58 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Verglichen mit den Nachbargemeinden besteht in Bonn ein sehr hoher
Strombedarf aus Gewerbe und privaten Haushalten
Quelle: [17] Energieatlas NRW; [53] Projizierte Bruttostromnachfrage 2045 berechnet mit Faktor 2 nach REMOD Modell
Ergebnisse der Potenzialanalyse
0 1000 2000 3000 4000 5000
Strombedarf Bonn
Projizierter Strombedarf
Bonn 2045
PV-Freifläche
PV-Dachfläche
Biomasse
Wind
2439
4878
230
670
79
60
Strombedarf Anmerkungen:
● Der jährliche Strombedarf im Stadtgebiet Bonn gemäß LANUV liegt mit
2.439 GWh/a deutlich höher als in den umliegenden Nachbargemeinden.
● Bei Nutzung aller, durch das LANUV ausgewiesenen Potenziale zur
Stromerzeugung und dem aktuellen Strombedarf der Stadt Bonn, besteht
eine Potenziallücke von 1.400 GWh/a bzw. 3.839 GWh/a im Jahr 2045.
Aktueller Gesamtstrombedarf und vorliegende Strompotenziale
im Stadtgebiet Bonn in GWh/a nach LANUV:
Strombedarf Bonn Strompotenziale Bonn – Energieatlas NRW
Die Firma EnergyMiner plant in Bonn in
Höhe des Bonner Bogens 45 kleine Turbinen
zur EE-Stromerzeugung. Es sollen ca. 550
MWh/a ins Stromnetz eingespeist werden .
53Seite 59 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Mit der Nutzung umliegender Gemeinden besteht ein Potenzialüberschuss
zur Stromversorgung von 965 GWh/a
54
Ergebnisse der Potenzialanalyse
Quelle: [17] Energieatlas NRW; Berechnungen evety
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
32732439Strombedarf
1677230PV-Freifläche
1420670PV-Dachfläche
Bioenergie
254160Wind ohne BSN
5712
1907
2090
79
2601
Bornheim (423), Rheinbach (280), Swisttal (224)
Troisdorf (230), Hennef (180), Bornheim (160)
Bornheim (688) Swisttal (597), Meckenheim (322)
Top 3 Potenziale der Nachbargemeinden in GWh/a
Gesamtstromverbrauch und vorliegende Strompotenziale
mit umliegenden Gemeinden nach LANUV:
Methodik:
● Der Strombedarf aus allen umliegenden Gemeinden wurde erfasst und aggregiert.
● Relevante Erzeugungstechnologien wurden hinsichtlich bestehender Potenziale im Stadtgebiet und den Nachbargemeinden untersucht.
Fazit:
● Im gesamten Betrachtungsgebiet liegen ausreichend Potenziale für eine Stromversorgung durch Erneuerbare Energien vor.
● Das Nettopotenzial überschreitet die Bedarfe um 965 GWh/a.
Strombedarf Bonn und umliegende Gemeinden
Strompotenziale Bonn und umliegende Gemeinden Anteile Stadt Bonn
Gesamtes Potenzial im Rhein-Sieg-Kreis nach LANUV
54Seite 60 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Die ganzheitliche Erhebung aller EE-Potenziale ist die Grundlage für
die Bestimmung eines geeigneten Wärmeerzeugungsmixes
55
Auf einen Blick Konkrete erhobene Ergebnisse aus der kWP
Kernerkenntnisse
● FF-Solarthermie und oberfl. Geothermie-Potenzial signifikant
● Die Freiflächenpotenziale stehen in Flächenkonkurrenz zueinander
● Zur Nutzung des oberfl. Geothermie-Potenzials mithilfe von
Wärmepumpen wird zusätzlich elektrische Energie benötigt
● Erhebliche Einsparungspotenziale durch Sanierungsmaßnahmen
● Die Wärme aus Flüssen und Abwasser kann als Wärmequelle für
Wärmepumpen dienen
Zielsetzung:
● Ermittlung der lokal verfügbaren Potenziale Erneuerbarer Energien
● Erfassung von Abwärmepotenzialen
● Bewertung der Energieeinsparungspotenziale
Methodik:
● Bewerten bereits erhobener Potenziale zur Wärmeversorgung
● Bestimmung weiterer relevanter Potenziale zusammen mit
allen relevanten Akteuren
● Bestimmen von Energieeinsparpotenzialen durch Sanierung
1.000 2.000 3.000 4.000 5.0000
Potenzial Wärmeerzeugung / GWh
Wärmeverbrauch
1.5651.860Sanierung
500
300MVA*
Biomasse
Oberflächennahe
Geothermie
158
Umweltwärme
(Flusswasser)
Industrielle Abwärme
Abwasser Abwärme
Solarthermie Freiflächen***
Solarthermie Dachflächen***
3.425
800
22
1.251
1.170
474
132
125
4.300
2.106
Mitteltiefe Geothermie**
Verfügbares Potenzial (Grundlastfähig)
Verfügbares Potenzial (Volatil)
Verfügbares Potenzial (Prozessabhängig)
Reduktions Potenzial durch Vollsanierung
Bereits genutzt
Bereits in Planung
Wärmevebrauch
*MVA = Müllverwertungsanlage, Angaben beziehen sich auf die Dampfmengen, die zur Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt werden. Die 300 GWh/a beziehen sich auf den Neubau des Müllheizkraftwerks
** Bei einer Sondenlänge von 1.000 Metern und unter Berücksichtigung der getroffenen Annahmen. Anmerkung: Für die Tiefen-Geothermie wird kein flächiges Potenzial ausgewiesen. In Kombination mit
Speichertechnologien können volatile Erneuerbare Energien grundlastfähig sein. *** Unter Annahme ausreichend großer Speicherkapazitäten zur saisonalen Speicherung.
Ergebnisse der Potenzialanalyse
301 GWh/a des verfügbaren Potenzials gehen
über die Deckung des Wärmeverbrauchs hinaus.
55Seite 61 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
● Freiflächen-PV
● Dachflächen-PV
● PV auf
Verkehrswegen
● Agri-PV
● Windenergie
● H2-Kernnetz
● Erzeugung von
Wasserstoff
● Infrastrukturnetz
Wasserstoff
● HKWs
● Nachwachsende
Rohstoffe
● Organische
Abfälle
● Klärgas aus
Kläranlagen
● Biogas aus
Biogasanlagen
● Freiflächen
● Dachflächen
Hinweis:
Solarthermie ist mit
Speichern zu
kombinieren.
● Oberflächen-
gewässer
(Seen & Flüsse)
● Luft
● Oberflächen-
nahe
Geothermie
● Mitteltiefe
Geothermie
● Tiefe
Geothermie
● Industrie & GHD
● Höchstleistungs-
rechenzentren
● Abwasser
● Thermische
Abfallverwertung
● Trinkwasser
● Anlagen zur
Stromerzeugung
● Power-to-X
● Zentrale und
dezentrale
Speicher-
lösungen
Mithilfe von GIS-Analysen werden die technischen Potenziale
erschließbarer Quellen konkretisiert
Grüne GaseEE-StromBiomasse Umweltwärme SolarthermieGeothermie


  
SpeicherAbwärme

Ergebnisse der Potenzialanalyse

● Vollsanierung1 gilt als 100% saniert
● Teilsaniert2 gilt als 50% saniert
● Unsaniert gilt als 0% saniert
Sanierungspotenzial

1) Dach, Keller, Fenster und Fassade, 2) Dach und Keller
Hinweis: Genauere Zuordnung von Potenzialen (Solarthermie, PV, mitteltiefe
Geothermie, Speichern) zu Flächen erfolgt im Klimaplan-Steckbrief „Flächenanalyse".
56Seite 62 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
● Freiflächen-PV
● Dachflächen-PV
● PV auf
Verkehrswegen
● Agri-PV
● Windenergie
● H2-Kernnetz
● Erzeugung von
Wasserstoff
● Infrastrukturnetz
Wasserstoff
● HKWs
● Nachwachsende
Rohstoffe
● Organische
Abfälle
● Klärgas aus
Kläranlagen
● Biogas aus
Biogasanlagen
● Freiflächen
● Dachflächen
Hinweis:
Solarthermie ist mit
Speichern zu
kombinieren.
● Oberflächen-
gewässer
(Seen & Flüsse)
● Luft
● Oberflächen-
nahe
Geothermie
● Mitteltiefe Geot
hermie
● Tiefe
Geothermie
● Industrie & GHD
● Höchstleistungs-
rechenzentren
● Abwasser
● Thermische
Abfallverwertung
● Trinkwasser
● Anlagen zur
Stromerzeugung
● Power-to-X
● Zentrale und
dezentrale
Speicher-
lösungen
Mithilfe von GIS-Analysen werden die technischen Potenziale
erschließbarer Quellen konkretisiert
Grüne GaseEE-StromBiomasse Umweltwärme SolarthermieGeothermie


  
SpeicherAbwärme

Ergebnisse der Potenzialanalyse

● Vollsanierung1 gilt als 100% saniert
● Teilsaniert2 gilt als 50% saniert
● Unsaniert gilt als 0% saniert
Sanierungspotenzial

1) Dach, Keller, Fenster und Fassade, 2) Dach und Keller
Hinweis: Genauere Zuordnung von Potenzialen (Solarthermie, PV, mitteltiefe
Geothermie, Speichern) zu Flächen erfolgt im Klimaplan-Steckbrief „Flächenanalyse".
57Seite 63 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Der Wärmeverbrauch der Stadt Bonn kann durch Sanierungsmaßnahmen
um bis zu 49 % signifikant reduziert werden
Bewertung der
Sanierungsmaßnahmen
● Insgesamt kann der Wärmeverbrauch
der Stadt Bonn durch Vollsanierungs-
maßnahmen um 49 % gesenkt werden.
● Soll die Vollsanierung schon bis
2035 umgesetzt werden, entspricht das
einer durchschnittlichen
Sanierungsrate von 4,6 %.
● Soll die Vollsanierung bis 2045
umgesetzt werden, entspricht das einer
durchschnittlichen Sanierungsrate
von 2,42 %.
● Durch Sanierung der Gebäude mit
Baujahr zwischen 1900 und 1985
können etwa 95% des
gesamten Wärmeeinsparpotenzials
realisiert werden.
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
Gesamtab
2016
2011-
2015
2006-
2010
2001-
2005
1996-
2000
1986-
1995
1981-
1985
1971-
1980
1961-
1970
1946-
1960
1900-
1945
Wärmeverbrauch in GWh
vor
1900
3.194,0
1.564,8
-49%
-47,2 GWh
-486 GWh
-266 GWh
-239 GWh
-257 GWh
-204 GWh
-121 GWh
-6,5 GWh
Status Quo
Vollsaniert
Baujahr des Gebäudebestands
Ergebnisse der Potenzialanalyse
Hinweis: Der unbekannte Wärmeverbrauch von 231 GWh/a ist hier nicht enthalten. Der Gesamtwärmeverbrauch der Stadt Bonn liegt bei 3.425 GWh/a. Siehe Folie 45
58Seite 64 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Hohe Reduktionspotenziale bei der Raumwärme im Süden und im Osten
des Stadtgebiets
Methodik:
● Annahme maximale Sanierung
● Das Reduktionspotenzial ist der Wärmeverbrauch bei
Vollsanierung referenziert auf den Wärmeverbrauch 2023
Anmerkungen:
● Bad Godesberg weist ein gutes Reduktionspotenzial von
40-60 % auf.
● Auch Beuel zeigt ein gutes Reduktionspotenzial von 40-60 %.
● Im Westen liegen teilweise geringe Sanierungspotenziale vor.
● Die drastische Reduktion des Wärmebedarfs ist Voraussetzung
dafür, dass das vorhandene EE-Potenzial für eine
Wärmeversorgung ausreicht.
● Unabhängig von der Technologie hilft eine Sanierung die Größe,
den Aufwand und damit die Kosten einer Wärmeversorgungs-
lösung zu verringern.
● Weitere Informationen sind dem Klimaplan der Bundesstadt Bonn
zu entnehmen (Quartierbüro, Fokusinitiative Unterstützung
privater Vermieter*innen und Wohneigentümergemeinschaften,
Förderprogramm für die sozialverträgliche energetische Altbau-
modernisierung).
Reduktionspotenzial
• < 20 %
• 20 – 40 %
• 40 – 60 %
• 60 – 80 %
• 80 – 100 %
Quelle: [15] [17] evety Research basierend auf Daten der DigiKoo
Ergebnisse der Potenzialanalyse
59Seite 65 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
● Freiflächen-PV
● Dachflächen-PV
● PV auf
Verkehrswegen
● Agri-PV
● Windenergie
● H2-Kernnetz
● Erzeugung von
Wasserstoff
● Infrastrukturnetz
Wasserstoff
● HKWs
● Nachwachsende
Rohstoffe
● Organische
Abfälle
● Klärgas aus
Kläranlagen
● Biogas aus
Biogasanlagen
● Freiflächen
● Dachflächen
Hinweis:
Solarthermie ist
mit Speichern
zu kombinieren.
● Oberflächen-
gewässer
(Seen & Flüsse)
● Luft
● Oberflächen-
nahe
Geothermie
● Mitteltiefe
Geothermie
● Tiefe
Geothermie
● Industrie & GHD
● Höchstleistungs-
rechenzentren
● Abwasser
● Thermische
Abfallverwertung
● Trinkwasser
● Anlagen zur
Stromerzeugung
● Power-to-X
● Zentrale und
dezentrale
Speicher-
lösungen
Mithilfe von GIS-Analysen werden die technischen Potenziale
erschließbarer Quellen konkretisiert
Grüne GaseEE-StromBiomasse Umweltwärme SolarthermieGeothermie


  
SpeicherAbwärme

Ergebnisse der Potenzialanalyse
● Vollsanierung1 gilt als 100% saniert
● Teilsaniert2 gilt als 50% saniert
● Unsaniert gilt als 0% saniert
Sanierungspotenzial

1) Dach, Keller, Fenster und Fassade, 2) Dach und Keller
Hinweis: Genauere Zuordnung von Potenzialen (Solarthermie, PV, mitteltiefe
Geothermie, Speichern) zu Flächen erfolgt im Klimaplan-Steckbrief „Flächenanalyse".
60Seite 66 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Für Biomasse haben vor allem Bio- und Klärgas hohe Potenziale, falls diese
nicht bereits erschlossen werden
Kurzbeschreibung
Anwendungsmöglichkeiten
Wichtige Kennzahlen
● Ganzjährige Verfügbarkeit
● Hohe Temperaturen
Vorteile
● Begrenzte Potenziale
● Emissionen (Anlieferung, Verarbeitung,…)
● Konkurrenz durch stoffliche Nutzung und für Hochtemperatur-
anwendungen (Holz)
● Stoffliche Nutzung von Holz sollte Vorrang vor der energetischen
Nutzung haben
Restriktionen
● Grundsätzlich überörtliche Nutzung unabhängig vom Standort
● Nachwachsende Rohstoffe (Reststoffe, Energiepflanzen)
● Organische Abfälle (Abfallwirtschaft)
● Klärgas aus Kläranlagen
● Biogasanlagen haben erhebliche Abwärmepotenziale
● Biogas und Klärgas bestehen zu 50 - 75% aus Methan
● Weitere Bestandteile sind Kohlendioxid, Wasserstoff und giftiger
Schwefelwasserstoff
● Der Energiegehalt von Biogas und Klärgas liegt bei 5-7,5 kWh/m³
● Der Energiegehalt von Erdgas liegt bei 8,6-11,4 kWh/m³ (L- und H-Gas)
Biomasse
Nachwachsende
Rohstoffe
Organische
Abfälle Klärgas Biogas
  
Ergebnisse der Potenzialanalyse
Hinweis: Biomasse weist insgesamt für Deutschland ein sehr begrenztes Potenzial auf, das trifft auch
auf Bonn zu.
!
61Seite 67 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Waldflächen in Bonn
● In Bonn liegt eine Waldfläche von rund
43 km2 vor.
● Die größten Flächen befinden sich im
Südwesten.
● Dabei ist der Kottenforst das größte
Waldgebiet.
Naturschutzgebiete in Bonn
● In Bonn liegt eine Fläche für
Naturschutzgebiete von rund 33 km2
vor.
● Die größten Flächen befinden sich im
Südwesten.
Im Süden von Bonn gibt es große Waldflächen, welche überwiegend als
Naturschutzgebiete ausgewiesen sind
NaturschutzgebieteWaldflächen
Quellen: [7] Digitales Basis-Landschaftsmodell DLM
Ergebnisse der Potenzialanalyse
62Seite 68 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Die Waldflächen können vor allem aufgrund des Naturschutzes nur
eingeschränkt energetisch genutzt werden
Bewertung der Waldfläche in Bonn
● In Bonn liegt nach Abzug der Naturschutzgebiete rund 10 km2 Waldfläche
vor, die theoretisch energetisch genutzt werden könnte.
● Das Potenzial nachwachsender Rohstoffe wird mittels der thermischen
Energie pro Hektar Waldfläche berechnet, diese wird gemäß KEA-BW*
Leitfaden zur kommunalen Wärmeplanung mit 4,3 MWh pro Hektar
(Waldrestholz) angenommen.
● Die Menge an Waldrestholz, die pro Hektar Waldfläche anfällt, ist abhängig
von Baumart, Alter und Zustand des Waldes sowie der Art der
Waldbewirtschaftung.
● Waldrestholz umfasst die bei der Holzernte zurückgebliebenen Äste,
Zweige, Baumkronen und andere nicht nutzbare Teile des Baumes.
● Mit einer Waldfläche von rund 10 km2, welche in der Abbildung dargestellt
ist, ergibt sich ein Potenzial von circa 4,3 GWh/a.
● Im Vergleich zum Wärmeverbrauch sind die auf der Basis des KEA*-
Leitfadens ermittelten 4,3 GWh/a vernachlässigbar gering.
*Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH
Waldflächen exklusive Naturschutzgebiete
1) KEA-Leitfaden
Quellen: [7] Digitales Basis-Landschaftsmodell DLM, [12] Regionalforstamt Rhein-Sieg-Erft
Ergebnisse der Potenzialanalyse
63Seite 69 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Organische Abfälle werden in Bonn zur Kompostierung eingesetzt und
spielen für die Wärmeerzeugung keine Rolle
Organische Abfälle von Bonn in Zahlen
● 2022 hat jeder Bonner ca. 48,8 kg Biomüll produziert.
● Die gesamte Menge an organischen Abfällen liegt bei
ca. 69 kg pro Kopf.
● 57.500 Grüne Tonnen sind in Bonn verteilt.
● In 2022 insgesamt 16.300 t Biomüll aus den Haushalten.
Das entspricht ca. 15,7 GWh an gewinnbarer Energie.
● Bis 2030 wird die gesamte Menge an Bioabfällen auf ca.
23.301 t steigen, dies entspricht 6,7 GWh zusätzlicher Energie.
Offene Frage:
● Sind noch Projekte zur Verwertung von Bioabfällen in Planung?
0
20
40
60
80
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019
2021
Bioabfall Bonn Bioabfall insgesamt
Entwicklung der
Bioabfallsammlung
in Bonn 1991 –
2022
1991 – Pilotprojekt
Biotonne in den
Stadtbezirken Hardtberg
und Beuel
Ab 1993 –
flächendeckende
Einführung der Biotonne
im gesamten
Stadtgebiet
2022 – pro Person
wurden rund 49
Kilogramm Bioabfall
gesammelt
Quelle: [23]
Ergebnisse der Potenzialanalyse
64Seite 70 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Bestandsanlagen
● Im nördlichen Graurheindorf befindet sich eine Anlage mit einer
elektrischen Leistung von 600 kW.
● Im Süden befindet sich in der Deutschherrenstr. eine Anlage mit einer
thermischen Leistung von 114 kW und einer elektrischen Leistung von
71 kW.
● Im Bachfeld befindet sich eine Anlage mit einer thermischen Leistung von
34 kW und einer elektrischen Leistung von 19 kW.
● Bei ca. 7000 Volllaststunden (VLH) stehen dadurch insgesamt ca. 1,04
GWh Wärme aus Biogas zur Verfügung.
Zusätzliche Potenziale
● Für die Energieversorgung spielt Klärgas aktuell keine Rolle.
● Bei einem angenommenen elektrischen Wirkungsgrad von 38 % und
einem Gesamtwirkungsgrad von 90 % könnte in Graurheindorf zusätzlich
821 kW und mit 7.000 Volllaststunden 5,7 GWh Wärme zur Verfügung
stellen.
Offene Frage:
● Sind Projekte für Biogas- oder Klärgas-KWK-Anlagen geplant?
Auerberg
Wärme: 0 kW
Strom: 0 kW
Deutschherrenstr.
Wärme: 114 kW
Strom: 71 kW
Im Bachfeld
Wärme: 34 kW
Strom: 19 kW
Graurheindorf
Wärme: 0 kW
Strom: 600 kW
Biogas
Klärgas
Duisdorf
Wärme: 0 kW
Strom: 0 kW
Quelle: [1]; [17]
Ergebnisse der Potenzialanalyse
Biogas und Klärgas sind aktuell und wahrscheinlich in Zukunft für die Strom- und
Wärmeerzeugung aufgrund der identifizierten Potenziale von geringer Bedeutung
65Seite 71 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
● Freiflächen-PV
● Dachflächen-PV
● PV auf
Verkehrswegen
● Agri-PV
● Windenergie
● H2-Kernnetz
● Erzeugung von
Wasserstoff
● Infrastrukturnetz
Wasserstoff
● HKWs
● Nachwachsende
Rohstoffe
● Organische
Abfälle
● Klärgas aus
Kläranlagen
● Biogas aus
Biogasanlagen
● Freiflächen
● Dachflächen
Hinweis:
Solarthermie ist
mit Speichern
zu kombinieren.
● Oberflächen-
gewässer
(Seen & Flüsse)
● Luft
● Oberflächen-
nahe
Geothermie
● Mitteltiefe
Geothermie
● Tiefe
Geothermie
● Industrie & GHD
● Höchstleistungs-
rechenzentren
● Abwasser
● Thermische
Abfallverwertung
● Trinkwasser
● Anlagen zur
Stromerzeugung
● Power-to-X
● Zentrale und
dezentrale
Speicher-
lösungen
Mithilfe von GIS-Analysen werden die technischen Potenziale
erschließbarer Quellen konkretisiert
Grüne GaseEE-StromBiomasse Umweltwärme SolarthermieGeothermie


  
SpeicherAbwärme

Ergebnisse der Potenzialanalyse

● Vollsanierung1 gilt als 100% saniert
● Teilsaniert2 gilt als 50% saniert
● Unsaniert gilt als 0% saniert
Sanierungspotenzial

1) Dach, Keller, Fenster und Fassade, 2) Dach und Keller
Hinweis: Genauere Zuordnung von Potenzialen (Solarthermie, PV, mitteltiefe
Geothermie, Speichern) zu Flächen erfolgt im Klimaplan-Steckbrief „Flächenanalyse".
66Seite 72 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Anwendungsmöglichkeiten
Nach den Nutzungsmöglichkeiten gliedert sich die Geothermie in die
oberflächennahe, mitteltiefe und die tiefe Geothermie
Geothermie
Grubenwasser aus
Bergbau
TiefMitteltiefOberflächennah
Grundwasser Brunnenanlagen
(Tiefe bis 30 m wirtschaftlich)
Erdwärmekollektoren
(Typische Tiefen: 1 -1,50 m)
Erdwärmesonden
(Typische Tiefen: 40 -150 m)



Potenzial quantitativ erhoben
Potenzial qualitativ erhoben
Sonderfall
Kurzbeschreibung Wichtige Kennzahlen
● Geothermie ist die Nutzung der Erdwärme mittels verschiedener
Technologien: Erdwärmesonden, Erdwärmekollektoren oder Grundwasser-
Brunnenlagen
● Unterscheidung in oberflächennah (bis zu 400 m), mitteltiefe (400 –
1.500 m) und tiefe (1.500 – 5.000 m und ca. 60- 120°C
Thermalwassertemperatur) Geothermie
● Die Wärmeleitfähigkeit wird durch die Art des Gesteins bestimmt.
● Die Temperaturen sind durch den geothermischen Gradienten definiert.
● Der Temperaturanstieg ist mit zunehmender Tiefe in der Realität nicht
linear und auch nicht frei von Anomalien.
Oberflächennahe Geothermie:
● 100 Sonden/ha, Entzugsleistung 30-60 W/m, 1.800-2.400 Volllaststunden
● Ganzjährige Verfügbarkeit
● techn. Entwicklungen im Bereich Groß-Wärmepumpen zu erwarten
Vorteile
● Wasser/Sole-WP Grundwasserschutz
Restriktionen

Geschlossene oberflächennahe Geothermie Offene oberflächennahe Geothermie

Ergebnisse der Potenzialanalyse
Quelle: Geologischer Dienst NRW, Stadt Bonn untere Umweltbehörde (UUB 67-7)

67Seite 73 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Für die geothermische Nutzung ist die Einschränkung durch
Wasserschutzgebiete in Bonn von geringer Bedeutung
Wasserschutzgebiete:
● Die Erdwärmenutzung ist mit dem hohen Schutzerfordernis in den
Wasserschutzzonen I, II und III/III A nicht vereinbar und aus Vorsorgegründen zu
unterlassen.
● Im Einzelfall ist eine Ausnahme nur in der Wasserschutzzone III B möglich,
wenn ausschließlich Wasser ohne Zusatzstoffe als Wärmeträgermedium zum
Einsatz kommt.
● Die Errichtung von Geothermieanlagen (Erdwärmesonden und Wasser-Wasser-
Anlagen) in Wasserschutzzone III B des Wasserschutzgebiets des WBV* sind in
der Regel möglich. Hier ist nach aktuellem Kenntnisstand keine Begrenzung der
Bohrtiefen bekannt.
Heilquellenschutzgebiete:
● Tiefenbohrungen über die Quartärbasis hinaus sind nicht genehmigungsfähig. Im
oberen Grundwasserstockwerk kann ausnahmsweise Erdwärmebohrungen und
Grundwasserentnahmen zugestimmt werden. In der Regel also eine Begrenzung
auf 20 – 25 m.
● Grundwasser-Entnahmen sind lediglich bis 5.000 m³/a in Ausnahmefällen zulässig
(EFH). Dies gilt sowohl für Wasser-Wasser-Anlagen als auch für Gartenbrunnen.
Für Bonn
● Der Großteil Bonns ist nicht von Wasserschutzzonen betroffen.
● Ein großes Schutzgebiet liegt im Norden Bonns und eins in Bad Godesberg.
● In Bad Godesberg ist ein Heilquellenschutzgebiet „in Planung“.
Quelle: [17] LANUV NRW; [25] Geologischer Dienst NRW, Stellungnahme des Wahnbachtalsperrenverbandes (WTV), *WBV = Wasserbeschaffungsverbandes Wesseling-Hersel.
EFH = Einfamilienhaus.
Ergebnisse der Potenzialanalyse
Sanierungsanteil
• Schutzzone I
• Schutzzone II
• Schutzzone III
• in Planung
• Schutzzone III A
• Schutzzone III B
Zonen
Wasserschutzgebiete
68Seite 74 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Geschlossene oberflächennahe Geothermie zeigt in weiten Teilen Bonns
großes Potenzial, um den Wärmeverbrauch zu decken
Wärmeleitfähigkeit
in W/m*K
mittel (1,0 - 1,4)
mittel (1,5 - 1,9)
gut (2,0 - 2,4)
gut (2,5 - 2,9)
sehr gut (3,0 - 3,4)
Wärmeleitfähigkeit bei 80 Meter Tiefe Möglichkeit zur Deckung des
Wärmeverbrauchs durch Geothermie
Sanierungsanteil
• < 20 %
• 20 – 40 %
• 40 – 60 %
• 60 – 80 %
• 80 – 100 %
Pot. Wärmedeckung
durch Geothermie in %
Bewertung des geschlossenen
Oberflächen-Geothermie-Potenzials
● In Bonn liegen überwiegend gute
Wärmeleitfähigkeiten für die geschlossene
oberflächennahe Geothermie vor.
● In einigen Gebieten wie Bad Godesberg kann mit der
geschlossenen Oberflächen-Geothermie ein Großteil
des Wärmeverbrauchs gedeckt werden.
● Im Stadtzentrum Bonn ist der durch Geothermie
deckbare Wärmeanteil gering.
● Insgesamt beträgt das oberflächennahe Geothermie-
Potenzial unter Berücksichtigung des
Wärmeverbrauchs rund 1.251 GWh/a.
● In vereinzelten Bereich ist das Potenzial höher als
der Wärmeverbrauch.
● Eine pot. Wärmedeckung durch Geothermie von
> 100 % wurde an dieser Stelle nicht ausgewiesen.
Es würden weitere 301 GWh/a zur Verfügung
stehen.
● Wird zur Nutzung des gesamten oberflächennahen
Geothermie-Potenzials eine Wärmepumpe mit einer
Jahresarbeitszahl von 3,8 eingesetzt, wird zusätzlich
329 GWh/a elektrische Leistung benötigt.
Quelle: [10] LANUV Potenzialstudie Geothermie NRW, Stand 2015; [14] WBG Potenzialstudie Geothermie der Stadt Bonn, von 2023.
Ergebnisse der Potenzialanalyse
69Seite 75 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Offene Oberfl.-Geothermie zeigt in den dicht besiedelten Teilen Bonns
großes Potenzial, um den Wärmeverbrauch zu decken
Bewertung des offenen Oberflächen-
Geothermie-Potenzials
● Ergiebigkeit: Ist das Volumen an Grundwasser, das durch
eine Wasserfassung mit wirtschaftlich vertretbarem
Aufwand auf Dauer gewinnbar ist.
● Eingeschränkt: Die Nutzung ist aus technischen und
hygienischen Gründen eingeschränkt.
● Ggfs. Wichtig: Örtliche Brunnen können für die
Versorgung wichtig sein.
● Die Flächen um den Rhein und im Norden von Bonn sind
bzgl. Grundwasser sehr ergiebig. In den Gebieten können
durch einen Brunnen > 40 l/s genutzt werden.
● In den Gebieten südlich und westlich von Bonn sind die
Entnahmemengen gering. Diese sind nur ggf. relevant.
● Die Temperatur des Grundwassers in Bonn liegt bei
unbeeinflusstem Zustand zwischen 12-15 °C.
● Diese darf zwischen Entnahme und Einleitung um maximal
±6°C verändert werden. Die Mindesttemperatur bei
Wiedereinleitung des Grundwassers beträgt 5°C.
● Berücksichtigung der Temperaturabsenkung im
Grundwasser bei der Planung von Wasser-Wasser-
Anlagen. Ggfs. Simulation notwendig.
Sanierungsanteil
• < 2
• < 5
• 5 – 15
• 15 – 40
• > 40
Mögliche Entnahme
Einzelbrunnen in l/s
• Eingeschränkt
• weniger ergiebig
• ergiebig
• sehr ergiebig
• ggf. Wichtig
Ergiebigkeit
Grundwasservorkommen Entnahme an Einzelbrunnen
Quelle: [24] Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe 1) Persönliches Gespräch mit dem LANUV
Ergebnisse der Potenzialanalyse
1
1
52
8
6
7
Anzahl der Brunnen zur
Grundwasserförderung
Berücksichtigt wurde ∆T
70Seite 76 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Laut dem geologischen Dienst hat die mitteltiefe Geothermie zum
Teil ein sehr gutes Potenzial zur Nutzung mit Sonden
Erdwärmesonde
Ca. 400 - 1.500 m
Erdwärmesonde Bewertung der mitteltiefen Geothermie mittels
Erdwärmesonden
● Mitteltiefe Erdwärmesonden können Wärme liefern für
Nahwärmenetze oder – wenn das Temperaturniveau über
Wärmepumpen weiter angehoben wird – auch für das
Fernwärmenetz.
● Bei einer Sondenlänge von 500 bis 1.000 Metern liegt die
Wärmeleitfähigkeit nordwestlich in Bonn bei 3,0 bis 3,4 W/m*K.
● Potenzialschätzung:
● Mögliche thermische Ergiebigkeit für eine 1.000 m tiefe
Erdwärmesonde: ca. 200 - 360 MWh/a (bei 2.400 VLH).
● Mögliche thermische Ergiebigkeit für eine 1.500 m tiefe
Erdwärmesonde: ca. 300 - 540 MWh/a (bei 2.400 VLH).
● Die Fläche mit sehr guter Wärmeleitfähigkeit in Bonn und unter
Berücksichtigung der Restriktionsflächen beträgt 3.250 Hektar.
● Das Potenzial beträgt für die gesamte Fläche mit Erdsonden in
1.000 Metern 650 – 1.170 GWh/a und bei 1.500 Metern Tiefe liegt
das Potenzial bei 975 – 1.755 GWh/a.
● Die genehmigungsrechtlichen Rahmenbedingungen zur
Erschließung mitteltiefer Geothermie sind zum aktuellen Zeitpunkt
unklar.
Wärmeleitfähigkeit bei 1000 Meter
Sondenlänge
Quelle: [25] Geothermie-Atlas des Geologischen Dienstes NRW
Annahmen: Entzugsleistung 83 – 150 W/m, 1 Sonde/ha (Abstand zwischen den Sonden 50 m)
Ergebnisse der Potenzialanalyse
Genauere Zuordnung von Potenzialen zu Flächen
erfolgt im Klimaplan-Steckbrief "Flächenanalyse"
71Seite 77 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Bewertung der tiefen Geothermie mittels
Erdwärmesonden
Tiefe Erdwärmesonden:
● Mögliche thermische Ergiebigkeit für eine 1.800 m tiefe
Erdwärmesonde: ca. 360 - 650 MWh/a (bei 2.400 VLH).
● Mögliche thermische Ergiebigkeit für eine 4.000 m tiefe
Erdwärmesonde: ca. 1.500 - 1.900 MWh/a (bei 2.000 VLH).
Hydrothermale Dubletten:
● Kein flächiges Potenzial, da kaum Thermalwasser im wenig
porösen devonischen Untergrund.
● Laut Geologen: Potenzial entlang geologischer
Störungszonen (Rheintalstörung und Störung im
Marienforster Tal): Aufsteigendes CO2 aus Magma des
Vulkanismus der Eifel und des Siebengebirges
(CO2-Quellen und Mofetten) ist Indiz für Thermalwasser.
● 3D-Seismik und Probebohrungen erforderlich,
Förderprogramme nutzbar (Bund, Land NRW).
Hydro-
thermale
Dublette
> 1.500 m
Erdwärmesonde
Quelle: Quellen: Grafiken: [25] Geothermie-Atlas des Geologischen Dienstes NRW. Infos zu Tiefen Erdwärmesonden: [26] „Möglichkeiten der Geothermie im Bereich der Stadt Bonn“;
Expertise zu Störungszonen durch Prof. Dr. Ulrich Schreiber (Geologe); [27] Machbarkeitsstudie Tiefengeothermie
Ergebnisse der Potenzialanalyse
Tiefe Geothermie: gutes Potenzial für tiefe Erdwärmesonden; kein flächiges Potenzial
für hydrothermale Dubletten ggfs. nur entlang geologischer Störungszonen
72Seite 78 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
● Freiflächen-PV
● Dachflächen-PV
● PV auf
Verkehrswegen
● Agri-PV
● Windenergie
● H2-Kernnetz
● Erzeugung von
Wasserstoff
● Infrastrukturnetz
Wasserstoff
● HKWs
● Nachwachsende
Rohstoffe
● Organische
Abfälle
● Klärgas aus
Kläranlagen
● Biogas aus
Biogasanlagen
● Freiflächen
● Dachflächen
Hinweis: Solar-
thermie ist
mit Speichern
zu kombinieren.
● Oberflächen-
gewässer
(Seen & Flüsse)
● Luft
● Oberflächen-
nahe
Geothermie
● Mitteltiefe Geot
hermie
● Tiefe
Geothermie
● Industrie & GHD
● Höchstleistungs-
rechenzentren
● Abwasser
● Thermische
Abfallverwertung
● Trinkwasser
● Anlagen zur
Stromerzeugung
● Power-to-X
● Zentrale und
dezentrale
Speicher-
lösungen
Mithilfe von GIS-Analysen werden die technischen Potenziale
erschließbarer Quellen konkretisiert
Grüne GaseEE-StromBiomasse Umweltwärme SolarthermieGeothermie


  
SpeicherAbwärme

Ergebnisse der Potenzialanalyse

● Vollsanierung1 gilt als 100% saniert
● Teilsaniert2 gilt als 50% saniert
● Unsaniert gilt als 0% saniert
Sanierungspotenzial

1) Dach, Keller, Fenster und Fassade, 2) Dach und Keller
Hinweis: Genauere Zuordnung von Potenzialen (Solarthermie, PV, mitteltiefe
Geothermie, Speichern) zu Flächen erfolgt im Klimaplan-Steckbrief „Flächenanalyse".
73Seite 79 von 128
BonnNetz | Mai 2024 | kommunale Wärmeplanung für die Stadt Bonn
Insbesondere durch die thermische Energie von Flüssen wie dem Rhein
kann Wärme energie- und kosteneffizient genutzt werden (1/2)
● Unter dem Begriff Umweltwärme wird die Erhebung aller
Potenziale aus Oberflächengewässern mittels Wasser-
Wasser-Wärmepumpen und der Luft mittels Luft-Wasser-
Wärmepumpen beschrieben.
● Erfassung der Potenziale von Wärme aus Fl

Gekürzt — den vollständigen Text enthält das PDF.