Versorgungsgebiet und Wärmebezugsdichte

Das Versorgungsgebiet eines Wärmenetzes wird iterativ eingegrenzt: Schlüsselkunden mit hohem Leistungsbedarf (> 50 kW) bilden den Ausgangspunkt, Zonen mit einer Wärmebezugsdichte über 70 kWh/(a·m²) gelten als geeignet, und eine Anschlussdichte von mindestens 1,2 MWh/(a·m) sichert die Wirtschaftlichkeit der Trassenführung. Dieser erste und zugleich entscheidende Planungsschritt bestimmt, welche Gebäude und Quartiere angeschlossen werden, wo die Trasse verläuft und wie groß die Erzeugungsanlage dimensioniert werden muss.

Wärmebezugsdichte als Eignungskriterium

Die Wärmebezugsdichte gibt an, wie viel Wärme pro Jahr und pro Quadratmeter Zonenfläche benötigt wird. Sie dient als flächenbezogener Indikator für die Eignung eines Gebiets:

Je höher die Wärmebezugsdichte, desto wirtschaftlicher lässt sich ein Netz in dem betreffenden Gebiet betreiben. Die folgende Tabelle gibt Orientierungswerte:

Reine Einfamilienhausgebiete erreichen typischerweise nur 15 bis 30 kWh/(a$\cdot$m²) und sind für thermische Netze in der Regel nicht interessant. Mehrfamilienhausgebiete, Dorf- und Stadtkerne sowie Zonen verdichteter Bauweise liegen dagegen deutlich höher und eignen sich als Ausgangspunkt für die Netzplanung.

Als ergänzendes Kriterium kann die Ausnützungsziffer herangezogen werden — das Verhältnis der Bruttogeschossfläche zur Landfläche. Ein hoher Wert deutet auf verdichtete Bauweise und damit auf eine höhere Wärmebezugsdichte hin.

Schlüsselkunden identifizieren

Schlüsselkunden sind Wärmebezüger mit einem hohen Leistungsbedarf (> 50 kW) und/oder einer hohen Energieabnahme (> 2000 Vollbetriebsstunden pro Jahr). Ihr Anschluss bildet das wirtschaftliche Fundament des Netzes, weil sie einen stabilen Grundabsatz sicherstellen.

Typische Schlüsselkunden sind:

• Industriebetriebe mit Prozesswärmebedarf und hohen Vollbetriebsstunden
• Mehrfamilienhausblöcke und Überbauungen mit zentraler Wärmeverteilung
• Dorf- und Stadtkerne mit hoher Gebäudedichte
• Zonen verdichteter Bauweise (Schulen, Spitäler, Verwaltungsgebäude, Einkaufszentren)

Das empfohlene Vorgehen zur Einbindung von Schlüsselkunden gliedert sich in vier Schritte:

1. Schlüsselkunden identifizieren — Gebäude mit hohem Wärmebedarf im potenziellen Versorgungsgebiet lokalisieren.
2. Vertraglich binden — Absichtserklärungen einholen, um die Planungssicherheit zu erhöhen.
3. Potenzielle Trassenführung definieren — Die Trasse so legen, dass die Schlüsselkunden effizient verbunden werden.
4. Weitere Kunden entlang der Trasse akquirieren — Gebäude in unmittelbarer Nähe der geplanten Trasse als zusätzliche Abnehmer gewinnen.

Umfrage Schlüsselkunden

Zur Konkretisierung des Versorgungsgebiets wird eine strukturierte Befragung der potenziellen Schlüsselkunden durchgeführt. Der Fragebogen sollte mindestens folgende Angaben erfassen:

• Grundsätzliches Anschlussinteresse (Ja/Nein)
• Möglicher Anschlusszeitpunkt
• Wärmebedarf aufgeschlüsselt nach Raumwärme, Warmwasser und Prozesswärme (in kWh/a)
• Benötigte Anschlussleistung (in kW)
• Energiebezugsfläche (in m²)
• Erforderliches Temperaturniveau (in °C)
• Geplante Sanierungsabsichten

Auf Basis der erhobenen Daten wird eine tabellenkalkulationsbasierte Datenbank aufgebaut, in der für jedes Gebäude ein eigener Datensatz geführt wird. Die Angaben sind anschließend zu plausibilisieren: Der spezifische Wärmebedarf (in kWh/(m²$\cdot$a)) sollte für Wohngebäude typischerweise zwischen 40 und 200 kWh/(m²$\cdot$a) liegen, die Vollbetriebsstunden zwischen 1500 und 2500 h/a. Ausreißer deuten auf fehlerhafte Angaben oder untypische Nutzungsprofile hin und sind im Einzelfall zu klären.

Anschlussdichte

Die Anschlussdichte setzt den Wärmebezug der angeschlossenen Kunden ins Verhältnis zur Trassenlänge:

Sie ist ein wirtschaftlicher Indikator und darf nicht mit der flächenbezogenen Wärmebezugsdichte verwechselt werden. Die folgende Tabelle zeigt Richtwerte für unterschiedliche Bedingungen:

Unter einfachen Bedingungen sind günstige Verlegeverhältnisse (z. B. unbefestigtes Terrain, keine Leitungskreuzungen) zu verstehen, unter komplexen Bedingungen innerstädtische Verlegung mit Straßenaufbruch und hohem Koordinationsaufwand. Die Investitionskosten pro abgesetzter MWh sinken überproportional mit steigender Anschlussdichte — ein dichtes Netz verteilt die hohen Fixkosten des Tiefbaus auf mehr Abnehmer.

Wärmeverteilverluste

Die Wärmeverteilverluste eines thermischen Netzes hängen von mehreren Faktoren ab:

• Rohrdimensionierung und Dämmstärke
• Netztemperaturen (Vorlauf- und Rücklauftemperatur)
• Anschlussdichte
• Jährliche Betriebsdauer
• Verlegeart und Bodenbeschaffenheit

Die relative Verlustquote $\eta_V$ lässt sich näherungsweise wie folgt abschätzen:

Als Zielwert gilt: Die Wärmeverteilverluste sollten ≤ 10 % des Nutzwärmebedarfs betragen. Dieser Wert ist bei einer Anschlussdichte von mehr als 1,8 MWh/(a$\cdot$m) in der Regel erreichbar.

Bei Anschlussdichten unter 1,8 MWh/(a$\cdot$m) können die relativen Verluste deutlich über 10 % liegen. In solchen Fällen ist eine detaillierte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung erforderlich, um zu prüfen, ob das Netz trotz erhöhter Verluste tragfähig ist — oder ob dezentrale Lösungen vorteilhafter wären. Eine Absenkung des Temperaturniveaus (Niedrigtemperaturnetz) kann die Verluste erheblich reduzieren und damit auch bei geringeren Anschlussdichten wirtschaftliche Betriebsbedingungen schaffen.

Fazit

Das Versorgungsgebiet eines thermischen Netzes wird iterativ eingegrenzt: Schlüsselkunden bilden den Ausgangspunkt, die Wärmebezugsdichte bewertet die Eignung von Zonen, und die Anschlussdichte liefert den wirtschaftlichen Gradmesser für die gewählte Trassenführung. Beide Kenngrößen — Wärmebezugsdichte und Anschlussdichte — sind in jeder Machbarkeitsstudie zu berechnen und kritisch zu bewerten. Software wie VICUS Districts unterstützt diesen Prozess, indem sie Wärmebedarfe räumlich aufbereitet und Netzvarianten vergleichbar macht.

Weiterführende Artikel: Wärmeliniendichte vertieft die wirtschaftliche Bewertung von Netztrassen anhand der linearen Wärmedichte, Wärmeleistungsbedarf und Lastgang beschreibt die Ermittlung des zeitlichen Bedarfsprofils als Grundlage der Erzeugungsauslegung, und Planungsphasen thermischer Netze gibt einen Überblick über den strukturierten Projektablauf von der Vorstudie bis zum Betrieb.

Quellen und Normen

• BMWK (2024): Leitfaden zur kommunalen Wärmeplanung. Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.
• Nussbaumer, T.; Thalmann, S.; Zaugg, D.; Cueni, M. (2025): Planungshandbuch Thermische Netze. Version 2.0, EnergieSchweiz / Bundesamt für Energie BFE.
• AGFW-Hauptbericht — Fernwärme in Deutschland, jährlich aktualisierte Branchenstatistik des AGFW