Die Anforderungen an die kommunale Wärmeplanung mit digitalem Zwilling meistern

Eine praktikable Lösung für die Herausforderung der Erstellung von Wärmeplänen ist die Nutzung von digitalen Werkzeugen, um der Komplexität des Problems und der Notwendigkeit schnellen Handelns gerecht zu werden. Insbesondere ein digitaler Zwilling ermöglicht es, mit den verfügbaren Arbeitskräften Ergebnisse zu erzielen, die für die nächsten Jahrzehnte relevant sein werden.

Digitale Zwillinge und ihre Rolle in der kommunalen Wärmeplanung

Digitale Zwillinge sind virtuelle Abbilder von physischen Objekten oder Prozessen. Sie entstehen durch die Integration von Daten aus unterschiedlichen Quellen und ermöglichen die Abbildung, Planung und Steuerung komplexer Systeme. Im Kontext der Wärmeplanung können digitale Zwillinge helfen, den Gesamtenergieverbrauch eines Gebäudes oder eines Quartiers zu simulieren und Optimierungspotenziale aufzuzeigen. Durch die ständige Aktualisierung der Daten werden die mit dem digitalen Zwilling erzielten Ergebnisse sichtbar und messbar.

Derzeit gibt es verschiedene digitale Online-Lösungen für Städte, die mit einem „digitalen Zwilling“ verbunden sind. In den meisten Fällen bieten sie eine Karte der Gemeinde mit einer darüber liegenden Informationsebene. Dies ist nicht die beabsichtigte Funktion eines digitalen Zwillings. Der digitale Zwilling sollte in erster Linie die Interoperabilität der verschiedenen Ebenen ermöglichen, um neue Erkenntnisse zu gewinnen, und nicht nur die Visualisierung bekannter Informationen auf einer öffentlichen Website. Ein digitaler Zwilling für die Phase der Bestandsanalyse sollte beispielsweise folgende Informationen kombinieren:

  • Die Haupteinheit: ein Gebäude innerhalb der Gemeinde, das zu einem Objekt mit einer eindeutigen Adresse abstrahiert werden kann.
  • Informationen zum Gebäude aus dem Gebäuderegister: Typ, Baujahr, Schutzstatus.
  • Informationen, die sich aus der Geometrie des Gebäudes ergeben, in der Regel aus einem vereinfachten 3D-Modell des Gebäudes (LOD 2): Volumen, Oberfläche, Anzahl der Stockwerke, Dachtyp.
  • Informationen über die vorhandenen Energie- und Abwassernetze: Welche Gebäude sind an das Strom-, Gas- und Wärmenetz angeschlossen und wie hoch ist die aktuelle Kapazität, Länge des Netzes, Temperatur des Wärmenetzkreislaufs.
  • Informationen zur Wärmeerzeugung im Gebäude: Welche Technologie wird zur Wärmeerzeugung eingesetzt, welche Energiequelle wird genutzt und welche Wärmeleistung steht zur Verfügung.
  • Spezifische Informationen zur Nutzung von Prozesswärme in industriellen Prozessen: Menge der jährlich genutzten Prozesswärme, Energieträger, Technologie der Wärmeerzeugung.
  • Informationen über die zukünftige Stadtplanung in Bezug auf Wärmeplanung, z.B. die Entwicklung eines neuen Wohngebietes.

Technologische Herausforderungen

Grundlage eines digitalen Zwillings sind insbesondere Daten. Datensicherheit und Datenschutz sind daher Grundlage und Kern der Anwendung. Beide Disziplinen sind anspruchsvoll und erfordern eine aufwändige Umsetzung in den Systemen:

Datensicherheit ist die Währung für Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit der Daten. Sie umfasst die Systemarchitektur, regelmäßige Backups, Zertifizierungen sowie ein umfassendes, professionelles Sicherheitsmonitoring. Beim Datenschutz steht die Sicherstellung der Rechtmäßigkeit und Zweckbindung der Nutzung im Vordergrund. Durch die Vielzahl der Daten sowie die Abbildung der Realität - bis hin zum einzelnen Gebäude und dessen Heizungsanlage in der kommunalen Wärmeplanung - stellt der Datenschutz eine zentrale Disziplin bei digitalen Zwillingen dar.

Flexibilität und Skalierbarkeit bei großen Datenmengen ist ein weiteres wichtiges Thema, das gerade bei neuen Gesetzeslagen und sich ändernden Rahmenbedingungen entscheidend werden kann. Ein digitaler Zwilling als digitales Werkzeug muss sich diesbezüglich dynamisch anpassen können.

So muss auch die Interoperabilität gegeben sein: Welche Schnittstellen zu weiteren Systemen und Datenquellen sind vorhanden und ist somit eine schnelle Datenintegration möglich? Je mehr Daten vorhanden sind, desto feiner muss die Granularität des Systems sein. In komplexen urbanen Strukturen sollte dieser Faktor nicht vernachlässigt werden, so dass alle „levels of detail“ abgebildet werden.

Fazit

Die Verwendung eines digitalen Zwillings für die Entwicklung und Kommunikation des Wärmeplans einer Gemeinde ist die plausibelste Lösung, die rechtzeitig und mit den verfügbaren Ressourcen umgesetzt werden kann und ein qualitativ hochwertiges Ergebnis gewährleistet, ohne die Komplexität der Herausforderung zu umgehen.

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Besuchen Sie uns an unserem Stand D128/Halle 4
enersis ist ein Climate-Tech-Unternehmen, welches Städten, Regionen und der Energiewirtschaft hilft, emissionsfrei zu werden.   

Der digitale Zwilling „gaia“ von enersis vereinigt alle energie- und klimarelevanten Daten. Unterschiedliche Module bieten Lösungen für die wichtigsten Herausforderungen der Klimawende: von der CO2-Bilanzierung, Ausbau erneuerbarer Energien, der Netzplanung bis hin zur kommunalen Wärmeplanung.  

enersis visualisiert somit in einem Tool hochkomplexe, klimarelevante Daten und unterstützt auf diesem Weg alle beteiligten Stakeholder zur besseren Planung und Kommunikation ihrer Maßnahmen.   

Der Climate-Tech-Pionier enersis wurde 2011 in der Schweiz gegründet und ist seit 2015 auch in Deutschland vertreten.

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Pressekontakt:

Lara Kranz
Senior Marketing & Communications Manager

M: lara.kranz@enersis.de

T: +49 33203 849424

enersis europe GmbH

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