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Masterplan Wärme und Wärmekataster

Livestream am 3. März 2022

Programm

Moderation: Helmut Bauer, ufit

19:00 Uhr Politische Ziele der Stadt im Klimaschutz und Wärmeversorgung
Dr. Klaus von Zahn, Leiter Umweltschutzamt
19:10 Uhr Impulsvorträge (je 10 Minuten Vorträge, 10 Min. Austausch)
  Kernelemente der Strategie Masterplan Freiburg 2030
Susanne Ochse, GEF Ingenieur AG Leimen
  Klimaneutrale Transformation Wärmeversorgung zentral
Klaus Preiser, Badenova Wärmeplus
  Wärmeversorgung dezentral mit Wärmepumpen im Bestand
Dr. Ing. Marek Miara, Fraunhofer ISE Freiburg
20:10 Uhr Moderiertes Podiumsgespräch „Was bedeutet klimaneutrales Heizen finanziell?“
Klaus Preiser (Badenova), Dr. Klaus von Zahn (Umweltschutzamt Freiburg), Dr. Marek Miara (Fraunhofer ISE Freiburg), NN Vertreterin Wohnungsbaugenossenschaft
20:30 Uhr Zusammenfassung und Schlusswort
20:40 Uhr Ende der Veranstaltung

Freiburgs Wärmeversorgung wird umgebaut: Die Wärme­versorgung setzt künftig auf erneuerbaren Strom, Abwärme, Umweltwärme und energieeffiziente Gebäude.

Der Masterplan Wärme Freiburg 2030 entwickelt die Wärme­versorgung in Freiburg hin zur Klimaneutralität strategisch weiter. Der Masterplan Wärme wurde von der GEF Ingenieur AG aus Leimen mit den Kooperationspartner_innen Ifeu Heidelberg und Badenova bearbeitet. Drei Schwerpunkte wurden bearbeitet: die Zukunft des Gasnetzes, der Wärmenetze und der dezentralen Wärmeversorgung.

Derzeit domi­nieren fossile Energieträger noch die Wärmeversorgung. Um im Klimaschutz voran zu kommen, müssen wir schnell auf erneuerbare Energien umsteigen. Künftig werden wir viel häufiger mit erneuer­barem Strom und Umweltwärme heizen. Das wird auch bei der Wahl von neuen Heizungen künftig wichtig.

Umweltbürgermeisterin Christine Buchheit

Der Masterplan Wärme baut auf bestehenden Vorarbeiten der Stadt Freiburg auf, vor allem auf dem Klimaschutzkonzept 2019, auf der Klimabilanz, auf Potenzialanalysen zu erneuerbaren Energien und auf der 2018 erstellten Fernwärmestrategie

Livestream

Der Masterplan Wärme Freiburg wird am 3. März 2022 in einer Online-Veranstaltung ab 18.30 Uhr der Öffentlichkeit vorgestellt. Die Veranstaltung wird zugleich per Livesttream hier auf dieser Webseite übertragen. Alle Teilnehmenden haben die Möglichkeit, Rückfragen zu stellen.

Der Bereich Wärme macht 2020 mit 1.900 GWh, knapp 50 Prozent des Freiburger Endenergiebedarfs der Sektoren Haushalt, Gewerbe, Industrie aus. Das macht ihn zu einem zentralen Steuerungselement für die Erreichung der Klimaschutzziele. Fossiles Erdgas ist mit über 50 Prozent der dominierende Energieträger in der Wärmeversorgung in Freiburg, gefolgt von der Fernwärme mit über 20 Prozent und Heizöl mit 17 Prozent . Der Anteil erneuerbarer Wärme ist mit knapp 7 Prozent noch niedrig, bisher auch bei der Fernwärmeversorgung.

Fahrplan zur Klimaneutralität

Im Klimaschutzkonzept 2019 wird vorgeschlagen, dass die Nutzung von Erdgas im Bereich Heizung spätestens nach 2040 ausläuft und im Wesentlichen durch Umweltwärmenutzung über Wärmepumpen und Fernwärme, bestenfalls auch in einem relevanten Anteil durch grüne Gase ersetzt wird. Im Wärmemasterplan werden entsprechende Eignungsgebiete für die Wärmeversorgung ausgewiesen. In den dicht besiedelten Gebieten soll die Fernwärme weiter ausgebaut werden, um Erdgas zu ersetzen. Für die dezentrale Wärmeversorgung wird der Einsatz von Wärmepumpen (zum Beispiel mit Luft, Erdwärme oder Grundwasser) künftig eine viel größere Rolle spielen und insbesondere in Gebieten mit lockerer Bebauung präferiert werden. Auf Steckbriefen für jeden Stadtbezirk (6,357 MB) sind u.a. Hinweise zur Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien gesammelt, dies kann bei der künftigen Heizungswahl eine Unterstützung sein.

In der Projektion für das Jahr 2050 beziehungsweise 2045 (für Anpassung der Klimaneutralitätsziele auf frühere Zieljahre siehe Exkurs unten) wird der verbleibende Wärme­bedarf zu rund 50 Prozent durch Fernwärme gedeckt, zu ca. 30 Prozent durch Wärmepumpen, Biomasse macht 13 Prozent aus, Solarthermie 9 Prozent. Die Randbedingungen und Umsetzungsfortschritte werden regelmäßig geprüft, ggf. wird die kommunale Wärmeplanung angepasst. Für das im Dezember 2021 vom Gemeinderat beschlossene Ziel die Klimaneutralität bereits 2038 zu erreichen muss die Umsetzung der Wärmewende entsprechend schneller verwirklicht werden.

Auch die Wärmenetze müssen klimaneutral werden, dazu werden zum Beispiel verstärkt Großwärmepumpen eingesetzt, die Wärme aus dem Grund- und Abwasser der Stadt sowie Abwärme aus Industrie nutzen. Betrieben werden diese Wärmepumpen mit Strom, dessen erneuerbarer Anteil von heute fast 50 Prozent zukünftig weiter ansteigen wird. Ob langfristig tiefe Geothermie eine Option sein kann, wird aktuell von Badenova Wärmeplus geprüft.

Ohne die Eigeninitiave aller Bürger_innen und Akteure wird die klimaneutrale Wärmeversorgung nicht gelingen. Die Stadt Freiburg wird daher die Förderprogramme für Heizungserneuerung entsprechend anpassen, um die Freibur­ger_innen beim Umbauprozess zu unterstützen.

Umweltbürgermeisterin Christine Buchheit

Die Verwaltung selbst und auch die Wärmeversorger haben Haus­aufgaben aus dem Masterplan Wärme bekommen. Es wurden 27 Maßnahmen (11,242 MB) für fünf thematische Bereiche vorgeschlagen (Erneuerbare Energie, Wärmenetze, Gasnetz, Gebäude, Begleitmaßnah­men).

Die wichtigsten Ergebnisse des Masterplans Wärme

Wärmekataster und Reduzierung Wärmebedarf

Voraussetzung für eine klimaneutrale Heizung ist, dass der Energie­bedarf der Gebäude weiter deutlich sinkt: gegenüber 2020 bis 2030 um 16 Prozent, bis 2050 sogar um 40 Prozent (beziehungsweise vorgezogen in 2028 und 2045).

Als Basis für die Konzeption des Masterplans Wärme ist in Zusammenarbeit mit den städtischen Ämtern ein gebäudescharfes Wärmekataster mit räumlich aufgelösten Wärmekarten des Stadtgebiets erstellt worden. Hierin sind sowohl die Wohn- als auch die beheizten Nichtwohngebäude enthalten. Anhand dieses Wärmekatasters wurde ein Szenario für die Wärmebedarfsentwicklung auf Basis der Annahmen aus dem Klimaschutzkonzept erstellt.

Die Wärmekarten können eine erste Grundlage für eine detailliertere Wärmeplanung zum Beispiel auf Quartiers- oder Stadtteilebene darstellen. Die sehr ambitionierten Randbedingungen, z. B. hohe Sanierungsraten von 2,2 Prozent und Sanierungsstandards, stabile Wohnfläche pro Kopf und notwendige Verhaltensänderungen wurden aus dem Zielszenario des Klimaschutzkonzepts übernommen.

Der Endenergiebedarf für Raumwärme und Warmwasser wird unter diesen Annahmen von circa 1.900 Gigawattstunden in 2020 bis zum Jahr 2030 um rund 16 Prozent gesenkt und damit auf 1.600 Gigawattstunden pro Jahr reduziert. Bis 2050 beziehungsweise 2045 sind es circa 40 Prozent, mit einer Reduktion auf 1.150 Gigawattstunden pro Jahr. Die Realisierbarkeit des Zielszenarios hängt nicht allein von Maßnahmen und Setzungen ab, die die Stadt Freiburg vornehmen kann. Insbesondere sind zum Beispiel aktuell Engpässe im Baubereich bei Material und Personal vorhanden.

Potentialanalyse Erneuerbare Wärme

Freiburg hat mit Grundwasser sowie oberflächennaher und tiefer Geothermie gute Randbedingungen. Die hohe Solarstrahlung in Freiburg kann besonders zur Deckung des Warmwasserbedarfs einen wichtigen Beitrag leisten.

Das abgeschätzte Potential für Erneuerbare Wärme liegt dennoch unter dem abgeschätzten zukünftigen Wärmebedarf (890 Gigawattstunden pro Jahr Potential gegenüber 1150 Gigawattstunden pro Jahr Bedarf). Ohne überregionale Quellen erneuerbarer Energie zum Beispiel aus erneuerbarem Strom kann die Wärme in Freiburg deshalb nicht CO2-frei bereitgestellt werden. Die Tiefe Geothermie könnte jedoch alleine mit 400 Gigawattstunden pro Jahr fast 70 Prozent der künftig geplanten Fernwärme liefern und wäre damit ein Paradigmenwechsel.

Dass in relevantem Umfang bis 2030 erneuerbare Gase für die Wärmeversorgung zur Verfügung stehen wird nicht erwartet, für den Zeitraum nach 2030 ist die Perspektive noch unsicher.

Perspektive Erneuerbares Gas und Strom

Eine Fachrecherche zum "Gasersatz" kommt zu folgenden Ergebnissen

  • Es wird einen Paradigmenwechsel geben: Wärme für die dezentrale Gebäudeheizung sollte künftig überwiegend über erneuerbaren Strom erzeugt werden.
  • Bis 2030 erwarten wir keine nennenswerten Mengen erneuerbaren Gases speziell für den Wärmesektor. Erneuerbares Gas wird voraussichtlich zunächst vorrangig in die Industrie und den Verkehrsbereich fließen.
  • Erneuerbaren Strom bietet besseres Potential. Auch hier ist der Ausbau noch zu langsam und es kann künftig gegebenenfalls zu Engpässen im Winter kommen. Die Treibhausgas-Emissionen des Stroms sinken sehr viel schneller als beim Gas und auch die Verfügbarkeit für erneuerbare Wärme wird zunächst höher sein.

Eignungsgebiete und Szenarien für die Wärmeversorgung

Der Masterplan geht davon aus, dass im Jahr 2050 beziehungsweise 2045 der verbleibende Wärmebedarf zu rund 50 Prozent durch Fernwärme gedeckt wird, zu rund 30 Prozent durch Wärmepumpen, Biomasse macht 13 Prozent aus, Solarthermie 9 Prozent.

Im Masterplan Wärme wurden Eignungsgebiete für die Wärmeversorgung festgelegt. In den dicht besiedelten Stadtteilen soll die Fernwärme weiter ausgebaut. Es gibt derzeit 30 Wärmenetze von unterschiedlichen Betreiber_innen in den verdichteten Stadtbereichen. Die wichtigsten sind: die Dampfnetze des Universitätsklinikum Freiburg (UKF) und der Cerdia GmbH sowie mehr als 10 Heißwassernetze der Badenova Wärmeplus und ihrer Töchter sowie der Getec.

In Wärmenetzen werden künftig verstärkt Großwärmepumpen eingesetzt, die Wärme aus dem Grund- und Abwasser der Stadt sowie Abwärme aus der Industrie nutzen. Die bestehenden Wärmenetze der Badenova Wärmeplus und auch die anderen großen Netze wie das Wärmenetz der Uniklinik und der Cerdia müssen entsprechend auf eine Dekarbonisierung vorbereitet werden.

Die Badenova Wärmeplus hat mit der Transformation der Fernwärme bereits begonnen. Eine erste Maßnahme ist der "Wärmeverbund 4.0" in Freiburg-Süd. Im Rahmen dieses Verbundes werden die Wärmenetze der Stadtteile Haslach und Vauban zusammengeschlossen und Richtung Stühlinger ausgebaut. Die Wärmeerzeugung wird modernisiert und der Anteil erneuerbarer Energien deutlich erhöht. Eine relevante Wärmequelle ist hier die Abwärme der Schwarzwaldmilch, die in das Netz eingespeist wird. Weitere Transformationspläne sind schon in Arbeit, da die Zeit drängt.

Auch die dezentrale Wärmeversorgung wird künftig über Wärmepumpen erfolgen (zum Beispiel Luft, Erdwärme oder Grundwasser) vor allem in Gebieten mit lockerer Bebauung. Sowohl Holz als auch erneuerbares Gas werden eine sehr untergeordnete Rolle spielen.

Maßnahmenplan

Die Verwaltung selbst und die Wärmeversorger haben Handlungsaufträge aus dem Masterplan Wärme erhalten. Es werden 27 Maßnahmen in fünf thematischen Bereichen vorgeschlagen (Kapitel 6 und Anhang 2 Masterplan Wärme (11,242 MB)):

  • Erneuerbare Energien (EE)
  • Wärmenetze (W-Netze)
  • Gasnetz
  • Gebäude
  • Begleitmaßnahmen

Verschiedene Maßnahmen wie die Suche nach Tiefer Geothermie und die Transformation der Wärmenetze sind schon in der Umsetzung oder werden mit der Drucksache beschlossen.

Herausforderungen und Ausblick

Die Wärmewende ist nur mit einer Reduzierung des Wärmebedarfs und einer deutlich höheren Erschließung der erneuerbaren Potentiale wie Grundwasser, industrieller Abwärme sowie Solarenergie und Wind für die erneuerbare Stromerzeugung zu realisieren. In Freiburg würde die Erschließung der Tiefen Geothermie einen großen Schritt nach vorne bedeuten. Die Tiefe Geothermie kann den städtischen Wärmebedarf zwar nicht decken, immerhin aber den Bedarf der Fernwärme zu großen Teilen.

Der Ausstieg aus fossilen Energieträgern im Wärmebereich auf kommunaler Ebene ist nur zu realisieren, wenn er mit Handlungsanreizen auf nationaler und internationaler Ebene flankiert wird.

Exkurs: Zielsetzung Klimaneutralität im Kontext der Wärmewende

Seit Oktober 2020 ist Wärmeplanung kommunale Pflichtaufgabe (§ 7d Klimaschutzgesetz BW). Aufgabe des Masterplans Wärme ist, eine langfristige Strategie zur erneuerbaren Wärmeversorgung aller Stadtgebiete zu erstellen und herauszuarbeiten, welche Gebiete perspektivisch mit welchem Wärmesystem versorgt werden sollen.

Beim Masterplan Wärme liegt der Fokus der Maßnahmen auf dem Zeitraum bis 2030, bei der Szenario-Entwicklung geht es um den Zeitraum bis 2050 beziehungsweise 2045. Während der Bearbeitung des Masterplans und kurz darauf gab es zwei neue Gesetze und zusätzliche Beschlüsse im Freiburger Gemeinderat zur Verschärfung der Klimaschutzziele:

1. Ziel auf Bundesebene

Mit dem Gesetz zur Änderung des Bundes-Klimaschutzgesetzes vom August 2021 wurde das Ziel der Klimaneutralität auf 2045 vorgezogen. Dies ist in der Variantenberechnung zwar noch nicht einbezogen, im Masterplan Wärme konnte diese Zielverschärfung aber noch qualitativ berücksichtigt werden. Es ist demnach davon auszugehen, dass im Mittel das Vorziehen der Klimaneutralität auf 2045 bedeutet, dass Zwischenziele bis 2030 und 2040, für deren Erreichung bisher 10 Jahre zur Verfügung standen, nun in rund 8 Jahren erreicht werden müssen (also 2028 und 2036).

2. Ziel auf Landesebene

Im Oktober 2021 wurde in einer weiteren Novelle das Klimaschutzgesetz (KSG) vom Land Baden-Württemberg beschlossen, bereits bis 2040 die Klimaneutralität zu erreichen. Diese Verschärfung ist im Masterplan Wärme noch nicht berücksichtigt. Mit der Verfolgung des Landesziels, Klimaneutralität 2040, würden die zur Umsetzung zur Verfügung stehenden Zeiträume noch weiter verkürzt. Die Zwischenziele müssten zum Beispiel auf 2027 vorgezogen werden. Alternativ könnten die Zwischenziele 2030 ambitionierter gefasst werden als im Masterplan Wärme berechnet oder die Umsetzungsgeschwindigkeit nach 2030 weiter erhöht werden. Für den Wärmebereich wurden im Masterplan Sektorenziele aus dem allgemeinen Klimaschutzziel abgeleitet, auch diese wären ggf. zeitlich vorzuziehen.

3. Ziele auf kommunaler Ebene

Zwischenziele Sektor Wärme (im November 2021 vom Freiburger Gemeinderat beschlossen):

  • Anteil dezentraler erneuerbarer Energien an der Raumwärmebereitstellung bis 2028 30 Prozent
  • Anteil erneuerbarer Fernwärme an der Raumwärmebereitstellung bis 2028 für Heißwassernetze mindestens 30 Prozent, für Dampfnetze mindestens 15 - 20 Prozent

Die Zwischenziele werden in einem Monitoring Prozess (Klimabilanz und European Energy Award) regelmäßig überprüft. Hierfür dienen auch die Transformationspläne der Fernwärmelieferanten nach Maßnahme WN 1 (11,242 MB) des Masterplans Wärme.

Im Rahmen der Freiburger Klimaschutzoffensive wurde im Dezember 2021 das Ziel formuliert, in Freiburg bereits im Jahr 2038 Klimaneutralität zu erreichen. Um dieses Ziel zu erreichen, muss die Umsetzung der Wärmewende inklusive der Zwischenziele entsprechend schneller verwirklicht werden.