Wärmenetzplanung

Berechnung komplexer Wärmenetze

Wärmenetze sind ein zentraler Baustein der Energiewende und stellen hohe technische wie wirtschaftliche Anforderungen. Mit berta & rudi planst und optimierst du Wärmenetze jeder Größenordnung von einzelnen Liegenschaften bis zum hochvernetzten Energieverbund.

Zentrale und dezentrale Versorgungskonzepte lassen sich direkt vergleichen und auf Quartiers, Verbund und Gebäudeebene konsistent auslegen. 

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Wärmenetztypen & Netzstrukturen

berta & rudi unterstützen die Planung und Simulation aller gängigen Wärmenetztypen und Wärmenetzgenerationen (1.-5. Generation), von klassischen Hochtemperaturnetzen bis hin zu kalten Nahwärmenetzen der 5. Generation. Netzverläufe und Topologien können automatisiert erzeugt und jederzeit gezielt angepasst werden. So lassen sich selbst komplexe Wärmenetzstrukturen realitätsnah und nachvollziehbar abbilden 

  • Alle Wärmenetzgenerationen (1.-5. Generation) 
    Von klassischen Fernwärmenetzen bis zu Niedertemperatur- und kalten Nahwärmenetzen (coming soon) inklusive temperaturabhängiger Betriebsweisen und Rückspeisung.
  • Kalte Nahwärme mit stundengenauer Rückspeisung coming soon
    Gebäude können Wärme nicht nur beziehen, sondern auch zeitlich aufgelöst ins Netz zurückspeisen, individuell einstellbar pro Gebäude.
  • Automatische Topologieerstellung
    Netzverläufe werden automatisch auf Basis der Gebäude- und Arealstruktur generiert. Ideal für frühe Planungsphasen und Machbarkeitsstudien.
  • Manuelle Anpassung von Netzen
    Alle Leitungen, Knoten und Netzabschnitte lassen sich gezielt anpassen, ergänzen oder verfeinern.
  • Ringnetze, Sternnetze/ Strahlennetze und Maschennetze abbildbar
    Unterschiedliche Netzstrukturen können flexibel modelliert und miteinander verglichen werden, auch innerhalb eines Projekts.
  • Berücksichtigung netzinterner Wechselwirkungen
    Lastverschiebungen, Rückspeisungen und gegenseitige Beeinflussungen der Netzteilnehmer werden realitätsnah berücksichtigt.
  • Rohrdimensionierung & Netzauslegung
    Dimensionierung von Leitungen inklusive Material, Durchmesser und Auslegung. Abgestimmt auf das jeweilige Wärmenetzkonzept.

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Verbraucher, Erzeuger und Speicher intelligent verknüpfen

Wärmenetze funktionieren nur als Gesamtsystem. Mit berta & rudi werden Verbraucher, Erzeuger und Speicher intelligent miteinander verknüpft, vom einzelnen Gebäude bis zum gesamten Areal. So lassen sich komplexe Verbundsysteme realitätsnah abbilden und gezielt optimieren.

  • Gebäude als individuelle Abnehmer mit eigenen Lastprofilen:
    Jedes Gebäude wird einzeln modelliert inklusive eigener Bedarfsverläufe und Nutzungscharakteristika Die Lastprofile können dabei hochindividuell abgebildet werden und gehen deutlich über reine Standardprofile (z.B. Wohnen, Büro) hinaus. Das sorgt für eine hohe Detailtiefe auch in großen und komplexen Wärmenetzen.
  • Wärmepumpen, Geothermie, Solarthermie, PV und Speicherlösungen:
    Unterschiedliche Erzeuger und Speicher können flexibel kombiniert, dimensioniert und im Zusammenspiel betrachtet werden sowohl zentral im Wärmenetz als auch dezentral im einzelnen Gebäude.
  • Rückkopplung zwischen Erzeugung und Verbrauch (netzreaktives Verhalten):
    Erzeuger und Verbraucher werden nicht isoliert betrachtet, sondern gegenseitig optimiert. So reagieren Erzeuger auf reale Lastverläufe im Netz und umgekehrt.
  • Optimierung auf Gebäude-, Liegenschafts- oder Arealebene:
    Je nach Planungsziel kann die Optimierung lokal oder übergeordnet erfolgen, vom einzelnen Gebäude bis zum gesamten Verbund.
  • Flexible Szenarienkopplung für Verbundsysteme:
    Unterschiedliche Netz- und Versorgungsszenarien lassen sich direkt miteinander koppeln und vergleichen, ohne Projekte zu duplizieren.

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Externe Energiequellen & Abwärme integrieren

Moderne Wärmenetze sind auf die effiziente Nutzung externen Energiequellen abgestimmt. Mit berta & rudi integrierst du industrielle Abwärme, Umweltenergie und dezentrale Einspeiser systematisch in dein Wärmenetzmodell. Die Einbindung erfolgt strukturiert, nachvollziehbar und stets im Zusammenspiel mit dem gesamten Netz. 

  • Abwärme aus industriellen Prozessen:
    Nutzung überschüssiger Prozesswärme aus Industrieanlagen als planbare Energiequelle inklusive Bewertung von Verfügbarkeit, Mengen und zeitlichem Verlauf.
  • Nutzung von Umwelt- und Prozesswärme:
    Einbindung von Umweltenergie oder prozessnaher Abwärme als ergänzende oder tragende Säule im Wärmenetz, auch in Kombination mit Wärmepumpen.
  • Klein-Prosumer im urbanen Raum:
    Dezentrale Kälteerzeugung für Gewerbebetriebe und Rechenzentren können Abwärme bereitstellen und aktiv in das Wärmenetz eingebunden werden.

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Wärmenetze auswerten & vergleichen

Mit berta & rudi wertest du Wärmenetze direkt im Szenariovergleich aus. So entstehen belastbare Entscheidungsgrundlagen für Planung, Förderung und Investitionen, technisch nachvollziehbar und wirtschaftlich fundiert.

  • Zentrale vs. dezentrale Versorgung:
    Direkter Vergleich unterschiedlicher Versorgungskonzepte inklusive technischer Machbarkeit, Kosten und Emissionen.
  • Ein Netz vs. mehrere Teilnetze:
    Bewertung, ob ein zusammenhängendes Wärmenetz oder mehrere unabhängige Netze wirtschaftlich und betrieblich sinnvoller sind.
  • CAPEX, OPEX und Gesamtkosten:
    Transparente Darstellung von Investitionskosten, laufenden Betriebskosten und Gesamtkosten über den Betrachtungszeitraum.
  • Amortisationszeiten und Annuitäten: Klare Kennzahlen zur Wirtschaftlichkeit für Planer, Entscheidungsverantwortliche und Fördergeber.
  • CO₂-Emissionen & Einsparpotenziale: Quantifizierung von Emissionen und Reduktionspotenzialen als Grundlage für Klimaziele und Förderfähigkeit.
  • Wärmeliniendichte: Abbildung der Wärmeliniendichte als zentrale Entscheidungskennzahl im Szenariovergleich von Wärmenetzen.
  • Sensitivitätsanalysen: Untersuchung von Preisänderungen und unterschiedlichen Ausbaupfaden zur Bewertung der Robustheit von Wärmenetzkonzepten.

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Anschlussquoten analysieren und bewerten

Mit berta & rudi analysierst du Anschlussquoten als zentrale Einflussgröße für die Realisierbarkeit und Wirtschaftlichkeit von Wärmenetzen. So lässt sich fundiert bewerten, wie hoch die voraussichtliche Anschlussquote ist – und welche Anschlussquote erforderlich ist, damit sich ein Wärmenetz wirtschaftlich lohnt. 

  • Realistische Anschlussquoten:
    Abbildung wahrscheinlicher Anschlussquoten auf Basis von Gebäudestruktur, Nutzung, Versorgungsalternativen und geplanten Ausbaustufen.
  • Erforderliche Mindestanschlussquote:
    Ermittlung der Anschlussquote, ab der ein Wärmenetz wirtschaftlich tragfähig wird. Abhängig von Netzstruktur, Wärmeliniendichte und Investitionskosten.
  • Einfluss der Anschlussquote auf die Wirtschaftlichkeit:
    Analyse, wie sich unterschiedliche Anschlussquoten auf Gesamtkosten, Wärmegestehungskosten und Amortisationszeiten auswirken.
  • Szenarien mit variierenden Anschlussquoten:
    Direkter Vergleich mehrerer Anschluss- und Ausbau­szenarien: transparent, nachvollziehbar und ohne Projektduplikate.
  • Unterstützung für Machbarkeitsstudien und Entscheidungsprozesse:
    Belastbare Aussagen für Kommunen, Stadtwerke und Investoren zur Frage, ob, wann und unter welchen Bedingungen ein Wärmenetz sinnvoll umgesetzt werden kann.

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Wärmenetze für komplexe Industrie-Liegenschaften

Industrie-Liegenschaften stellen besondere Anforderungen an Wärmenetze durch hohe Lasten, komplexe Betriebszustände und dynamische Energieflüsse. Mit berta & rudi modellierst du industrielle Wärmenetze und Energiesysteme realitätsnah, vom einzelnen Gebäude bis zum Verbund mit externen Netzen und Abnehmern.

 

  • Zentrale und dezentrale Versorgungskonzepte innerhalb einer Liegenschaft:
    Unterschiedliche Versorgungsstrukturen lassen sich parallel abbilden und vergleichen. Von einer zentralen Energiezentrale bis zu dezentralen Erzeugern in einzelnen Gebäuden oder Produktionsbereichen.
  • Modellierung und Optimierung vom Netz bis in einzelne Gebäude und Anlagen:
    Das Wärmenetz wird nicht isoliert betrachtet, sondern bis auf Gebäude- und Anlagenebene aufgelöst inklusive unterschiedlicher Erzeuger, Speicher und Verbraucher.
  • Abbildung realer Betriebszustände, häufig auf Basis von Messdaten:
    Bestehende Anlagen und reale Betriebsprofile können integriert werden, um den Ist-Zustand möglichst realitätsnah abzubilden und gezielt zu optimieren.
  • Varianten- und Szenarioanalysen für Investitionsentscheidungen:
    Unterschiedliche Ausbaustufen, Technologien und Betriebsstrategien lassen sich systematisch vergleichen, als fundierte Grundlage für Business Cases und Investitionsentscheidungen.
  • Netzreaktives Handeln und Einspeisung überschüssiger Energie:
    Industrieanlagen können überschüssige Energie gezielt in übergeordnete Netze einspeisen und so Partnerschaften mit Städten, Stadtwerken oder benachbarten Liegenschaften aufbauen.

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Netzplanung für die kommunale Wärmeplanung

berta & rudi unterstützen Städte, Kommunen und Stadtwerke beim Übergang von der kommunalen Wärmeplanung (KWP) zur konkreten Wärmenetzplanung inklusive belastbarer Machbarkeitsstudien und Transformationspläne. Strategische Potenziale werden so in umsetzbare Netzkonzepte überführt.

  • Modellierung vieler Gebäude auf Quartiers- oder Stadtebene:
    Große Gebäudebestände lassen sich strukturiert abbilden von einzelnen Quartieren bis zur gesamten Kommune.
  • Vereinfachte Gebäudebetrachtung für strategische Analysen:
    Einzelne Gebäude können bei Bedarf über standardisierte Versorgungskonzepte abstrahiert werden, um den Fokus auf das „Große Ganze“ zu legen, ohne die Aussagekraft zu verlieren.
  • Bewertung von Anschlussquoten und Ausbaupfaden:
    Analyse, wie sich unterschiedliche Anschlussraten und zeitliche Ausbaupfade auf Wirtschaftlichkeit und Netzauslegung auswirken.
  • Vergleich zentraler und dezentraler Versorgungskonzepte:
    Gegenüberstellung verschiedener Versorgungsstrategien, um fundiert zu entscheiden, unter welchen Bedingungen sich ein Wärmenetz lohnt.
  • Datenbasierte Entscheidungs- und Investitionsgrundlagen:
    Klare, nachvollziehbare Ergebnisse für Machbarkeitsstudien, Förderanträge und politische wie wirtschaftliche Entscheidungsprozesse.

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Abwärmenutzung für Industrie, Städte und Kommunen

berta & rudi verbinden industrielle Abwärme mit städtischen Wärmenetzen in einem gemeinsamen Modell. So können Industrie, Städte, Kommunen und Stadtwerke gemeinsam betrachtet und systemisch verknüpft werden. Stadtwerke erhalten damit die Fähigkeit, fundierte Entscheidungen in Eigenregie zu treffen. Datenbasiert, transparent und unabhängig von externen Gutachten. 

  • Identifikation geeigneter Abwärmeeinspeiser:
    Potenzielle Einspeiser wie Rechenzentren, Klärwerke oder Industrieanlagen werden systematisch identifiziert und hinsichtlich Lage, Menge und Verfügbarkeit bewertet.
  • Modellierung großer Erzeuger und Verbraucher:
    Große Abwärmequellen und Abnehmer lassen sich realitätsnah modellieren und direkt in bestehende oder geplante Wärmenetze integrieren.
  • Abbildung komplexer Energieverbünde über mehrere Akteure hinweg:
    Industrieanlagen, kommunale Netze und dezentrale Versorgungsstrukturen können in einem gemeinsamen Energiemodell abgebildet und miteinander verknüpft werden.
  • Bewertung technischer und wirtschaftlicher Machbarkeit:
    Szenarien zur Abwärmenutzung werden technisch und wirtschaftlich bewertet. Als belastbare Grundlage für Investitionsentscheidungen und Umsetzungsstrategien.

FAQ

Häufig gestellte Fragen

berta & rudi bilden alle gängigen Wärmenetztypen und -generationen ab – von klassischen Hochtemperatur-Fernwärmenetzen bis zu Niedertemperaturnetzen. Auch unterschiedliche Netzstrukturen wie Ring-, Strahlen- (Stern-) und Maschennetze werden technisch korrekt berücksichtigt. Über die automatische Topologiegenerierung (manuelle Generierung in Kürze) lassen sich selbst komplexe Wärmenetze realitätsnah abbilden.

Die Plattform verknüpft Gebäudedaten, Energiebedarfsprognosen, Energiesysteme, Speicher, Prosumer und externe Energiequellen zu einem ganzheitlichen Wärmenetzmodell. Dadurch lassen sich zentrale und dezentrale Versorgungskonzepte technisch, wirtschaftlich und ökologisch vergleichen. 
Szenarien können parallel und ohne Projektkopien gegenübergestellt werden inklusive der Berücksichtigung von Gleichzeitigkeiten, Anschlussquoten und Ausbaupfaden. Das ermöglicht schnelle, belastbare Entscheidungsprozesse. 

Ja. berta & rudi integriert geeignete Abwärmequellen wie Rechenzentren, Klärwerke oder industrielle Prozesse und bindet sie systematisch in ein Wärmenetz ein. Industrieareale, Quartiere und Einzelgebäude können gemeinsam analysiert und optimiert werden. So entsteht ein ganzheitliches Bild der städtischen und industriellen Energieinfrastruktur inklusive Synergien, Kopplungen und räumlicher Wechselwirkungen. 

berta & rudi eignet sich für die Planung von Wärmenetzen in Industrie-Liegenschaften, Quartieren, kommunalen Projekten sowie bei der Integration industrieller Abwärme. Die Software unterstützt sowohl frühe Machbarkeitsstudien als auch die vertiefte Netz- und Variantenplanung, skalierbar vom einzelnen Areal bis zum komplexen Energieverbund.

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