Kommunale Wärmeplanung – Energiewende durch Wärmewende

Etwas mehr als ein Drittel der Treibhausgasemissionen in Leinfelden-Echterdingen entstehen durch die Bereitstellung von Heizenergie und Warmwasser. Aus diesem Grund ist die Wärmewende hin zu einer emissionsfreien Wärmeversorgung ein entscheidender Baustein auf dem Weg zur städtischen Klimaneutralität bis zum Jahr 2040.

Damit diese Transformation gelingen kann, muss zum einen der Wärmebedarf deutlich reduziert sowie Gebäude und Geräte energieeffizienter werden und zum anderen muss der noch verbleibende Wärmebedarf treibhausgasneutral durch den Einsatz Erneuerbarer Energien gedeckt werden.

Diese Transformation kann nicht von heute auf morgen erfolgen, sondern bedarf einer konkreten Strategie in Form einer kommunalen Wärmeplanung, welche an die lokalen Gegebenheiten angepasst ist und dabei die lokalen Potenziale berücksichtigt.

Was ist die kommunale Wärmeplanung?

Die kommunale Wärmeplanung ist für Kommunen der zentrale strategische Prozess, um Klimaschutzziele im Wärmebereich zu erreichen. Denn anders als Strom ist Wärme nicht so leicht transportierbar, wodurch der Transformationsprozess hin zur klimaneutralen Wärmeversorgung zwingend vor Ort gestaltet werden muss. Dies hat Baden-Württemberg erkannt und mit der Novellierung des Klimaschutzgesetzes (KlimaG BW) im Herbst 2020 als erstes deutsches Bundesland seine großen Kreisstädte und Stadtkreise zur Erstellung eines Kommunalen Wärmeplans bis Ende 2023 verpflichtet. Dieser ist darüber hinaus alle sieben Jahre nach der jeweiligen Erstellung unter Berücksichtigung der weiteren Entwicklungen fortzuschreiben.

Mit der Erstellung des Kommunalen Wärmeplans für Leinfelden-Echterdingen wurde das Ingenieurbüro EGS-Plan (Ingenieurgesellschaft für. Energie-, Gebäude- und Solartechnik mbH) mit Sitz in Stuttgart beauftragt.

Ergebnisse der kommunalen Wärmeplanung

Der Erstellungsprozess des Kommunalen Wärmeplanes erfolgte in vier Schritten, welche nachfolgend mit den daraus resultierenden Ergebnissen genauer erläutert werden:

1. Bestandsanalyse – aktueller Wärmebedarf

In einem ersten Schritt wurde der aktuelle Wärmebedarf und -verbrauch in Leinfelden-Echterdingen ermittelt sowie die resultierenden Treibhausgasemissionen berechnet

Durch die Datenerhebungsermächtigung im Klimaschutzgesetz wurden gebäudescharfe Daten von den Energieversorgern (Netze BW, Stadtwerke) und Bezirksschornsteinfegern bereitgestellt und ausgewertet sowie die Energieinfrastruktur analysiert. Im Anschluss wurde LE in 88 Cluster eingeteilt und die Gebäudedaten dadurch aggregiert und anonymisiert. Die Abgrenzung der Cluster erfolgte unter anderem anhand der Siedlungsstruktur, den Gebäudenutzungstypen, dem Baualter oder Art der Energieversorgung.

Die Auswertung ergab für das Basisjahr 2020 einen Wärmeenergiebedarf von rund 420 GWh. Dieser entfiel zu 57 Prozent auf Wohngebäude, respektive zu rund 90 Prozent auf die fossilen Energieträger Erdgas und Heizöl. Daraus resultierten Treibhausgasemissionen in Höhe von 103.000 Tonnen.

2. Potenzialanalyse – Einsparmöglichkeiten und erneuerbare Wärmequellen

Im zweiten Schritt wurde eine Potentialanalyse durchgeführt. Diese beinhaltete zum einen die Ermittlung der Potenziale zur Energieeinsparung durch Gebäudesanierungen und Effizienzmaßnahmen und zum anderen die die Erhebung der lokal nutzbaren Potenziale klimaneutraler Energiequellen und Abwärme.

Basierend auf einer angenommenen Sanierungsrate von 2 Prozent pro Jahr und einem Sanierungsniveau, welches dem heutigen gesetzlichen Mindeststandard entspricht, können bis 2040 rund 35 Prozent des Wärmebedarfs eingespart werden. Eine weitere Reduktion um 7 Prozent kann durch die Verbesserung der Prozesseffizienzen im Bereich Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD) sowie Industrie erzielt werden. Damit ergibt sich für das Zieljahr ein um 44 % reduzierter Wärmebedarf.

Der verbleibende Wärmebedarf von 235 GWh ist durch emissionsfreie Wärmequellen zu decken. Die Analyse der lokal verfügbaren Wärmequellen ergab, dass die größten räumlich zugeordneten Potenziale im Bereich der Erdwärme (Geothermie), Abwasserwärme und Solarthermie liegen. Darüber hinaus sind für eine vollständige Bedarfsdeckung die Nutzung von im Wesentlichen räumlich unabhängigen Energieträgern wie Außenluftwärme, Biomasse und grüne Gase erforderlich.

Energieträger zur Wärmeversorgung im Basis- und Zieljahr
Energieträger zur Wärmeversorgung im Basis- und Zieljahr

3. Zielszenario – klimaneutrale Wärmeversorgung 2040

Aufbauend auf den Ergebnissen der vorhergehenden Analysen wurde ein Zielszenario für das Jahr 2040 entwickelt, welches aufzeigt, wie die dekarbonisierte (treibhausgasneutrale) Wärmeversorgung in LE aussehen kann. In diesem Zielszenario sind zum einen Eignungsgebiete für Wärmenetze (rot dargestellt) und kalte Nahwärmenetze (blau dargestellt) enthalten und zum anderen auch Gebiete für eine gebäudeindividuelle Wärmeversorgung (grau dargestellt) – vor allem über Wärmepumpen – ausgewiesen.

Für jedes Cluster wurde zudem ein Steckbrief erstellt. Dieser enthält detaillierte Informationen zu den lokalen Wärmepotentialen sowie zu den möglichen Versorgungsoptionen. Bei der Nennung der Versorgungsoptionen ist zu berücksichtigen, dass für die Erreichung der Klimaneutralität im Bereich Wärme speziell bei der Empfehlung von dezentralen Wärmepumpen auch alternative Wärmequellen als nahezu gleichwertig einzustufen sind. So können bei einer Empfehlung für dezentrale Erdwärme-Wärmepumpen auch grundsätzlich Wärmepumpen mit z. B. Umweltwärmequelle Außenluft, Grundwasser oder Eisspeicher-Systemen zum Einsatz kommen.

Über diesen Link (Geoportal der Stadt Leinfelden-Echterdingen (geonline-gis.de)) gelangen Sie auf das Geoportal der Stadt Leinfelden-Echterdingen. Dort können Sie interaktiv durch die untenstehende Karte navigieren und bspw. den Steckbrief Ihres Clusters anschauen und herunterladen.

Übersicht Eignungsgebiete für Wärmenetze bzw. gebäudeindividuelle Wärmeversorgung
Übersicht Eignungsgebiete für Wärmenetze bzw. gebäudeindividuelle Wärmeversorgung

4. Wärmewendestrategie und Maßnahmenkatalog

Um das Zielszenario und damit die klimaneutrale Wärmeversorgung in LE zu erreichen, hat die Stadtverwaltung fünf Maßnahmen benannt, mit deren Umsetzung innerhalb der nächsten fünf Jahre begonnen werden soll. Dies sind:

  • Stromnetzcheck – Analyse zur Stabilität des Stromnetzes durch zukünftige Anforderungen 
  • BEW-Machbarkeitsstudie Wärmenetz Stetten-Ost (Kläranlage) 
  • Machbarkeitsstudie Energiecampus (Nachfolgekonzept Biogasanlage) 
  • Umsetzung der Neubauplanung Wärmenetz Gartenhallenbad und LUS
  • Umsetzungsbeginn Wärmenetz Kaepsele/Goldäcker

Die Beschlussvorlage zur Kommunalen Wärmeplanung (PDF, 7,5 MB) sowie die vollständige Dokumentation der Ergebnisse der Kommunalen Wärmeplanung in Form des Abschlussberichtes (PDF, 7,5 MB) können über das Ratsinformationssystem eingesehen werden.

Rechtsverbindlichkeit des Kommunalen Wärmeplans

Der kommunale Wärmeplan ist sowohl nach dem Klimaschutzgesetz des Landes Baden-Württemberg (KlimaG BW) als auch nach dem Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze des Bundes (WPG) ein informeller Plan ohne rechtliche Außenwirkung.

Allein der Beschluss eines Kommunalen Wärmeplans (samt ausgewiesener Eignungsgebiete für Wärmenetze) löst damit nicht unmittelbar die Anwendung des Gebäudeenergiegesetztes (GEG) bzgl. bestehender Gebäude aus. Hierzu bedarf es einer zusätzlichen, optionalen Entscheidung der Kommune zur Ausweisung von Gebieten zum Neu- oder Ausbau von Wärmenetzen oder Wasserstoffnetzausbaugebieten.

Erst mit dieser Entscheidung wird das GEG für Bestandsgebäude in den ausgewiesenen Gebieten „scharfgeschaltet“. Und erst damit gelten einen Monat nach Bekanntgabe dieser Entscheidung in einem solchen Gebiet die entsprechenden Regelungen und Übergangsfristen des GEG zum Heizungstausch.

Glossar zur Kommunalen Wärmeplanung

Nachfolgend werden die wichtigsten und häufigsten Begriffe rund um die Kommunale Wärmeplanung kurz und verständlich erklärt:

Abwärme

Abwärme bezeichnet Wärme, die beispielweise in Industrieprozessen als Nebenprodukt anfällt. Über Wärmetauscher kann diese in ein Wärmenetz eingespeist werden, um nahegelegene Siedlungen oder andere Abnehmer mit Wärme zu versorgen. Vorteil der Abwärme ist, dass diese meist gleichmäßig über das Jahr verteilt anfällt. Die Nutzung von Abwärme wird als regenerative Energiequelle anerkannt, auch wenn im Rahmen ihrer Entstehung fossile Energien zum Einsatz kamen.

Biomasse/Biogas

Als Biomasse werden alle organischen Stoffe pflanzlichen oder tierischen Ursprungs bezeichnet, die als Energieträger genutzt werden können. Hierzu zählen Holz, landwirtschaftliche Nutzpflanzen wie Mais und Zuckerrüben, Garten- und Grünabfälle oder Gülle. Zur Wärmeerzeugung wird Biomasse entweder getrocknet und direkt verbrannt oder zunächst in einer Biogasanlage zu Biogas vergärt und dann verbrannt. 

Die Biomasse gilt als erneuerbare Energiequelle, da diese im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen aktiv im Kohlenstoffkreislauf eingebunden ist. Denn das bei der Verbrennung oder Verrottung freigesetzte Kohlendioxid wurde während der Wachstumsphase der Atmosphäre entnommen. Ein Vorteil der Biomasse ist, dass sich diese lagern lässt und so zu Zeiten Energie bereitstellen kann, in denen andere erneuerbare Energien nicht zur Verfügung stehen. Nachteil ist, dass die Menge an Biomasse, die ökologisch nachhaltig gewonnen werden kann, stark begrenzt ist.

Erdgas

Bei Erdgas handelt es sich im Gegensatz zu Biogas um einen fossilen Energieträger. Erdgas ist durch den Abbau von Biomasse (überwiegend Algen) über Jahrmillionen entstanden. Über diesen Zeitraum wurden auch große Mengen an Kohlendioxid im Untergrund eingespeichert. Dieses wird jedoch seit der industriellen Revolution und damit in einer erdgeschichtlich betrachtet ungemein raschen Zeit im Zuge der Erdgasförderung und -verbrennung wieder in die Atmosphäre freigesetzt, wo es sich anreichert und dort den Treibhauseffekt verstärkt.

Schlimmer noch: Der Hauptbestandteil von Erdgas ist Methan, das auf 20 Jahre gerechnet 84-mal so klimaschädlich ist wie Kohlendioxid. Erdgas wird daher allenfalls noch als Übergangslösung betrachtet (z. B. Spitzenlastdeckung). In absehbarer Zeit soll es bspw. durch Biogas oder Wasserstoff ersetzt werden.

Gebäudesanierung

Ziel einer energetischen Gebäudesanierung ist die Minimierung des Energieverbrauchs für Heizung, Warmwasser und Lüftung. Im Vordergrund steht die Verringerung der Wärmeverluste über das Dach, die Außenwände, Fenster, Türen und den Boden. Eine energetische Gebäudesanierung hilft einerseits dabei, den Energiebedarf insgesamt zu reduzieren und anderseits das Temperaturniveau der Heizung zu senken.

Das Haupthindernis für eine Gebäudesanierung stellen die immensen Kosten dar. Gleichzeitig fehlen qualifizierte Betriebe und das entsprechende Fachpersonal, um die Arbeiten in der erforderlichen bautechnischen Qualität umsetzen zu können. Gleichwohl ist die energetische Sanierung von Gebäuden ein zentraler Schlüssel zum Gelingen der Wärmewende.

Geothermie

Geothermie

Die oberflächennahe Geothermie nutzt den Untergrund bis zu einer Tiefe von etwa 400 Metern und Temperaturen von bis zu 25 °C für das Beheizen und Kühlen von Gebäuden.

Zur Gewinnung der Erdwärme werden am häufigsten Erdwärmesonden eingesetzt. Diese werden als Rohrsystem in ein vertikal oder schräg verlaufendes Bohrloch eingebracht, welches meist zwischen 50 und 150 Meter tief ist. Die Rohre sind mit einer Wärmeträgerflüssigkeit – in der Regel Wasser mit einem speziellen Frostschutzmittel – gefüllt, welche die Wärme aus dem Erdreich aufnimmt und an die Oberfläche zur Wärmepumpe transportiert.

Eine weitere weit verbreitete Variante ist der Einsatz von Erdwärmekollektoren. Diese werden horizontal in etwa 1 bis 1,5 Metern Tiefe als Rohre in Schlangenlinien verlegt, durch die ebenfalls eine Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert. In dieser Tiefe verlegt haben jahreszeitlichen Temperaturschwankungen zwar Auswirkungen auf die Untergrundtemperaturen und damit auf die nutzbaren Temperaturen im Winter, doch diese reichen dennoch für einen effizienten Wärmepumpenbetrieb aus. Etwas tiefer verlegt, können Erdwärmekollektoren sogar auf Ackerflächen eingesetzt werden und dadurch eine Doppelnutzung generieren.

Neben der oberflächennahen Geothermie gibt es noch die Tiefengeothermie. Diese nutzt Erdwärme aus Tiefen zwischen 400 bis hin zu 5.000 Metern. Dadurch kann Wasser auf Temperaturen von mehr als 90 °C erwärmt werden und – anders als bei der oberflächennahen Geothermie – ohne Einsatz einer Wärmepumpe zu Heizzwecken genutzt werden. Jedoch ist das Wissen um die Beschaffenheit der Untergründe, in die gebohrt wird, in der Regel gering, sodass immer ein Fündigkeitsrisiko besteht. Das bedeutet, dass z. B. zu geringe Temperaturen angetroffen werden. Aus diesem Grund wurde die Tiefengeothermie in der Kommunalen Wärmeplanung Leinfelden-Echterdingens nicht berücksichtigt.

Grüne Gase

Grüne Gase

Als grüne Gase werden all jene gasförmigen Energieträger bezeichnet, bei deren Verbrennung nicht mehr Treibhausgase freigesetzt werden, als zuvor der Atmosphäre entnommen wurden. Sie sind daher nahezu klimaneutral. Zu den grünen Gasen zählen unter anderem Biogas oder grüner Wasserstoff (hergestellt aus überschüssigem Öko-Strom (Power-to-Gas)).

Kraft-Wärme-Kopplung

Kraft-Wärme-Kopplung

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist die gleichzeitige Umwandlung von Energie in mechanische oder elektrische Energie und nutzbare Wärme. Zur Strom- sowie Wärmeerzeugung wird ein Brennstoff wie Kohle, Erdgas oder auch umweltfreundliche Biomasse meist in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) verbrannt. Die dabei entstehende Wärme treibt eine Turbine an und erzeugt so Strom. Die Abwärme lässt sich in ein Wärmenetz einspeisen.

Aufgrund der gleichzeitigen Strom- und Wärmeerzeugung besitzen Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen einen hohen Brennstoffnutzungsgrad. Trotz des hohen Nutzungsgrades werden die meisten Blockheizkraftwerke eben mit fossilen Energieträgern – meist Erdgas – betrieben. Hier muss also langfristig eine Alternative her. Diese liegt bspw. in der Nutzung von grünen Gasen (Biogas, Biomethan), Wasserstoff oder Holz, entweder in Form von Scheiten, Hackschnitzeln oder aber Pellets.

Niedertemperatur

Niedertemperatur

In einem herkömmlichen Heizsystem liegt die Vorlauftemperatur in der Regel zwischen 75 °C und 85 °C. In einem Niedertemperatur-Heizsystem – bspw. mit einem Brennwertkessel – sinkt dieser Wert jedoch auf 45 °C bis 55 °C und bei Wärmepumpen sogar auf 35 °C bis 45 °C. Hauptvorteil eines Niedertemperatur-Heizsystems ist der wesentlich geringere Energieverbrauch (etwa -30 Prozent). Eine Voraussetzung ist jedoch eine energetische Gebäudesanierung bzw. eine gut gedämmte Gebäudehülle. Nur dann ist es möglich, die Systemeffizienz des Heizsystems zu verbessern.

Der Begriff Niedertemperatur wird auch im Zusammenhang mit Wärmenetzen verwendet und beschreibt den Betrieb mit einer wesentlich geringeren Vorlauftemperatur im Netz. Ein solches Wärmenetz wird auch als kaltes Wärmenetz bezeichnet.

Power-to-Gas

Power-to-Gas

Das technische Verfahren Power-to-Gas besteht im Wesentlichen darin, dass in Elektrolyseuren Wasser durch elektrischen Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird. Durch die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen (Wasser-, Wind- oder Sonne) ist die Erzeugung von grünem Wasserstoff klimaneutral.

Weiterer Vorteil ist, dass er sich weltweit in großen Mengen erzeugen, lagern, transportieren und bedarfsgerecht in das bestehende Erdgasnetz einspeisen lässt. Nachteil ist, dass die Herstellung aktuell noch sehr kostenintensiv ist. Durch eine Bedarfssteigerung und den Ausbau leistungsstarker Elektrolyseure in Verbindung mit erneuerbarem Strom werden die Entstehungskosten jedoch mittelfristig sinken.

Power-to-Heat

Power-to-Heat

Power-to-Heat bezeichnet die Erzeugung von Wärme durch elektrische Energie. Als Technologie ist sie eine der vielversprechendsten Möglichkeiten im Kampf gegen den Klimawandel und kann massiv zur Reduktion von Treibhausgasemissionen beitragen – besonders dann, wenn Power-to-Heat-Anlagen überschüssigen Strom nutzen, der aus erneuerbaren Energiequellen stammt.

Ein Beispiel der Power-to-Heat-Technologie stellt die Wärmepumpe dar. Diese nutzt den Strom zum Eigenantrieb, um Wärmeenergie aus der Umwelt zu entziehen und diese auf ein höheres Temperaturniveau anzuheben, sodass es für Heizung und Warmwasserbereitung verwendet werden kann.

Sektorkopplung

Sektorkopplung

Nicht nur im Wärmebereich, sondern auch in den Sektoren Strom und Verkehr müssen fossile Energieträger nach und nach durch erneuerbare Energien ersetzt werden. Dabei kann die sogenannte Sektorkopplung helfen. Der Strom-Sektor bildet hierbei den Ausgangspunkt für die Sektorkopplung. Entscheidend ist hier die Nutzung von erneuerbarem Strom, der nicht nur direkt genutzt werden kann (bspw. Beleuchtung), sondern umgewandelt auch in anderen Bereichen eingesetzt werden kann.

Im Bereich Wärme sind dies Power-to-Heat-Technologien. Als konkretes Beispiel für eine elektrische Wärmelösung dient die Wärmepumpe. Im Sektor Verkehr stellt die Bemühung um die Elektromobilität ein konkretes Beispiel für die Sektorkopplung dar. Thema ist zudem mittels grünen Stroms produzierter Wasserstoff, der wiederum auch im Wärmebereich insbesondere aber für alternativen Antrieb Anwendung finden kann.

Solarthermie

Solarthermie

Die Solarthermie fußt auf dem einfachen Funktionsprinzip, dass dunkle Oberflächen sich aufheizen, wenn Sonnenlicht darauf fällt. Ein Solarkollektor absorbiert die Sonnenenergie gezielt. Die aufgenommene Wärme wird dann auf ein Wärmeträgermedium (zumeist Luft oder Wasser) übertragen und über ein Leitungsnetz im Gebäude zur Beheizung der Räume verteilt oder zur Warmwasserbereitung verwendet. Man sprich in diesem Fall von einer gebäudeintegrierten Solarthermie-Anlage.

Die Solarthermie kann jedoch auch dezentral in Form einer Freiflächen-Solarthermie-Anlage zum Einsatz kommen. Das Funktionsprinzip ist dasselbe, nur dass zum einen eine wesentlich höhere Anzahl an Sonnenkollektoren in der Fläche installiert wird und zum anderen das erwärmte Wasser zunächst in ein Wärmenetz eingespeist wird, ehe es dann in den einzelnen Gebäuden zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung verwendet wird.

Probleme ergeben sich bei beiden Anwendungsvarianten in der Frage nach der saisonalen Speicherung der gewonnenen Wärmeenergie. Dies ist in Bestandsgebäuden fast nicht möglich. Da Wärmetransport zudem immer mit Verlusten verbunden ist, sollten Solarthermie-Freiflächenanlagen immer in der Nähe von Siedlungen errichtet werden, was zu einer Flächenkonkurrenz führt.

Wasserstoff

Wasserstoff

Wasserstoff ist ein universeller Energieträger, der sowohl stofflich in der chemischen Industrie als auch energetisch genutzt werden kann. Er kann sowohl in speziellen Netzen transportiert als auch dem Erdgasnetz bis zu einem bestimmten Prozentsatz zugemischt werden. Wasserstoff kann auf verschiedene Weisen hergestellt werden. Klimaneutral ist jedoch lediglich die Herstellung aus Wasser mittels Elektrolyse unter Einsatz von erneuerbaren Strom.

Man spricht dann vom grünen Wasserstoff. Ob Wasserstoff im Rahmen der Wärmewende eine Rolle spielen wird, ist jedoch fraglich. Vorliegende Studien schließen dies weitestgehend aus. Sein Einsatzbereich wird vor allem in der Industrie liegen, in welcher sich viele Prozesse – wie etwa die Stahlerzeugung oder die Ammoniakproduktion – nicht elektrifizieren lassen und bislang einen hohen Einsatz fossiler Energien aufweisen.

Wärmenetz

Wärmenetz

Wenn von Wärmenetzen gesprochen wird, fallen meist die Begriffe Nah- oder Fernwärmenetz. Bisher gibt es jedoch keine gesetzliche Definition für den Unterschied zwischen Nah- und Fernwärmenetz. Von Nahwärmenetzen spricht man aber tendenziell bei kleineren Wärmenetzen, während Fernwärmenetze etwas größer sind, also mehr Haushalte mit Wärme versorgen. Beide Varianten funktionieren jedoch nach demselben Prinzip: Eine zentrale Heizanlage erzeugt Wärme, die über gedämmte Erdleitungen zu den angeschlossenen Gebäuden geleitet wird. Das Transportmedium ist meist heißes Wasser.

Nah- bzw. Fernwärme stellt eine besonders effiziente Art der Wärmeversorgung dar. Denn Gebäude, die auf diese Weise versorgt werden, brauchen keine eigenen Heizungsanlagen. Sie besitzen lediglich eine Übergabestation, an der ein Wärmetauscher die Wärme in das Heizsystem des Gebäudes überträgt.

Wie die Wärme produziert wird, ist sehr unterschiedlich: Alte Wärmenetze werden meist mit fossilen Brennstoffen betrieben. Neue und zukünftige Wärmenetze müssen treibhausgasneutral betrieben werden, bspw. mit Biogas oder Geothermie.

Neben klassischen Wärmenetzen finden in den letzten Jahren auch mehr und mehr kalte Wärmenetze Anwendung. Das Funktionsprinzip eines solchen Wärmenetzes ist im Wesentlichen dasselbe, erzeugt wird die Wärme allerdings mittels oberflächennaher Geothermie, die ganzjährig konstant zwischen 10 und 12 °C liefert. Auch Abwasserwärme kann als Energiequelle für ein kaltes Wärmenetz genutzt werden. Statt Wärmetauschern sind bei einem kalten Wärmenetz Wärmepumpen in den angeschlossenen Gebäuden im Einsatz, mit welchen ein zur Raumheizung oder Trinkwassererwärmung nutzbares Temperaturniveau erzeugt wird.

Wärmepumpe

Die Wärmepumpe als Heizung nutzt die Umwelt als erneuerbare Energiequelle. Der Einbau von Wärmepumpen ist im Neubau inzwischen Standard und auch für sehr viele Bestandsgebäude eine zukunftsfähige Lösung. Wärmepumpen ziehen Energie entweder aus der Umgebungsluft (Luftwärmepumpe), dem Erdreich (Erd- bzw. Solewärmepumpe) oder dem Grundwasser (Wasserwärmepumpe) und machen die gewonnene Umweltwärme nutzbar für Heizung und Warmwasser.

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe lässt sich mit jener eines Kühlschranks vergleichen – nur mit dem Unterschied, dass nicht Kälte, sondern Wärme erzeugt wird. Ein Rohrsystem, in welchem meist Wasser mit Frostschutzmittel versetzt zirkuliert, nimmt Wärme aus dem Erdreich oder Grundwasser auf und leitet diese an einen verbauten Wärmeübertrager (Verdampfer) weiter. In diesem zirkuliert ein Kältemittel, welches die Wärme aufnimmt und dadurch verdampft. Bei der Luftwärmepumpe ist es direkt die angesaugte Außenluft, welche das Kältemittel zum Verdampfen bringt. In einem strombetriebenen Kompressor, dem sogenannten Verdichter, wird das Kältemitte anschließend wieder komprimiert und verflüssigt, wodurch die Temperatur steigt. Im nächsten Schritt überträgt das komprimierte, erhitzte Kältemittel seine Wärme auf den Heizungskreislauf.

Nicht nur für Ein- und Mehrfamilienhausbesitzer sind Wärmepumpen interessant. Auch Gewerbe und Kommunen setzen auf diese effiziente und saubere Technik. Hier kommen Großwärmepumpen mit Leistungen größer 50 Kilowatt (kW) zum Einsatz.

Wärmespeicher

Wärmespeicher dienen der kurzzeitigen oder saisonalen Speicherung von überschüssiger Wärme, um eine Ungleichzeitigkeit von Angebot und Nachfrage auszugleichen. Sie stellen damit ein zentrales Element der Wärmewende dar. Wärmespeicher gibt es in vielen Anwendungsformen. Eine Möglichkeit der Unterscheidung stellt die Zeitdauer dar, über welche die erzeugte Wärmeenergie gespeichert werden soll:

Für eine stunden- oder tageweise Speicherung von Heizungswasser bei Wärmepumpen, Solarthermie-Anlage, Blockheizkraftwerken (BHWK) oder auch Gas- und Holzheizkesseln kommen meist Pufferspeicher zum Einsatz. Gespeichert wird die Wärme in Form großer Wassertanks mit unterschiedlichem Fassungsvermögen, welche wie eine Thermoskanne funktionieren. Durch den Einsatz eines Pufferspeichers kann bspw. die Einschalthäufigkeit des Wärmeerzeugers vermindert werden, was Energie spart und gleichzeitig den Wirkungsgrad erhöht.

Kurzzeitspeicher mit einer Speicherdauer von bis zu zwei Tagen finden hauptsächlich bei Solar- oder Brauchwasserspeichern Einsatz, um Wärmeangebot und -nachfrage auszugleichen. Die Wärme muss nicht gleichzeitig erzeugt und wieder verbraucht werden.

Dann gibt es noch Langzeitspeicher, auch Saisonalspeicher genannt. Diese können Wärme über Wochen oder Monate speichern und eignen sich, um den Übergang von der warmen zur kalten Jahreszeit zu überbrücken. Überschüssige Energie, die während der Sommermonate bspw. mittels Solar- oder Geothermie erzeugt worden ist, kann im Erdreich oder im dort zirkulierenden Grundwasser eingelagert werden. Das Ungleichgewicht zwischen Wärmeangebot und -bedarf wird so minimiert.

FAQ Energiezentrale

Die Stadt Leinfelden-Echterdingen treibt gemeinsam mit den Stadtwerken Leinfelden-Echterdingen ihre Anstrengungen für die Energiewende voran. Grundlage hierfür ist die kommunale Wärmeplanung, die 2023 durch den Gemeinderat beschlossen wurde. Eine Maßnahme darin ist die Wärmequartiersplanung für die Historische Mitte (HiMi). Die nachfolgende FAQ (frequently asked questions, also häufig gestellte Fragen) soll allen interessierten Bürgerinnen und Bürgern als Informationsgrundlage zu dieser Maßnahme dienen.

Maßnahme setzt sich aus dem Bau einer „Energiezentrale“ im Bereich Im Wengert/Burgstraße/Bismarckstraße, dem zugehörigen Erdwärmesondenfeld im Bereich der angrenzenden Grünflächen (darüber entsteht der zukünftige Stadtgarten) und den Leitungsarbeiten zusammen.

Wir freuen uns, wenn Sie dieses Informationsangebot nutzen und schätzen. Teilen Sie es gerne mit Interessierten in Ihrem Umfeld. Weiterführende Informationen zum Vorhaben erhalten Sie jederzeit bei den Stadtwerken LE.

Wie ist die FAQ Energiezentrale entstanden?

Am 25. März 2025 hat der Gemeinderat der Stadt Leinfelden-Echterdingen der Vorlage 2025/0021 Bebauungsplanverfahren „2. Änderung Burg-/ Bismarckstraße" (40-14/2), Stadtteil Echterdingen“ mit 2 Gegenstimmen zugestimmt, und damit den Standort und den Bau einer Energiezentrale für das Wärmenetz in der „Historischen Mitte Echterdingen“ ermöglicht. Gegen dieses Bauvorhaben in seiner bisher veröffentlichten Gestaltung hat die Bürgerinitiative „Pro Historische Mitte“ mit viel Engagement und aus verschiedenen Gründen ihr Unverständnis kundgetan.

Trotz inhaltlicher Differenzen hat es in den zurückliegenden Monaten viel konstruktiven Austausch gegeben. Ergebnis dieses Engagements ist der nachfolgende Fragenkatalog. Gemeinsam haben wir – die Stadt Leinfelden-Echterdingen sowie die Stadtwerke LE – alle bis hierhin verfügbaren Fakten zu zentralen Fragestellungen der Bürgerinitiative (heute Verein „Historisches Erbe Echterdingen“ e.V.) rund um die geplante Energiezentrale zusammengetragen. Damit wollen wir zu mehr Klarheit über den Entscheidungsprozess und dessen Rahmenbedingungen beitragen.

Wird es von der Stadt LE eine Dialogveranstaltung zur Bürgerinformation zu den Themen städtische Wärmeplanung und Energiezentrale geben?

Aktuell plant die Stadt Leinfelden-Echterdingen keine eigene Dialogveranstaltung zu den Themen städtische Wärmeplanung und Energiezentrale. Sollte eine solche Veranstaltung geplant werden, informiert die Stadtverwaltung im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit zum Sanierungsgebiet HiMi. Alle aktuell vorliegenden Informationen bündelt die vorliegende FAQ. Die Stadtverwaltung informiert außerdem regelmäßig im Gemeinderat über die Projekte.

Zuletzt am 30. September 2025 hat die Stadtverwaltung im Zuge der Gemeinderatsvorlage über den aktuellen Stand bezüglich der Umsetzung des Kommunalen Wärmeplans (KWP) informiert (siehe Sitzungsvorlage – 2025/0138 „Umsetzung Kommunale Wärmeplanung – Sachstandsbericht“ – Vorlage ist verlinkt und über das Ratsinformationssystem Allris zu finden).

Inhalt der Vorlage sind sowohl ein Rückblick auf die Erstellung und Ergebnisse des KWP – einschließlich einer Entstehungs-Chronologie – als auch ein aktueller Sachstand bezüglich der Wärmenetz-Potentialgebiete sowie der konkreten Wärmenetzplanungen der Stadtwerke LE. Hier liegt der Fokus auf der Transformation der bestehenden Wärmenetze sowie dem Bau der Wärmenetze HiMi in Echterdingen sowie rund um den Hallenbadneubau in Leinfelden. Die Stadtwerke LE informieren zudem bei Anschluss-Interesse jederzeit direkt und persönlich in einem Gespräch.

Wie kam die Standortwahl zu Stande? Welche Kennzahlen (Standortindikatoren) wurden bei der Entscheidung berücksichtigt?

Die Standortsuche folgte einigen wesentlichen Überlegungen, die sich gegenseitig bedingen: Die Nähe zu den zu versorgenden Liegenschaften, die Verfügbarkeit der Stadt über Flächen und die Wirtschaftlichkeit.

Die Energiezentrale in der Historischen Mitte (HiMi) ist eine Maßnahme, die auf eine verwaltungsinterne Diskussion 2019 zurückgeht. Ausgangspunkt der Überlegungen zur Errichtung eines Wärmequartiers waren die Maßnahmen zur Sanierung der HiMi und die damit verbundenen Synergieeffekte beim Netzaufbau. Primärziel 2019 ist die Versorgung der städtischen Liegenschaften in der Ortsmitte gewesen. Der Anschluss der Zeppelinschule spielt eine wichtige Rolle hinsichtlich des notwendigen Liefertermins. Die umliegenden privaten Gebäude sollen zusätzlich eine Anschlussmöglichkeit erhalten. Die Versorgung von größeren Gebieten (zum Beispiel Flughafensiedlung) ist aufgrund hoher Kosten nur optional als mittel- bis langfristige Möglichkeit gesehen worden und daher nicht Ziel der Wärmeversorgung für den Bereich der HiMi gewesen.

Wegen der Größe des Bauvorhabens wurde nach einem Standort gesucht, der nicht im oder eben nur am Rand des historischen Kerns von Echterdingen liegt. In die engere Auswahl kamen ein Standort an der Bismarckstraße auf Flächen der evangelischen Kirche und ein Standort an der Burgstraße nördlich des Alten Schulhauses.

Vergleichen Sie hierzu die Vorlage 2023/001 „Ausweisung eines Standorts für die geplante Energiezentrale an der Bismarckstraße 3 (Teilfläche des Flurstücks 278/2) oder als alternativer Standort nördlich vom alten Schulgebäude (Burgstraße 6)“. Favorisiert war zunächst der Standort an der Bismarckstraße, wonach ein Neubau des evangelischen Gemeindezentrums zudem eine Bereicherung im nördlichen Teil des Stadtgartens dargestellt hätte können. Nachdem eine Einigung über einen Flächentausch zwischen der evangelischen Kirchengemeinde und der Stadt nicht zustande kam, ist die Planung für eine Energiezentrale nördlich des alten Schulgebäudes weiterbetrieben worden.

Weitere Optionen im Verlauf der Standortsuche und in der engeren Wahl neben vielen anderen waren der Parkplatz „Im Gässle“ und die Quartiersgarage unter der Zehntscheuer. Aufgrund der erforderlichen Nähe zu den städtischen Gebäuden und der Freifläche zur Realisierung von Geothermie sowie anderer technischer Schwierigkeiten schieden diese Standorte aus.

Inwiefern wurde das historische Ortsbild in die Zielabwägung einbezogen?

Alle Maßnahmen, die die Stadt oder ihre Betriebe im Bereich der HiMi angehen, geschehen unter Abwägungen zum historischen Ortsbild. So auch die gesamten bisherigen Planungen rund um die Liegenschaften im Bereich der geplanten Energiezentrale.

Durch den Städtebaulichen Rahmenplan für die Sanierung „Historische Mitte Echterdingen“ und den Erwerb der Freiflächen wurde ermöglicht, das Alte Schulhaus freizustellen und große Teile der heutigen Obstbaumwiese als Grün- und Freifläche zu erhalten. Der konzipierte Baukörper der Energiezentrale ist als freistehendes Gebäude geplant und steht in Abstand zur Alten Schule, wodurch zwischen den beiden Gebäuden ein attraktiver Stadtraum entstehen soll, ein „Gelenkplatz“, der sich in das Gestaltungskonzept der Freiflächen gut einfügt.

Welche Vorgaben spielten bei der Abwägung zur Gestaltung des Gebäudes eine Rolle? Was waren ausschlaggebende Faktoren?

Die Errichtung von Energiezentralen in einer Ortsmitte mit all ihren Nutzungsansprüchen auf engem Raum ist nicht nur aufgrund des Platzmangels eine große Herausforderung, vor der in Zukunft landauf, landab Kommunen stehen werden. Auch die gestalterische Einbindung dieser Funktionsbauten wird dabei immer eine knifflige Aufgabe darstellen.

Planungsziel bei der Energiezentrale in der HiMi war es immer eine architektonische Lösung zu finden, die den Charakter der umliegenden Gebäude aufnimmt und die Energiezentrale in das Gebiet integriert. Gleichzeitig reagiert die Gestaltung des Gebäudes zu einem großen Teil auf technische Überlegungen. Insbesondere der Lärmschutz gegenüber den Anwohnerinnen und Anwohnern spielte eine zentrale Rolle und wurde durch Anpassungen immer weiter optimiert, sodass Grenzwerte deutlich unterschritten werden.

Wo gibt es noch Gestaltungsspielraum am Gebäude?

Im Nachgang zur Beschlussfassung gab es bereits ein Gespräch mit der beauftragten Architektin, um anhand der zum Ausdruck gekommenen Wünsche auszuloten, inwieweit noch Gestaltungs- und somit Veränderungsspielräume bestehen.

Das Einpassen des Baukörpers in seine Umgebung ist zudem Aufgabe im Freiraumwettbewerb Ortsmitte HiMi. Der Verein „Historisches Erbe Echterdingen“ e.V. ist Teil der Jury und kann stellvertretend für die Anwohnerinnen und Anwohner an der Diskussion teilhaben.

Worauf belaufen sich die voraussichtlichen Kosten (Vollkosten) für potenzielle Anschlussnehmer?

Für Endkunden sind nicht nur die Verbrauchskosten (Preis/kWh Wärme), sondern die sogenannten Vollkosten entscheidend für die Wahl der künftigen Wärmeversorgung einer Immobilie. Unter den Vollkosten werden neben den Verbrauchskosten zusätzlich betriebsgebundene Kosten (zum Beispiel Wartung und Instandhaltung) und die Kapitalkosten (Anschaffung) berücksichtigt und zu einem Wert der Gesamtkosten in Cent/kWh gebündelt. Die derzeit erwarteten Vollkosten werden in etwa auf dem Niveau der Wärmeversorgung mit einer individuellen Luftwärmepumpenlösung liegen.

Es finden weiterhin Optimierungen zwischen technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen für den Betrieb der Anlage statt. Dadurch versuchen die Stadtwerke LE, den Preis für Endkunden so gering wie möglich zu gestalten. Bereits erfolgte technische Veränderungen, sollen zu einer wirtschaftlichen Verbesserung im Anlagenbetrieb führen. Beispiel: Durch den Einsatz eines zweiten Blockheizkraftwerks (BHKW kann in den Grenzen der Förderungsvorgaben zusätzlich zu Biogas nun auch Erdgas eingesetzt werden. Nach Abschluss der Optimierungsüberlegungen wurden Anfang September 2025 Vertragsentwürfe und Wärmepreise potenziellen Anschlussnehmern zur Verfügung gestellt. Die Stadtwerke LE informieren zudem bei einem Anschluss-Interesse jederzeit direkt und persönlich in einem Gespräch.

Mit wie vielen Anschlüssen kalkulieren die Stadtwerke LE für das Wärmenetz (nur kommunal vs. kommunal und privat)?

Ausgangspunkt der Überlegungen war ein Wärmenetz der Stadtwerke LE zur Versorgung der kommunalen Liegenschaften in der HiMi, das für angrenzende Anwohnerinnen und Anwohner geöffnet werden kann. Das zur Anwendung kommende Fördermodell (siehe übernächste Frage) legt Mindestgrößen für Wärmequartiere fest. Es gelten die Grenzen: Mehr als 16 Gebäude oder mehr als 100 Wohneinheiten. Mit diesen Vorgaben des Fördermittelgebers soll nach Auffassung der Stadtwerke LE eine Mindestgröße von Wärmenetzen festgelegt werden, da in der Regel große Wärmenetze wirtschaftlicher zu betreiben sind als kleine.

Aktuelle Planungen sehen 22 Anschlüsse vor, davon 8 an kommunalen Liegenschaften. Nennenswerte weitere Anschlüsse entfallen auf gewerbliche Kunden. Die überbleibende, jedoch begrenzte Leistung steht als Angebot den privaten Hauseigentümerinnen und Hauseigentümern in der Umgebung zur Verfügung. Die Stadtwerke LE erhoffen sich, unter anderem durch eine direkte und kompetente Beratung, interessierten Anwohnern ein unkompliziertes Angebot machen zu können. Die Beratungen umfassen auch bauliche Sanierungsschritte bei Ersatz der Heizung für private Eigentümerinnen und Eigentümern in der HiMi.

Informationen und Beratung erhalten interessierte Anwohner bei den Stadtwerken LE: Fabian Rohleder, Bereichsleiter Planung Wärme- und Quartiersversorgung, 0711/1600-900, f.rohleder@le-mail.de.

Wie viele Kunden können angeschlossen werden?

Mit den derzeitigen Planungen, dem Anschluss der kommunalen Liegenschaften und den gewerblichen Ankerkunden werden 22 Hausanschlüsse möglich. Mit fortschreitenden Gebäudesanierungen und sinkenden Wärmebedarfen werden Leistungen frei, die weiteren Anwohnerinnen und Anwohnern angeboten werden und somit eine Nachverdichtung oder geringfügige Erweiterung des Netzes möglich machen sollen. Die im Folgenden aufgeführten kommunalen Gebäude werden an das Wärmenetz der Stadtwerke LE angebunden:

  • Volkshochschule, Im Schafrain
  • 2 EFH, Bäckergasse 12
  • Zehntscheuer, Maiergasse 8
  • Altes Schulhaus (Paulaner), Burgstraße 6
  • Rathaus (Altbau), Bernhäuser Straße 9
  • Rathaus, Bernhäuser Straße 11
  • Feuerwehr, Christophstraße 11
  • Zeppelinschule, Zeppelinweg 2/4

Private Kundendaten oder die Daten gewerblicher Kunden dürfen aus Datenschutzgründen nicht veröffentlicht werden.

Wofür erhalten die Stadtwerke LE eine finanzielle Förderung (Förderzwecke)?

Die Stadtwerke LE haben eine Förderzusage aus der „Bundesförderung für effiziente Wärmenetze“ (BEW). Diese Förderung nimmt das Wärmenetz einer Kommune als Ganzes in den Blick und fördert sowohl die Umrüstung bestehender als auch die Errichtung neuer Wärmenetze, die zu mindestens 75 Prozent mit erneuerbaren Energien und Abwärme gespeist werden (Modul 2 – Systemische Förderung für Neubau und Bestandsnetze).

Förderfähig sind Investitionen in Erzeugungsanlagen und Infrastruktur und der Förderzuschuss beträgt 40 Prozent der förderfähigen Maßnahmen. Die Stadtwerke LE erhalten 3,53 Mio. Euro für den Bewilligungszeitraum November 2024 bis November 2028.

Werden der vorhandene Rahmenplan und die städtische Wärmeplanung im Wettbewerb zur Ortsmitte berücksichtigt?

Ja, im Wettbewerb findet der Rahmenplan vom 22.6.2020 (PDF, 1,7 MB) Berücksichtigung. Auch die Ziele der Wärmeplanung werden berücksichtigt: Teil der Kommunalen Wärmeplanung (KWP) ist laut Klimaschutzgesetz die Ausweisung von fünf Maßnahmen, mit deren Umsetzung innerhalb von fünf Jahren nach Aufstellung der KWP begonnen werden soll (siehe §27 Klimaschutzgesetz). Das Wärmenetz in der Ortsmitte Echterdingen ist Teil des Versorgungsgebietes „Energiecampus“ und dadurch als Maßnahme im Rahmen der KWP gesetzt, womit sich die Wettbewerbsbeiträge mit ihr auseinandersetzen müssen.

Konkret weist der KWP für dieses Gebiet aus, dass eine leitungsgebundene Wärmeversorgung sinnvoll ist. Aus zeitlichen Gründen (KWP, Förderung und Anschluss der Schule bei Fertigstellung) musste die Entscheidung und Planung zum Standort dem Wettbewerb vorgezogen werden. Die Standortvarianten sind auf Grund der Größe des Plangebiets im zukünftigen Stadtgarten begrenzt.

Der Rahmenplan des Sanierungsgebiets und die KWP stellen damit zwei zentrale Planwerke für die Entwicklung in der HiMi dar. Indem sie unter anderem den Rahmen für die Beiträge im Wettbewerb bilden, bedarf die städtebauliche und freiraumplanerische Entwicklung der Ortsmitte darüber hinaus keinem weiteren übergreifenden Planwerk.

Welche Gestaltungsspielräume mit Bezug zur Energiezentrale gibt es im Wettbewerb?

Auch hierzu haben die Verwaltung und die Stadtwerke LE Gespräche mit der beauftragten Architektin aufgenommen. Darüber hinaus wird die Einbindung des Gebäudes in den Stadtgarten und spezifische Fragestellungen, beispielsweise Art und Ausmaß der Bepflanzung, über den Wettbewerb entwickelt und geklärt. Sie sind Teil der Aufgabenstellung des Wettbewerbes.

Gibt es Zielkonflikte zwischen dem geplanten Stadtgarten und dem Bau einer Energiezentrale?

Der nördliche Rand des geplanten Stadtgartens ist unter den beschriebenen Rahmenbedingungen der bestmögliche Standort für die Energiezentrale. Im Rahmen des Wettbewerbs sollen Planungsteams Ideen entwickeln, wie das Gebäude gestalterisch und funktional in einen Park eingebunden werden kann, der gleichzeitig Aufenthaltsqualität für die HiMi bietet.

In Hinblick auf die Verwendung von Geothermie als regenerative Energiequelle (für die notwendigen Erdwärmesonden werden unbebaute Flächen benötigt), kann die Nachbarschaft aus Energiezentrale und Stadtgarten gar als gelungene Symbiose für eine klimaneutrale Wärmeversorgung betrachtet werden. Mit dem Standort Im Wengert ist die Erschließung und Versorgung des Gebäudebetriebs gewährleistet und die Nachbarschaft zur Alten Schule ermöglicht die Ausbildung eines attraktiven Platzes als Eingang in den künftigen Stadtgarten.

Werden ausreichend Baumpflanzungen trotz der notwendigen Bohrungen möglich sein?

Die Gestaltung und damit auch die Art und Anzahl an Bäumen werden im Wettbewerb geklärt. Gestalterische Überlegungen können ebenfalls dazu führen, dass Bohrpunkte und Leitungswege verschoben werden oder sogar auf Bohrungen zugunsten von Baumstandorten verzichtet wird. Mit der Planung wird damit versucht, größtmögliche gestalterische Freiheit einzuräumen.

Wann beginnen die Maßnahmen zur Umsetzung?

Im November 2025, nach dem Auslaufen der Pachtverträge, haben die auf der Fläche zwischen Altem Schulhaus/Burgstraße, Im Wengert, den Grundstücken in der Bismarckstraße und dem evangelischen Gemeindehaus die erforderlichen Rodungen und anschließend der Abriss der Nebenanlagen um das Alte Schulhaus begonnen. Dies dient der Freimachung für Baustelleneinrichtungen sowie den Bohrungen für die Sonden zur Gewinnung von Erdwärme.

Der Bau des Wärmenetzes macht außerdem Leitungsarbeiten im Straßenbereich notwendig. Mit dem Start der ersten Maßnahme Im Wengert ist im Frühjahr 2026 zu rechnen, hierüber erfolgt für Anlieger eine gesonderte Information durch die Stadtwerke LE.

Bauarbeiten bedeuten immer eine Belastung für die unmittelbare Nachbarschaft. Bei Fragen und Anliegen zum Wärmenetz Historische Mitte können sich Betroffene an Matthias Dreja wenden (Stadtwerke LE, Leiter Technische Abteilung Versorgung, m.dreja@le-mail.de, 0711/1600-970).