Räumliche Analyse der Abwärmepotenziale in Bremen und deren Abgleich mit städtischen Wärmebedarfen
Date Issued
2026-05-15
Author(s)
Schiefelbein, Lena
Siemer, Anna
Kleinke, David
Vöge, Ole
Project(s)
hyBit: Hydrogen for Bremen‘s industrial Transformation
Funding(s)
BMFTR
Abstract
Die vorliegende Arbeit entwickelt einen methodischen Ansatz zur räumlichen Analyse industrieller Abwärmepotenziale im Stadtgebiet Bremen und deren Abgleich mit dem lokalen Wärmebedarf. Grundlage bilden Daten der Plattform für Abwärme (PfA) sowie der Wärmeatlas Bremen, die mithilfe eines standardisierten 100 m × 100 m Lambert-Gitters in ArcGIS Pro räumlich aggregiert und verknüpft werden.
In einer statischen Betrachtung zeigt sich, dass ein großer Teil des kommunalen Wärmebedarfs in Bremen theoretisch durch lokal verfügbare Abwärme gedeckt werden könnte. Lediglich einzelne Stadtteile im Nordwesten und Osten Bremens weisen keine Deckungsmöglichkeit auf. Ein eigens entwickelter gitterbasierter Spreading-Algorithmus in Python ermöglicht dabei die modellhafte Verteilung überschüssiger Abwärme auf benachbarte Bedarfszellen unter Berücksichtigung von Transportverlusten.
Ergänzend wird eine dynamische Analyse durchgeführt, die auf stündlich aufgelösten Lastprofilen (8.760 Zeitschritten) basiert. Am Beispiel eines 3 × 3 Gitterausschnitts im Stadtteil Hastedt wird gezeigt, dass die zeitliche Koinzidenz zwischen Abwärmeverfügbarkeit und Wärmebedarf entscheidend für die tatsächlich erreichbaren Deckungsgrade ist und die rein jahresbilanzielle Betrachtung deutlich von der zeitlich aufgelösten Analyse abweicht.
Die Ergebnisse belegen, dass der entwickelte Ansatz als skalierbares Planungsinstrument im Kontext der kommunalen Wärmeplanung eingesetzt werden kann. Er liefert eine systematische Grundlage zur Identifikation ungenutzter Abwärmepotenziale, zur Standortbewertung für potenzielle Abnehmer sowie zur Ableitung technischer Anforderungen an geeignete Wärmeintegrationssysteme.
In einer statischen Betrachtung zeigt sich, dass ein großer Teil des kommunalen Wärmebedarfs in Bremen theoretisch durch lokal verfügbare Abwärme gedeckt werden könnte. Lediglich einzelne Stadtteile im Nordwesten und Osten Bremens weisen keine Deckungsmöglichkeit auf. Ein eigens entwickelter gitterbasierter Spreading-Algorithmus in Python ermöglicht dabei die modellhafte Verteilung überschüssiger Abwärme auf benachbarte Bedarfszellen unter Berücksichtigung von Transportverlusten.
Ergänzend wird eine dynamische Analyse durchgeführt, die auf stündlich aufgelösten Lastprofilen (8.760 Zeitschritten) basiert. Am Beispiel eines 3 × 3 Gitterausschnitts im Stadtteil Hastedt wird gezeigt, dass die zeitliche Koinzidenz zwischen Abwärmeverfügbarkeit und Wärmebedarf entscheidend für die tatsächlich erreichbaren Deckungsgrade ist und die rein jahresbilanzielle Betrachtung deutlich von der zeitlich aufgelösten Analyse abweicht.
Die Ergebnisse belegen, dass der entwickelte Ansatz als skalierbares Planungsinstrument im Kontext der kommunalen Wärmeplanung eingesetzt werden kann. Er liefert eine systematische Grundlage zur Identifikation ungenutzter Abwärmepotenziale, zur Standortbewertung für potenzielle Abnehmer sowie zur Ableitung technischer Anforderungen an geeignete Wärmeintegrationssysteme.
Subjects
Abwärme
;
Wärmewende
;
Wärmebedarf
Institution
Institute
Researchdata link
Type
report
Secondary publication
No
Language
German
File(s)![Thumbnail Image]()
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Name
Ansatz Abwärmepotenziale und Wärmebedarfsdeckung Bremen.pdf
Size
4.27 MB
Format
Adobe PDF
Checksum
(MD5):eb049d595d639c9efff08a839b7794a6