Kommunen in Deutschland müssen ihre Wärmeversorgung in den kommenden Jahren neu ausrichten. Sie sollen Gas- und Fernwärmenetze bewerten, künftige Energiebedarfe abschätzen und Wege zu einer CO2-armen Versorgung entwickeln. In der Praxis stehen Verwaltungen dabei häufig vor einer komplexen Datenlage. Informationen zu Gebäuden, Energieverbräuchen oder Netzinfrastruktur liegen in verschiedenen Systemen vor und lassen sich nur begrenzt zusammenführen.

Das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) stellt nun eine Studie vor, die den Einsatz sogenannter urbaner digitaler Zwillinge in der kommunalen Wärmeplanung untersucht. Das BBSR ist eine Forschungseinrichtung im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) mit Sitz in Bonn. Laut dem Institut können digitale Modelle Städte und ihre Energieinfrastruktur räumlich abbilden und damit Planungsprozesse unterstützen.

Die Veröffentlichung „Urbane digitale Zwillinge in der Wärmeplanung“ entstand im Rahmen der Begleitforschung zum Förderprogramm Modellprojekte Smart Cities. Das BBSR fungiert als Herausgeber. Das Deutsches Institut für Urbanistik (Difu) sowie das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE) haben die Handlungshilfe laut BBSR erarbeitet.

Digitale Modelle bündeln Daten

Digitale Zwillinge verknüpfen laut der Studie räumliche, technische und organisatorische Daten einer Kommune. Sie können etwa darstellen, wo in einer Stadt besonders viel Wärme benötigt wird, wie Netze verlaufen oder welche Energiequellen sich für einzelne Quartiere eignen. Dadurch lassen sich verschiedene Szenarien für die zukünftige Wärmeversorgung vergleichen.

Grundlage der Untersuchung sind nach Angaben des BBSR Daten aus 189 Kommunen. Diese hatten im Frühjahr 2025 bereits eine kommunale Wärmeplanung erstellt oder arbeiteten daran. Die Analyse zeigt laut Institut, dass digitale Zwillinge vor allem in frühen Planungsphasen zum Einsatz kommen. Kommunen nutzen sie beispielsweise für Bestandsaufnahmen, Potenzialanalysen oder zur Entwicklung von Zielszenarien.

Viele Städte und Gemeinden greifen dabei auf externe Dienstleister zurück. Gleichzeitig hängt der Nutzen der digitalen Modelle laut Studie stark davon ab, wie gut sie zu den vorhandenen Datenbeständen, personellen Ressourcen und technischen Strukturen einer Kommune passen. Die Anwendungen reichen demnach von einfachen Visualisierungen bis hin zu komplexeren Simulationen möglicher Entwicklungspfade.
 Praxisbeispiele aus Städten und Regionen

Die Studie beschreibt vier Beispiele, die unterschiedliche Ansätze zeigen. Die Stadt München etwa nutzt nach Angaben des BBSR einen digitalen Zwilling, um Analysen und Simulationen intern durchzuführen. Diese Auswertungen bilden laut der Untersuchung eine Grundlage für strategische Entscheidungen in der Wärmeplanung.

In Halle (Saale) arbeitet die Verwaltung mit einem extern entwickelten Modell. Dieses visualisiert insbesondere Gebäudebestände und wertet Energieverbräuche aus. Damit erhalten Planer laut Studie einen Überblick über den Wärmebedarf einzelner Stadtteile.

Der Landkreis Lörrach verfolgt einen interkommunalen Ansatz. Mehrere Gemeinden greifen hier auf eine gemeinsame Datenbasis zu. Laut BBSR kann ein solcher Ansatz kleinere Kommunen entlasten, weil sie nicht jeweils eigene Systeme aufbauen müssen. Als internationales Beispiel betrachtet die Studie zudem Zürich. Dort liegt der Schwerpunkt laut Untersuchung auf klar geregelten Zuständigkeiten innerhalb der Verwaltung und auf der Hoheit über die verwendeten Daten.

Schrittweise Einführung empfohlen

Die Autoren der Studie raten Kommunen dazu, digitale Zwillinge nicht sofort in voller Komplexität aufzubauen. Ein klar definierter Anwendungsfall könne den Einstieg erleichtern. Zu Beginn reichten oft bereits grundlegende Datensätze und einfache Visualisierungen aus. Weitere Funktionen wie detaillierte Analysen oder Simulationen könnten später ergänzt werden.

Dieses schrittweise Vorgehen könne laut BBSR helfen, die Wärmeplanung handhabbar zu halten, auch wenn Personal und Zeit in den Verwaltungen begrenzt sind. Gleichzeitig gewinnt die Aufgabe durch gesetzliche Vorgaben an Bedeutung. Bund und Länder verpflichten Kommunen dazu, ihre Wärmeversorgung systematisch zu planen.

„Urbane digitale Zwillinge helfen Kommunen, Wärmeplanung aus der abstrakten Datenebene in den konkreten Stadtraum zu holen“, sagt laut BBSR-Projektleiter Ralf Schüle aus dem Referat „Digitale Stadt, Risikovorsorge und Verkehr“ des Instituts. Die Modelle könnten Szenarien vergleichbar machen und Entscheidungen unterstützen, sofern sie zu den kommunalen Strukturen passen.

Die Publikation „Urbane digitale Zwillinge in der Wärmeplanung“ steht als PDF zum Download bereit.