name: Anhang 1 Publikationsbericht Wärmestrategie 2050

text: \nRZVN \nWehr GmbH \n\nRechenzentrum für Versorgungsnetze Wehr GmbH Telefon: +49 (0)211 601273 00 \nWiesenstraße 21 E-Mail: rv@rzvn.de \n40549 Düsseldorf Website: www.rzvn.de \n\nBericht C 7167 \n\nWärmestrategie Aarau  \nEntwicklung der Wärmeversorgung und Energienetze zur Umsetzung \nder Klimaziele und des kommunalen Energieplans bis 2050 \n\nRevision 2022 / 01 \n\nIm Auftrag der \n\n \nRZVN Wehr GmbH \n\ni.A.  \n\nEniwa AG und der Stadt Aarau \n\nDüsseldorf, 20.01.2022 \n\n\n\nInhaltsverzeichnis \n\nC 7167 I \n\nINHALTSVERZEICHNIS \n\n \n\n1 MANAGEMENT SUMMARY .................................................................................................................................................. 1 \n\n1.1 Ausgangssituation und Zielsetzung ...................................................................................................................................... 1 \n\n1.2 Aktuelle Wärmeversorgung im Versorgungsgebiet von Eniwa ............................................................... 2 \n\n1.3 Wärmestrategie Eniwa 2050 ..................................................................................................................................................... 4 \n\n1.4 Empfehlungen .............................................................................................................................................................................................7 \n\n2 AUSGANGSSITUATION ........................................................................................................................................................... 9 \n\n2.1 Aufgabenstellung und Zielsetzung ....................................................................................................................................... 9 \n\n2.2 Ausgangssituation ............................................................................................................................................................................... 10 \n\n2.3 Projekteinordnung und Vorgehensweise ...................................................................................................................... 11 \n\n3 DATENGRUNDLAGEN ........................................................................................................................................................... 13 \n\n3.1 Allgemein ....................................................................................................................................................................................................... 13 \n\n3.2 GIS-Daten .................................................................................................................................................................................................... 14 \n\n3.2.1 Gebäudekataster ................................................................................................................................................................................... 14 \n\n3.2.2 Solarkataster ............................................................................................................................................................................................. 15 \n\n3.2.3 Strassenkataster................................................................................................................................................................................... 15 \n\n3.2.4 Zulässigkeit Erdwärme- und Grundwassernutzung ......................................................................................... 17 \n\n3.3 Netzdaten .................................................................................................................................................................................................... 18 \n\n3.3.1 Gasnetz .......................................................................................................................................................................................................... 18 \n\n3.3.2 Wärmenetz .................................................................................................................................................................................................. 18 \n\n3.3.3 Stromnetz .................................................................................................................................................................................................... 18 \n\n3.4 Energiedaten ............................................................................................................................................................................................. 18 \n\n3.4.1 Jahresverbrauchsabrechnung ................................................................................................................................................... 18 \n\n3.4.2 Heizungstypologie und Wärmebedarf (GWR-Datensätze) .......................................................................... 21 \n\n3.5 Klimabereinigung Wärmebedarf ............................................................................................................................................. 21 \n\n3.6 Betriebs- und Klimadaten .......................................................................................................................................................... 22 \n\n3.6.1 Ganglinie Strom..................................................................................................................................................................................... 22 \n\n3.6.2 Klimadaten .................................................................................................................................................................................................. 22 \n\n3.7 Energiezentralen................................................................................................................................................................................... 24 \n\n4 AUFBAU CITY-NETZMODELL ........................................................................................................................................ 25 \n\n4.1 Allgemein ...................................................................................................................................................................................................... 25 \n\n\n\nInhaltsverzeichnis \n\nC 7167 II \n\n4.2 Simulationsmodell ............................................................................................................................................................................... 26 \n\n5 AUSBAUPOTENZIAL WÄRMENETZ ...........................................................................................................................30 \n\n5.1 Allgemein ...................................................................................................................................................................................................... 30 \n\n5.2 Rahmenbedingungen ........................................................................................................................................................................ 30 \n\n5.3 Ergebnisse ................................................................................................................................................................................................... 31 \n\n5.3.1 Perimeter Aarau und Buchs ..................................................................................................................................................... 31 \n\n6 SZENARIEN DER WÄRMEVERSORGUNG.............................................................................................................. 33 \n\n6.1 Zielsetzung der Simulationsszenarien............................................................................................................................ 33 \n\n6.2 Annahmen und Randbedingungen der Simulation ............................................................................................ 33 \n\n6.3 Übersicht der Versorgungsszenarien ............................................................................................................................. 36 \n\n6.4 Ergebnisse .................................................................................................................................................................................................. 37 \n\n6.4.1 Szenario 1: „Energieplan Aarau“ – FW-AG 60% ................................................................................................... 37 \n\n6.4.2 Szenario 2: „Energieplan Aarau“ – FW-AG 80% ................................................................................................. 39 \n\n6.4.3 Szenario 3: „Ausbaupotenzial Fernwärme“ – FW-AG 60% ....................................................................... 41 \n\n6.4.4 Szenario 4: „Wärmestrategie Eniwa 2050“ .............................................................................................................. 43 \n\n6.4.5 Vergleich der Versorgungsszenarien ............................................................................................................................... 46 \n\n6.4.6 Wirtschaftlichkeit des Fernwärmeausbaus .............................................................................................................. 48 \n\n7 FAZIT UND AUSBLICK ........................................................................................................................................................ 49 \n\n7.1 Ausblick Zielerreichung Netto-Null 2050 .................................................................................................................... 51 \n\n \n\n \n\n\n\nAbkürzungsverzeichnis \n\nC 7167 III \n\nABKÜRZUNGSVERZEICHNIS \n\nAllgemein \n\n1 AV Amtliche Vermessung \n\n2 AFS Amt für Städtebau \n\n3 BAFU Bundesamt für Umwelt, Schweiz \n\n4 BFE Bundesamt für Energie, Schweiz \n\n5 Eniwa Eniwa AG \n\n6 GWR Eidgenössisches Gebäude- und Wohnungsregister \n\n7 PM Projektmodul \n\n8 RZVN Rechenzentrum für Versorgungsnetze GmbH \n\n9 JVA Jahresverbrauchsabrechnung \n\n \n\nEnergie \n\n1 AG Anschlussgrad \n\n2 BHKW Blockheiz-Kraftwerk \n\n3 EWS Erdwärmesonde \n\n4 FW Fernwärme \n\n5 G Gas  \n\n6 GW Grundwasser \n\n7 HEL  Heizöl \n\n8 JAZ Jahresarbeitszahl \n\n9 MA Marktanteil \n\n10 NWV Nahwärmeverbund \n\n11 WKK Wärme-Kraft-Kopplung \n\n12 WP Wärmepumpe \n\n \n\n \n\n\n\n \n\nC 7167 1 \n\n1 MANAGEMENT SUMMARY \n\n1.1 Ausgangssituation und Zielsetzung \n\nHinweis: Alle Aussagen und Diagramme zu CO2-Emissionen wurden auf der Basis der heutigen \nCO2-Emissionsfaktoren berechnet und dargestellt. Wir verweisen an dieser Stelle auf die erwar-\nteten Entwicklungen der Emissionsfaktoren in Kapitel 7.1. \n\n \n\nDie neuen Zielvorgaben (u.a. aktuelle Klimastrategie und kommunaler Energieplan Aarau) haben \ndie Eniwa AG (Eniwa) und die Stadt Aarau veranlasst, RZVN mit der Erarbeitung einer Wär-\n\nmestrategie Eniwa 2050 im Versorgungsgebiet der Eniwa zu beauftragen. Die Stadt Aarau hat \ndiesbezüglich 2021 eine Klimastrategie veröffentlicht, welche als Basis für den ebenfalls im Jahr \n2021 erschienenen kommunalen Energieplan diente. Diese beiden Berichte geben einen klaren \nZielpfad in Hinblick auf die CO2-Emissionen sowie des Energiebedarfs für die Jahre 2030 und \n2050 vor. Ebenso wird in der Wärmeversorgung eine klare Entwicklung der zu verwendenden \nEnergieträger zur Deckung des Bedarfs vorgegeben, um das ambitionierte Ziel der CO2-Neutralität \nbis 2050 zu erreichen. Es kann zwar ein sehr großer Anteil der CO2-Emissionen reduziert werden, \njedoch wird laut Experten ein kleiner Anteil verbleiben, welcher über Negativemissionen kompen-\nsiert werden soll. In der nachfolgenden Abbildung sind die Zielvorgaben der wichtigsten Indikato-\nren dargestellt, wobei diese aufgrund der besseren Übersichtlichkeit normiert sind.  \n\n \n\nAbbildung 1-1: Meilensteine aus der Klimastrategie und dem kommunalen Energieplan der Stadt \nAarau (Quelle: Stadt Aarau, Darstellung angepasst) \n\nUm einerseits die Konsequenzen für die eigene Infrastruktur und das eigene Geschäftsmodell \nabschätzen zu können und andererseits eine optimale Umsetzungsstrategie für das Versorgungs-\ngebiet (exkl. Wynagas) der Eniwa AG (Eniwa) und das Stadtgebiet Aarau vorzubereiten, wurde in \nder vorliegenden Untersuchung für Eniwa eine Wärmestrategie Eniwa 2050 erarbeitet, welche auf \n\n100%\n94% 89% 84%\n\n100%\n\n43%\n\n28%\n7%\n\n0%\n\n10%\n\n20%\n\n30%\n\n40%\n\n50%\n\n60%\n\n70%\n\n80%\n\n90%\n\n100%\n\n2018 2030 2040 2050\n\nWärmebedarfsentwicklung CO2- Emissionsentwicklung\n\n\n\n \n\nC 7167 2 \n\nGrundlage der Zielvorgaben aus dem kommunalen Energieplan ein Wärmeversorgungskonzept \naufzeigt.  \n\nDas Thema Kälte wurde in der vorliegenden Strategie nicht als eigenständiges Thema behandelt. \nDer Grund sind einerseits fehlende Datengrundlagen wie u.a. Kältebedarf bei Gebäuden sowie der \nUmstand, dass sich die CO2-Emissionsentwicklung in aktuellen Studien und Untersuchungen pri-\nmär auf Technologien bei der Wärmeerzeugung fokussiert. Auf Grund der Zielvorgaben seitens \nder Stadt – Ausbau Fernwärme- und Fernkälteversorgung auf 160 GWh bis 2050 – wird aber \nder Bereich Kälte als begleitendes Umsetzungsthema zur Wärme aus Sicht Kundenpotential und \nim Sinne einer wirtschaftlichen Erschliessung bei der Prüfung berücksichtigt.  \n\n1.2 Aktuelle Wärmeversorgung im Versorgungsgebiet von Eniwa \n\nAuf Basis aktueller Energieverbrauchsdaten von Eniwa, Daten des Gebäude- und Wohnungsre-\ngisters (GWR) sowie den Netz- und Katasterdaten wurde ein detailliertes Energiekataster für das \nVersorgungsgebiet der Eniwa erarbeitet, welches für jedes Gebäude den aktuellen Strom- und \nWärmebedarf, die aktuelle Heizungstechnologie, das Solarpotenzial und (soweit bekannt) das Bau-\njahr des Gebäudes und der Heizungsanlage enthält. Abbildung 1-2 zeigt die lokale Verteilung der \nheutigen Wärmeversorgung als Übersicht im Versorgungsgebiet (exkl. Wynagas) und der Stadt \nAarau. Das Versorgungsgebiet (exkl. Wynagas) von Eniwa weist einen Gesamtwärmebedarfa von \nca. 1‘113 GWh/a auf. Die Stadt Aarau hat einen Gesamtwärmebedarfa von 331 GWh/a. Die aus der \nWärmeversorgung resultierenden CO2-Emissionen liegen bei aktuell ca. 255‘800 T/a für das Ver-\nsorgungsgebiet (exkl. Wynagas) und etwa 75‘500 T/a für die Stadt Aarau. \n\n \na Daten aus Basisjahr 2020 klimabereinigt durch Heizgradtag-Methode (Quelle: HEV Schweiz) \n\n\n\n \n\nC 7167 3 \n\n \n\n \n\nAbbildung 1-2: Aktuelle Wärmebedarf nach Heizungstyp im Versorgungsgebiet (exkl. Wynagas) von \nEniwa (oben) und der Stadt Aarau (unten) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n Erdgas (inkl. Biogas) \n Fernwärme \n Holz \n Heizöl \n Strom-WP (Erdsonde) \n Strom-WP (Grundwasser) \n Strom-WP (Luft-Wasser) \n Stromdirektheizung \n Unbekannt \n\n\n\n \n\nC 7167 4 \n\n1.3 Wärmestrategie Eniwa 2050 \n\nDie entwickelte Wärmestrategie berücksichtigt sowohl die klimapolitischen und strategischen \nZielsetzungen der Stadt Aarau als auch die technische Realisierbarkeit (ohne Berücksichtigung \nder baulichen Voraussetzungen) und den resultierenden finanziellen Bedarf für die notwendigen \nInfrastrukturanpassungen durch Eniwa. Zudem werden die bestehenden Erweiterungsplanungen \ndes Fernwärmeverteilsystems von Eniwa berücksichtigt. \n\nDie Wärmestrategie wurde durch die iterative Optimierung der Wärmeversorgungsstruktur im \nVersorgungsgebiet von Eniwa mittels mathematischen Optimierungsverfahren und technischen \nSimulationen durchgeführt, welche sicherstellen, dass neben der energetischen Betrachtung auch \ndie bereitzustellende Leistung stets korrekt ausgewiesen wird. \n\nKern der Wärmestrategie Eniwa 2050 ist ein gezielter Ausbau des Fernwärmenetzes von heute \nca. 14 km (Versorgungstrassen) über 36 km bis zum Jahr 2030 auf über 50 km im Jahr 2050. \nHierdurch kann zusätzlich zu den bestehenden Grundwasser-Wärmepumpen auch die weitgehend \nCO2-freie Wärme aus der FEWAG (KVA Buchs) optimal genutzt und an die Gebäude im Stadtgebiet \nAarau und Buchs verteilt werden. Die optimale Trassierung auf Basis der Ermittlung wirtschaft-\nlicher FW-Ausbaupotenziale führt dabei zu einer hohen Absatzdichte entlang der Fernwärmetras-\nsen.  \n\n  \nAbbildung 1-3: Zukünftiger Wärmebedarf nach Heizungstyp im Versorgungsgebiet (exkl. Wynagas) \nvon Eniwa (links) und der Stadt Aarau (rechts) \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \nDie klare Strategie der Wärmeversorgung erlaubt, neben der Abstimmung auf die klimapolitischen \nZiele der Stadt Aarau, einerseits eine gezielte Kommunikation mit den Wärmekunden und \n\n Erdgas (Biogas) \n Fernwärme \n Holz \n Heizöl \n Strom-WP (Erdsonde) \n Strom-WP (Grundwasser) \n Strom-WP (Luft-Wasser) \n Stromdirektheizung \n Unbekannt \n\n\n\n \n\nC 7167 5 \n\nandererseits eine optimale Ausnutzung der leitungsgebundenen, kapitalintensiven Gas- und Fern-\nwärmeversorgung. Im Rahmen der nachfolgenden Zielnetzplanung Fernwärme wird die vorge-\nschlagene Trassierung gemeinsam mit Eniwa konkretisiert und validiert.  \n\n \n\nJahr Wärmebedarf \n[GWh/a] \n\nCO2-Emissionen \n[T/a] \n\nGasabsatzb \n[GWh/a] \n\nFernwärmeabsatz  \n[GWh/a] \n\nNetzlänge FW \n[km] \n\n2020 1‘113 255‘800 466 55c  14 \n\n2030 \n1‘057 \n\n[-5,1 %] \n153‘700 \n[-40 %] \n\n379 \n[-19 %] \n\n208 \n[+253 %] \n\n 42 \n[+ 200 %] \n\n2050 \n941 \n\n[-15,5 %] \n52‘300 \n[-80 %] \n\n247 \n[-47 %] \n\n360 \n[+510 %] \n\n 50 \n[+ 250 %] \n\nTabelle 1-1: Vergleich der Kennwerte zur Wärmeversorgung im Versorgungsgebiet von Eniwa (exkl. \nWynagas) 2020, 2030 und 2050 gemäss der Wärmestrategie 2050 \n\n \n\nDer Wärmebedarfsrückgang beträgt -6 % bis 2030 und -16 % bis ins Jahr 2050 in Bezug zu \n2018d. Die lokale PV- und Solarthermienutzung zur Unterstützung der dezentralen Wärmeversor-\ngung wurde mit 10 % bzw. 1,5 % des Potenzials laut Solarkataster angenommen. e  \n\n \nb Gesamttotal Gasabsatz – Netz (inkl. Wynagas), Anteil Wynagas: 63.5 GWh  \nc Absatz Eniwa: 46 GWh, Absatz Buchs: 9 GWh \nd Angabe gemäss Klimastrategie und Energieplan der Stadt Aarau (vgl. Abbildung 1-1) \ne Eine Verdopplung der mit PV genutzten Dachflächen von 10% auf 20% hätte im gesamten Versorgungs-\ngebiet (exkl. Wynagas) eine weitere Reduktion der CO2-Emissionen von –0,7% im Jahr 2050 (bezogen auf \n2020) zur Folge. \n\n\n\n \n\nC 7167 6 \n\n \nAbbildung 1-4: Der Wärmebedarfsrückgang im gesamten Versorgungsgebiet beträgt ca. 16% bis \nins Jahr 2050 \n\nDie Wärmestrategie ermöglicht eine Reduktion der CO2-Emissionen in der Wärmeversorgung um \n80 % gegenüber 2020, entsprechend ca. 82 – 85 % gegenüber 1990. Dies entspricht in etwa den \nnationalen Zielen für die CO2-Einsparungen bis 2050. Für die Zeit ab 2050 („Netto-Null“) wären \nweitere Reduktionen erforderlich.  \n\n \n\n \nAbbildung 1-5: CO2-Emissionen bei Umsetzung der Wärmestrategie 2050 \n\n\n\n \n\nC 7167 7 \n\n1.4 Empfehlungen \n\nDie Zielvorgaben aus der Klimastrategie und dem Energieplan der Stadt Aarau können lediglich in \nder Sparte Fernwärme (mind. 130 GWh bis 2050) erzielt werden. Eine geforderte Gasabsatzre-\nduzierung um 80 % ist bei realen Heizungstransformationszeitspannen (20 bis 25 Jahre pro Zyk-\nlus) auch bei einem starken Fernwärmeausbau nicht zu erwarten. Ebenso ist eine CO2-Neutralität \nbei gleichbleibenden Emissionsfaktoren in der zukünftigen Wärmeversorgung in keinem der un-\ntersuchten Szenarien ohne den Einsatz von Negativemissionstechnologien zu bewerkstelligen. \nEine Erreichung des Ziels „Netto-Null“ wäre ohne Kompensationsmöglichkeiten nur durch einen \nBezug weitgehend CO2-freier Gase (entweder durch Neubewertung von Biogas oder durch CO2-\nfreie synthetische Gase) oder durch eine Einstellung der Gasversorgung (und Umstellung sämtli-\ncher Gebäude auf Fernwärme und Strom-Wärmepumpen) möglich. In letzterem Fall sind allerdings \nerheblich Herausforderungen im Bereich der Versorgung von Bestandsobjekten (insb. denkmal-\ngeschützter Altbau) sowie der generellen Versorgungssicherheit (Kapazität und Stabilität des \nStromnetzes; Stromerzeugungslücke im Winterhalbjahr) zu erwarten.    \n\nDie Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung dienen nun zur weiterführenden Analyse der Aus-\nwirkungen der Fernwärme- und Gasabsatzentwicklung auf die bestehende Versorgungsinfra-\nstruktur unter Berücksichtigung thermisch-hydraulischer sowie betriebswirtschaftlicher Aspekte, \nwelche innerhalb des Gesamtprojektes in den Projektmodulen 2 (Zielnetzermittlung Fernwärme) \nund 3 (Zielnetzermittlung Gas) durchgeführt wird.  \n\nAusgehend von der vorgestellten Wärmestrategie Eniwa 2050 und den noch folgenden Untersu-\nchungen der Zielinfrastrukturen in den Sparten Fernwärme und Gas wird zunächst die Erarbei-\ntung eines mit der Stadt Aarau abgestimmten Wärmekonzepts empfohlen, welches die zentralen \nEigenschaften der Wärmestrategie \n\n Versorgungssicherheit (durch Leistungsabsicherung Strom, Gas und Fernwärme) \n\n Wirtschaftlichkeit (durch optimierten Fernwärmeausbau, evtl. abgestimmte Vorranggebiete \nund Stabilisierung des Gasabsatzes)  \n\n Nachhaltigkeit (durch Erreichung der Klimaziele) \n\nbeibehält.  \n\nDarüber hinaus wird empfohlen, gemeinsam mit der Stadt (und ggf. dem Kanton) flankierende \nMassnahmen zur Umsetzung der Wärmestrategie zu entwickeln, welche Eniwa die notwendige \nInvestitions- und Planungssicherheit geben. Diese Massnahmen könnten beispielsweise umfas-\nsen: \n\n Unterstützung bei der Ausweisung von möglichen Fernwärme-Vorranggebieten in der Bau- \nund Nutzungsordnung (BNO) \n\n Abstimmung der Zeitpunkte für Sanierungen und Heizungserneuerungen städtischer / kan-\ntonaler Liegenschaften in gemeinsamer Zusammenarbeit aller Stakeholder \n\n Unterstützung des Fernwärmeausbaus durch planungsrechtliche Vereinfachungen und Vor-\ngaben \n\n\n\n \n\nC 7167 8 \n\n Sinnvolle Fördermassnahmen für die Schaffung von Übergangslösungen bei Verbrauchern, \ndie zu einem späteren Zeitpunkt an die Fernwärme wechseln möchten \n\n Umsetzung einer abgestimmten Quartier-Kundenkommunikation unter Einbezug der von \nEniwa erarbeiteten Fernwärme-Ausbaustrategie  \n\n Evaluierung Negativemissionstechnologien (siehe Abschnitt 7.1). \n\n\n\n \n\nC 7167 9 \n\n2 AUSGANGSSITUATION \n\n2.1 Aufgabenstellung und Zielsetzung \n\nDie neuen Zielvorgaben in der Energie- und Klimapolitik (u.a. aktuelle Klimastrategie und kommu-\nnaler Energieplan Aarau) haben die Eniwa AG (Eniwa) und die Stadt Aarau veranlasst, RZVN mit \nder Erarbeitung einer Wärmestrategie im Versorgungsgebiet von Eniwa zu beauftragen. Diese \nWärmestrategie soll einen aus Sicht von Eniwa sinnvollen und auf die Klimaziele von Stadt, Kanton \nund Bund abgestimmten Transformationspfad der Wärmeversorgung für die Stadt Aarau und die \nAgglomerationsgemeinden innerhalb des Versorgungsgebiets aufzeigen, um einerseits die be-\ntriebswirtschaftlichen Erfordernisse der Eniwa zu berücksichtigen und andererseits den Zielerrei-\nchungspfad der politischen Klimaziele in Form von CO2-Reduktion plausibilisieren. Ziel ist es, eine \nräumlich hoch aufgelöste und technisch realisierbare Wärmestrategie zu entwickeln, welche die \nbestehenden Infrastrukturen möglichst gut nutzt und eine Kapitalvernichtung vermeidet. \n\nAnhand verschiedener Technologieszenarien sowie einer Konkretisierung des Energieplans auf \nNetz- und Trassenebene soll spartenübergreifend aufgezeigt werden, wie die klimapolitischen \nZiele in der Energieversorgung für das Versorgungsgebiet der Eniwa realistisch erreicht werden \nkönnen, welche Infrastrukturen hierfür langfristig vorzuhalten sind und welche Konsequenzen \ndies für die Investitionen und das Geschäftsmodell des lokalen Energieversorgers bzw. Netzbe-\ntreibers hat.  \n\nKonkret sollen u. a. nachfolgende Leitfragen beantwortet werden: \n\n Wie können die Klimaziele in der Energieversorgung erreicht werden? \n\n Wo lohnt sich die Erweiterung bestehender bzw. der Aufbau neuer Wärmenetze? \n\n In welchem Zeitraum ist eine Transformation der Wärmeversorgung realistisch? \n\n Für welchen Leistungsbedarf sind die Strom-, Gas- und Wärmenetze zukünftig auszulegen? \n\n Welche Versorgungs- und Erzeugungsstrukturen sind aus Sicht des Gesamtunternehmens \noptimal? \n\n Wie soll die Versorgungsstruktur im Bereich Gas entwickelt werden (Identifikation von \nNetzstrukturen, welche mittelfristig, unter Berücksichtigung der Altersstruktur und des Er-\nneuerungsbedarfs, stillgelegt werden können)? \n\nGrundlage des Energie- und Wärmekonzepts für das Versorgungsgebiet der Eniwa bildet ein \nEnergiekataster, welches für jedes Gebäude den Strom- und Wärmebedarf, die aktuell genutzte \nHeizungstechnologie sowie weitere Kennwerte enthält. \n\nKonkret soll die Wärmestrategie für Eniwa aufzeigen, wie die nationalen, kantonalen und städti-\nschen Klimaziele erreicht werden können und eine Quantifizierung der Auswirkungen beschreiben \nhinsichtlich: \n\n Prognose von Absatz / transportierter Energie in den Sparten Strom / Wärme / Gas \n\n Prognose der Kosten- und Erlösentwicklung für die Sparten Gas und Wärme \n\n\n\n \n\nC 7167 10 \n\n Anpassungsbedarf der Netzinfrastrukturen auf Grundlage der prognostizierten Entwicklung \ndes Leistungsbedarfs.  \n\n welche Netzstrukturen seitens Eniwa vorzuhalten sind (Topologie, Leistungsbedarf) \n\n welcher Investitionsbedarf für den Ausbau der Wärmenetze (und ggf. zugehöriger Pro-\nduktionsanlagen) zu erwarten ist \n\nHieraus abgeleitet werden sollen: \n\n eine Umsetzungsstrategie für die Klimastrategie und den kommunalen Energieplan der \nStadt Aarau und ausgewählte Agglomerationsgemeinden (primär Buchs). \n\n eine konkrete Ausbauplanung für die Wärmenetze auf Trassenebene für Aarau und ausge-\nwählte Agglomerationsgemeinden unter Berücksichtigung der bestehenden Erweiterungs-\nplanung von Eniwa. \n\nIm Rahmen des Gesamtprojekts Wärmestrategie Eniwa dienen die in dieser Untersuchung ermit-\ntelten Ergebnisse als Grundlage für die weiterführenden Zielnetzermittlungen des zukünftigen \nWärmenetzes sowie des Gasverteilsystems von Eniwa. \n\n2.2 Ausgangssituation \n\nDie Stadt Aarau hat 2021 eine Klimastrategie veröffentlicht, welche als Basis für den ebenfalls \nim Jahr 2021 erschienenen kommunalen Energieplan diente. Diese beiden Berichte geben einen \nklaren Zielpfad in Hinblick auf die CO2-Emissionen sowie des Energiebedarfs für die Jahre 2030 \nund 2050 vor. Ebenso wird in der Wärmeversorgung eine klare Entwicklung der zu verwendenden \nEnergieträger zur Deckung des Bedarfs vorgegeben, um das ambitionierte Ziel der CO2-Neutralität \nbis 2050 zu erreichen. Es kann zwar ein sehr großer Anteil der CO2-Emissionen reduziert werden, \njedoch wird laut Experten ein kleiner Anteil verbleiben, welcher über Negativemission kompensiert \nwerden soll. In der nachfolgenden Abbildung sind die Zielvorgaben der wichtigsten Indikatoren \ndargestellt, wobei diese aufgrund der besseren Übersichtlichkeit normiert sind. Detaillierter wird \ndarauf in Abschnitt 6 eingegangen. \n\n \n\nAbbildung 2-1: Meilensteine aus der Klimastrategie und kommunalen Energieplan der Stadt Aarau \n(Quelle: Stadt Aarau, Darstellung angepasst) \n\n100% 94% 89% 84%\n100%\n\n43%\n28% 7%\n\n0%\n\n20%\n\n40%\n\n60%\n\n80%\n\n100%\n\n2018 2030 2040 2050\n\nWärmebedarfsentwicklung CO2- Emissionsentwicklung\n\n\n\n \n\nC 7167 11 \n\nMit der vorliegenden Untersuchung soll geprüft werden, welche realistische Möglichkeiten für den \nEnergieversorger Eniwa AG im Bereich der Stadt Aarau sowie den umliegenden Agglomerations-\ngemeinden innerhalb des Versorgungsgebiets bestehen, bestimmte CO2-Ziele zu erreichen. Zu-\nsätzlich sollen die Randbedingungen aufgezeigt werden, unter denen bestimmte Reduktionsziele \nerreicht werden können. \n\n2.3 Projekteinordnung und Vorgehensweise \n\nDie nachfolgend beschriebene Untersuchung stellt einen Teil der insgesamt mehrteiligen Gesam-\ntuntersuchung zur strategisch-operativen Ausrichtung der Wärmeversorgung im Versorgungsge-\nbiet von Eniwa dar (Abbildung 2-2). Das Gesamtprojekt Wärmestrategie Eniwa 2050 umfasst die \nfolgenden Projektmodule: \n\n \n\nAbbildung 2-2: Einordnung der Wärmestrategie im Gesamtprojekt \n\nDer geplante Ablauf des Projekts ist in Abbildung 2-3 skizziert, wobei der Prozess keinem klaren \nlinearen Muster folgt, sondern einzelne Bestandteile voneinander abhängen und nur iterativ er-\nmittelt werden können. \n\nPM 3\n\nPM 2\n\nPM 1\n\nZielnetzplanung Gas\n\nPrognose Netzkosten und \nNetzentgeltsätze\n\nWirtschaftliche \nNetzstruktur\n\nOptimale Netz-\ndimensionierung\n\nStilllegungspotenzial \nLeitungen und \n\nNetzdruckregler\n\nZielnetzplanung Fernwärme\n\nHydraulische Berechnung\nDimensionierung der \n\nWärmenetze\nPrüfung der Betriebsweise \n\nder Heizwerke\nKonkretisierung der \n\nInvestitionen\n\nWärmestrategie\n\nEnergiekonzept zur Erreichung der \nCO2-Ziele\n\nFernwärme-Ausbaupotenziale\nVerbrauchsprognose Strom, Gas, \n\nFernwärme\n\n\n\n \n\nC 7167 12 \n\n \n\nAbbildung 2-3: Schematische Darstellung der Vorgehensweise der integrierten Energieplanung und \nSimulation \n\n \n\nFestlegung Wärmestrategie 2050\n\nBeurteilung von Finanzierungsbedarf, Wirtschaftlichkeit und\nErreichung der Klimaziele\n\nSimulation der Transformationspfade für Fernwärme/Strom/Gas\n\nEntwicklung von Zielszenarien\n\nIdentifikation von wirtschaftlichen Ausbaupotenzialen für Fernwärme\n\nAufbau Energiekataster und Simulationsmodell\n\n\n\n \n\nC 7167 13 \n\n3 DATENGRUNDLAGEN  \n\n3.1 Allgemein \n\nDas Simulationsmodell basiert zum einen auf einer Trassendarstellung der Gas-, Strom- und \nWärmenetze, zum anderen auf den Einzelgebäuden mit ihrem Strom- und Wärmebedarf. Die \nbenötigten und genutzten Datenquellen gehen aus nachfolgender Auflistung hervor und werden \nin den anschließenden Kapiteln näher erläutert: \n\n Gebäudekataster (Gebäudegeometrie und -adressen) \n\n Hausanschlussdaten  \n\n Solarkataster \n\n Strassenkataster \n\n Energienetze \n\n Jahresverbrauchsabrechnung der Sparten Gas, Wärme und Strom \n\n Gebäudespezifische Daten (inkl. Heizungstypologie und theoretischer Energiebedarf → \nGWR) \n\n Erzeugungsanlagen \n\n Gebiete mit zulässiger Erdsonde- bzw. Grundwassernutzung \n\n Betriebs- und Klimadaten \n\n  \n\n\n\n \n\nC 7167 14 \n\n3.2 GIS-Daten \n\n3.2.1 Gebäudekataster \n\nFür das Untersuchungsgebiet liegt ein georeferenzierter Datensatz aller Gebäudeflächen mit Ad-\nressangaben vor, wobei im Perimeter Aarau und der direkt angrenzenden Agglomerationsgemein-\nden teilweise das Wärmesystem, respektive Energieträger bzw. Heizungstyp, enthalten sind. Er-\ngänzt wurde der Datensatz durch das externe Adressverzeichnisf, um Lücken der Adressangaben \nzu füllen und die EGID (Eidgenössische Gebäudeidentifikationsnummer) hinzuzufügen. Als Basis \ndes Gebäudekatasters dient die Gebäudegeometrie auf die das Adressverzeichnis über die geo-\ngrafische Lage (Koordinaten innerhalb Gebäudegeometrie) gemappt werden. \n\nBenennung Quelle Anzahl  \nWärmekataster \nGebäudegeometrie \n\nEniwa AG 48‘379g \n\nAdressverzeichnis Bundesamt für Landestopografie swisstopo 58‘797 \nTabelle 3-1: Datensätze des Gebäudekatasters \n\n \n\nHausanschlüsse/Energieträger \n\nZusätzlich zu den vorhandenen Gebäudeinformationen gemäss dem Gebäudekataster aus Ab-\nschnitt 3.2.1 sind weitere gebäudebezogene Daten vorhanden, die in Beziehung mit der ange-\nschlossenen Energieinfrastruktur (Heizungstyp und Energieträger) der Gebäude stehen, die sog. \nHausanschlusskoordinaten der Sparten Strom, Gas und Wärme (Kälte). Diese georeferenzierten \nHausanschlussdatensätze enthalten neben der Adresse eine individuelle Anschlussobjektnummer \ngemäss der JVA (Energieplandaten_20210310.xlsx). Im Datensatz der Sparte Strom sind bereits \nVerbrauchswerte teilweise hinterlegt und somit eindeutig zugewiesen, welche direkt in das Ge-\nbäudekataster übernommen werden können. \n\n  \n\n \nf Adressverzeichnis vom Bundesamt für Landestopografie – swisstopo \ng Gebäudeflächen mit Daten im Versorgungsgebiet; ursprünglich im Wärmekataster erfasst: 60‘635 (inkl. \nZofingen, Walterswil) \n\n\n\n \n\nC 7167 15 \n\nBenennung Quelle Anzahl  \nHausanschlüsse Strom Eniwa AG 15‘639 \nHausanschlüsse Gas Eniwa AG 6‘729h \nHausanschlüsse Wärme Eniwa AG 165i \nHausanschlüsse Kälte Eniwa AG 56 \n\nTabelle 3-2: Datensätze der energetischen Hausanschlüsse \n\nDieser Datensatz wird in erster Linie zur eindeutigen Zuweisung des Heizungstyps, respektive \nEnergieträger, auf die Gebäude herangezogen (Ausnahme Sparte Strom → zusätzliche Über-\nnahme Verbrauch aus Attribut). Zudem wird mit dem Attribut „Anschlussobjektnummer“ das \nGebäudekataster mit einer eindeutigen Zuweisungsnummer ergänzt, um im Anschluss die realen \nVerbrauchsdaten aus der JVA eindeutig auf die jeweiligen Gebäude zuzuordnen (s. Abschnitt 4.2). \n\nDie Zuordnung auf das Gebäudekataster erfolgt mit folgender Logik: \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n3.2.2 Solarkataster \n\nDas Solarkataster ist aus externer Quelle vom Bundesamt für Energie (BFE) bezogen und dient \nals zusätzliche Datenquelle für den theoretischen Heizwärmebedarf, Warmwasserbedarf sowie \ndie summierte Globalstrahlung (Solarertrag) eines Gebäudes. Aufgrund der nicht validierten Da-\ntenqualität der Wärmebedarfsangaben im Solarkataster, finden Heizwärme- und Warmwasserbe-\ndarf nur Anwendung, wenn keine Werte aus den von Eniwa übermittelten Datensätze für das \njeweilige Gebäude vorhanden sind bzw. nicht zugeordnet werden können. \n\n3.2.3 Strassenkataster \n\nDas Strassenkataster wird benötigt, um ein flächendeckendes Trassenmodell zu erstellen, wel-\nches die Struktur der Energienetze annähert und eine spartenübergreifende Analyse gewährleis-\ntet. Bezogen wurde das Strassenkataster vom Geoportal des Bundesamtes für Landestopografie \nswisstopo.  \n\nBenennung Quelle Länge Anzahl  \nStrassenkataster Bundesamt für Lan-\n\ndestopografie \nswisstopo \n\n1‘059 km \n \n\n8‘954 \n\nTabelle 3-3: Informationen des Strassenkatasters \n\n \nh 5‘660 in Betrieb / 36 Gemeinschaftsanschlüsse / 200 Parzelleneinführungen / 833 ausser Betrieb oder \nvorbereitet \ni 132 in Betrieb / 3 Gemeinschaftsanschlüsse / 30 vorbereitet \n\nGeografische \nLage \n\nADR \n\nVerknüpfung über Koordinaten innerhalb der Gebäudegeometrie \n\nVerknüpfung über vollständige Adresse \n(Gemeinde, Strasse, H-Nr.) \n\n\n\n \n\nC 7167 16 \n\nVom gesamten Strassenkataster sind 3‘369 Abschnitte mit einer geografischen Länge von 300,2 \nkm gasversorgt und 160 weitere Abschnitte mit einer geografischen Länge von 14,5 km fernwär-\nmeversorgt. Diese Zuordnung erfolgte durch geometrische Verschneidung der Trassen mit den \nvorhandenen GIS-Netzdaten, wobei die Versorgungsleitungen (exkl. Hausanschlussleitungen) her-\nangezogen wurden.  \n\n  \n\n\n\n \n\nC 7167 17 \n\n3.2.4 Zulässigkeit Erdwärme- und Grundwassernutzung \n\nAuf Basis der vom BAFU definierten Schutzzonen für das Grundwasser (von Eniwa erhalten), \nwurde die Zulässigkeit von Wärmepumpen zur Energienutzung aus Grundwasser oder Erdwärme \nfestgelegt. Innerhalb dieser Zonen, welche in Abbildung 3-1 dargestellt sind, ist die Verwendung \ndieser Technologie zur Wärmeversorgung nicht zulässig. \n\n \nAbbildung 3-1: Übersichtsplan der vom BAFU definierten Schutzzonen für Grundwasser \n\n\n\n \n\nC 7167 18 \n\n3.3 Netzdaten  \n\n3.3.1 Gasnetz \n\nDas vollständige Gasversorgungsnetz wurde als Shape-Datei geliefert. Durch geometrische Ver-\nschneidung mit den Trassenverläufen ist in dem Trassenmodell hinterlegt, welche Strassenab-\nschnitte heute durch das Gasnetz versorgt sind. Sofern das Baujahr in der Datei angegeben war, \nwurde dies in das Modell übertragen. \n\nFür die Zuteilung wurden lediglich die Versorgungsleitungen (exkl. Hausanschlüsse) verwendet, \nwelche eine physische Netzlänge von 291,1 km (inkl. Wynagas) gemäss dem gelieferten GIS-\nDatensatz aufweist. Da die geografische Länge im Trassenmodell (Strassenverläufe) 300,2 km \n(keine Abbildung von parallelverlegten Leitungsabschnitten) beträgt, ist im Simulationsmodell der \nLängenfaktor für Gas auf 0,97 eingestellt, um die tatsächliche Netzlänge zu berücksichtigen.  \n\n3.3.2 Wärmenetz \n\nDie bestehenden Wärmenetze im Versorgungsgebiet von Eniwa wurde ebenfalls als Shape-Datei \ngeliefert und analog zum Gasnetz in das Trassenmodell importiert. Hier wurden ebenfalls nur die \nVersorgungsleitungen berücksichtigt. Eine physische Trassenlänge von 13,9 km gem. dem gelie-\nferten GIS-Datensatz steht der geografischen Länge im Trassenmodell von 14,5 km gegenüber. \nEs ergibt sich ein Längenfaktor vergleichbar mit dem Gasnetz von 0,96. Neben dem Bestandsnetz \nist auch die Erweiterungsplanung von Eniwa in der Untersuchung berücksichtigt. \n\n3.3.3 Stromnetz \n\nDa jedes Gebäude durch Strom versorgt ist, wird flächendeckend für jede Trasse angenommen, \ndass diese eine Stromleitung aufweist. Nichtsdestotrotz hat dies keinen direkten Einfluss auf die \nDurchführung der hier beschriebenen Wärmestrategie. \n\n3.4 Energiedaten \n\n3.4.1 Jahresverbrauchsabrechnung \n\nIn den nachfolgenden Abschnitten werden alle Verbrauchsdaten aus der JVA (Energieplanda-\nten_20210310.xlsx) kurz dargestellt und deren Nutzung erläutert. \n\n Stromverbrauch \nDie Stromverbrauchsdaten aus der JVA (Strom_Verbrauch_2018_2019 .xlsx) umfassen 38’497 \nDatensätze der durch Eniwa versorgten Gemeinden mit einem Gesamtverbrauch von 411 GWh. \nWie in Abschnitt 3.2.1 bereits erwähnt liegt zudem ein georeferenzierter Datensatz (STROM_Ver-\nbraucher.shp) vor (15‘639 Stk., 282 GWh).  \n\n  \n\n\n\n \n\nC 7167 19 \n\nBenennung Quelle Summe Anzahl  \nJahresverbrauch Strom Eniwa AG (JVA) 411 GWh 38.497 \nHausanschlüsse Strom Eniwa AG 282 GWh 15‘639 \n\nTabelle 3-4: Zusammenfassung Jahresverbrauchsdaten Strom für das Jahr 2019 \n\nBeide Datensätze wurden für den Import der Stromverbrauchsdaten genutzt, wobei im ersten \nSchritt der georeferenzierte Datensatz aufgrund der höheren Genauigkeit herangezogen wurde. \nIm nächsten Schritt wurden die Anschlussobjektnummer und Hausanschlussnummer (enthalten \nim Gebäudekataster nach der ersten Verschneidung, s. Abschnitt 0) in die JVA übertragen. Nun \nist eine Zuordnung der Verbräuche aus der JVA mit folgender Logik möglich: \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\nIn den Gemeinden, welche nicht durch Eniwa mit Strom versorgt werden, sowie in Fällen mit \nDatenlücken in Eniwa versorgten Gemeinden, wurde der Strombedarf im Nachgang gemäss nach-\nfolgender Logik ergänzt: \n\n1. Zuweisung Strombedarf aus Nachbargebäude:  \nBei Objekten mit mehreren Gebäudeeingängen oder durch interne Verteilung versorgten \nGebäuden liegt häufig der Stromanschluss in einem Gebäude (z. B. Hausnummer 14) und \nder Wärmebedarf / Gasanschluss in dem Nachbargebäude (z. B. Hausnummer 16). Diese zu-\nsammengehörenden Gebäude werden identifiziert und der Wärme- und Strombedarf einem \nder beiden Gebäudeteile zugewiesen.  \n\n2. Nutzung Verhältnis von Strom- zu Wärmeverbrauch: \nFür die Gebäude in den nicht durch Eniwa versorgten Gemeinden wurde der Strombedarf \nals Funktion aus dem Wärmebedarf geschätzt, gemäss folgender Logik: \n\n Ermittlung des spezifischen Verhältnisses für Standardverbraucher (exkl. Industrie-\n\nkunden) → Ergebnis (Median von 13‘000 Stk.): Strom ≙ 0,35 x Wärmebedarf (35 %) \n\n Anwendung auf alle Gebäude mit Wärmebedarf, aber fehlendem Strombedarf sofern \nnicht gem. Punkt 1 gekennzeichnet \n\n  \n\nAO_NR \n\nVS-NR oder \nHA-NR \n\nVerknüpfung über die Anschlussobjektnummer \n\nVerknüpfung über die Verbrauchsstellen- oder Hausan-\nschlussnummer \n\nADRESSE Verknüpfung über Adresse \n(Gemeinde, Strasse, H-Nr.) \n \n\n\n\n \n\nC 7167 20 \n\n Gasverbrauch \nDie Gasverbrauchsdaten aus den Energieplandaten für das Jahr 2020 umfassen 5’676 Datensätze \nmit einem Gesamtwärmeverbrauch von 422 GWh für das gesamte Gasversorgungsnetz inkl. Wy-\nnagas. Die im Original gelieferten Daten wurden um die meisten Prozessgaskunden reduziert, um \ndem Raumwärmebedarf als Zielgröße zu entsprechen. Durch diese Reduktion ergibt sich ein \nverbleibender Gasverbrauch von ca. 360 GWh. Auf das Versorgungsgebiet exkl. Wynagas entfallen \ndavon ca. 313 GWh. \n\nBenennung Quelle Summe Anzahl  \nJahresverbrauch Gas Eniwa AG \n\n(JVA) \n360 GWh 5‘676j \n\nTabelle 3-5: Zusammenfassung Jahresverbrauchsdaten Gas für das Jahr 2020 (inkl. Wynagas) \n\n Fernwärme-/Kälteverbrauch \nDie Verbrauchsdaten für die Fernwärmekunden bestehen aus 135 Datensätzen mit einer Ge-\nsamtwärmemenge von 46,3 GWh. Der Datensatz des Kälteverbrauchs weist insgesamt 44 Ver-\nbraucher mit einer Energiemenge von 9,0 GWh auf. \n\nBenennung Quelle Summe Anzahl  \nJahresverbrauch Wärme Eniwa AG (JVA) 46,3 GWh 135 \nJahresverbrauch Kälte 9,0 GWh 44 \n\nTabelle 3-6: Zusammenfassung Jahresverbrauchsdaten Wärme und Kälte für das Jahr 2020 \n\nDie Zuordnung der Verbräuche zu den Gebäuden erfolgte nach dem gleichen Verfahren wie für \ndie Gas- und Stromverbrauchsdaten (s. vorherige Abschnitte).  \n\n Strom-Heizungen \nDie Verbrauchsdaten aus der JVA für stromversorgte Heizungen (Wärmepumpe, Stromdirekthei-\nzung) bestehen aus 5‘391 Datensätzen, wobei 3‘670 als Wärmepumpe und die restlichen 1‘721 als \nStromdirektheizungen deklariert sind. Die Besonderheit hierbei ist, dass die ausgewiesene Ener-\ngiemenge für die Wärmepumpen (49,4 GWh) nur den Stromanteil darstellen. Deshalb wird hier die \nLeistung herangezogen, welche mit einer JAZ von 3,0 und 1‘800 Vollbenutzungsstunden multipli-\nziert wird (s. Abschnitt 4.2). \n\nBenennung Quelle Summe  Anzahl  \nDirektheizung Eniwa AG (JVA) 28,6 GWh 1.721 \nWärmepumpe Eniwa AG (JVA) 49,4 GWh \n\n(Strom) \n3.670 \n\nTabelle 3-7: Zusammenfassung Jahresverbrauchsdaten Strom-Heizungen für das Jahr 2020 \n\nDie Zuordnung der Verbräuche erfolgte anschliessend analog zu den anderen Verbrauchsdaten \naus den vorherigen Abschnitten. \n\n \nj Gesamtzahl der Datensätze inkl. Prozessgaskunden, in der Summe wurden Prozessgaskunden abgezogen \n\n\n\n \n\nC 7167 21 \n\n3.4.2 Heizungstypologie und Wärmebedarf (GWR-Datensätze) \n\nDer Wärmebedarf sowie der Heizungstyp von Gebäuden, bei denen keine Zuordnung gem. Ab-\nschnitt 3.4.1 möglich war, kann nur anhand gebäudespezifischer Informationen und Daten bzgl. \nder Heizungstechnologie ermittelt werden. Hierfür stellt Eniwa einen GWR-Datensatz zur Verfü-\ngung, welcher das Gebiet der Stadt Aarau und den umliegenden Agglomerationsgemeinden ab-\ndeckt. Der dort hinterlegte Wärmebedarf (Heiz- und Warmwasserbedarf) wurde nach der Metho-\ndik des Energiespiegel Aargau ermittelt und kann direkt in das Modell importiert werdenk. \n\nDie Zuordnung der gebäude- und heiztypspezifischen Kenndaten wurde analog zur Logik aus den \nvorangegangenen Abschnitten durchgeführt, wobei hier die EGID verwendet wird: \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n3.5 Klimabereinigung Wärmebedarf \n\nDie in dieser Untersuchung verwendeten Daten zum Verbrauch bzw. Bedarf in der Wärmever-\nsorgung basieren auf dem Jahr 2020. Um eine Vergleichbarkeit zu anderen Jahren, Standorten \nund vor allem eine realitätsnähere Verbrauchsstruktur zu haben, werden diese Verbrauchs- und \nBedarfsdaten klimabereinigt. In gemeinsamer Abstimmung mit Eniwa und der Stadt Aarau wurde \nsich auf die Referenz-Heizgradtage gem. dem Mittelwert der letzten 10 Jahre am Standort Aarau \ngeeinigt. Dieser Wert beträgt 3‘047 und ist im Vergleich zum Jahr 2020 mit 2‘873 um ca. 6 % \nhöher.l Der Klimabereinigungsfaktor ist daher 1,06 und wurde linear auf alle Verbrauchsdaten aus \ndem Jahr 2020 angewendet. Wichtig ist hierbei, dass der im Energieplan der Stadt Aarau ver-\nwendete Wert mit 3‘310 angesetzt ist und deshalb eine Vergleichbarkeit bzgl. der Absolutwerte \nnur bedingt gewährleistet ist, da die Werte im Energieplan hierdurch ca. 8,5 % höher sind. Abwei-\nchungen in den Ergebnissen sind hierdurch bezogen auf die absoluten Emissionen zu erwarten \nsowie in geringem Masse auf das Erweiterungspotenzial für den Fernwärmeausbau. Die Emissi-\nonsreduktion (in Prozent) ändert sich durch die angepasste Klimabereinigung nicht. \n\n \nk Aufgrund eines älteren Datenstandes des GWR und teilweise unvollständigen Energiedaten (vgl. Energie-\nplan S. 14/46) wurde der Wärmebedarf der Ölheizungen in Aarau für die Simulation auf den Wert aus dem \nEnergieplan skaliert. \nl Quelle: Angabe gem. HEV Schweiz (Hauseigentümerverband) \n\nEGID \n\nADR \n\nVerknüpfung über eindeutige Kennung des Gebäudes \n\nVerknüpfung über vollständige \nAdresse (Gemeinde, Strasse, H-Nr.) \n\n\n\n \n\nC 7167 22 \n\n3.6 Betriebs- und Klimadaten \n\n3.6.1 Ganglinie Strom \n\nDie Lastganglinie der Stromeinspeisung wurde auf Basis der von Eniwa übermittelten Jahres-\nganglinie in stündlicher Auflösung in das Modell übernommen. Die Werte sind normiert im Modell \nhinterlegt. \n\n \n\nAbbildung 3-2: normierte Jahresganglinie der Stromeinspeisung von Eniwa \n\n3.6.2 Klimadaten \n\nDie Klimadaten sind als stündliche Ganglinien der Jahre 2019 und 2020 im Modell hinterlegt, \nwobei in dieser Untersuchung lediglich das Betrachtungsjahr 2020 herangezogen wird. Daten-\nquelle hierbei sind die aufgezeichneten Messdaten an der Messstation in Aarau/Buchs und über \nmeteoSwiss bezogen. Während für die Temperatur die Absolutwerte in °C hinterlegt sind, wurde \ndie Ganglinie der Globalstrahlung normiert. \n\n\n\n \n\nC 7167 23 \n\n \n\nAbbildung 3-3: Jahresganglinie der Temperatur in Aarau/Buchs – 2020 \n\n \n\n \n\nAbbildung 3-4: normierte Jahresganglinie der Globalstrahlung in Aarau/Buchs – 2020 \n\n  \n\n\n\n \n\nC 7167 24 \n\n3.7 Energiezentralen \n\nIm Versorgungsgebiet von Eniwa existieren bereits Energiezentralen für die Fernwärmeversor-\ngung im Bestandsnetz und es sind kurz- und mittelfristig weitere in Planung im Rahmen der \nstrategischen Netzentwicklungsplanung Fernwärme. Nachfolgend sind die uns bekannten Ener-\ngiezentralen aufgeführt. \n\nName \nTechnologie/Energieträ-\nger \n\nNennleistung \n[MW] \n\nInbetrieb-\nnahme \n\nBemerkung \n\nEZ Kasino \nGrundwasser-WP \nGas-SLK \n\n2,4 \n3,4 \n\n2013 Bestand \n\nEZ Torfeld \nGrundwasser-WP \nGas-SLK \n\n6,9 \n7,4 \n\n2015 Bestand \n\nEZ KSA \nKVA-Tauscherstation \nGas/Öl-SLK \n\n6,9 \n10,0 \n\nk.A. \n\nfür Eigenversor-\ngung des KSA \n\nwird ersetzt durch \nEZ KSA Neu \n\nEZ KSA Neu \nKVA-Tauscherstation \nGas-SLK \n\n11,0 \n10,0 + 5,0 \n\n2024 \nPlanung, \n\n 5 MW als Redun-\ndanz \n\nEZ Buchs KVA-Tauscherstation 9,0 (+4.5) 2022 \nPlanung, \n\nzusätzlich 4,5 MW \nmöglich \n\nEZ Telli Gas-SLK 5,0 (+ 5,0) 2023/24 \nPlanung,  \n\nzusätzlich 5,0 MW \nmöglich \n\nEZ Schachen Grundwasser-WP offen offen Planung \n\nTabelle 3-8: Übersicht Energiezentralen (Bestand + Planung) im Versorgungsgebiet Aarau/Buchs \n\nZusätzlich zu den von Eniwa betriebenen Energiezentralen existieren extern betriebene Heiz-\nwerke, welche unterschiedliche Wärmeverbünde im Versorgungsgebiet von Eniwa versorgen.  \n\nWeitere Informationen zur Entwicklung und der aktuellen strategischen Planung sind ab Abschnitt \n5 (Ausbaupotenzial Fernwärme + Szenarien der Wärmeversorgung) zu finden. \n\n  \n\n\n\n \n\nC 7167 25 \n\n4 AUFBAU CITY-NETZMODELL \n\n4.1 Allgemein \n\nDas nachstehende Schema zeigt, welche Daten und Informationen in das Simulationsmodell des \nCityCockpits einfliessen. Der Grossteil wurde im vorangegangenen Abschnitt dargestellt. \n\n \n\nAbbildung 4-1: Komponenten des Simulationsmodells in der Software CityCockpit \n\nDas aktuelle Modell ist durch folgende Kennwerte charakterisiert: \n\n Anzahl Trassenabschnitte    8‘954 \n\n Trassenlänge     1‘059 km \n\no davon gasversorgt    300,0 km \n\no davon fernwärmeversorgt   14,5 km \n\n Anzahl Gebäude     47‘128 \n\no davon mit Strom- und Wärmebedarf 27‘793 \n\n \nDie hohe Anzahl von Gebäude ohne Strom- oder Wärmebedarf (41 %) ist im Wesentlichen auf die \nfehlende Dokumentation des Gebäudetyps und Unschärfen bei der Zuordnung zurückzuführen. \nEin Großteil dieser Gebäude sind jedoch Nebengebäude (z.B. Hütten, Garagen, Hallen, Trafohäuser \netc.) ohne Adresse und EGID, die in dem GIS-Katasterbestand vorhanden sind, jedoch keine eigene \nStrom- oder Wärmeversorgung haben.  \n\nSimulations\n-modell\n\nGIS-Daten\n\n•Gasnetz\n\n•Wärmenetz\n\n•Strassenkataster\n\n•Solarkataster\n\n•Gebäudekataster\n\nGebäudespezifische Daten\n\n•Heizungstyp\n\n•Leistung / Wärmebedarf\n\n•Heizungsbaujahr\n\n•Gebäudekennwerte\n\nProduktionsanlagen\n(Heizwerke, PV, KWK, etc.)\n\n•Standort\n\n•Leistung (th/el)\n\n•Technologie / Energieträger\n\n•Pumpenkennwerte\n\nKlimadaten\n\n•Temperatur\n\n•Globalstrahlung\n\n•Heizgradtage\n\nUmgebungsdaten\n\n•Erdwärmenutzung\n\n•Grundwassernutzung\n\nBetriebswirtschaftliche Kennwerte\n\n•Netzkosten\n\n•Tarife Strom, Gas, Wärme\n\n•Verlegekosten Gas, Wärme\n\n•Abschreibungsdauern Energienetze\n\n•Aktuelle Wärmegestehungskosten\n\nVerbrauchs-/ Bedarfsdaten\n\n•Strombedarf – JVA\n\n•Gasbedarf – JVA\n\n•Wärmebedarf FW- JVA\n\n•Lastganglinien – Strom-/Gas-/Wärmenetz\n\n\n\n \n\nC 7167 26 \n\n4.2 Simulationsmodell \n\nAlle beschriebenen Datenquellen aus den vorangegangenen Abschnitten wurden entsprechend \nder erläuterten Zuordnungslogik mit dem Gebäudekataster (vgl. Abschnitt 3.2.1) verschnitten. Auf-\ngrund der unterschiedlichen Qualität hinsichtlich des jeweiligen Energieverbrauchs/-bedarfs und \nweiteren gebäudespezifischen Informationen in den Datensätzen, erfolgte die Verschneidung in \neiner vorher festgelegten Reihenfolge, wobei bei jedem Datensatz immer die Bedingung erfüllt \nsein musste, dass noch kein Verbrauch/Bedarf im jeweiligen Gebäude aus vorangegangener und \nhöher priorisierten Datenquelle übertragen wurde. \n\n \n\nAbbildung 4-2: Rangreihenfolge auf Basis der Datenqualität hinsichtlich gebäudespezifischer Da-\nten \n\nStromdaten wurden wie in Kapitel 3.4.1.1 beschrieben zugeordnet. Der Wärmebedarf wurde, wenn \nmöglich, über die Jahresverbrauchsabrechnung von Eniwa dem jeweiligen Gebäude zugeordnet. \nBei Heizungstechnologien, wo dies nicht möglich war, über empirische Berechnungsansätze laut \nTabelle 4-1.  \n\n \n\nSolarkataster \n\nVerbrauch Globalstrahlung bzw. Solarertrag\n\nDatensatz Gebäude-/Heizungsparameter (GWR-Daten)\n→ Zuweisung über EGID und Adresse\n\nVerbrauch\ngebäudespezifischen \n\nParameter\nEnergieträger\nHeizungstyp\n\nJahresverbrauchsabrechnung - Strom/Gas/Wärme\n→ Zuweisung über AO-NR, HA-NR und Adresse \n\nVerbrauch\nLeistung\n\n(sofern vorhanden)\nInbetriebnahmejahr\n\nHeizung\nEnergieträger\nHeizungstyp\n\nHausanschlussdatensatz - Strom/Gas/Wärme\n→ Zuweisung über geografische Lage und Adresse\n\nAO-NR\nEnergieträger\nHeizungstyp\n\nHA-NR/VS-NR Stromverbrauch\n\nBASIS: Gebäudelayer bestehend aus Wärmekataster und Adressverzeichnis\n→ Verknüpfung über geografische Lage\n\nAO-NR Adresse EGID\n\n\n\n \n\nC 7167 27 \n\nHeizungstechnologie Ermittlung Wärmebedarf \n\nGas Jahresverbrauchsabrechnung \n\nFernwärme Jahresverbrauchsabrechnung \n\nWärmepumpen (wenn Leistung bekannt) \nQth [kWhth] = Pel [kW] x 300 % x 1'800 [h] \n \n(Elektrische Leistung x JAZ x Volllaststunden) \n\nÖlheizung / Pelletheizung / Wärmepumpen / \netc. \n\n1) Nutzung vorhandener GWR-Daten \n2) Ermittlung th. Wärmebedarf über Methodik \ngem. Energiespiegel des Kanton Aargau \n\nGebäude mit vorhandener Heizungstechnolo-\ngie, jedoch keine Kenntnisse über Heizungspa-\nrameter oder Gebäudeparameter \n\nWärmebedarf laut Solarkataster (Quelle: So-\nlardach.ch des BFE) \n\nUnbekannt \nWärmebedarf laut Solarkataster \n(Quelle: Solardach.ch des BFE) \n\nTabelle 4-1: Ermittlung des Wärmebedarfs je Heizung \n\nAuf Grundlage der heutigen Datenbasis und Rahmenbedingungen herrscht ein Gesamtwärmebe-\ndarf von etwa 1‘347 GWh/a für das Gesamtversorgungsgebiet von Eniwa (inkl. Wynagas), welcher \nsich auf 27‘793 Gebäude verteilt. Die Wärmebereitstellung entsprechend den Energieträgern sind \nin absoluter Verteilung in Abbildung 4-3 dargestellt. Bedingt durch fehlende Informationen zur \nHeizungstechnologie und Gebäudeparameter (speziell in den peripheren Agglomerationsgemein-\nden) ist ein Gebäudeanteil von 32 % (23 % des Wärmebedarfs) mit dem Heizungstyp „unbekannt“ \ndeklariert, für die in der Simulation angenommen wird, dass diese mit Öl beheizt werden (Worst-\nCase-Ansatz). \n\n  \n\n \nAbbildung 4-3: Verteilung der Energieträger nach Wärmebedarf [GWh] und Anzahl Gebäude im \nGesamtversorgungsgebiet von Eniwa \n\n486.8; \n\n36%\n\n304.5; \n\n23%\n\n59.5; 4%10.7; 1%\n\n37.5; 3%\n\n1.6; 0%\n\n0.3; 0%\n\n98.6; 7%\n\n36.1; 3%\n\n0.6; 0%\n311.1; \n\n23%\n\n∑ 1‘347 GWh\n\n6488; \n\n23%\n\n5401; \n\n20%\n\n244; 1%\n\n190; 1%\n\n945; 3%11; 0%26; 0%\n\n4068; \n\n15%\n\n1494; 5%\n\n12; 0%\n\n8914; \n\n32%\n\n∑ 27'793\n\n\n\n \n\nC 7167 28 \n\nDer Fokus der hier beschriebenen Untersuchung liegt jedoch auf unterschiedlichen Perimetern. \nZum einen soll das Versorgungsgebiet „Wynagas“ nicht Bestandteil sein und zum anderen besteht \nein Hauptaugenmerk auf der Entwicklung im Stadtgebiet Aarau (s. Abbildung 4-4).  \n\n  \n\nAbbildung 4-4: Fokus der Untersuchung auf das Versorgungsgebiet exkl. Wynagas (links) und der \nStadt Aarau (rechts) \n\n \n\n  \n\n \nAbbildung 4-5: Verteilung des Wärmebedarfs [GWh] nach Energieträgern im Versorgungsgebiet \n(exkl. Wynagas; links) und im Perimeter Aarau (rechts) \n\nKomplettiert wird das Simulationsmodell durch das strassenscharfe Trassenmodell, welches die \nbestehende Energieinfrastruktur darstellt (Strom, Gas, Fernwärme) und ebenso mit dem Ener-\ngiekataster verknüpft ist. D.h., dass jedes Gebäude dem entsprechenden Strassenzug mitsamt \n\n420.8; \n\n38%\n\n304.4; \n\n27%\n\n59.5; 5%\n\n10.7; 1%\n\n37.5; 4%\n\n1.6; 0%\n\n0.3; 0%\n\n98.6; 9%\n\n36.1; 3%\n\n0.6; 0%\n\n143.0; \n\n13%\n\n∑ 1‘113 GWh\n\n151.8; \n\n46%\n\n103.0; \n\n31%\n\n48.8; \n\n15%\n\n1.1; 0%\n\n0.7; 0%\n\n1.5; 1%\n0.2; 0% 12.2; 4%\n\n4.2; 1%\n\n7.3; 2%\n\n∑ 331 GWh\n\nUntersuchungsgebiet \nVersorgungsgebiet Wynagas \nStadt Aarau \n\n\n\n \n\nC 7167 29 \n\nder Energiedaten zugeordnet ist. Dadurch hat jede Trasse neben der Information der jeweiligen \nEnergieinfrastruktur auch den Wärmebedarf, respektive Wärmebedarfsdichte, als zusätzlichen Pa-\nrameter.  \n\n \n\n\n\n \n\nC 7167 30 \n\n5 AUSBAUPOTENZIAL WÄRMENETZ \n\n5.1 Allgemein \n\nAufbauend auf dem regionalen Energiekataster werden zunächst – aufgrund der Wärmebedarfs-\ndichte und weiterer Kriterien (s. Abschnitt 5.2) – wirtschaftlich erschliessbare Potenziale für den \nAusbau des Fernwärmenetzes (und ggf. den Aufbau von Nahwärmenetzen) aufgezeigt. Dies ge-\nschieht nicht vereinfachend anhand eines Hektarrasters, sondern strassengenau anhand des \nTrassenmodells. \n\nSomit wird – unter Berücksichtigung der Verdrängung der Gaskunden – aufgezeigt: \n\n in welchen Strassen neue Nahwärmenetze oder eine Erweiterung des bestehenden Fern-\nwärmenetzes wirtschaftlich sinnvoll ist \n\n welche Erzeugungskapazitäten die dezentralen und zentralen Wärmeeinspeisungen aufwei-\nsen müssen, zur vollständigen Umsetzung des theoretischen Ausbaupotenzials. \n\nWichtig hierbei ist, dass bei der Untersuchung die bestehende Erweiterungsplanung von Eniwa in \nder Gesamtbetrachtung mitberücksichtigt wird. \n\n5.2 Rahmenbedingungen \n\nIn den durchgeführten Projektsitzungen wurden in gemeinsamer Abstimmung alle relevanten \nRandbedingungen festgelegt.  \n\nMit den bereits bestehenden und geplanten Energiezentralen (vgl. Tabelle 3-8) besteht eine zu-\nkünftige Leistungsbegrenzung bei 84,6 MW. Sollte zur Versorgung des ermittelten th. Ausbaupo-\ntenzials eine höhere Leistung notwendig sein, so wird diese Differenz als Annahme durch eine \nErweiterung geschlossen. \n\nZusätzlich zu den Rahmenbedingungen spielt die Wärmebedarfsdichte in den einzelnen Trassen-\nabschnitten eine ausschlaggebende Rolle bei der Beurteilung der Wirtschaftlichkeit. Werden alle \nWärmeabnehmer bzw. Gebäude in einer Trasse an die zu verlegende Wärmetrasse angeschlossen \n(≙ Anschlussgrad von 100 %, respektive Vollerschliessung) ist eine Wärmebedarfsdichte von 1‘900 \nkWh/m*a ausreichend, um einen rentablen Betrieb zu gewährleisten. Für die beiden zu untersu-\nchenden Varianten gilt demnach \n\n Anschlussgrad 60 % und Mindestfernwärmeabsatzdichte 1‘900 kWh/m*a erfordert eine \nMindestbedarfsdichte der Trasse von 3‘150 kWh/m*a \n\n Anschlussgrad 80 % und Mindestfernwärmeabsatzdichte 1‘900 kWh/m*a erfordert eine \nMindestbedarfsdichte der Trasse von 2‘400 kWh/m*a. \n\nIn der Literatur finden sich teilweise Angaben bezogen auf die Anschlussleistung (kW/m). Durch \nDivision mit den Volllaststunden (unter Berücksichtigung der Gleichzeitigkeit) kann die hier ge-\nwählte Darstellung in die leistungsbezogene Darstellung überführt werden. Unter Annahme einer \nVolllaststundenzahl (bezogen auf die Anschlussleistung) von ca. 1‘800 h/a, entspricht die ermit-\ntelte Mindest-Leistungsdichte somit ca. 1 kW/m bei 100 % Anschlussgrad.  \n\n\n\n \n\nC 7167 31 \n\nJe niedriger der Anschlussgrad, desto zerstückelter und weiter entfernt sind die rentablen Tras-\nsenabschnitte zueinander. Dies führt dazu, dass in einigen Bereichen die Erschliessung von ren-\ntablen Einzeltrassen durch ein zusammenhängendes Wärmenetz nicht wirtschaftlich ist. Daher \nkann nicht einfach eine isolierte Betrachtung einzelner Strassenabschnitte erfolgen, sondern es \nmuss eine Gesamtoptimierung durchgeführt werden, welche aufzeigt, in welchen Bereichen ein \nzusammenhängendes Wärmenetz rentabel erschlossen werden kann. Diese Optimierung berück-\nsichtigt dann beispielsweise auch den Fall, dass zur Erreichung eines wichtigen Gebäudes wie \neinem Spital auf dem Weg auch „unrentable“ Trassen zu erschliessen sind, sofern die Gesamt-\nwirtschaftlichkeit positiv ist. Diese Gesamtoptimierung wird im folgenden Abschnitt beschrieben. \n\n5.3 Ergebnisse \n\nDie nachfolgend aufgeführten Ergebnisse verstehen sich als theoretische, wirtschaftliche Aus-\nbaupotenziale und werden im darauffolgenden Projektmodul 2 (Zielnetzplanung Fernwärme) unter \nthermisch-hydraulischen Randbedingungen angepasst und dimensioniert. Die Untersuchung ist \nunterteilt in zwei Perimeter: \n\n Versorgungsgebiet exklusive Bereich Wynagas \n\n Fokus auf Perimeter Stadt Aarau und Agglomerationsgemeinde Buchs \n\nDie wirtschaftliche Beurteilung erfolgt in den einzelnen Szenarien im Zusammenhang mit der \nzeitlichen Entwicklung der Heizungstyptransformation (Anschlussgeschwindigkeit). Eine erste Be-\nrücksichtigung von aktuellen strategischen Planungen seitens Eniwa sowie der Ausweisung durch \ntechnisch sehr aufwändig (und zugleich kostenintensiv) zu erschliessende Gebiete wird in Ab-\nschnitt 6.4.4 (Wärmestrategie Eniwa 2050) näher betrachtet.  \n\n5.3.1 Perimeter Aarau und Buchs \n\nDa das bestehende Fernwärmenetz sowie die derzeitige Erweiterungsplanung seitens Eniwa im \nStadtgebiet Aarau sowie der Agglomerationsgemeinde Buchs ist, wird in diesem Abschnitt das \ntheoretische Ausbaupotenzial in diesem Gebiet separat betrachtet. Das Untersuchungsgebiet ist \nin Abbildung 5-1 dargestellt.  \n\n\n\n \n\nC 7167 32 \n\n \nAbbildung 5-1: Übersicht Versorgungsgebiete Aarau und Buchs \n\nBeim Vergleich der beiden Varianten ergibt sich bei geographischer Betrachtung der Trassen eine \nhohe Übereinstimmung, wobei in der Variante 80 % einige zusätzliche Strassen zur Erschliessung \nvorgeschlagen werden. Bei einem Blick auf die netzspezifischen Parameter wird die Differenz \nzwischen beiden Varianten noch deutlicher, da bei 80 % Anschlussgrad eine um ca. 14 km bzw. \n30 % grössere Trassenlänge ausgewiesen wird (s. Abbildung 5-2). \n\n   \n\n \n\n Anschlussgrad 60 % (Netz)  Anschlussgrad 80 % (Netz) \n\nAbbildung 5-2: Parameter des theoretischen Ausbaupotenzials in Aarau und Buchs \n\n \n\n \n\n \n\n42\n\n57\n\n0\n\n10\n\n20\n\n30\n\n40\n\n50\n\n60\n\nLänge [km]\n\n216\n\n271\n\n0\n\n50\n\n100\n\n150\n\n200\n\n250\n\n300\n\nAbsatz [GWh]\n\n72\n\n91\n\n0\n\n20\n\n40\n\n60\n\n80\n\n100\n\nHW-Leistung \n\n[MW]\n\nUntersuchungsgebiet \n- Fernwärmenetz \n- Gasnetz \n\n\n\n \n\nC 7167 33 \n\n6 SZENARIEN DER WÄRMEVERSORGUNG \n\n6.1 Zielsetzung der Simulationsszenarien \n\nUm ein realistisches Bild über die zukünftige Emissionsentwicklungen zu erhalten, müssen die \nzugehörigen Energie- und Leistungsverteilungen im gesamten Versorgungsgebiet betrachtet wer-\nden. Hieraus resultieren dann die notwendigen Netzstrukturen. Daher werden die Ganglinien des \nzu erwartenden Strom- und Wärmebedarfs jedes Gebäudes auf der Basis von Strom-Lastprofilen \nund Wärmebedarfs-Lastprofilen in den kommenden Jahren bis zum Jahr 2050 abgebildet.  \n\nSobald die technische Lebensdauer der Heizungsanlage erreicht ist, erfolgt eine mögliche Um-\nstellung auf eine andere Technologie sowie eine mögliche Nutzung der Solarenergie in Form von \nPV- oder Solarthermie-Anlagen auf dem Dach des jeweiligen Gebäudes. Gleichzeitig wird unter-\nstellt, dass der Wärmebedarf aufgrund von Sanierungsmassnahmen trotz Zuwanderung im Mittel \nkontinuierlich reduziert werden kann.  \n\nJedes Gebäude wird einer Energietrasse zugeordnet, die in der Nähe des Gebäudes verläuft, und \nkann durch \n\n Fernwärme \n\n einen Erdgaskessel \n\n einen Ölkessel \n\n einer Pelletheizung \n\n eine Wärmepumpe \n\nenergetisch versorgt werden. Die Errichtung eines Erdgaskessels setzt voraus, dass in der \nStrasse eine Erdgasleitung verlegt ist. Ein Anschluss an die Fernwärme ist nur möglich, sofern in \nder Strasse zum Zeitpunkt des Heizungswechsels vor dem Gebäude Fernwärme verlegt ist. \n\nDaher ist es von entscheidender Bedeutung, in welchen Strassen welche Energieträger zukünftig \nverlegt sein werden, wobei die bestehende Erweiterungsplanung von Eniwa sowie die Ergebnisse \ndes theoretischen Ausbaupotenzials Fernwärme (Abschnitt 5) eine tragende Rolle in den Szena-\nrien spielt. \n\n6.2 Annahmen und Randbedingungen der Simulation \n\nFolgende Simulationsparameter und Rahmenbedingungen sind übergreifend für alle Szenarien \nangesetzt: \n\n Die Erneuerung der Heizungsanlagen erfolgt nach 20 Jahren Nutzungsdauer. \n\n Bei Erneuerung der Heizungsanlage wird entschieden, ob das Gebäude zukünftig: \n\no durch Fernwärme versorgt wird. \nHierbei werden entlang der bestehenden und zukünftigen Fernwärmetrassen, sämtliche \nGebäude bis zu einem definierten Anschlussgrad (bezogen auf den Wärmebedarf aller \nGebäude an dieser Trasse) an das Fernwärmenetz angeschlossen. \n\n\n\n \n\nC 7167 34 \n\no mit einer Strom-Wärmepumpe ausgestattet wird in Abhängigkeit der Zulässigkeit gem. \nAbbildung 3-1 \n\no ein Erdgaskessel eingebaut wird \n\no ein Pelletkessel eingebaut wird \n\n gleichzeitig erfolgt die Nutzung der Dachflächen für PV und Solarthermie \n\n \nZur Wärmebedarfsentwicklung: \n\nDie Wärmebedarfsentwicklung ist dem Energieplan der Stadt Aarau entnommen, welche den \nRückgang durch eine kontinuierliche Sanierungsrate der Gebäude sowie die Einwohnerzuwande-\nrung berücksichtigt. Ebenso sind für die wesentlichen Energieträger Entwicklungsziele angegeben. \nAbbildung 6-1 zeigt diese Entwicklung in einer normierten Darstellung bis zum Jahr 2050 mit den \nZwischenzielen für 2030 und 2040. \n\n \n\nAbbildung 6-1: Normierte Darstellung der Wärmebedarfsentwicklung pro Energieträger gem. Ener-\ngieplan Stadt Aarau  \n\nZur Emissionsentwicklung: \n\nNeben der Wärmebedarfsentwicklung werden für die Stadt Aarau konkrete Ziele bzgl. der CO2-\nEmissionen vorgegeben, welche in Abbildung 6-2 normiert dargestellt sind. Wichtig ist zu erwäh-\nnen, dass im Energieplan der Stadt Aarau die Annahme getroffen wurde, dass die Emissionsfak-\ntoren (s. Abbildung 6-3) im Jahr 2050 auf ein Drittel des heutigen Wertes sinken. Diese Annahme \nist in dieser Untersuchung nicht übernommen. \n\n0%\n\n10%\n\n20%\n\n30%\n\n40%\n\n50%\n\n60%\n\n70%\n\n80%\n\n90%\n\n100%\n\n2018 2030 2040 2050\n\nWärmebedarfsentwicklung\n\nHolz / Umwelt / Sonne\n\nWärme-/Kältenetz\n\nBiogas\n\nErdgas\n\nHeizöl\n\n\n\n \n\nC 7167 35 \n\n \n\nAbbildung 6-2: Normierte Darstellung der Emissionsentwicklung pro Energieträger gem. Klimast-\nrategie und Energieplan Aarau \n\nZu CO2-Emissionsfaktoren: \n\nDie äquivalenten Faktoren zu den CO2-Emissionen wurden in Abstimmung mit Eniwa und der \nStadt Aarau gem. den Berechnungsgrundlagen der 2000-Watt-Gesellschaft, welche auf der LCA-\nMethodik basiert, aus der von der Stadt Aarau übermittelten Excel-Liste übernommen. Wichtig \nhierbei ist, dass die Faktoren für den Fernwärme- und Strom-Mix spezifisch für Aarau sind. Die \nfür diese Untersuchung relevanten CO2-Emissionsfaktoren sind in nachfolgendem Diagramm dar-\ngestellt und für diese Untersuchung über den Betrachtungszeitraum als konstant angenommen. \n\n0%\n\n10%\n\n20%\n\n30%\n\n40%\n\n50%\n\n60%\n\n70%\n\n80%\n\n90%\n\n100%\n\n2018 2030 2040 2050\n\nEmissionsentwicklung\n\nHolz / Umwelt / Sonne\n\nWärme-/Kältenetz\n\nBiogas\n\nErdgas\n\nHeizöl\n\n\n\n \n\nC 7167 36 \n\n \n\nAbbildung 6-3: CO2-Emissionsfaktoren der einzelnen Energieträger gemäss Berechnungsgrundla-\ngen der 2000 Watt Gesellschaft bzw. Eniwa (Fernwärme-Mix und Strom-Mix) \n\n6.3 Übersicht der Versorgungsszenarien \n\nZur schrittweisen Ermittlung des optimalen Versorgungskonzeptes sowie zum besseren Ver-\nständnis des Einflusses der jeweiligen Parameter (Wärmebedarfsentwicklung, Fernwärmeausbau, \nTechnologiemix, etc.) auf die Ergebnisse (insbesondere CO2-Emissionen) wurden die in Tabelle 6-1 \naufgeführten Versorgungsszenarien in Abstimmung mit Eniwa berechnet.  \n\n22\n\n56\n\n301\n\n228\n\n130\n\n11\n\n27\n\n65\n\n25\n\n3\n\n399\n\n0 50 100 150 200 250 300 350 400\n\nStrom-Mix\n\nFernwärme-Mix\n\nHeizöl\n\nErdgas\n\nBiogase\n\nHolzschnitzel\n\nHolzpellets\n\nUmweltwärme\n\nSonnenkollektoren\n\nAbfall\n\nKohle\n\neCO2 [g/kWh]\n\n\n\n \n\nC 7167 37 \n\nNr. Bezeichnung \nFernwärme-\n\nausbau \nBesonderheit \n\n1 Energieplan Aarau 1 14 → 29 km \nBerücksichtigung FW-Erweiterungsplanung \nEniwa mit AG 60 % mit Fokus auf Klimastrate-\ngie und Energieplan Stadt Aarau  \n\n2 Energieplan Aarau 2 14 → 29 km \nBerücksichtigung FW-Erweiterungsplanung \nEniwa mit AG 80 % mit Fokus auf Klimastrate-\ngie und Energieplan Stadt Aarau \n\n3 \nAusbaupotenzial \nFernwärme \n\n14 → 78 km \nBerücksichtigung gesamtes theoretisches FW-\nAusbaupotenzial mit AG 60 % \n\n4 \nWärmestrategie \nEniwa 2050  \n\n 14 → 50 km \nGrundlage Szenario 3 mit Berücksichtigung zu-\nsätzlicher strategischer und technischer Rand-\nbedingungen bzgl. FW-Ausbau \n\nTabelle 6-1: Übersicht der untersuchten Versorgungsszenarien \n\nBei den Szenarien sind anhand der vorgegebenen Rahmenbedingungen die zukünftigen Marktan-\nteile oder Anschlussgrad von Heizungstechnologien bzw. Energieträger festgelegt, wobei in den \nSzenarien (je nach Zielvorgabe für das Jahr 2050) der Wechsel des Heizungstyps gemäss der \nBeschreibung in Kapitel 6.2 berücksichtigt wurde.   \n\n6.4 Ergebnisse \n\n6.4.1 Szenario 1: „Energieplan Aarau“ – FW-AG 60% \n\nIn diesem Szenario ist die klare Vorgabe der Energieplan der Stadt Aarau (s. Abbildung 6-1 und \nAbbildung 6-2) unter Berücksichtigung des heutigen Erweiterungsplans Fernwärme von Eniwa. \nIn der aktuellen strategischen Planung zukünftiger Wärmetrassen werden lediglich die Trassen \nberücksichtigt, welche im Datensatz mit einer Wahrscheinlichkeit von 75 % oder höher deklariert \nsind. Von heute ca. 14 km Trassenlänge (Versorgungsleitungen, exkl. Hausanschlussleitungen) er-\nfolgt eine Erweiterung um ca. 15 km auf etwa 29 km. Szenario 1 geht von einer Verdichtung im \nbestehenden Netz sowie im zukünftigen Netz bis zu einem Anschlussgrad von 60 % aus.  \n\n \n\n \n\n  \n\n\n\n \n\nC 7167 38 \n\n Perimeter Aarau  \nDie Entwicklung des Wärmebedarfs sowie der CO2-Emissionen sind in den nachfolgenden Abbil-\ndungen dargestellt.  \n\n \nFern-\nwärme \n\nGas-\nkessel \n\nStrom-WP \n(GW) \n\nStrom-WP \n(Luft) \n\nStrom-\nWP (ES) \n\nStromdi-\nrektheizung \n\nHolz \nÖlhei-\nzung \n\nUnbe-\nkannt \n\nSolar-\nthermie \n\nAbbildung 6-4: Zeitliche Entwicklung des Wärmebedarfs nach Heizungstyp in Aarau – Szenario 1 \n\n \n\nFernwärme Gaskessel Strom Holz Ölheizung Unbekannt Solarthermie \n\nAbbildung 6-5: Zeitliche Entwicklung der CO2-Emissionen in Aarau - Szenario 1 \n\nDie Leistungs- und Absatzentwicklung ist für die Sparten Gas, Fernwärme und Strom nachste-\nhend abgebildet. \n\n\n\n \n\nC 7167 39 \n\n \n\nAbbildung 6-6: Zeitliche Leistungs-/Absatzentwicklung in Aarau - Szenario 1m \n\n6.4.2 Szenario 2: „Energieplan Aarau“ – FW-AG 80% \n\nDie Vorgaben sind analog zum Szenario 1, jedoch mit einem höheren optimistischen Anschlussgrad \nvon 80 %. Dadurch steigt der mögliche Fernwärmeabsatz, was zur Folge hat, dass der Gasabsatz \nim Vergleich zu Szenario 1 stärker abnehmen wird. Der Stromabsatz hat hingegen eine ähnliche \nEntwicklung. \n\n  \n\n \nm Da die berechneten Werte aus dem Jahr 2021 bereits (klimabereinigte) Simulationswerte darstellen, sind \nsie nicht mit den realen Absatzzahlen vergleichbar. \n\n0\n\n20\n\n40\n\n60\n\n80\n\n100\n\n120\n\n140\n\n160\n\n180\n\n200\n\n2\n0\n\n2\n1\n\n2\n0\n\n2\n2\n\n2\n0\n\n2\n3\n\n2\n0\n\n2\n4\n\n2\n0\n\n2\n5\n\n2\n0\n\n2\n6\n\n2\n0\n\n2\n7\n\n2\n0\n\n2\n8\n\n2\n0\n\n2\n9\n\n2\n0\n\n3\n0\n\n2\n0\n\n3\n1\n\n2\n0\n\n3\n2\n\n2\n0\n\n3\n3\n\n2\n0\n\n3\n4\n\n2\n0\n\n3\n5\n\n2\n0\n\n3\n6\n\n2\n0\n\n3\n7\n\n2\n0\n\n3\n8\n\n2\n0\n\n3\n9\n\n2\n0\n\n4\n0\n\n2\n0\n\n4\n1\n\n2\n0\n\n4\n2\n\n2\n0\n\n4\n3\n\n2\n0\n\n4\n4\n\n2\n0\n\n4\n5\n\n2\n0\n\n4\n6\n\n2\n0\n\n4\n7\n\n2\n0\n\n4\n8\n\n2\n0\n\n4\n9\n\n2\n0\n\n5\n0\n\nStrom-Absatz [GWh] Strom-Leistungsbedarf [MW]\n\nFW-Absatz [GWh] FW-Leistungsbedarf [MW]\n\nGas-Absatz [GWh] Gas-Leistungsbedarf [MW]\n\n\n\n \n\nC 7167 40 \n\n Perimeter Aarau  \nDie Entwicklung des Wärmebedarfs sowie der CO2-Emissionen sind in den nachfolgenden Abbil-\ndungen dargestellt.  \n\n \nFern-\nwärme \n\nGas-\nkessel \n\nStrom-WP \n(GW) \n\nStrom-WP \n(Luft) \n\nStrom-\nWP (ES) \n\nStromdi-\nrektheizung \n\nHolz \nÖlhei-\nzung \n\nUnbe-\nkannt \n\nSolar-\nthermie \n\nAbbildung 6-7: Zeitliche Entwicklung des Wärmebedarfs nach Heizungstyp in Aarau – Szenario 2 \n\n \n\nFernwärme Gaskessel Strom Holz Ölheizung Unbekannt Solarthermie \n\nAbbildung 6-8: Zeitliche Entwicklung der CO2-Emissionen in Aarau – Szenario 2 \n\nDie Leistungs- und Absatzentwicklung ist für die Sparten Gas, Fernwärme und Strom nachste-\nhend abgebildet. \n\n\n\n \n\nC 7167 41 \n\n \n\nAbbildung 6-9: Zeitliche Leistungs-/Absatzentwicklung in Aarau - Szenario 2n \n\n6.4.3 Szenario 3: „Ausbaupotenzial Fernwärme“ – FW-AG 60%  \n\nDieses Szenario basiert auf den gleichen Rahmenbedingungen wie Szenario 1, jedoch werden \nzusätzlich die Ergebnisse des theoretischen Ausbaupotenzials Fernwärme aus Abschnitt 5.3 über-\nnommen und berücksichtigt. In diesem Szenario wird lediglich der realistische Ansatz mit einem \nAnschlussgrad von 60 % (Variante 1) berücksichtigt. Das resultierende Ausbaupotenzial Fern-\nwärme ist mit einer Trassenerweiterung um ca. 64 km zu erreichen. Der stetige Ausbau der \nFernwärmetrassen führt zu einer benötigten Erzeugerleistung von insgesamt 166 MW. Laut Ta-\nbelle 3-8 ist die zur Verfügung stehende Erzeugerleistung ca. 85 MW. Die Differenz wird durch \nErweiterung aufgefangen. Durch die Berücksichtigung des gesamten theoretischen Ausbaupo-\ntenzials tendiert die Absatzentwicklung in der Fernwärmeversorgung deutlich schneller nach oben \nund erreicht bis zu 500 GWh/a (ca. +790 %). Der Gasabsatz entwickelt sich entsprechend konträr \nund sinkt auf etwa 185 GWh/a (ca. –60 %).  \n\nAnalog zu Abschnitt 5 wird in diesem Szenario der Untersuchungsperimeter Stadt Aarau und \nAgglomerationsgemeinde Buchs betrachtet. \n\n \n\n Perimeter Aarau und Buchs \nDie Entwicklung des Wärmebedarfs sowie der CO2-Emissionen sind in den nachfolgenden Abbil-\ndungen dargestellt.  \n\n \nn Da die berechneten Werte aus dem Jahr 2021 bereits (klimabereinigte) Simulationswerte darstellen, sind \nsie nicht mit den realen Absatzzahlen vergleichbar. \n\n0\n\n20\n\n40\n\n60\n\n80\n\n100\n\n120\n\n140\n\n160\n\n180\n\n200\n\n2\n0\n\n2\n1\n\n2\n0\n\n2\n2\n\n2\n0\n\n2\n3\n\n2\n0\n\n2\n4\n\n2\n0\n\n2\n5\n\n2\n0\n\n2\n6\n\n2\n0\n\n2\n7\n\n2\n0\n\n2\n8\n\n2\n0\n\n2\n9\n\n2\n0\n\n3\n0\n\n2\n0\n\n3\n1\n\n2\n0\n\n3\n2\n\n2\n0\n\n3\n3\n\n2\n0\n\n3\n4\n\n2\n0\n\n3\n5\n\n2\n0\n\n3\n6\n\n2\n0\n\n3\n7\n\n2\n0\n\n3\n8\n\n2\n0\n\n3\n9\n\n2\n0\n\n4\n0\n\n2\n0\n\n4\n1\n\n2\n0\n\n4\n2\n\n2\n0\n\n4\n3\n\n2\n0\n\n4\n4\n\n2\n0\n\n4\n5\n\n2\n0\n\n4\n6\n\n2\n0\n\n4\n7\n\n2\n0\n\n4\n8\n\n2\n0\n\n4\n9\n\n2\n0\n\n5\n0\n\nStrom-Absatz [GWh] Strom-Leistungsbedarf [MW]\n\nFW-Absatz [GWh] FW-Leistungsbedarf [MW]\n\nGas-Absatz [GWh] Gas-Leistungsbedarf [MW]\n\n\n\n \n\nC 7167 42 \n\n \n\nFern-\nwärme \n\nGas-\nkessel \n\nStrom-WP \n(GW) \n\nStrom-WP \n(Luft) \n\nStrom-\nWP (ES) \n\nStromdi-\nrektheizung \n\nHolz \nÖlhei-\nzung \n\nUnbe-\nkannt \n\nSolar-\nthermie \n\nAbbildung 6-10: Zeitliche Entwicklung des Wärmebedarfs nach Heizungstyp in Aarau und Buchs – \nSzenario 3 \n\n \n\nFernwärme Gaskessel Strom Holz Ölheizung Unbekannt Solarthermie \n\nAbbildung 6-11: Zeitliche Entwicklung der CO2-Emissionen in Aarau und Buchs – Szenario 3 \n\n \n\n \n\n \n\n \n\n\n\n \n\nC 7167 43 \n\nDie Leistungs- und Absatzentwicklung ist für die Sparten Gas, Fernwärme und Strom nachste-\nhend abgebildet.  \n\n \n\nAbbildung 6-12: Zeitliche Leistungs-/Absatzentwicklung in Aarau und Buchs - Szenario 3 \n\n6.4.4 Szenario 4: „Wärmestrategie Eniwa 2050“ \n\nDie Basis der Wärmestrategie Eniwa 2050 bildet Szenario 3, wobei in Abstimmung mit Eniwa \nerste strategische (in Anlehnung an den 10-Jahresplan von Eniwa) sowie technische Rahmenbe-\ndingungen berücksichtigt werden. Hierzu zählt die Aussparung von Gebieten, welche technisch \nschwer oder nur mit hohem finanziellem Aufwand mit Fernwärmetrassen erschliessbar sind. \nZudem werden in diesem Szenario die aktuellen sowie bereits geplanten Erzeugerkapazitäten \n(Leistung) miteinbezogen, was zugleich eine weitere Randbedingung darstellt. Die Gesamtleistung \naller Erzeuger (Bestand und Planung) ist in der Summe ca. 85 MW (vgl. Tabelle 3-8). \n\nLaut den Ergebnissen zum theoretischen Ausbaupotenzial Fernwärme (Variante 1: AG 60 %) ist \neine Erweiterung des Wärmenetzes auf einen Gesamtabsatz von fast 500 GWh und einer benö-\ntigten Erzeugerleistung von 166 MW im Versorgungsgebiet von Eniwa rentabel (s. Abschnitt 5.3). \nDas entspricht fast der doppelten Leistung im Vergleich zur aktuellen strategischen Planung der \nEniwa. Die vorliegenden Ergebnisse werden aber im Rahmen des regelmässigen Austauschs mit \nden anderen Gemeinden im Hinblick auf die Evaluation von potentiellen Wärmeversorgungspro-\njekten verwendet.  \n\nDetailliert wird die Entwicklung in den nachfolgenden Abschnitten für den Untersuchungsperime-\nter Stadt Aarau und Agglomerationsgemeinde Buchs dargestellt. \n\n \n\n \n\n0\n\n50\n\n100\n\n150\n\n200\n\n250\n2\n\n0\n2\n\n1\n\n2\n0\n\n2\n2\n\n2\n0\n\n2\n3\n\n2\n0\n\n2\n4\n\n2\n0\n\n2\n5\n\n2\n0\n\n2\n6\n\n2\n0\n\n2\n7\n\n2\n0\n\n2\n8\n\n2\n0\n\n2\n9\n\n2\n0\n\n3\n0\n\n2\n0\n\n3\n1\n\n2\n0\n\n3\n2\n\n2\n0\n\n3\n3\n\n2\n0\n\n3\n4\n\n2\n0\n\n3\n5\n\n2\n0\n\n3\n6\n\n2\n0\n\n3\n7\n\n2\n0\n\n3\n8\n\n2\n0\n\n3\n9\n\n2\n0\n\n4\n0\n\n2\n0\n\n4\n1\n\n2\n0\n\n4\n2\n\n2\n0\n\n4\n3\n\n2\n0\n\n4\n4\n\n2\n0\n\n4\n5\n\n2\n0\n\n4\n6\n\n2\n0\n\n4\n7\n\n2\n0\n\n4\n8\n\n2\n0\n\n4\n9\n\n2\n0\n\n5\n0\n\nStrom-Absatz [GWh] Strom-Leistungsbedarf [MW]\nFW-Absatz [GWh] FW-Leistungsbedarf [MW]\nGas-Absatz [GWh] Gas-Leistungsbedarf [MW]\n\n\n\n \n\nC 7167 44 \n\n Perimeter Aarau und Buchs \nDie Entwicklung des Wärmebedarfs sowie der CO2-Emissionen sind in den nachfolgenden Abbil-\ndungen dargestellt.  \n\n \n\nFern-\nwärme \n\nGas-\nkessel \n\nStrom-WP \n(GW) \n\nStrom-WP \n(Luft) \n\nStrom-\nWP (ES) \n\nStromdi-\nrektheizung \n\nHolz \nÖlhei-\nzung \n\nUnbe-\nkannt \n\nSolar-\nthermie \n\nAbbildung 6-13: Zeitliche Entwicklung des Wärmebedarfs nach Heizungstyp in Aarau und Buchs \n– Szenario 4 \n\n \n\n \n\nFernwärme Gaskessel Stromh Holz Ölheizung Unbekannt Solarthermie \n\nAbbildung 6-14: Zeitliche Entwicklung der CO2-Emissionen in Aarau und Buchs – Szenario 4 \n\n\n\n \n\nC 7167 45 \n\nDie Leistungs- und Absatzentwicklung ist für die Sparten Gas, Fernwärme und Strom nachste-\nhend abgebildet. \n\n \n\nAbbildung 6-15: Zeitliche Leistungs-/Absatzentwicklung in Aarau und Buchs - Szenario 4 \n\nDurch die einstweilige Vernachlässigung einiger potenzieller Fernwärmeversorgungsgebiete ist \nder Fernwärmeabsatz im Vergleich zu Szenario 3 um ca. 20 GWh/a im Jahr 2050 verringert. \n\nAuf das Stadtgebiet Aarau entfällt ein Anteil der Versorgung von ca. 88%, auf Buchs entsprechend \n12%. Im Jahr 2050 ergibt sich damit folgende Aufteilung des vorausberechneten Fernwärmeab-\nsatzes. \n\nZielwerte 2050 Fernwärmeabsatz \n[GWh/a] \n\nAarau 173 \n\nBuchs 23 \n\nGesamt 196 \nTabelle 6-2: Zielwerte Fernwärmeabsatzentwicklung 2050 von Aarau und Buchs - Szenario 4 \n\n \n\n  \n\n0\n\n50\n\n100\n\n150\n\n200\n\n250\n2\n\n0\n2\n\n1\n\n2\n0\n\n2\n2\n\n2\n0\n\n2\n3\n\n2\n0\n\n2\n4\n\n2\n0\n\n2\n5\n\n2\n0\n\n2\n6\n\n2\n0\n\n2\n7\n\n2\n0\n\n2\n8\n\n2\n0\n\n2\n9\n\n2\n0\n\n3\n0\n\n2\n0\n\n3\n1\n\n2\n0\n\n3\n2\n\n2\n0\n\n3\n3\n\n2\n0\n\n3\n4\n\n2\n0\n\n3\n5\n\n2\n0\n\n3\n6\n\n2\n0\n\n3\n7\n\n2\n0\n\n3\n8\n\n2\n0\n\n3\n9\n\n2\n0\n\n4\n0\n\n2\n0\n\n4\n1\n\n2\n0\n\n4\n2\n\n2\n0\n\n4\n3\n\n2\n0\n\n4\n4\n\n2\n0\n\n4\n5\n\n2\n0\n\n4\n6\n\n2\n0\n\n4\n7\n\n2\n0\n\n4\n8\n\n2\n0\n\n4\n9\n\n2\n0\n\n5\n0\n\nStrom-Absatz [GWh] Strom-Leistungsbedarf [MW]\nFW-Absatz [GWh] FW-Leistungsbedarf [MW]\nGas-Absatz [GWh] Gas-Leistungsbedarf [MW]\n\n\n\n \n\nC 7167 46 \n\n6.4.5 Vergleich der Versorgungsszenarien \n\nIn der Tabelle 6-3 wird dargestellt, welche Zielvorgaben aus dem „Kommunalen Energieplan der \nStadt Aarau, Ausgabe 2021“ in den einzelnen Versorgungsszenarien erfüllt und welche Vorgaben \nnicht eingehalten werden. \n\nZielsetzung per 2050 Versorgungsszenario \n\n1 2 3 4 \nWärmeabsatz - Fernwärme ≥ 130,0 GWh/a     \nWärmeabsatz - Heizöl 0,0 GWh/a     \n\nWärmeabsatz - Biogas  \nund technische Gase \n\nca. 52,5 GWh/a     \n\nAnteil erneuerbare Gase 100 %     \nCO2-Emissionen  ≤ 5'200 tCO2/a     \n\nTabelle 6-3: Übersicht der erfüllten / nicht erfüllten Zielvorgaben in den einzelnen Versorgungs-\nszenarien [Vollständig erfüllt; > 90% erfüllt; Nicht erfüllt] \n\nIn der Tabelle 6-3 sind technologische Entwicklungen in der Zukunft nicht berücksichtigt, die \nAuswirkungen auf einzelne Ergebnisse haben. Weitere Informationen dazu im Kapitel 7.1. Ausge-\nhend von den Szenarienuntersuchungen aus Kapitel 6.4 wird nachfolgend ein Vergleich der Sze-\nnarien 3 und 4 mit Fokus auf den strategischen Planungsperimetern bzgl. des FW-Ausbaus von \nEniwa (Aarau /Buchs) hinsichtlich des Energieabsatzes, der maximalen Leistung und der CO2-\nEmission durchgeführt. Aufgrund des direkten Einflusses auf die Gasversorgung wird der Ener-\ngieträger Gas ebenfalls in den Vergleich miteinbezogen. Die Ergebnisse aus Szenario 1 werden in \nden Diagrammen zusätzlich als Vergleichsgröße mit dargestellt, wobei dies nur den Perimeter \nAarau betrifft. Das Szenario 2 wird in der nachfolgenden Betrachtung nicht weiter berücksichtigt, \nda ein Anschlussgrad von 80% in der Fernwärme aktuell als nicht realistisch beurteilt wurde (u.a. \nhohe Anschlusskosten bei kleineren Gebäuden im Vergleich zu anderen Wärmesystemen). Diese \nEinschätzung deckt sich auch mit Aussagen von Wärmeprojekten aus anderen Städten. \n\n Perimeter Aarau und Buchs \nDie Differenz bei der Fernwärmeentwicklung in beiden Szenarien 3 und 4, sowohl im Energieab-\nsatz als auch beim Leistungsbedarf, ist mit ca. 10 % relativ gering. Jedoch ist eine deutliche \nSteigerung zu Szenario 1 erkennbar (28 – 42 %). Generell ist ein sehr starker Anstieg im Fern-\nwärmeabsatz zu erwarten und das Absatzziel 130 GWh gem. Energieplan der Stadt Aarau ist bei \nUmsetzung der stetigen Trassenerweiterung auch mit einem Anschlussgrad von 60 % zu errei-\nchen, weil der Absatz in der Stadt Aarau einen Anteil von 88% bezogen auf die 152-216 GWh \nausmacht. Diese Entwicklung und die daraus resultierenden Auswirkungen auf die technische und \nbetriebswirtschaftliche Beurteilung des Gasnetzes hat, wird im Projektmodul 3 (Zielnetzplanung \nGas) behandelt. \n\n\n\n \n\nC 7167 47 \n\n \n\nAbbildung 6-16: Energieabsatzentwicklung von Fernwärme und Gas in den Szenarien 1, 3 und 4 \n\n \n\nAbbildung 6-17: Leistungsentwicklung von Fernwärme und Gas in den Szenarien 1, 3 und 4 \n\nDie Reduktion der CO2-Emissionen ist bei den Szenarien deutlich mit -84 % im Szenario 4, -86 % \nim Szenario 3 im Vergleich zum Jahr 2020 (Szenario 1: -82 %). Bezieht man die Reduktion auf \ndas Basisjahr 1990o sind es sogar -87 % und -88 % (Szenario 1: -85 %). Nichtsdestotrotz wird \n\n \no BAFU-Auswertung zu CO2-Reduktion im Energiesektor → -15,2 % bis 2020 → CO2,1990,Aarau = 110 kt/a \n\n152\n\n196\n\n216\n\n86\n\n66\n\n57\n\n0\n\n50\n\n100\n\n150\n\n200\n\n250\n\n2\n0\n\n2\n1\n\n2\n0\n\n2\n2\n\n2\n0\n\n2\n3\n\n2\n0\n\n2\n4\n\n2\n0\n\n2\n5\n\n2\n0\n\n2\n6\n\n2\n0\n\n2\n7\n\n2\n0\n\n2\n8\n\n2\n0\n\n2\n9\n\n2\n0\n\n3\n0\n\n2\n0\n\n3\n1\n\n2\n0\n\n3\n2\n\n2\n0\n\n3\n3\n\n2\n0\n\n3\n4\n\n2\n0\n\n3\n5\n\n2\n0\n\n3\n6\n\n2\n0\n\n3\n7\n\n2\n0\n\n3\n8\n\n2\n0\n\n3\n9\n\n2\n0\n\n4\n0\n\n2\n0\n\n4\n1\n\n2\n0\n\n4\n2\n\n2\n0\n\n4\n3\n\n2\n0\n\n4\n4\n\n2\n0\n\n4\n5\n\n2\n0\n\n4\n6\n\n2\n0\n\n4\n7\n\n2\n0\n\n4\n8\n\n2\n0\n\n4\n9\n\n2\n0\n\n5\n0\n\nW\nä\n\nrm\ne\n\na\nb\n\nsa\ntz\n\n [\nG\n\nW\nh\n\n/a\n]\n\nAbsatzentwicklung von Gas + Fernwärme\n\nFW - S1 FW - S4 FW - S3 Gas - S1 Gas - S4 Gas - S3\n\n51\n\n65\n\n72\n\n30\n\n24\n\n20\n\n0\n\n10\n\n20\n\n30\n\n40\n\n50\n\n60\n\n70\n\n80\n\n2\n0\n\n2\n1\n\n2\n0\n\n2\n2\n\n2\n0\n\n2\n3\n\n2\n0\n\n2\n4\n\n2\n0\n\n2\n5\n\n2\n0\n\n2\n6\n\n2\n0\n\n2\n7\n\n2\n0\n\n2\n8\n\n2\n0\n\n2\n9\n\n2\n0\n\n3\n0\n\n2\n0\n\n3\n1\n\n2\n0\n\n3\n2\n\n2\n0\n\n3\n3\n\n2\n0\n\n3\n4\n\n2\n0\n\n3\n5\n\n2\n0\n\n3\n6\n\n2\n0\n\n3\n7\n\n2\n0\n\n3\n8\n\n2\n0\n\n3\n9\n\n2\n0\n\n4\n0\n\n2\n0\n\n4\n1\n\n2\n0\n\n4\n2\n\n2\n0\n\n4\n3\n\n2\n0\n\n4\n4\n\n2\n0\n\n4\n5\n\n2\n0\n\n4\n6\n\n2\n0\n\n4\n7\n\n2\n0\n\n4\n8\n\n2\n0\n\n4\n9\n\n2\n0\n\n5\n0\n\nM\na\n\nxi\nm\n\na\nle\n\n L\ne\n\nis\ntu\n\nn\ng\n\n [\nM\n\nW\n]\n\nLeistungsentwicklung von Gas + Fernwärme\n\nFW - S1 FW - S4 FW - S3 Gas - S1 Gas - S4 Gas - S3\n\n\n\n \n\nC 7167 48 \n\nzur Erreichung des Netto-Null-Ziels die Umsetzung von zusätzlichen Massnahmen zur Reduktion \nder noch vorhandenen Emissionen notwendig sein (siehe Abschnitt 7.1). Der steigende Biogasan-\nteil ist in allen Szenarien identisch und als Vorgabe dem Energieplan der Stadt Aarau entnommen. \n\n \n\nAbbildung 6-18: Entwicklung CO2-Emissionsen und Biogasanteil in den Szenarien 1, 3 und 4 \n\n6.4.6 Wirtschaftlichkeit des Fernwärmeausbaus \n\nIn der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Fernwärmeausbaus werden neben den notwendigen \nInvestitionen in Form von Abschreibungen weitere Aufwände wie die Energiebezugskosten sowie \nBetriebskosten berücksichtigt. Dem gegenüber stehen die erwirtschafteten Erlöse aus Arbeits- \nund Leistungspreis (Tarif Eniwa) für die bereitgestellte Leistung und Wärmemenge. Im Vergleich \nzur Ermittlung der theoretischen Ausbaupotenziale (vgl. Abschnitt 5) in einem 10-Jahres-Zeitraum, \nwird in den hier betrachteten Szenarien 3 und 4 die Anschlussgeschwindigkeit von ca. 20 Jahren \n(abhängig von bestehender Altersstruktur der vor Ort befindlichen Heizungstypen sowie deren \nEnergieträger) an das Wärmenetz miteinbezogen. Das hat direkten Einfluss auf den jährlichen \nErlös durch den Verkauf der Wärmemenge und -leistung. Die nachfolgend dargestellten Ergeb-\nnisse beschränken sich auf \n\n Szenario 3 und Szenario 4 mit einem Anschlussgrad von 60 %  \n→ Berücksichtigung der Ausbaupotenziale des Wärmenetzes \n\n Perimeter Aarau und Buchs  \n→ Gebiete, welche kurz- und mittelfristig mit Wärmenetz erschlossen werden \n\n \n\n \n\n17\n\n15\n\n13\n0%\n\n10%\n\n20%\n\n30%\n\n40%\n\n50%\n\n60%\n\n70%\n\n80%\n\n90%\n\n100%\n\n0\n\n10\n\n20\n\n30\n\n40\n\n50\n\n60\n\n70\n\n80\n\n90\n\n100\n\n2\n0\n\n2\n1\n\n2\n0\n\n2\n2\n\n2\n0\n\n2\n3\n\n2\n0\n\n2\n4\n\n2\n0\n\n2\n5\n\n2\n0\n\n2\n6\n\n2\n0\n\n2\n7\n\n2\n0\n\n2\n8\n\n2\n0\n\n2\n9\n\n2\n0\n\n3\n0\n\n2\n0\n\n3\n1\n\n2\n0\n\n3\n2\n\n2\n0\n\n3\n3\n\n2\n0\n\n3\n4\n\n2\n0\n\n3\n5\n\n2\n0\n\n3\n6\n\n2\n0\n\n3\n7\n\n2\n0\n\n3\n8\n\n2\n0\n\n3\n9\n\n2\n0\n\n4\n0\n\n2\n0\n\n4\n1\n\n2\n0\n\n4\n2\n\n2\n0\n\n4\n3\n\n2\n0\n\n4\n4\n\n2\n0\n\n4\n5\n\n2\n0\n\n4\n6\n\n2\n0\n\n4\n7\n\n2\n0\n\n4\n8\n\n2\n0\n\n4\n9\n\n2\n0\n\n5\n0\n\nB\nio\n\ng\na\n\nsa\nn\n\nte\nil\n\n a\nm\n\n G\ne\n\nsa\nm\n\ntg\na\n\nsb\ne\n\nd\na\n\nrf\n\nC\nO\n\n2\n-E\n\nm\nis\n\nsi\no\n\nn\n [\n\nk\nt/\n\na\n]\n\nEntwicklung der CO2-Emissionen und prozentualer Biogasanteil\n\nCO2 - S1 CO2 - S4 CO2 - S3 %-Anteil Biogas\n\n\n\n \n\nC 7167 49 \n\n7 FAZIT UND AUSBLICK \n\nIn der vorliegenden Untersuchung wurde durch die Verknüpfung einer Vielzahl von Geodaten und \nEnergiebedarfsdaten ein detailliertes Energiekataster für das Versorgungsgebiet von Eniwa auf-\ngebaut und in ein Simulationsmodell zur Berechnung unterschiedlicher Transformationspfade und \nSzenarien für die Wärmeversorgung überführt. Kern der Wärmestrategie ist die gezielte Umset-\nzung der Klimastrategie und des Energieplans der Stadt Aarau. Dies soll durch die Ermittlung von \ntheoretischen Fernwärmeausbaupotenzialen sowie das Aufzeigen möglicher Transformations-\nwege der bestehenden zu einer klimaneutralen Wärmeversorgungsstruktur geschehen. Hierdurch \nkönnen die CO2-freien Energiequellen Erdwärme, Luft, Grundwasser und Sonne sowie die wei-\ntestgehend CO2-freien Quellen Holz und Abwärme aus der FEWAG-KVA zur Wärmebereitstellung \noptimal genutzt und an die Gebäude in den Perimetern der geplanten Wärmeverbünde verteilt \nwerden. \n\nDie Simulationsergebnisse verdeutlichen, dass im Versorgungsgebiet von Eniwa eine erhebliche \nReduzierung der lokalen CO2-Emissionenin gegenüber dem heutigen Stand durch entsprechende \nTechnologienkombinationen und der Umsetzung der theoretischen Ausbaupotenzial von Wärme-\nnetzen mit Versorgung durch erneuerbarer/klimaneutraler Energiequellen sowie bei gleichzeitig \nrealistischen Energieeinsparpotentialen im Wärmebereich möglich sind. Die Simulation der Szena-\nrien zeigt in Anlehnung an die Zielsetzungen aus der Klimastrategie: \n\n Einen Wärmebedarfsrückgang von -16 % bis zum Jahr 2050 durch Sanierung und Minergie-\nNeubau trotz prognostizierter Zuwanderung \n\n bei grossen Bestandsbauten kurzfristig auf Grund fehlender Fernwärmeinfrastruktur teil-\nweise noch einen Wechsel von Öl- zu Gasheizungen \n\n generell (je nach Szenario) einen Wechsel von Öl- und Gasheizungen zu Strom-Wärmepum-\npen sowie PV- und Solarthermieanlagen zur Nutzung der Umweltenergie \n\n einen deutlichen Wechsel zu Fernwärme in den Gebieten mit ausgewiesenem Ausbaupoten-\nzial Fernwärme (speziell im Stadtgebiet Aarau und in der Agglomerationsgemeinde Buchs)  \n\nJe nach Szenario kann somit eine CO2-Reduktion innerhalb der Bandbreite von -79 % bis -81 % \nerreicht werden. Zudem steigt der FW-Absatz bei konsequenter Umsetzung der Wärmeverbund-\nprojekte stark an, was zu einem gleichzeitigen Rückgang des Gasabsatzes bis zum Jahr 2050 \nführt.  \n\n  \n\n\n\n \n\nC 7167 50 \n\nFür den Perimeter „Aarau und Buchs“ sind die Simulationsergebnisse für das Jahr 2050 nachfol-\ngend zusammengefasst. Die Werte des Szenario 1 beziehen sich explizit nur auf das Stadtgebiet \nAarau. \n\nSzenario - 2050 Fernwärme Gas CO2-Emission \n\n1 – Energieplan 119 GWh (+142 %) 69 GWh (-60 %) 11‘462 T (-85 %) \n\n3 – Th. Ausbaupotenzial FW 216 GWh (+266 %) 57 GWh (-73 %) 13‘461 T (-86 %) \n\n4 – Wärmestrategie Eniwa 196 GWh (+232 %) 66 GWh (-68 %) 14‘671 T (-84 %) \n\nTabelle 7-1: Zusammenfassung Fernwärme- und Gasabsatz sowie CO2-Emissionen in 2050 im \nPerimeter Stadt Aarau und Buchs  \n\nDie Zielvorgaben aus dem Energieplan und Klimastrategie der Stadt Aarau können lediglich in der \nSparte Fernwärme (130 GWh bis 2050) erzielt werden, jedoch nur bei einem stärkeren Trassen-\nausbau gem. Szenario 3 und 4. Eine Gasabsatzreduzierung um 80 % ist bei realen Heizungstrans-\nformationszeitspannen (20 bis 25 Jahre pro Zyklus) auch bei einem starken Fernwärmeausbau \nnicht zu erwarten. Ebenso ist eine CO2-Neutralität bei gleichbleibenden Emissionsfaktoren in der \nzukünftigen Wärmeversorgung in keinem der Szenarien ohne den Einsatz von weiteren Mass-\nnahmen sowie die Berücksichtigung von Negativemissionstechnologien zu bewerkstelligen. Alter-\nnativen hierzu werden im Abschnitt 7.1 erörtert. \n\nDie Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung dienen nun zur weiterführenden Analyse der Aus-\nwirkungen der Fernwärme- und Gasabsatzentwicklung auf die bestehende Versorgungsinfra-\nstruktur unter Berücksichtigung thermisch-hydraulischer sowie betriebswirtschaftlicher Aspekte, \nwelche innerhalb des Gesamtprojektes in den Projektmodulen 2 (Zielnetzplanung Fernwärme) und \n3 (Zielnetzplanung Gas) durchgeführt wird.  \n\nDarüber hinaus wird Eniwa empfohlen, gemeinsam mit der Stadt (und ggf. dem Kanton) flankie-\nrende Massnahmen zur Umsetzung der Wärmestrategie zu entwickeln, welche von Eniwa die \nnotwendige Investitions- und Planungssicherheit geben. Diese Massnahmen könnten beispiels-\nweise umfassen: \n\n Unterstützung bei der Ausweisung von möglichen Fernwärme-Vorranggebieten in der Bau- \nund Nutzungsordnung (BNO) \n\n Abstimmung der Zeitpunkte für Sanierungen und Heizungserneuerungen städtischer / kan-\ntonaler Liegenschaften in gemeinsamer Zusammenarbeit aller Stakeholder \n\n Unterstützung des Fernwärmeausbaus durch planungsrechtliche Vereinfachungen und Vor-\ngaben \n\n Sinnvolle Fördermassnahmen für die Schaffung von Übergangslösungen bei Verbrauchern, \ndie zu einem späteren Zeitpunkt an die Fernwärme wechseln möchten \n\n Umsetzung einer abgestimmten Quartier-Kundenkommunikation unter Einbezug der von \nEniwa erarbeiteten Fernwärme-Ausbaustrategie  \n\n Evaluierung von Negativemissionstechnologien (siehe Abschnitt 7.1) \n\n\n\n \n\nC 7167 51 \n\n Verbesserung der Massnahmen im Rahmen des neuen Förderprogramms insbesondere im \nBereich Fernwärme/-kälte (bspw. Förderung von Kälteanschlüssen, Beiträge an nicht-wirt-\nschaftliche Hausanschlüsse, Umgang beim Ersatz von Gasheizungen, etc.) \n\n7.1 Ausblick Zielerreichung Netto-Null 2050 \n\nDie entwickelte Wärmestrategie ermöglicht eine Reduktion der CO2-Emissionen im Jahr 2050 \ngegenüber 2020 um ca. 84 %. Dies deckt sich in etwa mit den bundesweiten Zielen zur Emissi-\nonsreduktion bis zum Jahr 2050, nicht jedoch für die Zeit nach 2050. Die Klimastrategie Aarau \nstrebt ebenfalls das Ziel „Netto-Null“ an. \n\nKompensationsmöglichkeiten wie Carbon-Capture-and-Storage (CCS) sind gemäss Klimastrategie \nlediglich für die verbleibenden 5 % der Emissionen vorgesehen. Somit ist es zur Zielerreichung \nerforderlich weitere, über die aktuelle Untersuchung hinausgehende, Reduktionsmassnahmen zu \nprüfen. Nachfolgende Tabelle zeigt auf, mit welchen Massnahmen, welche zusätzlichen Emissi-\nonsminderungen möglich sind: \n\n \nCO2-\n\nEmmis-\nsion  \n\n \n2020 \n\nWärme-\nstrategie \n\n \n \n\n2050 \n\nBiogas \n68 g \n\n \n \n\n2050 \n\n100 % \nGreen \nGas \n\n \n2050 \n\n100% \nFern-\nwärme \n\n \n2050 \n\nWärmebe-\ndarf \n-30% \n\n \n2050 \n\nHeizungen  \n(Öl, Gas) \n\n91’105  8’647  4’489  -   -   7’206  \n\nFernwärme 40  3’837  2‘238  484  5’025  3’198  \n\nStrombezug 2’178  2’187  2’187  2’187  2’187  1’823  \n\nGesamt 93’323  14‘671  8‘914 2‘671  7’212  12’226  \n\nReduktion  \n2050 vs. \n2020 \n\n- -84% -90% -97% -92% -87% \n\nTabelle 7-2: Vergleich von Massnahmen zur Emissionsreduktion in Richtung „Netto-Null“,  \nAngaben CO2-Emissionen in Tonnen (Aarau und Buchs). \n\n1. Der Ansatz „Biogas 68g“ entspricht der Bewertung von Biogas mit 68 gCO2/kWh, wie der-\nzeit u. a. vom Verband der Schweizerischen Gaswirtschaft (VSG) ermittelt wurde (ggü. aktu-\nell 131 gCO2/kWh). Diese Neubewertung von Biogas würde eine CO2-Reduktion um 89 % er-\nmöglichen und damit noch nicht vollständig das Ziel „95 % + 5 % Kompensation“ erreichen. \n\n2. Der Ansatz „100 % Green Gas“ nimmt an, dass die im Jahr 2050 benötigte Gasmengen voll-\nständig CO2-frei gewonnen werden (H2 / synth. CH4 aus regenerativer Stromerzeugung). In \ndiesem Fall würden nur noch Restemissionen aus Fernwärme und Stromerzeugung anfallen \nund das Ziel „Netto-Null“ (unter Einbeziehung 5 % Kompensation) erreicht. \n\n3. Der Ansatz 100 % Fernwärme nimmt an, dass (bei gleichbleibendem Fernwärme-Erzeu-\ngungsmix) alle verbleibenden Gaskunden zur Fernwärme wechseln. In diesem Fall beträgt \ndie Reduktion der Emissionen 92 % und liegt damit sehr nahe an der Zielgrösse -95 %. \n\n\n\n \n\nC 7167 52 \n\n4. „Wärmebedarf -30 %“ prüft, inwieweit zusätzliche Dämmungsmassnahmen bei gleichem \nTechnologiemix wie in dem Szenario „Wärmestrategie“ die Emissionen zusätzlich reduzieren \nkönnen. Die Annahme ist hierbei, dass der Wärmebedarfsrückgang 2020 -> 2050 nicht 16 \n%, sondern 30 % beträgt. Da der überwiegende Teil der Emissionsreduktionen durch den \nWechsel auf CO2-arme Technologien zurückzuführen ist, führt der stärkere Wärmebedarfs-\nrückgang nur zu vergleichsweise geringen zusätzlichen CO2-Einsparungen von 5 Prozent-\npunkten. \n\n \n\nNeben den hier dargestellten Optionen zur weiteren Reduktion der CO2-Emissionen besteht ins-\nbesondere hinsichtlich des Beitrags der Strom-Wärmepumpen zu den Emissionsreduktionen ein \nnicht unerhebliches Risiko in der zukünftigen Entwicklung der Emissionsfaktoren für die Schwei-\nzerische Stromerzeugung. In der vorliegenden Untersuchung wurde von einem CO2-Emissions-\nfaktor von lediglich 22 g/kWh ausgegangen, welcher sich aus der aktuell überwiegend aus Was-\nserkraft und Kernenergie bestehenden Stromerzeugung errechnet. Mit dem Ausstieg der Schweiz \naus der Kernenergie wird diese jedoch voraussichtlich im Winterhalb je nach Szenario zwischen \nca. 20 und 40 % des Stroms importieren müssen. Da die Importe vor allem zu Zeitpunkten mit \ngeringer erneuerbarer Stromerzeugung aus PV erfolgt, ist damit zu rechnen, dass die Importe \nzumindest teilweise aus Gas-Kraftwerken erfolgen, welche spezifische Emissionen von ca. 330 \ng/kWhel aufweisen. Der für die Strom-Wärmepumpen relevante Strom-Mix könnte demnach in \nden Jahren ab ca. 2035 signifikant höhere Emissionsfaktoren als derzeit aufweisen. Eine Alter-\nnative zu Strom-Importen könnte eine verstärkte lokale Stromerzeugung in Biogas-WKK-Anlagen \ndarstellen. Diese Lösung hat den Vorteil, dass neben vergleichsweise geringen CO2-Emissionen \n(durch WKK-Nutzung) eine Stützung des lokalen Stromverteilnetzes zu den Zeitpunkten mit be-\nsonders hoher Netzlast durch die Strom-Wärmepumpen erfolgt, wodurch ggf. der lokale Strom-\nnetzausbau verringert werden kann und die Versorgungssicherheit erhöht wird. \n\n \n\n\n\n \n\nC 7167 53 \n\n \n\nAbbildung 7-1: Winterstromlücke (=„Importsaldo“) gemäss Energieperspektiven 2050+p \n\n \n\n \n\n \n\n \np Bundesamt für Energie 2021, „Energieperspektiven 2050+ - Technischer Bericht“, S. 243, Abb. 193 \n\n\n\nAbkürzungsverzeichnis \n\nC 7167 II \n\nABBILDUNGSSVERZEICHNIS \n\n \nAbbildung 1-1: Meilensteine aus der Klimastrategie und dem kommunalen Energieplan der Stadt \nAarau (Quelle: Stadt Aarau, Darstellung angepasst) ......................................................................................................................... 1 \nAbbildung 1-2: Aktuelle Wärmebedarf nach Heizungstyp im Versorgungsgebiet (exkl. Wynagas) von \nEniwa (oben) und der Stadt Aarau (unten) ................................................................................................................................................ 3 \nAbbildung 1-3: Zukünftiger Wärmebedarf nach Heizungstyp im Versorgungsgebiet (exkl. Wynagas) \nvon Eniwa (links) und der Stadt Aarau (rechts) .................................................................................................................................... 4 \nAbbildung 1-4: Der Wärmebedarfsrückgang im gesamten Versorgungsgebiet beträgt ca. 16% bis \nins Jahr 2050 ............................................................................................................................................................................................................................ 6 \nAbbildung 1-5: CO2-Emissionen bei Umsetzung der Wärmestrategie 2050 ........................................................... 6 \nAbbildung 2-1: Meilensteine aus der Klimastrategie und kommunalen Energieplan der Stadt Aarau \n(Quelle: Stadt Aarau, Darstellung angepasst) ....................................................................................................................................... 10 \nAbbildung 2-2: Einordnung der Wärmestrategie im Gesamtprojekt .............................................................................. 11 \nAbbildung 2-3: Schematische Darstellung der Vorgehensweise der integrierten Energieplanung \nund Simulation ....................................................................................................................................................................................................................... 12 \nAbbildung 3-1: Übersichtsplan der vom BAFU definierten Schutzzonen für Grundwasser ................. 17 \nAbbildung 3-2: normierte Jahresganglinie der Stromeinspeisung von Eniwa .....................................................22 \nAbbildung 3-3: Jahresganglinie der Temperatur in Aarau/Buchs – 2020.............................................................. 23 \nAbbildung 3-4: normierte Jahresganglinie der Globalstrahlung in Aarau/Buchs – 2020 ....................... 23 \nAbbildung 4-1: Komponenten des Simulationsmodells in der Software CityCockpit ................................. 25 \nAbbildung 4-2: Rangreihenfolge auf Basis der Datenqualität hinsichtlich gebäudespezifischer \nDaten ............................................................................................................................................................................................................................................. 26 \nAbbildung 4-3: Verteilung der Energieträger nach Wärmebedarf [GWh] und Anzahl Gebäude im \nGesamtversorgungsgebiet von Eniwa ......................................................................................................................................................... 27 \nAbbildung 4-4: Fokus der Untersuchung auf das Versorgungsgebiet exkl. Wynagas (links) und der \nStadt Aarau (rechts) ...................................................................................................................................................................................................... 28 \nAbbildung 4-5: Verteilung des Wärmebedarfs [GWh] nach Energieträgern im Versorgungsgebiet \n(exkl. Wynagas; links) und im Perimeter Aarau (rechts) ............................................................................................................ 28 \nAbbildung 5-1: Übersicht Versorgungsgebiete Aarau und Buchs .................................................................................... 32 \nAbbildung 5-2: Parameter des theoretischen Ausbaupotenzials in Aarau und Buchs ............................. 32 \nAbbildung 6-1: Normierte Darstellung der Wärmebedarfsentwicklung pro Energieträger gem. \nEnergieplan Stadt Aarau ........................................................................................................................................................................................... 34 \nAbbildung 6-2: Normierte Darstellung der Emissionsentwicklung pro Energieträger gem. \nKlimastrategie und Energieplan Aarau ........................................................................................................................................................ 35 \nAbbildung 6-3: CO2-Emissionsfaktoren der einzelnen Energieträger gemäss \nBerechnungsgrundlagen der 2000 Watt Gesellschaft bzw. Eniwa (Fernwärme-Mix und Strom-\nMix) ................................................................................................................................................................................................................................................... 36 \nAbbildung 6-4: Zeitliche Entwicklung des Wärmebedarfs nach Heizungstyp in Aarau – Szenario 1\n ............................................................................................................................................................................................................................................................. 38 \nAbbildung 6-5: Zeitliche Entwicklung der CO2-Emissionen in Aarau - Szenario 1 ...................................... 38 \nAbbildung 6-6: Zeitliche Leistungs-/Absatzentwicklung in Aarau - Szenario 1............................................... 39 \nAbbildung 6-7: Zeitliche Entwicklung des Wärmebedarfs nach Heizungstyp in Aarau – Szenario 2\n ............................................................................................................................................................................................................................................................. 40 \n\n\n\nAbbildungsverzeichnis \n\nC 7167 3 \n\nAbbildung 6-8: Zeitliche Entwicklung der CO2-Emissionen in Aarau – Szenario 2 .................................... 40 \nAbbildung 6-9: Zeitliche Leistungs-/Absatzentwicklung in Aarau - Szenario 2 ............................................. 41 \nAbbildung 6-10: Zeitliche Entwicklung des Wärmebedarfs nach Heizungstyp in Aarau und Buchs \n– Szenario 3 ........................................................................................................................................................................................................................... 42 \nAbbildung 6-11: Zeitliche Entwicklung der CO2-Emissionen in Aarau und Buchs – Szenario 3 .... 42 \nAbbildung 6-12: Zeitliche Leistungs-/Absatzentwicklung in Aarau und Buchs - Szenario 3 ........... 43 \nAbbildung 6-13: Zeitliche Entwicklung des Wärmebedarfs nach Heizungstyp in Aarau und Buchs \n– Szenario 4 .......................................................................................................................................................................................................................... 44 \nAbbildung 6-14: Zeitliche Entwicklung der CO2-Emissionen in Aarau und Buchs – Szenario 4 .. 44 \nAbbildung 6-15: Zeitliche Leistungs-/Absatzentwicklung in Aarau und Buchs - Szenario 4 ........... 45 \nAbbildung 6-16: Energieabsatzentwicklung von Fernwärme und Gas in den Szenarien 1, 3 und 4\n ............................................................................................................................................................................................................................................................. 47 \nAbbildung 6-17: Leistungsentwicklung von Fernwärme und Gas in den Szenarien 1, 3 und 4 ...... 47 \nAbbildung 6-18: Entwicklung CO2-Emissionsen und Biogasanteil in den Szenarien 1, 3 und 4 ..... 48 \nAbbildung 7-1: Winterstromlücke (=„Importsaldo“) gemäss Energieperspektiven 2050+................. 53 \n\n\n\nTabellenverzeichnis \n\nC 7167 1 \n\n \n\nTABELLENVERZEICHNIS \n \n\nTabelle 1-1: Vergleich der Kennwerte zur Wärmeversorgung im Versorgungsgebiet von Eniwa (exkl. \nWynagas) 2020, 2030 und 2050 gemäss der Wärmestrategie 2050 .......................................................................... 5 \nTabelle 3-1: Datensätze des Gebäudekatasters ................................................................................................................................ 14 \nTabelle 3-2: Datensätze der energetischen Hausanschlüsse .............................................................................................. 15 \nTabelle 3-3: Informationen des Strassenkatasters ......................................................................................................................... 15 \nTabelle 3-4: Zusammenfassung Jahresverbrauchsdaten Strom für das Jahr 2019 ...................................... 19 \nTabelle 3-5: Zusammenfassung Jahresverbrauchsdaten Gas für das Jahr 2020 (inkl. Wynagas) 20 \nTabelle 3-6: Zusammenfassung Jahresverbrauchsdaten Wärme und Kälte für das Jahr 2020 ..... 20 \nTabelle 3-7: Zusammenfassung Jahresverbrauchsdaten Strom-Heizungen für das Jahr 2020 .... 20 \nTabelle 3-8: Übersicht Energiezentralen (Bestand + Planung) im Versorgungsgebiet Aarau/Buchs\n ............................................................................................................................................................................................................................................................. 24 \nTabelle 4-1: Ermittlung des Wärmebedarfs je Heizung ............................................................................................................. 27 \nTabelle 6-1: Übersicht der untersuchten Versorgungsszenarien ..................................................................................... 37 \nTabelle 6-2: Zielwerte Fernwärmeabsatzentwicklung 2050 von Aarau und Buchs - Szenario 4\n ............................................................................................................................................................................................................................................................. 45 \nTabelle 6-3: Übersicht der erfüllten / nicht erfüllten Zielvorgaben in den einzelnen \nVersorgungsszenarien [Vollständig erfüllt; > 90% erfüllt; Nicht erfüllt]................................................................... 46 \nTabelle 7-1: Zusammenfassung Fernwärme- und Gasabsatz sowie CO2-Emissionen in 2050 im \nPerimeter Stadt Aarau und Buchs ................................................................................................................................................................. 50 \nTabelle 7-2: Vergleich von Massnahmen zur Emissionsreduktion in Richtung „Netto-Null“,  \nAngaben CO2-Emissionen in Tonnen (Aarau und Buchs). ....................................................................................................... 51 \n \n\n\n