Energiemanagement bei Planung und Betrieb von Gebäuden

11.3 Kosten und Erträge von Energiesystemen

11.1 Grundlagen
11.2 Wirtschaftlichkeit ganzheitlich
11.3 Kosten und Erträge von Energiesystemen
11.4 Berechnung der Kosten

11.3.1 Jahreskosten

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Bei der monetären Beurteilung von Energiesystemen sind die gesamten Investitionen sowie die Kosten für die Ausserbetriebsetzung in jährliche Finanzierungskosten umzurechnen. Finanzhilfen in Form von Subventionen oder zinsgünstigen Darlehen sind dabei zu berücksichtigen.

Die Finanzierungskosten sind mit den jährlichen Energie- und Betriebskosten zu addieren (= Jahreskosten einer Anlage, Abb. 51). Die externen Kosten des Energieverbrauches sollten mit berücksichtigt werden.

Kostenarten für die Jahreskostenberechnung
Abb. 51: Kostenarten für die Jahreskostenberechnung

11.3.2 Ertragssituation

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Vor der Investition in ein Projekt müssen Energieausbeute und Ertrag ermittelt werden. Die Ertragssituation wird bestimmt durch standortbezogene und technische Gegebenheiten. Die Erträge von Stromproduktionsanlagen mit erneuerbarer Energie können seit 2008 durch neue Bestimmungen der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV) massiv verbessert werden, wenn für eine Anlage eine KEV erhalten wird.

Neben dem Ertrag infolge Energieproduktion oder -einsparung sind die weiteren Nutzen der Anlage (Image, Platz etc.) zu berücksichtigen und in Geldwerte zu beziffern.

11.3.3 Wirtschaftlichkeit

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Es stellt sich die Frage nach der Gesamtwirtschaftlichkeit einer Investition bzw. einer Ausführungsvariante. Dazu werden die Jahreskosten mit den jährlichen Erträgen verglichen. Wenn dabei ein Gewinn resultiert, ist die Anlage oder die Massnahme wirtschaftlich.

Werden mehrere Varianten verglichen, so ist diejenige mit dem höchsten Gewinn die wirtschaftlich beste. Für einen Entscheid, welche Variante verwirklicht werden soll, sind allenfalls weitere Kriterien zu berücksichtigen. Am besten wird dann eine Nutzwertanalyse gemacht.

Bei Anlagen, welche einen erforderlichen Nutzen, z.B. die erforderliche Betriebsenergie, erbringen und bei denen der Nutzen aller Varianten derselbe ist, reicht es, die Jahreskosten der Varianten zu vergleichen. Hier ist die Variante mit den tiefsten Jahreskosten die wirtschaftlich beste.

11.3.4 Methoden, Werkzeuge

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Im Rahmen der wirtschaftlichen Beurteilung von Energiesparmassnahmen oder beim Vergleich von alternativen Energiesystemen werden neben den aktuellen Investitionen auch die zukünftigen jährlichen Energie- und Betriebskosten einbezogen. Die Summe von Energie-, Betriebs- und Finanzierungskosten ergibt die gesamten jährlichen Kosten (Jahreskosten) des Energiesystems während der Nutzungsdauer (Abb. 52).

Kostenstruktur einer Anlage
Abb. 52: Kostenstruktur einer Anlage

Für die Berechnung der Wirtschaftlichkeit sind verschiedene Eingangsdaten (Wirtschaftlichkeitsparameter) erforderlich.

Wirtschaftlichkeitsparameter bei Anlagen von Energienutzungssystemen:

  • Investitionssumme
  • Nutzungsdauer der Anlage
  • Kapitalzinssatz (ggf. für Fremd- und Eigenkapital)
  • Jährliche Betriebs- und Wartungskosten
  • Energiepreise
  • Teuerung
  • Subventionen, Beiträge
  • Steuererleichterungen

11.3.5 Investitionen

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Investitionen sind finanzielle Mittel für die Anschaffung von langlebigen Sachanlagen. Investitionen (einmalig) fallen an für die Erstellung (also Planung und Bau) einer Anlage oder einer energetischen Massnahme. Sie sind meistens zum Voraus aufgrund von Kostenschätzungen, Kostenberechnungen oder Offerten bekannt. Dabei werden folgende Investitionsarten unterschieden:

  • Neuinvestition (erstmalige Anschaffung)
  • Erweiterungsinvestition (Erhöhung der Kapazität)
  • Ersatz- oder Erneuerungsinvestition
  • Rationalisierungsinvestition (Effizienzerhöhung)

Die Berechnung der jährlichen Finanzierungskosten bleibt dabei immer gleich.

Ebenfalls berücksichtigt werden müssen die voraussichtlichen Kosten für Rückbau und Entsorgung. Falls nach der Nutzungsdauer ein Restwert der Anlage übrig bleibt, so muss dieser von den Rückbaukosten abgezogen oder berücksichtigt werden. Diese Kosten resp. die Differenz müssen auf den heutigen Zeitpunkt diskontiert (abgezinst) werden (siehe Anhang 12.1, Tab. 12). Sie können dann zur Investition addiert werden.

Beispiel:

Die Erstellung einer zentralen Holzpelletheizung für ein kleineres MFH mit Warmwasser (Kessel CHF 22’000.–; Warmwasserspeicher: CHF 10’000.–; Pelletsilo CHF 6000.–, Regelungstechnik: CHF 3000.–) bedingt eine Investitionssumme von CHF 41’000.–. Der Rückbau resp. die Demontage der Anlage nach Ende der Lebensdauer von 20 Jahren wird mit CHF 2500.– budgetiert, der Schrottwert des Kessels mit CHF 500.–. Damit ergibt sich eine Differenz von CHF 2000.– Rückbaukosten in 20 Jahren. Mit 4 % Jahreszins diskontiert (Abzinsungsfaktor v = 0,456) müssen heute CHF 912.– zur Investition hinzugerechnet werden.

11.3.6 Annuität

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Die Investitionsaufwendungen (inkl. den diskontierten Kosten resp. Erträgen bei der Stilllegung) werden in jährlich gleichbleibende Beträge (Annuitäten) umgerechnet. Diese jährlichen Finanzierungskosten decken die Aufwendungen für den Zins und die Amortisation der Investition ab

(Berechnung siehe Kapitel 11.4.1, Werte siehe Anhang 12.1, Tab 9).

Die Annuität ist dann eine sinnvolle und einfache Grösse, wenn es sich um kleinere Investitionen handelt, der Bau resp. die Umsetzung der Massnahme sich nicht über mehrere Jahre erstreckt und der Ertrag nicht stark schwankt.

11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch)

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Die Nutzungsdauer bezeichnet die Zeitspanne in Jahren, während der ein Energiesystem bzw. eine Sparmassnahme aus den Jahresgewinnen amortisiert werden sollte. Der längste mögliche Wert ist dabei die sicher erzielbare Lebensdauer. Oft wird die Nutzungsdauer aus betrieblichen Gründen aber kürzer angesetzt, z.B. weil die Anlage voraussichtlich nicht länger genutzt werden kann. Bei geeigneten Bedingungen und bei zweckmässigem Unterhalt kann die tatsächliche Lebensdauer auch höher ausfallen.

Beispiele:

  • Thermische Solaranlage, Nutzungsdauer 20 Jahre (= voraussichtliche Lebensdauer).
  • Elektronische Steuerung, Nutzungsdauer 10 Jahre (danach ist das System technisch veraltet).

11.3.8 Kapitalzinssatz

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Der für die Berechnung relevante Zinssatz entspricht üblicherweise dem langjährigen durchschnittlichen Hypothekarzinssatz. Bei Investitionen in Betriebsmittel und Anlagen muss eventuell ein höherer Zinssatz für Betriebskredite in die Berechnung einfliessen.

Beispiel:

Der nominale Hypothekarzinssatz des 1. Ranges ist Schwankungen unterworfen. Er betrug vor 1990 etwa 5 %, stieg zwischen 1990 bis 1992 bis auf 7 %, um dann stetig auf unter 3 % zu fallen. Im Jahr 2007 stieg der Zinssatz wieder etwas über 3 %, seither ist er wieder gesunken. Seit anfangs 2010 befindet er sich auf einem historischen Tiefstand unter 2 %.

11.3.9 Betriebskosten

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Die jährlichen Betriebskosten sind die Summe aller Personal- und Materialkosten (wie Schmieröl, Verbrauchsgüter) für Betrieb und Unterhalt (Instandhaltung) sowie Versicherungs- und Verwaltungskosten. Sie sind nicht konstant, sondern unterliegen der allgemeinen Teuerung.

Beispiel:

Für typische technische Anlagen liegen die Betriebskosten bei etwa 3 % bis 5 % der Investition. Die jährliche Betriebskostensteigerung liegt bei etwa 2 % bis 3 %, wenn eine Inflationsrate von 2 % angenommen wird.

11.3.10 Energiekosten

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Die Energiepreise variieren zeitlich und sind auch regional unterschiedlich. Die zukünftige Preisentwicklung der Energie unterliegt zudem der Teuerung und ist daher in die Wirtschaftlichkeitsberechnung mit einzubeziehen.

Beispiel:

Die Energiepreise sind für jede Wirtschaftlichkeitsberechnung neu festzulegen! Sie sind auf den Homepages der Anbieterverbände zu finden. Die Energiepreisteuerung war in den Jahren 1990 bis 2000 gering. Seither steigen die Kosten für fossile Energie, beim Heizöl sogar stark, mit einem Peak Ende 2008. Der Strompreis hingegen ist seit 1990 bis 2007 etwa konstant. Mittelfristig dürfte auch er steigen.

11.3.11 Teuerung

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Die Teuerung entspricht der allgemeinen Preissteigerung resp. der Inflationsrate. Für eine längerfristige Betrachtung soll die durchschnittlich zu erwartende Inflationsrate über die nächsten 10 bis 15 Jahre miteinbezogen werden. Die Berechnung erfolgt über eine Multiplikation der heutigen Kosten resp. Preise mit Mittelwertsfaktoren (siehe Anhang 12.1, Tab. 10).

Beispiel:

Die durchschnittliche Inflationsrate betrug in den letzten ca. 15 Jahren des vergangenen Jahrhunderts etwa 3,4 %. In den Jahren 2000 bis 2007 fiel die Inflationsrate auf ca. 1 %. Im Jahr 2008 steigt die Teuerung wieder, um ab 2009 auf Werte um 0 bis 1 % zu sinken.

11.3.12 Subventionen

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Subventionen sind Beihilfen aus meist öffentlichen Mitteln ohne marktübliche Gegenleistungen. Sie können in Form von Geldzahlungen (z.B. Fördermittel), zinsvergünstigten Darlehen oder Steuervergünstigungen erfolgen. Bei Geldzahlungen wird von einer direkten, offenen Subvention gesprochen, andernfalls von einer indirekten oder versteckten Subvention.

Direkte Subventionen (Investitionsbeiträge) werden von der Investitionssumme abgezogen. Zinsvergünstigte Darlehen reduzieren die Finanzierungskosten. Steuervergünstigungen werden als zusätzliche Erträge behandelt.

Um sich über die aktuellen Subventionen an einem bestimmten Standort zu informieren, kann entweder bei der zuständigen Energiefachstelle des Kantons oder der Gemeinde nachgefragt werden, oder es kann die Homepage energiefranken.ch genutzt werden.

Beispiele:

  • Ökodarlehen mit einer Laufzeit von 5 Jahren, um 1 % zinsvergünstigt
  • Beiträge aus einem kantonalen Förderkredit
  • Beiträge aus dem Gebäudesanierungsprogramm des Bundes und der Kantone

11.3.13 Steuererleichterungen

11.3.1 Jahreskosten – 11.3.2 Ertragssituation – 11.3.3 Wirtschaftlichkeit – 11.3.4 Methoden, Werkzeuge – 11.3.5 Investitionen – 11.3.6 Annuität – 11.3.7 Nutzungsdauer (kalkulatorisch) – 11.3.8 Kapitalzinssatz – 11.3.9 Betriebskosten – 11.3.10 Energiekosten – 11.3.11 Teuerung – 11.3.12 Subventionen – 11.3.13 Steuererleichterungen

Energetische und teilweise auch ökologische Sanierungen und Massnahmen sind in den meisten Kantonen und bei der Bundessteuer zu 100 % in der Steuererklärung vom steuerbaren Einkommen abzugsberechtigt. Dasselbe gilt für Unterhaltsmassnahmen an Gebäuden. Damit kann von der Investition ein Prozentsatz abgezogen werden, der der Höhe des Grenzsteuersatzes entspricht. Je nach Kanton, Gemeinde, Einkommen oder Gewinn einer Unternehmung beträgt diese Steuereinsparung zwischen ca. 10 % und 35 % der Investition. Diese Einsparung wird ein Jahr nach der Investition wirksam.