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Methode der Wirtschaftlichkeitsrechnung

Energiekosten

Ölpreisverlauf in der Vergangenheit

Abb. 1 (Animation) zeigt den Verlauf des Rohölpreises von 1960 bis 2006. Die Entwicklung ist vor allem gezeichnet durch starke Schwankungen - aber es gibt auch einen klaren Trend, und der heißt „up“. Dieser Trend wird durch die eingezeichnete Ausgleichskurve wiedergegeben. Was nicht sein darf, das nicht sein kann: Darüber waren sich alle maßgeblichen Kräfte lange Zeit einig. Hohe Energiepreise sind nicht gerade Anreiz für die Konjunktur. Also musste man diese Möglichkeit von vorn herein ausschließen. Dass sich die Realität anders entwickelte als der fromme Wunsch, ist leicht zu erkennen. Weit weniger hart würde es uns treffen, hätten sich Wirtschaft und Gesellschaft früh genug ernsthaft auf höhere Energiepreise eingestellt.

Der Ölpreis bestimmt noch lange Zeit das Preisniveau

Erdöl ist auch heute noch die wichtigste Energiequelle für den weltweiten Energiehunger. Und Erdöl wird noch auf lange Zeit dominant sein und den Preis für Energie bestimmen. Das geht aus den Arbeiten der Internationalen Energie Agentur [IEA 2001] hervor. Noch 2022 hat sich diese Einschätzung bewahrheitet - die weitere Entwicklung ist allerdings deutlich unsicherer geworden, weil die künftige Entwicklung bzgl. des Substitutionsenergieträgers Erdgas nur schwer absehbar ist. Dies wiederum lässt künftig eher höhere Preise für fossile Energie erwarten. Der Übergang zu erneuerbarer Energie kann hoffentlich beschleunigt werden und ist evtl. in der Lage, die Preise im Bereich des Niveaus von 2021 zu stabilisieren. Für unsere hier dargestellten Betrachtungen ergeben sich zumindest im mittelfristigen Mittel keine bedeutend veränderten Einschätzungen.

Bestimmende Faktoren für den Ölpreis

Natürlich könnten die Ölpreise schon nächstes Jahr einbrechen. Es ist eine der Eigenschaften dieser von Spekulation regierten Märkte, nahezu unberechenbar zu sein. Vielleicht ist aber auch das ein guter Grund, die Abhängigkeit ein wenig zu reduzieren? Aber diskutieren wir die Entwicklung doch einmal an Hand der Relevanz der Gründe, die für die derzeit hohen Preise aufgeführt werden:

  • Die Förderkapazitäten Europa und Nordamerika gehen zurück -
    • dieser Trend wird sich künftig noch verstärken.
  • Yukos (Russland), Sabotagen und Anschläge im Irak
    • ist das nur ein „aktuelles Problem“ - Wer macht Aussagen zur künftigen Sicherheitslage?
  • steigender Bedarf China
    • das ist erst der Anfang; und nicht nur der Bedarf von China steigt. Dies ist die mittel- und langfristige Haupttriebfeder.
  • 4 Hurricanes binnen 6 Wochen (das war 2004)
    • zunächst nur ein aktuelles Problem; 2005 gab es mehr als 25 Hurricanes, 2006 sind die meiste Stürme vor dem Erreichen des amerikanischen Kontinentes nach Norden abgedriftet. Aber: Es gibt künftig eine zunehmende Problematik durch den Klimawandel, der die Gefahr von Extremwetterereignissen nachweislich erhöht.
  • Kapazitätsgrenze der OPEC
    • ist mittelfristig zur beheben;
    • aber: langfristig gibt es Kapazitätsgrenzen überall, vgl. „peak oil“.


Abb. 1: Entwicklung des Ölpreises in der Vergangenheit - und in Zukunft.


Schlussfolgerungen für das künftige Energiepreisniveau (vgl. Abb. 1)

So wagen wir hier eine Fortschreibung der mittleren Energiepreistrends; wohlgemerkt, keine Prognose, aber eine begründete Extrapolation auf der Basis der zuvor gegebenen Analyse. Ein exponentielles Wachstum des Energiepreises wird es nicht geben – da sind Substitutionspotentiale vor; aber die mittleren Energiepreise in den relevanten Zeiträumen, in denen ein Neubau oder ein modernisiertes Gebäude Heizenergie benötigen wird, sie werden kaum niedriger sein als die heutigen Tagespreise. Darüber gibt es nun interessanterweise unter Wirtschaftsfachleuten wieder eine Einigkeit. Allerdings sind die Gründe dafür nicht wirklich neu. Dass der Preisanstieg irgendwann kommen musste, war bekannt – nur wann genau er kommt, das war nicht leicht vorauszusehen. Der gegenwärtig eher über dem Trend liegende Preis kann durchaus sogar noch einmal zurückgehen – die Trendlinie berücksichtigt das.

Mit welchen Energiepreisen muss man dann rechnen? Aus einem mittleren Ölpreis von um 60 Cent/Liter ergibt sich unter Einbeziehung des Jahresnutzungsgrades (90%) ein Wärmepreis von 6,7 Cent/kWh. Dazu kommt noch der Aufwand für Hilfsenergie (etwa 0,3 Cent/kWh) und der variable Teil der Systemkosten (mehr als 1,6 Cent/kWh). - insgesamt ist mit einem mittleren künftigen Wärmepreis von um 9 bis 11 Cent/kWh zu rechnen. Kosten für die CO2-Rückhaltung sind dabei noch nicht berücksichtigt.

Was tun?

Die Aussichten wären tatsächlich nicht sehr günstig, wenn wir auf Energieimporte auf dem Weltmarkt in bleibender Höhe angewiesen wären. Zum Glück sind wir es nicht: Heimische Substitutionsenergie steht zu Preisen zur Verfügung, die schon beim heutigen Energiepreis ökonomisch konkurrenzfähig sind (Energie aus Wind-, Wasserkraftstrom und auch Photovoltaik für den Betrieb von Wärmepumpen). Leider sind diese Energiequellen aber in ihrem Umfang begrenzt1) - aber auch das muss kein Problem sein, denn mit besserer Energieeffizienz können wir den Energiebedarf um einen Faktor 4 (und mehr) senken. Dies ist vor dem Hintergrund der künftigen Energiepreise wirtschaftlich. Und damit reichen die regional verfügbaren Flächen ohne weiteres für ein vollständig erneuerbare Versorgung aus - das wird bereits durch die vielen schon bestehenden Passivhaus-Plus Gebäude2) bewiesen; diese Lösung funktioniert übrigens überall.

Das Passivhaus ist ein Beispiel für eine besonders energieeffiziente Lösung. Passivhäuser erfordern etwas höhere Investitionskosten gegenüber herkömmlichen Neubauten. Wichtig ist daher eine durchdachte Finanzierung.

Amortisationszeiten sind irreführend

Amortisationszeiten sind für die gestellte Aufgabe als Kriterium ungeeignet: Sie lassen Maßnahmen mit kurzem Lebenszyklus günstiger erscheinen; Ohne Kenntnis der Nutzungsdauer sagt eine Amortisationszeit gar nichts aus - eine Maßnahme, die sich in einem halben Jahr „amortisiert“ kann dennoch völlig unwirtschaftlich sein … z.B. wenn das Produkt nach drei Monaten bereits kaputt ist.

Kapitalwert und Annuität

Bereits am Anfang haben wir festgestellt, warum sich die oft verbreitet angewendete „Amortisationszeit“ überhaupt nicht für eine seriöse Bewertung eignet. Wie also berechnen wir die einzelwirtschaftliche Rentabilität sonst? Die Grundlage dafür sind die seit Jahrzehnten eingeführten Methoden der dynamischen Wirtschaftlichkeitsrechnung - doch das klingt jetzt komplizierter, als es ist: Kapitalwert- und Annuitätenmethode. Wir arbeiten das hier verständlich auf, so dass es für jede:n Interessenten mit einem Taschenrechner einfach ist, das selbst zu bestimmen.

Das Problem ist ja, dass Ausgaben und Einnahmen oft nicht zeitgleich stattfinden - und deswegen nicht einfach aufsummiert werden können - denn fraglos ist ein Ausgabe „heute“ schwerer zu meistern als Kosten, die erst in der Zukunft auf uns zukommen. Grundlage für alles ist der Begriff des Barwertes einer Aktion: Das ist der Wert einer Einnahme (positiv) oder Ausgabe (negativ gerechnet), der HEUTE angesetzt werden muss, wenn die Mittel für die spätere Aktion bereits heute aufzunehmen oder zurückzustellen wären. Wie das gemacht wird, ist allgemein in der Finanzwelt eingeführt und liegt z.B. auch der „Kapitalisierung“ von Renten u.a. zugrunde.

Bei der Barwertmethode werden alle im Lebenszyklus anfallenden Kosten auf einen Barwert oder Gegenwartswert „zurück gerechnet“. Auf diese Weise lassen sich verschiedene Maßnahmen, jeweils bestehend aus unterschiedlichen Investitionskosten, Energiekosten (und Wartungskosten), auch wenn sie zu unterschiedlichen Zeitpunkten stattfinden, korrekt miteinander vergleichen. Auch unterschiedliche Nutzungsdauern oder Betrachtungszeiträume, die nicht der Nutzungsdauer entsprechen, können einbezogen werden. Dies geschieht durch die Berücksichtigung des Restwertes; vgl. z.B. [Feist 2005a]\\. Wir führen hier die zugehörigen Größen und die Berechnungsformeln dazu auf.

Der gesamte Barwert K ist die Summe aller einzelnen Barwerte

$$ {K_{0} = K_{i} + K_{e} - K_{w} } $$

K0: Barwert [€]
Ki: Barwert Kalkulationsinvest [€]
Ke: Barwert der Energiekosten [€]
Kw: Barwert der Wartungskosten [€]

Wenn eine Komponente nach Ablauf des Betrachtungszeitraums noch einen Restwert r hat, wird dessen Barwert von den Investitionskosten abgezogen

Denn, dieser Restwert steht am Ende des Zeitraums immer noch zur Verfügung und wird sich (unter den dann herrschenden Randbedingungen) weiter nützlich auswirken. Den Barwert dieses Restwertes können wir daher bei korrekter Betrachtung innerhalb des Zeitraums tB abziehen.

$$ {K_{i} = I - r } $$

I: Investition [€]
r: Restwert [€]

Wie wird ein evtl. Restwert r abgeschätzt? Ein Vorschlag

$$ {r =(1- \dfrac{B_{B}}{B_{N}}) \cdot I } $$

BB: Barwertfaktor Betrachtungszeitraum [-]
BN: Barwertfaktor Nutzungszeitraum [-]

Wie bestimme ich die Barwertfaktoren für konstante Zahlungen über t Jahre?

$$ {B_{B}=\dfrac{1-(1+p_{real})^{t_{B} -1}}{p_{real}} } $$

preal: Realzins
tB: Betrachtungszeitraum [a]

Schon mit einem Taschenrechner sind diese Faktoren leicht zu bestimmen; wir haben aber hier auch eine Barwerttabelle zusammengestellt, so dass sich die Werte auch nachschlagen lassen.

Die Verwendung von Realzinsen bewahrt vor Überraschungen bzgl. der Inflation

Wie üblich bezeichnen wir mit p den Zinssatz, pnominal der nominale Effektivzins3) und preal den Effektivzins nach Bereinigung mit der allgemeinen Inflationsrate i.

$$ {p_{real}=\dfrac{1+p_{nominal}}{1+i}-1 } $$

pnominal: Nominalzins [-]
i: Inflationsrate [a]

Wenn die Nutzungsdauer länger als der Betrachtungszeitraum ist (Restwertfall)

In diesem Fall kann der Barwertfaktor über die Nutzungsdauer bestimmt werden und geht so in die Berechnung des Restwertes ein:

$$ {B_{N}=\dfrac{1-(1+p_{real})^{t_{N}-1}}{p_{real}} } $$

tN: Nutzungszeitraum [a]

Der Barwert der jährlich anfallenden Energiekosten

Das ist jetzt der korrekt bestimmte Gegenwartswert aller zukünftigen Zahlungen für Energie über den Betrachtungszeitraum. Natürlich muss hier jetzt ein Preis für die künftigen Energiekosten kj angesetzt werden. Dafür wird der kWh-Energiepreis aus den vorausgehenden Abschnitten gebraucht4).

$$ {K_{e}=k_{j} \cdot B_{B} } $$

kj: Jährliche Energiekosten [€]

$$ {k_{j}=Q_{Energie} \cdot k_{Energie} } $$

QEnergie: Energiemenge [kWh]
kEnergie: Energiekosten [€/kWh]



Annuitäten

Bei der Bestimmung der sogenannten Annuität wählen wir gerade die 'umgekehrte' Betrachtungsweise: Statt jährlich regelmäßig anfallende Zahlungen in einen Gegenwartswert oder Barwert umzurechnen, rechnen wir hier die einmaligen Anfangszahlungen5) in jährlich konstante Zahlungen um. Der Vorstellung ist dabei wie folgt: wir stellen uns vor, ein Kredit mit dem konstanten Zinsfuß p auf zu nehmen. Die Laufzeit des Kredits sei hier der Betrachtungszeitraum tB. Bei einem Annuitäten-Kredit ist es gängig, jährlich konstante Zahlungen vorzunehmen: Diese setzen sich aus dem Zinsbeitrag (jeweils p mal Restschuld) und der jährlichen Tilgung zusammen - und sind gerade so bestimmt, dass am Ende der Laufzeit der Kredit vollständig zurückgezahlt ist. Damit ist der Annuitätenfaktor a gerade der Kehrwert des zugehörigen Barwertfaktors:

$$ {a =\dfrac{p}{1-(1+p)^{t_{B} -1}} } $$

p: Kalkulationszins
tB: Betrachtungszeitraum [a]

Wird die am Anfang investierte (und aus dem Kredit bezahlte) Investition Ki mit dem Annuitätenfaktor multipliziert, so ergibt sich gerade die jährliche Zahlung des Kreditnehmers an die Bank. Die kann dann z.B. mit den jährlichen Kosteneinsparungen an Energiekosten verglichen werden - sind die Energiekosteneinsparungen höher als Zins und Tilgung bei der Bank, dann entlastet diese Maßnahme den Bauherrn jedes Jahr - und lohnt sich daher aus ökonomischer Sicht. Übrigens: Diese Annuitätenmethode liefert die gleichen Bewertungen wie die Kapitalwertmethode, sie ist aber für die meisten Bauherren etwas leichter zu verstehen.

Wie steht eigentlich die Ölpreiseinschätzung von 2006 heute (2022) da?

Im Gegensatz zu vielen „Lesern aus der Glaskugel“ die sich schon lange nicht mehr getraut hatten, etwas zur Energiepreisentwicklung zu sagen, haben wir uns in diesem Artikel 2006 getraut, die (jetzt unveränderte!) obige Einschätzung zu geben, natürlich mit aller Vorsicht: „So wagen wir hier eine Fortschreibung der mittleren Energiepreistrends; wohlgemerkt, keine Prognose, aber eine begründete Extrapolation auf der Basis der zuvor gegebenen Analyse.“ Wie steht diese jetzt, 16 Jahre später, eigentlich da? Abb. 2 zeigt den Vergleich.

Abb. 2: Vergleich der Einschätzung mit der bisherigen Ölpreisentwicklung.

Die sehr stark politischen und Weltmarkteinflüssen ausgesetzten kurzfristigen „aufs und abs“ konnten auch wir selbstverständlich nicht „vorhersehen“.6) Das hatten wir auch immer betont (die Bankenkrise 2009 hatte sicher auch einen Einfluss - dass diese kommen würde, war vielen Ökonomen klar. Der genaue Zeitpunkt jedoch nicht. Ähnliches gilt für die heute noch nicht wirklich einschätzbaren Auswirkungen der Covid-19-Pandemie). Es ist von daher geradezu überraschend, dass die Werte (bis auf den Peak von 2012) fast innerhalb der Ober- und Untergrenzlinie geblieben sind und der mittlere Trend sich als ziemlich gut zutreffend erweist. Die starken kurzfristigen und politisch bedingten Schwankungen sollten ein weiterer Grund sein, auch ökonomisch nachhaltigere Lösungen als importierte fossile Energieträger zur Basis unseres Energiesystems zu wählen. Mit der Energiewende ist das jetzt auf dem Weg - längerfristig wird die Energie in Deutschland überwiegend aus eigener erneuerbarer Erzeugung stammen. Und, so unsere Einschätzung, sie wird weiterhin im Bereich des hier angegebenen Preisniveaus (für Heizwärme im Winter; hier Preis für 1000 kWh) liegen. Der verbesserte Wärmeschutz bleibt vor diesem Hintergrund die weitaus wirtschaftlichste Option.

Siehe auch

Vorhergehende Abschnitte

Nachfolgende Abschnitte

Literatur

[IEA 2001] Internationale Energie Agentur: World Energy Outlook; IEA-Press, 1. edition, Oct. 2001

1)
vor allem der Flächenbedarf ist hier nicht vernachlässigbar
2)
die produzieren nämlich mindestens soviel erneuerbare Energie, wie sie verbrauchen
3)
Den Effektivzins muss die Bank ausweisen - das macht die Kreditangebote vergleichbar, denn es sind viele Parameter 'verstellbar', Zahlungsfristen, Zinsstundung, Auszahlung, Tilgungsanteile,… mit dem Effektivzins wird das alles transparenter
4)
Natürlich können hier verschiedene Akteure unterschiedliche Auffassungen haben: Am besten verwendet der Berater hier eine Einschätzung, die vom Investor geteilt wird. Hinweis: In der Vergangenheit wurde die Energiepreisentwicklung meist gewaltige unterschätzt - das liegt am Wunschdenken aber auch daran, dass alle Energieanbieter ihr jeweiliges Angebot für die Zukunft attraktiv erscheinen lassen wollen. Solange dazu keine Garantie gegeben wird, ist die Baufamilie gut beraten, da eher skeptisch zu sein
5)
geht aber auch für andere Barwerte
6)
Oha! Im März 2022 ist durch den von Russland geführten Krieg wieder einmal der Energiepreis völlig aus dem Ruder gelaufen. Das ist eine stets bestehende Gefahr, wenn ein Bezieher nahezu vollständig von einem Lieferanten abhängig ist - und, ja, eigentlich hätten wir das doch gelernt haben müssen. Vielleicht lernen wir es jetzt
grundlagen/wirtschaftlichkeit/wirtschaftlichkeit_von_baulichen_energiesparmassnahmen/methode_der_wirtschaftlichkeitsrechnung.txt · Zuletzt geändert: 2022/03/30 13:26 von wfeist