Beurteilung der Gesamtwirtschaftlichkeit unterschiedlicher...

Beurteilung der Gesamtwirtschaftlichkeit unterschiedlicher energetischer Gebäudestandards

Climatic Town - Energiestadterneuerung

Ansätze zur Steigerung der Energieeffizienz kommunaler Objekte

25. April 2017, Bautzen

Referent: Uwe Kluge, Sächsische Energieagentur – SAENA GmbH

Climatic Town - Energiestadterneuerung 25. April 2017

Beratertelefon: 0351 - 4910 3179 - [email protected] - www.saena.de Seite 2

Vorstellung des Bewertungssystems für die Gebäudebezogene

Kosten im Lebenszyklus gemäß BNB Steckbrief 2.1.1

• Gebäudebezogene Kosten im Lebenszyklus

• Berechnungsmethode



Planungs- und Errichtungsphase

z.B.

Gesetzliche Vorgaben (ENEV, …)

Investitionskosten

Finanzierungskonditionen

Qualität der Bauausführung

Nutzungs- und Rückbauphase

z.B.

Jährliche Energiepreissteigerung

Inflation

Wartungs-, Betriebskosten

Reinigung !!! Sehr

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Relevanz und Zielsetzung



Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen im Bereich Energie

„Im Bereich der Energieeffizienz von Gebäuden existieren bereits eine Reihe verschiedener Betrachtungsmodelle

für die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit der energetischen Qualität eines Gebäudekonzeptes.“

Referenzgebäudeverfahren lt. ENEV (DIN 18599) § 25 ENEV – Befreiung bei Unwirtschaftlichkeit VwV Energieeffizienz VDI 2067; VDI 2054 ……

„Durch die Einsparungen der laufenden Kosten müssen sich die investiven Mehrkosten refinanzieren lassen.“



Beschreibung Lebenszykluskosten von Gebäuden

Planungsphase Realisierungsphase Nutzungsphase Rückbauphase

Pro

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Betreibung

Instandhaltung

Teilrückbau

Betrachtungszeitraum lt. BNB 50 Jahre

!! i.d.R. gibt die Komponente mit der längsten Lebensdauer den Betrachtungszeitraum vor




Kostenarten im Überblick

• Herstellungskosten – KG 300 + 400 nach DIN 276

• Nutzungskosten nach DIN 18690:

• KG 311 Wasserversorgung

• KG 312 – 316 Energie

• KG 321 Abwasser

• KG 331 Unterhaltsreinigung

• KG 332 Glasreinigung

• KG 352 Inspektion/ Wartung der Baukonstruktion

• KG 353 Inspektion/ Wartung der TGA

• KG 410 Instandsetzung der Baukonstruktion

• KG 420 Instandsetzung der TGA




Lebenszykluskostenanalyse

Betrachtungsmethode zur Bewertung der ökonomischen Gesamtsituation verschiedener Lösungsvarianten.

Projektaufgabe

Variante A Variante B Variante …

Formelle nicht projektspezifische Rahmenbedingungen:Bauordnung; Vergabeordnungen der Länder; spez. Förderquoten;Gewählte Art des Wettbewerbs; gewähltes Ausschreibungsverfahren; ….

Reinigungskosten, Verzinsung,

Energiekosten, Errichtungskosten, Rückbaukosten, Wartungskosten,

Ersatzinvestition, und, und, und …..



Methodik gemäß BNB - Steckbrief 2.1.1

• Bewertung mittels einer Lebenszyklusanalyse nach der

Barwertmethode

• Herstellungskosten KG 300 + KG 400, Bauteile sind vorgegeben,

• Endenergie / Nutzungskosten der DIN 18 960, Angaben

aus Anlage 3

• Randbedingungen Ver- und Entsorgungskosten nach Anlage 3

• Reinigungskosten nach vorgegebener Formel, Angaben aus Anlage 1

• Inspektion + Wartung (keine Bedienung), Angaben Anlage 2



Grundprinzipien von Wirtschaftlichkeitsberechnungen

Investition (Auszahlung)

Maßnahme mit Einzahlungsüberschüssen

Variante 1

Variante 2

Variante ...

Maßnahme

ohne Einzahlungsüberschüsse

Variante 1

Variante 2

Variante …

Maxim

ieru

ng

Ein

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chüsse

Min

imie

rung

Lebenszyklu

skoste

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• Kostenvergleich

• Gewinnvergleich

• Rentabilitätsberechnung

• Amortisationsberechnung

Investitionsbewertungsverfahren

Kostenrechnerische Verfahren

Finanzmathematische Verfahren

Implizite Verfahren

Explizite Verfahren

• Kapitalwert

• Annuitäten

• Zinsfuß

• vollständiger

Finanzplan

• u.a.

Methode lt. BNB Steckbrief Barwertmethode

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Grundprinzipien von Wirtschaftlichkeitsberechnungen



Methode –Kapitalwertmethode

Berücksichtigung von Zinsen in der Berechnung Bsp.: Kapitalwertmethode

„Abzinsung aller kontinuierlichen und diskontinuierlichen Zahlungen innerhalb des Betrachtungszeitraumes auf den Anfangszeitpunkt der Betrachtung“

A0

BZ1

Z2Z3 Zt…

t in a1 2 3 T

T

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t

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00

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nszinsKalkulatioi

gsjahrBetrachtunim

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tZeitpunktzumnInvestitioA

tKapitalwerK

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00

Barwert



Methode –Kapitalwertmethode

„Eine Investition löst in einem Betrachtungszeitraum eine Folge von Zahlungsströmen (Ein- und Auszahlungen) aus“

Fall 1: Im Falle von Einzahlungen ist das Projekt mit dem höchsten Kapitalwert das Wirtschaftlichste

Fall 2: Bei Projekten ohne Einzahlungen ist das Projekt mit dem kleinsten Kapitalwertbetrag (*1) zu wählen.

(*1) – Hier wird vom mathematischen Begriff Betrag (also immer positiv) gesprochen!

T

t t

t

i

ZAK

00

1



Methode – Barwertmethode lt. BNB

Berücksichtigung von Zinsen in der Berechnung

„Betrachtung wie Kapitalwertmethode jedoch überwiegend Auszahlungen im Betrachtungszeitraum; alle Auszahlungen

vom Vorzeichen positiv “

Z1

Z2Z3

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t in a1 2 3 T

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i

ZB

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1:SteckbriefBNBlt.Formel


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gsAnschaffunderBarwertB

BarwertB

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Bi

B0



Methode – Barwertmethode lt. BNB

Festlegungen für Preissteigerungen und Diskontierungssatz lt. Anlage 4 BNB:

Allgemeine jährliche Preissteigerung: 2 % p.a.

Diskontierungssatz: 1,5 % p.a.

Jährliche Preissteigerung

Heiz- und Elektroenergie: 5 % p.a.

T

it

t

i

CC

00




Grundprinzipien von Wirtschaftlichkeitsberechungen

Berücksichtigung von Zinsen in der Berechnung Bsp.: Annuitätenmethode

„Der Kapitalwert einer Investition wird auf die Nutzungsdauer so verteilt, dass die Zahlungsfolge aus Einzahlungen und Auszahlungenin konstante Raten pro Periode (Annuität) umgewandelt wird. “

A0

Ba…

t in a1 2 3 T


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gsjahrBetrachtunim

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undEinderDifferenzZ

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Annuitäta

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i

ZAa

K



Grundprinzipien von Wirtschaftlichkeitsberechungen

Kapitalwertmethode – Sonderform „ausschließlich Auszahlungen“

im Betrachtungszeitraum

alternative Erklärung:

„ In diesem Fall entspräche der Barwert aller Zahlungen der

Summe, die zu Beginn eines Betrachtungszeitraumes zum

festgelegten Zinssatz angelegt werden müsste, um die in der

Laufzeit anfallenden kontinuierlichen und diskontinuierlichen

Zahlungen begleichen

zu können.“



Methode – Kostenarten eines Gebäudes lt. BNB

Planungs- und Realisierungsphase

Herstellungskosten

Kosten für Ersatz

Nutzungsphase

Nutzungskosten

Rückbauphase

Rückbau-/Verwertungskosten

nach DIN 276; KGR 300+400 Phase Kostenermittlung bzw. Kostenfeststellung gemäß Anlage 1 BNB

Energiekosten nach DIN 18599

Ver- und Entsorgungskosten (Wasser; Abwasser, Regenwasser nach DIN 18960)

Reinigungskosten nach Anlage 2; BNB

Bedienung, Wartung und Inspektion TGA nach Anlage 3 BNB bzw. AMEV und VDI 2067 T1

Instandsetzung TGA nach Anlage 3; BNB bzw. VDI 2067

Instandsetzung von Bauteilen nach BBSR-Tabelle

Keine Berücksichtigung lt. BNB



Methode – Kostenarten eines Gebäudes

Herstellungskosten nach DIN 276



Investition

Nutzung





Nur 2. Ebene DIN 276 erforderlich






Nutzungskosten nach DIN 18960

Versorgungskosten - Energiekosten

Endenergiebedarf Heizung

Endenergiebedarf Warmwasserbereitung

Endenergiebedarf Klimatisierung

Endenergiebedarf Beleuchtung

Hilfsenergie

Endenergiebedarfs-werte aus Steckrief

1.2.1 und 1.2.2(Berechnung nach

DIN 18599)



Spezifische Kennwerte für Energie

Spezifische Kennwerte für Wasser, Abwasser

und Regenwasser

Energiepreis ggfs. an reale Werte anpassen !!!



Versorgungskosten - Energiekosten





Z1

Z2Z3

Zt…

t in a1 2 3 T

T

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tT

t t

t

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CC

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ZB

0000

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gsjahrBetrachtunim

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tt

t

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0

Bi

B0

Beispielrechnung Barwert



Ermittlung des Barwertes von Energiekosten

Beispiel: Barwert einer kontinuierlichen Zahlungsreihe (Energiekosten)

geg.:

Betrachtungszeitraum: T = 10 Jahre

Endenergiebedarf Strom: 2.272 KWh/a

Endenergiebedarf Heizung: 6.620 kWh/a

Energieträger Heizung: Erdgas

Spez. Stromkosten: 0,23 €/kWh

Heizwert Hi Erdgas: 10,4 kWh/m³ lt. Anlage 4 BNB

Kosten Erdgas: 0,75 €/m³

Preissteigerung Energie fE : 5 % p.a.

Discountsatz i: 1,5 % p.a.

ges.:

Energiekosten AE,0 bei t=0

Barwert





1.Energiekosten AE,0 zum Zeitpunkt t=0:

€/a1.000 €/a999,96477,40€/a€/a522,56 AAA

€/a477,40€/m³0,7510,4KWh/m³

6.620kWh/aA

€/a522,56 €/KWh0,23 x KWh/a 2.272A

AAA

HeizungStromE,0

Heizung

Strom

HeizungStromE,0





2. Berechnung der Einzelbarwerte:

2.1 Berücksichtigung der Preissteigerung Energie

Beispiel Berechnung der Preissteigerung Energie im Jahr 1:

ttEtE

t

EtEtE

AA

fAA

05,01

1

),(,

),(,

0

0

€050.1

05,01€000.1

1,

1

1,

E

E

A

A





2. Berechnung der Einzelbarwerte:

2.2 Ermittlung der Einzelbarwerte

Beispiel Barwert Energiekosten im Jahr 1:

ttE

t

T

t t

tA

Ci

CC

015,01;

1

,

10

€48,0341.

0,0151

1.050€C

11





Berechnung der Einzelbarwerte:

Jahr Energiekosten Barwert der Energiekosten0 1.000,00 € 1.000,00 €1 1.050,00 € 1.034,48 €2 1.102,50 € 1.070,15 €3 1.157,63 € 1.107,06 €4 1.215,51 € 1.145,23 €5 1.276,28 € 1.184,72 €6 1.340,10 € 1.225,57 €7 1.407,10 € 1.267,84 €8 1.477,46 € 1.311,55 €9 1.551,33 € 1.356,78 €10 1.628,89 € 1.403,57 €

Summe 14.206,79 € 13.106,95 €



€1.0

00,0

0

€1.0

50,0

0

€1.1

02,5

0

€1.1

57,6

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€1.2

15,5

1

€1.2

76,2

8

€1.3

40,1

0

€1.4

07,1

0

€1.4

77,4

6

€1.5

51,3

3

€1.6

28,8

9

€1.0

00,0

0

€1.0

34,4

8

€1.0

70,1

5

€1.1

07,0

6

€1.1

45,2

3

€1.1

84,7

2

€1.2

25,5

7

€1.2

67,8

4

€1.3

11,5

5

€1.3

56,7

8

€1.4

03,5

7

€13.106,95

€12.288,56

€11.407,14

€10.459,21

€9.441,10

€8.348,98

€7.178,79

€5.926,28

€4.586,96

€3.156,15

€1.628,89

€-

€2.000

€4.000

€6.000

€8.000

€10.000

€12.000

€14.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ermittlung der Barwerte kontinuierlicher Zahlungen

Energiekosten Barwert der Energiekosten dyn. Darstellung Barwertsumme

Bilanz im Jahr 0: Barwertsumme 13.106,95 € wird zu den finanzmathematischen Rahmenbedingungen angelegt [Zins 1,5 % p.a.; Preissteigerung Energie 5 %] abz. 1000 € Energiekosten im Jahr 0.

Bilanz im Jahr 10: 1.628,89 € sind noch vorhanden [Haben] abz. 1.628,89 € also 0,00



Kostenarten eines Gebäudes


Versorgungskosten – Kosten für Trinkwasser

Entsorgungskosten – Kosten für Abwasser

Trinkwasserbedarf

Aus Steckbrief 1.2.3 spez. Kostenansätze lt.

Anlage 3 BNB Abwasseranfall

Schmutzwasser

Regenwasser



4.) Methode – Kostenarten eines Gebäudes

4.2. ) Nutzungskosten nach DIN 18960

4.2.3) Reinigungskosten

4.2.4) Bedienung, Inspektion und Wartung

Reinigungskosten lt. Anlage 1 BNB

Bedienung, Inspektion und Wartung lt. Anlage 2 BNB



Kostenarten eines Gebäudes


Bedienung, Inspektion und Wartung

Kosten für Inspektion und Wartung der Baukonstruktion – KGR 300

Wartung/ Inspektion 0,1 % der Investition nach DIN 276 p.a.

Ersatzinvestition Nutzungsdauer von Bauteilen lt. BNB

Nutzungsdauer/ Wechsel in Betrachtungszeitraum



Ers

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investition a

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Beispielrechnung Barwert



Z1

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t in a1 2 3 T

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gsjahrBetrachtunim

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0

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B0



Ermittlung des Barwertes von Ersatzinvestitionen

Beispiel: Barwert einer diskontinuierlichen Zahlungsreihe (Ersatzinvestition)

geg.:Betrachtungszeitraum: T = 30 JahreNutzungsdauer der Komponente: 15 JahreInvestition A0 zum Anschaffungszeitpunkt t=0: 1000 €Allgemeine Preissteigerung fa : 2 % p.a.Discountsatz i: 1,5 % p.a.

ges.:Barwert



Ermittlung des Barwertes von Ersatzinvestitionen



Grenzen von Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen mit einheitlichem Kalkulationszinssatz

Bei den dynamischen Wirtschaftlichkeitsbetrachtungmethoden mit einheitlichem Kalkulationszinssatz ( Kapitalwertmethode; Annuitätenmethode, interne Zinsfußmethode, etc.) wird aus verschiedenen Varianten die für den jeweiligen Fall wirtschaftlichste Variante berechnet.

!!!! Keinesfalls dürfen jedoch die berechneten Ergebnisse der „besten“ Lösung für haushalterische Prognosen, reale Gewinne, mögliche Tilgungen o.ä.

verwendet werden.Begründung:

• In der Realität sind die Zinssätze für angelegte und aufgenommene finanzielle Mittel nicht identisch.

• Finanzierungen verschiedener energetischer Standards erfolgen durch diverse Fördermöglichkeiten mit verschiedenen Darlehenszinssätzen und Laufzeiten

• etc.

Für exakte Projektbewertungen sind z.B. sogenannte vollständige Finanzpläne zu verwenden.

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