· Fachbeitrag · Erneuerbare-Energien-Gesetz
Berechnung möglicher Energieeinsparpotenziale - Investitionsrechnungen beim Energiemanagement
von Benjamin Wagner, Kommunal- und Unternehmensberatung Robert Roller, Berlin
| Ein professionelles Energiemanagement einzuführen und hoch spezialisierte Fachkräfte anzustellen, rentiert sich in den meisten Fällen nur für energieintensive Unternehmen. Trotzdem gibt es die Möglichkeit, auf Basis der dynamischen Methoden der Wirtschaftlichkeitsrechnung, einfache Berechnungen zu möglichen Energiesparpotenzialen zu erstellen. Grundsätzlich kann man dies mit den zur Verfügung stehenden Mitteln wie MS Excel und einer Recherche im Internet bewältigen. Dies gilt ebenso für den Privathaushalt. |
1. Die dynamische Investitionsrechnung
Um als Unternehmen in den Genuss der „Sonderregelungen für stromintensive Unternehmen“ zu kommen, wird u.a. ein jährlicher Mindestverbrauch von 1 GWh Strom vorausgesetzt. Erst dann hat das Unternehmen Anspruch auf einen Erlass oder eine Ermäßigung der EEG-Umlage. Für die wenigsten mittelständischen Unternehmen dürfte das zutreffen. Privathaushalte haben ohnehin das Nachsehen. Nichtsdestotrotz sind steigende Energiepreise für viele Bürger und mittelständische Unternehmen ein immer größer werdender Kostenfaktor.
Da sich Investitionen naturgemäß erst über einen Zeitraum von mehreren Jahren oder gar Dekaden refinanzieren, bieten sich von vornherein die dynamischen Verfahren an. Diese berücksichtigen Zahlungsabflüsse und -zuflüsse in den jeweils folgenden Jahren sowie die Auswirkungen von Preissteigerungen und Renditeerwartungen.
Anhand eines Beispiels wird im Folgenden der Einstieg in die dynamische Investitionsrechnung erläutert. Anhand von verschiedenen Investitionen werden erste Vorbetrachtungen, Abläufe und auch Fallstrike, die es zu beachten gibt, aufgezeigt. Ein Anstieg in der Komplexität muss jedoch nicht automatisch zu unlösbaren Formelverstrickungen führen. Die verschiedenen Variablen auseinanderzuhalten, macht den Großteil der Arbeit aus.
Grundsätzlich bietet es sich an, möglichst einfache Modelle aufzustellen. Den Komplexitätsgrad kann man nachträglich jederzeit erhöhen.
2. Anregungsphase und Zielstellung
Der Wunsch nach Investition in die energetische Sanierung kann aus ganz unterschiedlichen Situationen erwachsen. Für gewöhnlich aber sind es äußere Zwänge, die zum Handeln animieren und so eine Sichtung der Sachlage erzwingen. Bei Gebäuden kann dies in Form der „Ersatzinvestition“ geschehen. Das Dach des Gebäudes muss erneuert, Fenster ausgetauscht oder ein veralteter Heizkessel ersetzt werden. Die Sichtung animiert dann zugleich zu einer „Rationalisierungsinvestition“. Diese zielt zwar per Definition vorerst darauf ab, Kapazitäten zu erweitern oder einzusparen - hier am Beispiel von elektrischer Energie oder von Heizenergie - kann aber auch dahingehend ausgelegt werden, inwieweit sich aus den Unannehmlichkeiten einer Sanierung auch Mitnahmeeffekte realisieren lassen. Dieser Mitnahmeeffekt besteht darin, anfallende „Ohnehinkosten“ effektiv zu nutzen.
Anfangspunkt jeder Berechnung ist und bleibt die Frage, „Was ist das Ziel meiner Berechnung?“ In diesem Fall ist es die konkretisierte Suche nach der Antwort, „Soll ich investieren, oder nicht?“. Diese und keine andere Frage sollte man sich stellen, denn die Floskel „Glaube keiner Statistik, die du nicht selber gefälscht hast.“, behält ihre Gültigkeit. So sind die Fragen nach der Amortisationszeit, Steuereinsparungen oder eventuellen Mietpreisauswirkungen allesamt nachrangig, da durch eine Priorisierung darauf die Ausgangslage der Berechnung verfälscht würde. Nichtsdestotrotz bleiben die Fragen danach von Relevanz, müssen ihren Platz in der Berücksichtigung der Berechnung aber erst noch finden.
Im folgenden Beispiel zu den Leuchtmitteln soll die Frage lauten: „Welche der Leuchtvarianten erzeugt die niedrigsten Kosten über die Dauer der Nutzung?“ Ziel ist es, die Variante mit den niedrigsten „Projektkosten“ zu ermitteln.
3. Suchphase: Habe ich auch nichts vergessen?
Bei einem Vergleich muss man strikt auf die Daten achten, die als Ausgangspunkt dienen. Wenn nicht alle einflussnehmenden Faktoren berücksichtigt werden, kann das zu falschen Ergebnissen führen.
Nicht die Frage, ob das Licht angenehm warm oder die Form der Birne ästhetischen Ansprüchen genügt, ist zu ergründen. Relevant sind die Angaben der Industrie zur erzeugten Lichtmenge eines Leuchtmittels (Lichtleistung), der Lebensdauer und des Stromverbrauchs. Als Verbraucher ist man es gewohnt, von der Helligkeit einer Glühbirne in Watt zu reden. Dabei ist es schon vielen passiert, dass die neue, teurere Energiesparlampe einem in der Lichtausbeute irgendwie dunkler erscheint (Werbung: „Entspricht 60 W-Glühbirne“).
PRAXISHINWEIS | Die Helligkeit einer Glühbirne muss auf der Verpackung angegeben werden. Zum Vergleich, eine 60 Watt-Glühbirne erzeugt eine Lichtleistung von ca. 700 Lumen. Je nach Hersteller und Produkt wird diese Leistung mit 11 Watt oder nur mit 6 Watt Stromverbrauch erreicht. Ob diese Angaben verlässlich sind, darauf haben Verbraucher im Moment der Kaufentscheidung allerdings keinen Einfluss. Es empfiehlt sich aber auf diese zurückzugreifen, da sie zumeist Ergebnis genormter Prüfverfahren sind. |
Die Leuchtmittel müssen die gleiche Leistung bringen. Sie müssen somit die gleiche Lichtleistung erzeugen und auch gleichlang am Tag leuchten, hier 800 Lumen und 8 Stunden täglich. Ein Unterschied ergibt sich dann in der individuellen Lebensdauer und dem Preis.
4. Problematik des Preisanstiegs
Das schwierige und doch nötige an einer Berechnung über mehrere Jahre hinaus ist, dass man, von Geldwerten ausgehend, nicht mit fixen Werten rechnen kann. Die Berechnung ist der Marktrealität unterworfen und zeigt u.a. auf, dass die Preise für fast alle Waren und Dienstleistungen ansteigen. Am eingängigsten ist dabei der Begriff Inflation. Dieser spiegelt einen sogenannten „Warenkorb“, der sich, über ein Jahr hinweg gesehen, in Deutschland zurzeit um genau 1,5 % (Stand August 2013) verteuert. Das Problem daran ist, dass dieser Warenkorb die Preisanstiege für Autos, Gemüse, Fernseher, Schuhe, Milch und vielen anderen Alltagswaren aber auch Dienstleistungen enthält, gewichtet und dann in diesem einen Wert gerinnen lässt.
Für spezielle Preisanstiege muss sich der interessierte Kunde selbst die Mühe machen und auf die sogenannten Index-Tabellen des Deutschen Statistischen Bundesamts zurückgreifen. Unter: www.destatis.de folgt man dem Pfad Zahlen&Fakten / Preise und kann so die benötigten Preisindextabellen heraussuchen.
Für die folgende Recherche genügt es, in das Suchfeld „Energiepreise“ einzugeben. Aus der Übersicht wählt man „Daten zur Energiepreisentwicklung - Lange Reihe“. Eine Excel-Tabelle steht zum Download bereit. Um am Beispiel von Strom den Preisanstieg im Energiebereich berechnen zu können, wählt man das Tabellenblatt „5.9.1 Strom-Indizes“. In Zeile 107 findet man den „Index der Verbraucherpreise“.
Abb. 1: Verbraucherpreisindex Strom
Da die Beispielberechnung einen Zeitraum von ca. zehn Jahren betrachtet, sollte man wenn möglich, genau so weit in die Vergangenheit sehen, wie man versucht, in die Zukunft zu schauen.
Will man also wissen, wie sich der Preis für Strom in den nächsten zehn Jahren entwickelt, so sollte man auf die Entwicklung der letzten zehn Jahre schauen. Bei Brennstoffen bietet es sich zusätzlich an, Werte aus Nicht-Wintermonaten zu wählen, um die besonders dann auftretenden, teils starken Schwankungen zu glätten.
In den entsprechenden Index-Tabellen sind keine Realpreise, sondern Verhältniswerte zu finden. Die meisten Tabellen wurden für das Ausgangsjahr 2005 auf den Ausgangsindize 100 gesetzt. Dem entgegen stellt man den zuletzt verfügbaren Bezugsindize.
Abb. 2: Bezugsindize
Geben Sie zuerst die Daten aus Abb. 2 und dann in die Zelle B6 folgendes ein: =B3/B2. In Zelle B7: =B5-B4 und in B8: =B6^(1/B7)-1. B8 wird als Dezimalwert angegeben. Eine Formatierung als Prozentwert und zwei Nachkommastellen zusätzlich zeigen uns auf, dass der jährliche Preisanstieg über die letzten zehn Jahre für Strom bei 5,75 % liegt. Die Auswirkungen von Zins und Zinseszins sind in dieser Formel berücksichtigt. Für die Berechnung der Preisanstiege für Heizöl oder Erdgas bspw. verfährt man simultan mit den entsprechenden Indizes. Die ersten vier Werte müssen herausgesucht werden, die Formeln in Zeile 6, 7 und 8 können nach rechts kopiert werden.
5. Einstieg in die Wirtschaftlichkeitsrechnung per Vergleich
Energiesparlampen sind teurer als Glühbirnen. LED-Lampen übertreffen die Energiesparlampen wiederum um ein Vielfaches im Anschaffungspreis. Auch wenn Gesetze der EU für die meisten Glühbirnen schon ein Verkaufsverbot ausgesprochen haben, so kann man nachträglich trotzdem einmal einen Vergleich der verschiedenen Investitionen anstreben. Die Entscheidung der EU fußt nach eigener Aussage zumindest auf dem Energiespargedanken. Doch ob das für den Endverbraucher monetär ebenfalls lohnend ist, ist nicht gesagt.
Man kann in einen x-beliebigen Baumarkt mit Lampen- und Leuchtmittelabteilung gehen oder die nötigen Ausgangswerte durch eine schnelle Internetrecherche ermitteln. Damit die Unterschiede nicht im Zehntel-Cent-Bereich liegen, wird von einer gekauften Stückzahl von zehn ausgegangen. Die Lampen haben eine E27-Fassung und erzeugen jeweils ca. 800 Lumen Lichtstrom. Da die Nutzungsdauer der LED das Dreifache von der der Energiesparlampe beträgt, benötigt man also dreimal so viele Energiesparlampen.
Man würde die Lampen nicht alle zu Beginn kaufen, sondern immer erst dann, wenn die alten Lampen ausfallen. In einer dynamischen Wirtschaftlichkeitsberechnung ist das besonders wichtig, da davon auszugehen ist, dass speziell solche Produkte über die Jahre günstiger werden. Der Stromverbrauch pro Energiesparlampe liegt bei 15 Watt und bei der LED bei 10 Watt. Geben Sie folgende Werte in exakt die gleichen Zellen in MS Excel ein, damit Sie die gleichen Formeln nutzen können.
Abb. 3: Ausgangsdaten
Zur Berechnung muss die Lebensdauer in eine Nutzungsdauer in Jahren bis zum Neukauf der LED (längste Lebensdauer) errechnet werden. Dazu muss man als Voraussetzung festlegen, wie viele Stunden eine Lampe am Tag brennt und somit im Jahr.
Abb. 4: Hilfsdaten
Geben Sie in B6 Folgendes ein: =8*365 und dasselbe auch in C6. Dadurch können wir die Nutzungsdauer berechnen. Geben Sie in B7 =B3/B6 und in C7 =C3/C6 ein. Der jährliche Preisanstieg für Strom in B8 sind die bereits errechneten 5,75 % über einen betrachteten Zeitraum von zehn Jahren. In B9 geben wir 5 % als Zinssatz ein. Mit diesem Wert werden Zahlungen in der Zukunft abgezinst. Damit wird u.a. die Geldentwertung dargestellt.
Die Anschaffung weiterer Lampen zu einem späteren Zeitpunkt zum gleichen Preis wie heute hat dann nicht mehr den gleichen Gegenwert wie eine Anschaffung heute. Es wird der sogenannte Barwert errechnet. Dieser zeigt an, welchen Gegenwert eine Zahlung von zum Bsp. 100 EUR in zehn Jahren heute hätte.
Nimmt man die aktuelle jährliche Inflation von rund 2 % als Zinssatz, so ergibt sich ein aktueller Gegenwert von nur noch ca. 82 EUR. Die Berechnung der Abzinsung folgt.
Abb. 5: Ausgangsdaten nach Recherche und Aufarbeitung
Für die weitere, jahresgenaue Berechnung geben Sie Folgendes ein:
Abb. 6: Vorbereitung für die jahresgenaue Berechnung
Führen Sie unter A15 die Zahlenfolge weiter bis zum Jahr 9 und geben danach 10,27 ein. Es sollen die Auszahlungen durch Stromverbrauch und Neukauf der Energiesparlampen alle 3,42 Jahre über die Nutzungsdauer der LED dargestellt werden. Der Zeitpunkt Null in A13 wird im Buchhaltungsformat durch die „Buchhalternase“ dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt stehen die Anfangsinvestitionen, also die jeweils zehn Lampen. Schreiben Sie in B13 = B2 und in C13 = C2.
Um den jährlich steigenden Stromverbrauch zu berechnen, benötigt man den sogenannten Aufzinsungsfaktor. Die Höhe der Anfangszahlung spielt dabei keine Rolle, entscheidend ist der Faktor, mit dem multipliziert wird. Die Formel lautet: qn=(1+i/100)n. Der Aufzinsfaktor zum Zeitpunkt n ist die Erhöhung der aktuellen 100 % um den Zinsanstieg i. Dieser wird berechnet über die Laufzeit n in der Potenz. So muss der jährliche Stromverbrauch mit dem aktuellen Strompreis pro Kilowattstunde multipliziert werden und dieser dann mit dem Aufzinsfaktor für das aktuelle Jahr. Geben Sie in B14 folgende Formel ein =B$6*B$4*B$5*(1+$B$8)^$A14 und kopieren diese nach rechts in C14 und dann nach unten bis in Zeile 23. Das Ergebnis zeigt die tatsächlichen Zahlungen für den Stromverbrauch für die jeweilige Lampentechnologie. Allerdings müssen im Jahr 4 und im Jahr 7 die zusätzlichen Käufe der Energiesparlampen berücksichtigt werden. Gehen Sie in die Formeln in Zelle B17 und B20 und ergänzen Sie diese um +B2.
Im nächsten Schritt müssen diese Werte abgezinst werden. Geben Sie in D13 die Formel für den Abzinsfaktor ein, um die Geldentwertung bezüglich der Auszahlungen darstellen zu können =1/(1+$B$9)^A13 und kopieren Sie diese bis in Zeile 23. Nun werden die Barwerte für die jahresgenauen Auszahlungen für die jeweilige Lampentechnologie berechnet. Geben Sie in E13 Folgendes ein =B13*$D13, kopieren diese Formel nach rechts in F13 und kopieren alles bis in Zeile 23 nach unten. So erhält man die Barwerte für die einzelnen Nutzungsjahre. In Zelle E24 ziehen Sie die Autosumme von E13 bis E23. Zum Vergleich benötigen wir dieselbe Autosumme in F23. Sofern Sie alles richtig eingegeben haben, ergeben sich folgende Werte: Über 10,27 Jahre entstehen für die parallele Nutzung von zehn Lampen bei den Energiesparlampen Kosten in Höhe von 1.239,25 EUR, während für die LED-Lampen Kosten von nur 939,35 EUR entstehen. Diese beiden Werte sind die Projektkostenbarwerte. Sie geben uns an, was unser Projekt, zehn Lampen parallel zu nutzen, über die Laufzeit von 10,27 Jahren an Kosten verursacht. Beim Vergleich der Ergebnisse entscheidet man sich in einer Wirtschaftlichkeitsberechnung für die kostengünstigere Alternative.
Abb. 7: Die Projektkostenbarwerte als Investitionsentscheidung
Für eine nachträgliche Überprüfung bezüglich der Einsparungen bei Glühbirnen verteilen Sie folgende Ausgangswerte und überschreiben einfach die der Energiesparlampe. Die Anschaffungskosten für zehn Glühbirnen 60 W liegen bei 9,99 EUR. Die Lebensdauer liegt bei 1.000 Stunden. Zum Vergleich, die LEDs halten 30.000 Stunden. Die Lichtausbeute ist etwas geringer als bei den oben genannten Beispielen, soll aber nicht die gewichtige Rolle spielen. Der Stromverbrauch liegt bei 0,6 kWh. Sie können es sich einfach machen und die gesamten Anschaffungskosten zum Zeitpunkt Null einschreiben. Sie werden von den Einsparungen überrascht sein!
