Der Bundesumweltminister ist ein Grüner - inwiefern wirkt sich die ausgehandelte Öko-Steuerreform auf die Wirtschaftlichkeit von Energieerzeugungsanlagen aus dem Bereich der regenerativen Energien aus ?
Zu diesem Thema möchte der Autor eine neuartige Betrachtungsweise von regenerativen und konventionellen Systemen zur Diskussion stellen.
Eine konventionelle Heizungsanlage arbeitet nie wirtschaftlich ! Sie wandelt eine (zugekaufte) Energieform unter Verlusten in eine andere (hier: Wärme) um. Entsprechend werden diese Anlagen auch vom Verein Deutscher Ingenieure (VDI) eingestuft [5].
Energiegewinnungsanlagen mit regenerativem Charakter wandeln kostenlos bereitgestellte Energieformen - ebenfalls unter Verlusten - in nutzbare Formen um.
Der bisherige Vergleichs-Ansatz dieser Anlagen basiert auf der Annahme, dass durch die regenerativen Systeme ein Teil der konventionell erzeugten Energie ersetzt wird. Die eingesparte Energie führt im Allgemeinen zu einem schlechteren Auslastungsgrad von bestehenden Energielieferanten (Ausnahme: passend ausgelegte und gleichzeitig zu den regenerativen errichtete konventionelle Systeme). Gesellschaftliche Kosten der Emissionsvermeidung und der Beseitigung von Umweltschäden werden in keinem Falle berücksichtigt, obwohl nach Hohmeyer z.B. für die Stromerzeugung etwa 0,10-0,70 DM je gelieferter Kilowattstunde an externen Kosten entstehen. Das für die Erzeugung einer Kilowattstunde (kWh) Strom etwa 3,3 kWh Primärenergie eingesetzt werden müssen ist dagegen weitgehend unumstritten [1].
Die Berechnung der (regenerativen) Wärmegestehungskosten (Wg) erfolgt im Allgemeinen nach dem Zusammenhang :
Wg = (Investitionskosten x Annuitätsfaktor) / Jahresertrag,
wobei je nach Anschauung real erhältliche Fördermittel für die Investition (Zuschuss oder Zinsverbilligung) mit oder nicht eingerechnet werden.
Bei diesem Vergleich wird also der regenerative Energiepreis unter Einbeziehung der meisten relevanten Einflussfaktoren (Eintrag regenerativer Energie, Umwandlungsfaktor, Nutzungsdauer des Systems, Hilfsenergieverbrauch, Anschaffungs-, Finanzierungs- und Wartungs- und Instandhaltungskosten u.a.) berechnet.
Anschließend wird in der Praxis der Energiepreis der ersetzten Energiequelle herangezogen und die Wirtschaftlichkeit der Investition z.B. nach VDI 2067 [5] oder dem EU-Verfahren berechnet.
Bei einer sehr vereinfachten (und weitverbreiteten) Methode geht in den Energiepreis nur der Kaufpreis des Mediums für den Endverbraucher ein. Würden man so auch die Alternativ-Energien betrachten, stellt sich das Bild wie in Tabelle 1 dar:
| Energieträger |
Energieinhalt [kWh] |
Abgabepreis vor Ökosteuer [DM] |
AP |
EP |
Energiepreis
incl.Ökosteuer [DM/kWh] |
| Erdwärme |
1 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
| Sonnenenergie |
1 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
| Windenergie |
1 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
| Holz |
3220 /m³ |
50 /m³ |
50 /m³ |
0,016 |
|
| Holzpellets |
20 /kg (?) |
0,38 /kg |
0,38 /kg |
0,02 |
|
| Braunkohle |
5,4 /kg |
0,16 / kg |
0,03 |
||
| Steinkohle |
8,7 /kg |
0,26 /kg |
0,26 /kg |
0,05 |
|
| Heizöl L |
10,1 /l |
0,51 /l |
0,55 /l |
0,05 |
-> 0,054 |
| Erdgas H |
9,7 /m³ |
0,70 /m³ |
0,73 /m³ |
0,072 |
-> 0,075 |
| Flüssiggas |
26,2 /m³ |
2,10 /m³ |
2,10 /m³ |
0,08 |
|
| Fernwärme |
1 |
0,11 /kWh |
0,11 /kWh |
0,11 |
-> 0,111 |
| Nachtstrom |
1 |
0,13 /kWh |
0,15 /kWh |
0,13 |
-> 0,15 |
| Strom |
1 |
0,30 /kWh |
0,32 /kWh |
0,30 |
-> 0,32 |
Energiepreis = Abgabepreis pro Einheit / Energieinhalt pro Einheit (Stand: 3/99; Preise incl. MWSt. und ohne Tank- und Versicherungskosten) [1], [2]
In der Tat ein ungewöhnliches Bild ! Es gibt Energie zum Nulltarif ? Wohl kaum – aber mit diesem Ansatz zur Energiepreisberechnung kann man nur zum obigen Ergebnis gelangen ! Bereitstellungskosten (Grundpreise für den Anschluss, Anlieferungskosten, Miete für Speicher u.ä.) und Anlagenwirkungsgrade werden dabei teilweise oder nicht berücksichtigt. Völlig unberücksichtigt bleiben die Abschreibungskosten der konventionellen Anlage unter Berücksichtigung der Lebensdauer, Anschaffungs-, Finanzierungs-, Versicherungs- und Wartungskosten. Für den Zweck einer praktischen Vergleichbarkeit verschiedener Energiequellen scheint dieses Verfahren also ungeeignet.
Ein anderer Ansatz wäre, die realen Energiepreise der zu vergleichenden Systeme unter Hinzuziehung äquivalenter realer Einflussfaktoren zu ermitteln, um dann ggf. die Amortisationszeit für das regenerative System daraus zu berechnen. Dabei bietet sich an, bei Inanspruchnahme von Fördermitteln auch jeweils die Daten ohne Einbeziehung dieser Mittel zu berechnen. Die Verfügbarkeit und Höhe der - vor allem öffentlichen – Fördermittel unterliegt erfahrungsgemäß gewissen Schwankungen, so dass ein überregionaler Vergleich ohne Einbeziehung von Subventionen angestellt werden sollte (in Tabelle 2: Werte nach dem Doppel-Schrägstrich). Des weiteren empfiehlt es sich nicht (ebenfalls analog zum EU-Verfahren jedoch anders als die VDI-Richtlinie), spekulative Angaben über Preisänderungen in der Zukunft einfließen zu lassen. Nicht berücksichtigt wurden aus Vereinfachungsgründen der Stromverbrauch der Regeleinrichtungen aller Systeme, da diese in etwa gleichen Verbrauch und Laufzeiten haben; sowie etwaige anteilige Grundstückskosten.
Im Ergebnis dieses Ansatzes erhält man für Einfamilienhäuser (ca. 125 m² Wohnfläche, 4 Personen, 15 kW Heizleistung, Energiebedarf: ca. 30.000 kWh/a - also Altbestand) Energiepreise laut nachfolgender Tabelle - rechnet man Fördermittel für Energie- und Emissionssparmaßnahmen (z.B. 30 % für thermische Solaranlagen bzw. für Wärmepumpen 20 % Zuschuss und Zinssatz 4 %) in die Preise mit ein, stellt sich die Situation wie in Tabelle 2 vor dem Schrägstrich angegeben dar. Mit Hilfe dieser Energiepreise kann man nun leicht eine Amortisationsrechnung für einen beliebigen Anwendungsfall z.B. nach dem (ggf. dynamischem) EU-Ansatz aufmachen [3].
| Energielieferant |
Systemkosten [DM] |
Jahresbedarf |
Energiepreis [DM/kWh] |
| Holz (Holzvergaserkessel) |
13.000 |
16 m³ |
0,076 |
| Steinkohle |
8000 |
4400 kg |
0,077 |
| Holzpellets |
14.000 |
2300 kg |
0,092 |
| Erdgas H (Brennwertkessel) |
9500 |
4000 m³ |
0,108 |
| Erdgas H |
8700 |
4300 m³ |
0,109 |
| Heizöl L |
8000 |
4700 l |
0,123 |
| Fernwärme |
5000 |
31.000 kWh |
0,14 |
| Gas-Erdwärmepumpe |
36.000 |
1300 m³ |
0,155 // 0,21 |
| Nachtstrom |
3000 |
31.000 kWh |
0,17 |
| Solarthermie
15 m² WW:75% +Heizung:8% |
16.000 |
- 3800 kWh |
0,22 // 0,31 |
| E-Erdwärmepumpe |
31.000 |
8500 kWh |
0,23 // 0,27 |
| Solarthermie 5 m² WW:60% |
9000 |
- 2000 kWh |
0,23 // 0,33 |
| Strom |
3000 |
31.000 kWh |
0,34 |
| Flüssiggas |
10.000 |
6000 m³ |
|
| Windkraft 2,5 kW |
40.000 |
- 4000 kWh |
0,52 // 0,74 |
| Photovoltaik
2,2 kW EFH |
25.000 |
- 1900 kWh |
0,68 // 0,97 |
Energiepreis = Systemkosten * relative Annuität
/ (jährl. alternative Nutzenergie-Bereitsstellung * 100 %)
WW – Warmwasser(-deckungsbeitrag); EFH –
Einfamilienhaus
Preise incl. 16 % MWSt.
[mittlere Jahres-Nutzungsgrade - Gaskessel: 80
% ; Gasbrennwertkessel: 85 %; Ölkessel: 75 %; Fernwärme: 98 %; Flüssiggaskessel:
75 %; Kohleofen: 60 %; Stromheizung: 99 %; Holzvergaserkessel/Pelletofen: 65
%; Solarthermie WW: 40 %; Solarthermie WW + Heizbedarf: 34 %; Photovoltaik netzgekoppelt
4 Personen: 92 %; Wind: 75 %; Arbeitszahlen - Elektro-WP (zum Nachtstromtarif
betrieben): 3,5:1; Gas-WP: 3:1; Laufzeiten Ladekreis à 20 W: Solarkreispumpe
1400 h/a; Wärmepumpe, Ölpumpe, Pelletbeladung: 1600 h/a]
Als gemeinsam zugrunde gelegte Daten wurden
dabei angenommen:
Finanzierungszinsen 8%; Nutzungsdauer 20 Jahre;
Wartungskosten gemäß VDI-Richtlinie;
Anschlussgrundkosten – Strom, Fernwärme:
220 DM/a; Erdgas: 350,- DM
Schornsteininspektion / -reinigung (Holz, Kohle,
Gas, Öl): 120 DM/a
Ascheentsorgung (Holz, Kohle): 220 DM/a;
Versicherungsprämie oberirdischer Öltank: 220
DM/a;
Systemschnittstelle: Eingang Lastkreis;
Bei den geförderten Energiepreisen wurde für solare, Wind- und Wärmepumpen-Systeme neben der Förderung von 30 bzw. 20 % auch der günstige KfW-CO2-Kredit mitberücksichtigt.
Zum Verständnis sei hinzugefügt, dass die thermischen Solarsysteme mit angenommenen 5 bzw. 10 m² Kollektorfläche natürlich nicht als monovalente Wärmeversorgung betrachtet werden können - im Gegensatz zu den anderen thermischen Systemen. Sie stellen Energie als prozentualen Anteil am Gesamtbedarf bereit. Hier bietet sich ökologisch sinnvoll die Unterstützung mit einer Wärmepumpe, einem Holzvergaser- oder Gas-Brennwertkessel an. Gleiches gilt für die hier nur zu Vergleichszwecken aufgeführten Wind- und Photovoltaikanlagen, die beide (ohne die Anwendung besonderer Stromspartechniken) als netzgekoppelte Systeme betrieben werden sollten.
Betrachtet man die gleiche Situation für einen Neubau mit etwa halbiertem Heizenergiebedarf (und realistisch 10 % niedrigeren Systemkosten nur bei Öl-, Gas- und Wärmepumpensystemen; bei sonst gleichen Randbedingungen), so ergeben sich für alle Systeme generell höhere Energiepreise als bei dem Altbestandshaus: siehe Tabelle 3. Das erklärt sich durch den geringeren Einfluss der Abgabepreise der Energieträger und steigenden Einfluss der System- und jährlichen Anschluss- bzw. Wartungskosten. Bei geringer werdendem Energiebedarf stehen also tendenziell Systeme mit geringen System- und Fixkosten (hier also die Strom- und Fernwärmesysteme) besser dar: der Energiepreis steigt nur geringfügig. Entsprechend verlieren die Holzheizungssysteme an Boden (hoher Systempreis), wie auch die Gas-Wärmepumpe (hoher Systempreis und hohe Fixkosten des Gasanschlusses, bei geringer Abnahme).
Solarsysteme zur Heizungsunterstützung benötigen etwa 1/3 weniger Kollektorfläche, um den gleichen Anteil an der Heizung wie beim Altbestandshaus zu erreichen. Das wiederum ergibt etwa um 15 % niedrigere Systemkosten. Solarsysteme sind daher in diesem Vergleich der Sonderfall. Die Verbesserung erklärt sich (vereinfacht) aus der deutlich stärkeren Auslastung der Solaranlage durch den prozentual größer gewordenen Trinkwarmwasser-Energieanteil am Ertrag von dann etwa 3700 kWh/a.
| Energielieferant |
Energiepreis[DM/kWh] |
| Steinkohle | 0,116 |
| Holz | 0,128 |
| Erdgas H | 0,149 |
| Erdgas H (Brennwertkessel) | 0,151 |
| Holzpellets | 0,155 |
| Heizöl L | 0,156 |
| Solarthermie
10 m² WW:77 %+Heizung: 7% |
0,20 // 0,28 |
| Fernwärme | 0,162 |
| Nachtstrom | 0,19 |
| Gas-Erdwärmepumpe | 0,23 // 0,33 |
| Elektro-Erdwärmepumpe | 0,29 // 0,37 |
| Strom | 0,36 |
| Flüssiggas |
Energiepreise für einen Neubau mit Wärmebedarf von ca. 15000 kWh/a (und entsprechend halbiertem Jahresbedarf an der Energieträgermenge)
Das erwähnte EU-Verfahren [3] berechnet die Amortisationsdauer folgendermaßen:
t = Ks / (Kers * En - Kw)
bzw. dynamisch nach:
t = Rn * n / (En * Kers - Kw)
mit Rn= Ks*qn * (q-1)/(qn-1)
und
n – Lebensdauer der Anlage
En – jährliche alternative Nutzenergiebereitstellung
Kers – bisherige Wärmekosten
Kw – jährliche Wartungskosten
Ks – Systemkosten der Alternative
q – Kapitalzinssatz + 1,00
Zusammenfassend kann man sagen: Die simple Rechnung der Energieversorger bezüglich Ihrer Energiepreise steuert deutlich an der Realität vorbei. Schon in diesem Vergleich stellt sich das Energiekosten-Bild deutlich anders dar, als landläufig üblich ! Interessant ist dabei auch, dass eine Heizung mit Flüssiggas trotz günstigerer Einkaufspreise des Energieträgers im Gesamtbild deutlich hinter eine Elektroheizung mit Haushaltsstrom zurückfällt. Ebenso läuft Erdgas dem Heizöl den Rang ab. Das Gleiche gilt für Holzpellets und Steinkohle, hier jedoch durch die günstigeren Systemkosten für den Kohleofen bedingt. Letztlich ist bei Holz- und Kohle-Heizkesseln der fehlende Komfort mit ausschlaggebend für den System- und den daraus resultierenden Energiepreis. Wer möchte, kann hier also effektiv sparen !
Werden dank Öko-Steuer auch die Schadstoffkosten - wenigstens teilweise bzw. pauschal und noch ohne Berücksichtigung der Kosten für die Beseitigung von Umweltschäden [4] - mit angerechnet, fällt die Antwort auf die Frage nach der günstigsten Energie oft anders aus: auch schon einmal zu Gunsten der regenerativen Systeme ! Überraschend sind dabei trotz hoher Anschaffungskosten die niedrigen resultierenden Energiepreise für (geförderte) Wärmepumpenanlagen. Da der Förderung selten etwas entgegensteht, sind diese Preise auch realistisch. Bei den thermischen Solaranlagen ist zu erkennen, dass eine heizungsunterstützende Anlage günstiger abschneidet als das Warmwassersystem. Thermische Solaranlagen behalten (fördermittelunabhängig) auch nach der Öko-Steuerreform ihre Stellung im Sinne der Energiepreise, wohingegen Gas-Erdwärmepumpen durch die Besteuerung und Förderung mit Elektroheizsystemen auf Nachtstrombasis gleichziehen. Natürlich profitieren alle 4 regenerativen Systeme von (hier nicht betrachteten) Preissteigerungen bei den Primärenergien !
Speziell im Verhältnis zu Flüssiggas-Heizsystemen und Wärmeerzeugern die mit normalem Haushaltsstrom arbeiten, sind thermische Solaranlagen (auch ohne Inanspruchnahme jeglicher Fördermittel) zur Unterstützung die beste Wahl. Können Fördermittel genutzt werden, gelangt man in vergleichbare Regionen wie Wärmepumpen- und Nachtstromsysteme.
Die 1.Stufe der ökologischen Steuerreform wirkt sich also korrigierend auf die Preisstruktur der Energiequellen aus. Interessant wird die Schwerpunktsetzung und Durchsetzung in den weiteren Stufen, um den sogenannten "externen" Effekten klarer Rechnung zu tragen.
DreSys - regenerative Systeme -
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