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grundlagen:wirtschaftlichkeit:analyse_anhand_realisierter_projekte

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 Sehr wichtig für die Bewertung ist, welcher Teil der Baukosten den Maßnahmen zur Energieeinsparung zugerechnet wird – niemand kann erwarten, dass die Gesamtkosten einer Maßnahme aus der Energieeinsparung refinanziert werden, schließlich wird nicht gebaut, um Energie zu sparen. Gerade hieran liegt es aber in der Praxis oft, dass es zu extrem unterschiedlicher Einschätzung der Wirtschaftlichkeit kommt.  Sehr wichtig für die Bewertung ist, welcher Teil der Baukosten den Maßnahmen zur Energieeinsparung zugerechnet wird – niemand kann erwarten, dass die Gesamtkosten einer Maßnahme aus der Energieeinsparung refinanziert werden, schließlich wird nicht gebaut, um Energie zu sparen. Gerade hieran liegt es aber in der Praxis oft, dass es zu extrem unterschiedlicher Einschätzung der Wirtschaftlichkeit kommt. 
  
-Ein weiteres, für viele noch überraschendes Ergebnis ist, dass auch der Ausgangszustand eines Gebäudes zum Zeitpunkt einer Sanierung maßgeblich über die Wirtschaftlichkeit einer Maßnahme entscheidet: Nicht etwa die "Energieschleudern", sondern die bereits suboptimal gedämmten Gebäude sind es, die sich später nicht mehr wirtschaftlich sanieren lassen, weil die Kosten einer erneuten Sanierung (z.B. für die zweite Dämmlage) kaum geringer sind als beim ersten Mal. Die wesentlich geringeren Einsparungen beim zweiten Sanierungsschritt können nunmehr die Kosten der Maßnahmen aber nicht mehr refinanzieren. Das Beispiel "Schlesierstraße wie gebaut" zeigt dies eindrücklich [Kaufmann/Ebel/Feist 2010]. Dasselbe gilt aber auch für die Frage: Kann man ein "Niedrigenergiehaus" nachträglich zum Passivhaus sanieren? Die Antwort aus wirtschaftlicher Perspektive ist eindeutig: NEIN. Daher gilt nach wie vor die dringende Empfehlung: Wenn schon sanieren, dann gleich richtig und das nicht erst im zweiten Schritt. Mit steigenden Energiepreisen ändert sich das zwar graduell [Ebel/Feist 2012], der zusätzliche Aufwand bleibt aber doch erheblich. +Ein weiteres, für viele noch überraschenderes Ergebnis ist, dass auch der Ausgangszustand eines Gebäudes zum Zeitpunkt einer Sanierung maßgeblich über die Wirtschaftlichkeit einer Maßnahme entscheidet: Nicht etwa die "Energieschleudern", sondern die bereits suboptimal gedämmten Gebäude sind es, die sich später nicht mehr wirtschaftlich sanieren lassen, weil die Kosten einer erneuten Sanierung (z.B. für die zweite Dämmlage) kaum geringer sind als beim ersten Mal. Die wesentlich geringeren Einsparungen beim zweiten Sanierungsschritt können nunmehr die Kosten der Maßnahmen aber nicht mehr refinanzieren. Das Beispiel "Schlesierstraße wie gebaut" zeigt dies eindrücklich [Kaufmann/Ebel/Feist 2010]. Dasselbe gilt aber auch für die Frage: Kann man ein "Niedrigenergiehaus" nachträglich zum Passivhaus sanieren? Die Antwort aus wirtschaftlicher Perspektive ist eindeutig: NEIN. Daher gilt nach wie vor die dringende Empfehlung: Wenn schon sanieren, dann gleich richtig und das nicht erst im zweiten Schritt. Mit steigenden Energiepreisen ändert sich das zwar graduell [Ebel/Feist 2012], der zusätzliche Aufwand bleibt aber doch erheblich. 
  
 === Das Passivhaus und die "EnerPHit"-Sanierung als Prototyp des "Nearly Zero Energy Building" === === Das Passivhaus und die "EnerPHit"-Sanierung als Prototyp des "Nearly Zero Energy Building" ===
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 Neben dem Rechengang und den Randbedingungen ist bei der Auswertung von realen Kostendaten vor allem deren korrekte und angemessene Erfassung und die Parametrisierung und Zuordnung der Kosten wichtig. Vor allem die richtige Zuordnung ist kritisch: Welche Kosten müssen der jeweiligen Maßnahme und damit dem Budget der Energieeffizienzmaßnahmen zugerechnet werden (Beispiel: der Dämmstoff oder das besser wärmegedämmte Fenster) und welche Kosten sind "sowieso" notwendig, um das Gebäude zu errichten (Beispiel: der Außenputz bzw. die Fassade oder das sowieso notwendige konventionelle Fenster). Diese Zuordnung wird nicht immer ganz scharf gelingen, sodass eine gewisse Unsicherheit bleibt.  Neben dem Rechengang und den Randbedingungen ist bei der Auswertung von realen Kostendaten vor allem deren korrekte und angemessene Erfassung und die Parametrisierung und Zuordnung der Kosten wichtig. Vor allem die richtige Zuordnung ist kritisch: Welche Kosten müssen der jeweiligen Maßnahme und damit dem Budget der Energieeffizienzmaßnahmen zugerechnet werden (Beispiel: der Dämmstoff oder das besser wärmegedämmte Fenster) und welche Kosten sind "sowieso" notwendig, um das Gebäude zu errichten (Beispiel: der Außenputz bzw. die Fassade oder das sowieso notwendige konventionelle Fenster). Diese Zuordnung wird nicht immer ganz scharf gelingen, sodass eine gewisse Unsicherheit bleibt. 
  
-Besonders kritisch ist diese Unsicherheit jeweils bei der Bestimmung der Mehrkosten zwischen verschiedenen energetischen Baustandards (Niedrigenergiehaus und Passivhaus). Daher wurde im Rahmen des Arbeitskreises eine einfache Tabellenkalkulation ("PHeco") zur Abschätzung der Wirtschaftlichkeit von konkreten Maßnahmen entwickelt, das es dem Leser ermöglichen soll, die Wirtschaftlichkeitsanalyse mit Daten aus und für eigene Projekte nachzuvollziehen. +Besonders kritisch ist diese Unsicherheit jeweils bei der Bestimmung der Mehrkosten zwischen verschiedenen energetischen Baustandards (Niedrigenergiehaus und Passivhaus). Daher wurde im Rahmen des Arbeitskreises eine einfache Tabellenkalkulation ("PHeco") zur Abschätzung der Wirtschaftlichkeit von konkreten Maßnahmen entwickelt, die es dem Leser ermöglichen soll, die Wirtschaftlichkeitsanalyse mit Daten aus und für eigene Projekte nachzuvollziehen. 
  
 Anhand der Daten aus den dokumentierten Beispielen ist es möglich, auch sogenannte Sensitivitätsanalysen zu machen, indem die Auswirkungen der verschiedenen Randbedingungen auf die Wirtschaftlichkeitsberechnungen miteinander verglichen werden. Es liegt auf der Hand, dass niedrige Zinsen jede Investition begünstigen. Die in Zukunft vermutlich steigenden Energiepreise machen jedoch zusätzlich eine Investition in Energieeffizienz besonders interessant. Das lässt sich schon mit den bisher realisierten Projekten belegen.  Anhand der Daten aus den dokumentierten Beispielen ist es möglich, auch sogenannte Sensitivitätsanalysen zu machen, indem die Auswirkungen der verschiedenen Randbedingungen auf die Wirtschaftlichkeitsberechnungen miteinander verglichen werden. Es liegt auf der Hand, dass niedrige Zinsen jede Investition begünstigen. Die in Zukunft vermutlich steigenden Energiepreise machen jedoch zusätzlich eine Investition in Energieeffizienz besonders interessant. Das lässt sich schon mit den bisher realisierten Projekten belegen. 
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 Die Energiebilanz wird dabei für jede Variante und jede Maßnahme im PHPP (Passivhaus-Projektierungspaket) berechnet. Das Ergebnis ist der spezifische Heizwärmebedarf des gesamten Gebäudes, der mit jeder zusätzlichen Maßnahme sukzessive immer geringer wird, wie in Abbildung 6 dargestellt. Die Differenz des Heizwärmebedarfs (HWB) mit und ohne Maßnahme, d.h. die Differenz zweier aufeinander folgender HWB-Werte in Abbildung 6 ergibt dann direkt die Energieeinsparung dieser Maßnahme für das gesamte Gebäude. Sie ist in Abbildung 6 jeweils als oberer Teil des Stapelbalkens dargestellt. Die Energiebilanz wird dabei für jede Variante und jede Maßnahme im PHPP (Passivhaus-Projektierungspaket) berechnet. Das Ergebnis ist der spezifische Heizwärmebedarf des gesamten Gebäudes, der mit jeder zusätzlichen Maßnahme sukzessive immer geringer wird, wie in Abbildung 6 dargestellt. Die Differenz des Heizwärmebedarfs (HWB) mit und ohne Maßnahme, d.h. die Differenz zweier aufeinander folgender HWB-Werte in Abbildung 6 ergibt dann direkt die Energieeinsparung dieser Maßnahme für das gesamte Gebäude. Sie ist in Abbildung 6 jeweils als oberer Teil des Stapelbalkens dargestellt.
  
-Die Kosten werden nun wie vorher beschrieben für alle Maßnahmen im einzelnen berechnet, d.h. es werden die eingesparten Energiekosten und die auf die jeweilige Maßnahme anzurechnenden Baukosten berechnet und dann wie in Abbildung 7 dargestellt. Die Tabellenkalkulation wurde so aufgebaut, dass bis zu sieben Maßnahmen für jedes Gebäude bzw. Sanierungsvarianten im Einzelnen berechnet und deren verschiedene Kostenarten übersichtlich dargestellt werden können. Die jährlich anfallenden Energiekosten werden diskontiert und es wird der Barwert für den Betrachtungszeitraum von 20 Jahren gebildet. Für Maßnahmen, die länger als 20 Jahre halten, wird der Restwert nach 20 Jahren berechnet. Von den abgerechneten Investitionskosten der Maßnahmen werden Ohnehinkosten und der Restwert abgezogen. Nur die verbleibenden und direkt der Energiesparmaßnahme zuzurechnenden Kosten abzüglich Restwert werden anschließend in Abbildung 7 dargestellt.+Die Kosten werden nun wie vorher beschrieben für alle Maßnahmen im Einzelnen berechnet, d.h. es werden die eingesparten Energiekosten und die auf die jeweilige Maßnahme anzurechnenden Baukosten berechnet und dann wie in Abbildung 7 dargestellt. Die Tabellenkalkulation wurde so aufgebaut, dass bis zu sieben Maßnahmen für jedes Gebäude bzw. Sanierungsvarianten im Einzelnen berechnet und deren verschiedene Kostenarten übersichtlich dargestellt werden können. Die jährlich anfallenden Energiekosten werden diskontiert und es wird der Barwert für den Betrachtungszeitraum von 20 Jahren gebildet. Für Maßnahmen, die länger als 20 Jahre halten, wird der Restwert nach 20 Jahren berechnet. Von den abgerechneten Investitionskosten der Maßnahmen werden Ohnehinkosten und der Restwert abgezogen. Nur die verbleibenden und direkt der Energiesparmaßnahme zuzurechnenden Kosten abzüglich Restwert werden anschließend in Abbildung 7 dargestellt.
  
 Die Darstellung der Konfiguration "Schlesierstraße wie gebaut" findet sich in [Kaufmann/Ebel/Feist 2010]; an dieser Stelle soll nur die Konfiguration "Schlesierstraße optimiert" zusammenfassend im Detail dargestellt werden. Die Darstellung der Konfiguration "Schlesierstraße wie gebaut" findet sich in [Kaufmann/Ebel/Feist 2010]; an dieser Stelle soll nur die Konfiguration "Schlesierstraße optimiert" zusammenfassend im Detail dargestellt werden.
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 ==== 4.4 Reihenmittelhaus mit thermischer Solaranlage ==== ==== 4.4 Reihenmittelhaus mit thermischer Solaranlage ====
  
-Eine oft gehörte Frage: Kann nicht eine thermische Solaranlage oder eine andere regenerative Bereitstellung von Energie in einem NEH dasselbe energetische aber auch dasselbe wirtschaftliche Ergebnis bringen wie die "teuren" Passivhaus-Komponenten für die Gebäudehülle? +Eine oft gehörte Frage: Kann nicht eine thermische Solaranlage oder eine andere regenerative Bereitstellung von Energie in einem NEH dasselbe energetischeaber auch dasselbe wirtschaftliche Ergebnis bringen wie die "teuren" Passivhaus-Komponenten für die Gebäudehülle? 
  
-Qualitative Antwort vorab: eine kleine thermische Solaranlage mit einer Kollektorfläche von etwa 1 m² pro Person stellt eine wirtschaftlich optimierte und damit vertretbare Ergänzung zum Passivhaus dar. Größere Anlagen werden auch in absehbarer Zukunft eher teuer und damit unwirtschaftlich bleiben. Zu einem ähnlichen Ergebnis kommt auch [Strauß 2012]. Schon in [Kah/Feist 2008] wurde anhand eine Kostenrecherche für die Komponenten thermischer Solaranlagen herausgearbeitet, dass solarthermisch bereitgestellte Wärme etwa 0,14 €/kWh oder mehr kostet. Dies ist bis heute von niemandem bezweifelt worden – und es konnte durch eine ergänzende Kostenrecherche für diesen Beitrag erneut bestätigt werden, vgl. Abbildung 38. +Qualitative Antwort vorab: Eine kleine thermische Solaranlage mit einer Kollektorfläche von etwa 1 m² pro Person stellt eine wirtschaftlich optimierte und damit vertretbare Ergänzung zum Passivhaus dar. Größere Anlagen werden auch in absehbarer Zukunft eher teuer und damit unwirtschaftlich bleiben. Zu einem ähnlichen Ergebnis kommt auch [Strauß 2012]. Schon in [Kah/Feist 2008] wurde anhand eine Kostenrecherche für die Komponenten thermischer Solaranlagen herausgearbeitet, dass solarthermisch bereitgestellte Wärme etwa 0,14 €/kWh oder mehr kostet. Dies ist bis heute von niemandem bezweifelt worden – und es konnte durch eine ergänzende Kostenrecherche für diesen Beitrag erneut bestätigt werden, vgl. Abbildung 38. 
  
-[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_13.jpg?750 |**Tabelle 13:**** Kosten (PHI) von solarthermischen Anlagen wie sie für die Konfiguration PH bzw. NEH verwendet wurden, Stand 2012, siehe auch[Kah/Feist 2008] Die Kosten nach [BSW 2010] sind für die großen Anlagen identisch mit den Annahmen in diesem Beitrag. **.}}]+[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_13.jpg?750 |**Tabelle 13:**** Kosten (PHI) von solarthermischen Anlagenwie sie für die Konfiguration PH bzw. NEH verwendet wurden, Stand 2012, siehe auch [Kah/Feist 2008]Die Kosten nach [BSW 2010] sind für die großen Anlagen identisch mit den Annahmen in diesem Beitrag. **.}}]
  
-Die Kosten von solarthermischen Anlagen werden im Wesentlichen von den Kosten des Warmwasser- (WW) bzw. Pufferspeichers und von den Kosten der Kollektorfläche bestimmt. Zur Kostenrecherche wurden Angebote bzw. Preislisten von führenden deutschen und Schweizer Herstellern herangezogen. Ergebnis: die in Tabelle 13 genannten Kosten für typische solarthermische Anlagen liegen für kleinere Anlagen bei etwa 1000 €/m² Kollektorfläche, bei sehr großen Anlagen sind weniger als 800 €/m² Kollektorfläche möglich. Die in der Spalte "Kosten BSW" genannten Werte stammen aus [BSW 2010] und stimmen für die sehr großen Anlagen mit den Werten aus dieser Studie überein. Für die kleineren Anlagen ließen sich die Werte aus [BSW 2010] jedoch nicht bestätigen. Im Gegenteil zeigen einige Herstellerangebote von so genannten Solarpaketen deutlich höhere Preise für die genannten Konfigurationen, was hauptsächlich daran liegt, dass die speziellen hochwertigen Solarschichtenspeicher relativ teuer sind. Nur damit lassen sich aber die angestrebten hohen solaren Deckungsgrade erzielen. +Die Kosten von solarthermischen Anlagen werden im Wesentlichen von den Kosten des Warmwasser- (WW) bzw. Pufferspeichers und von den Kosten der Kollektorfläche bestimmt. Zur Kostenrecherche wurden Angebote bzw. Preislisten von führenden deutschen und Schweizer Herstellern herangezogen. Ergebnis: Die in Tabelle 13 genannten Kosten für typische solarthermische Anlagen liegen für kleinere Anlagen bei etwa 1000 €/m² Kollektorfläche, bei sehr großen Anlagen sind weniger als 800 €/m² Kollektorfläche möglich. Die in der Spalte "Kosten BSW" genannten Werte stammen aus [BSW 2010] und stimmen für die sehr großen Anlagen mit den Werten aus dieser Studie überein. Für die kleineren Anlagen ließen sich die Werte aus [BSW 2010] jedoch nicht bestätigen. Im Gegenteil: Einige Herstellerangebote von sogenannten Solarpaketen zeigen deutlich höhere Preise für die genannten Konfigurationen, was hauptsächlich daran liegt, dass die speziellen hochwertigen Solarschichtenspeicher relativ teuer sind. Nur damit lassen sich aber die angestrebten hohen solaren Deckungsgrade erzielen. 
  
-Zur Berechnung des solarthermischen Beitrags wurde das Verfahren f-chart aus [Duffie/Beckmann 2006] in das PHPP Monatsverfahren implementiert, sodass wahlweise nicht nur solare WW-Bereitung (TWW) sondern auch solare Heizungsunterstützung (HU) abgebildet werden kann. Das f-chart Verfahren kann prinzipiell solarthermische Anlagen mit Pufferspeicher und verschiedenen Wärmesenken, d.h. TWW aber auch HU abbilden. Das Verfahren arbeitet mit monatlichen Wetterdaten (Temperatur und Strahlung) und monatlichen Wärmebedarfswerten für Wärme für Raumheizung und TWW. Somit passt es sehr gut zum Monatsverfahren im PHPP. Die Eigenschaften der Anlage werden mittels üblicher Kollektordaten (Kollektorfläche, Einstrahlungswinkel, Produkt aus solarer Transmission und Absorption (), Wärmeverlustkoeffizienten und Wärmeübertragungseigenschaften) abgebildet, wie sie aus Kollektortests zur Verfügung stehen. Für WW-Speicher werden ebenfalls übliche Daten (Volumen, Wärmeverlustkoeffizient) benötigt. Somit können mit f-chart kleine bis mittlere solarthermische Anlagen gut abgebildet werden. +Zur Berechnung des solarthermischen Beitrags wurde das Verfahren f-chart aus [Duffie/Beckmann 2006] in das PHPP-Monatsverfahren implementiert, sodass wahlweise nicht nur solare WW-Bereitung (TWW) sondern auch solare Heizungsunterstützung (HU) abgebildet werden kann. Das f-chart-Verfahren kann prinzipiell solarthermische Anlagen mit Pufferspeicher und verschiedenen Wärmesenken, d.h. TWW aber auch HU abbilden. Das Verfahren arbeitet mit monatlichen Wetterdaten (Temperatur und Strahlung) und monatlichen Wärmebedarfswerten für Wärme für Raumheizung und TWW. Somit passt es sehr gut zum Monatsverfahren im PHPP. Die Eigenschaften der Anlage werden mittels üblicher Kollektordaten (Kollektorfläche, Einstrahlungswinkel, Produkt aus solarer Transmission und Absorption (), Wärmeverlustkoeffizienten und Wärmeübertragungseigenschaften) abgebildet, wie sie aus Kollektortests zur Verfügung stehen. Für WW-Speicher werden ebenfalls übliche Daten (Volumen, Wärmeverlustkoeffizient) benötigt. Somit können mit f-chart kleine bis mittlere solarthermische Anlagen gut abgebildet werden. 
  
 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_14.jpg?400 |**Tabelle 14:**** Ein WW- bzw. Pufferspeicher mit 1000 Liter Inhalt speichert eine Wärmemenge von etwa 80 kWh. Der monatliche Wärmebedarf eines PH und erst recht der eines NEH liegen deutlich darüber. Somit sind Wärmespeichereffekte über mehr als einen Monat nicht relevant. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_14.jpg?400 |**Tabelle 14:**** Ein WW- bzw. Pufferspeicher mit 1000 Liter Inhalt speichert eine Wärmemenge von etwa 80 kWh. Der monatliche Wärmebedarf eines PH und erst recht der eines NEH liegen deutlich darüber. Somit sind Wärmespeichereffekte über mehr als einen Monat nicht relevant. **.}}]
  
-Das Verfahren stößt lediglich an Grenzen für sehr große Speicher (Volumen >> 7000 Liter), welche bei optimaler Konfiguration (Wärmedämmung!) eine nennenswerte Wärmemenge für länger als einen Monat speichern können. Denn das Monatsverfahren kann einen Wärmetransfer bzw. Speicherung von dem einen in den nächsten Monat nicht abbilden. Für die verlangte Abschätzung des solaren Deckungsgrades für die hier betrachteten Anlagen ist das Verfahren jedoch hinreichend genau:+Das Verfahren stößt lediglich an Grenzen für sehr große Speicher (Volumen >> 7000 Liter), die bei optimaler Konfiguration (Wärmedämmung!) eine nennenswerte Wärmemenge für länger als einen Monat speichern können. Denn das Monatsverfahren kann einen Wärmetransfer bzw. Speicherung von dem einen in den nächsten Monat nicht abbilden. Für die verlangte Abschätzung des solaren Deckungsgrades für die hier betrachteten Anlagen ist das Verfahren jedoch hinreichend genau:
  
-  * Passivhaus: Speicher bis zu 2000 Litern Inhalt (160 kWh) Wärmebedarf in den Wintermonaten mehr als 800 kWh/Monat, Abbildung 26 ff +  * Passivhaus: Speicher bis zu 2000 Litern Inhalt (160 kWh)Wärmebedarf in den Wintermonaten mehr als 800 kWh/Monat, Abbildung 26 ff 
-  * NEH: Speicher bis zu 7500 Litern (600 kWh) Wärmebedarf in den Wintermonaten mehr als 2000 kWh/Monat, Abbildung 29 ff +  * NEH: Speicher bis zu 7500 Litern (600 kWh)Wärmebedarf in den Wintermonaten mehr als 2000 kWh/Monat, Abbildung 29 ff 
  
 Das Verfahren f-chart im PHPP liefert konservative Zahlen für den solaren Wärmebeitrag der verschiedenen Konfigurationen, weil damit selbstverständlich keine speziellen hydraulischen Komponenten abgebildet werden können. Andererseits rechnet f-chart im Allgemeinen sehr optimistisch im Vergleich zu Messdaten von realisierten Anlagen. Die mit f-chart im PHPP berechneten solaren Wärmebeiträge wurden daher noch mit polysun [polysun 2012] nachsimuliert. Die Daten konnten damit mit ausreichender Genauigkeit bestätigt werden. Das Verfahren f-chart im PHPP liefert konservative Zahlen für den solaren Wärmebeitrag der verschiedenen Konfigurationen, weil damit selbstverständlich keine speziellen hydraulischen Komponenten abgebildet werden können. Andererseits rechnet f-chart im Allgemeinen sehr optimistisch im Vergleich zu Messdaten von realisierten Anlagen. Die mit f-chart im PHPP berechneten solaren Wärmebeiträge wurden daher noch mit polysun [polysun 2012] nachsimuliert. Die Daten konnten damit mit ausreichender Genauigkeit bestätigt werden.
  
-[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_21.jpg?750 |**Abbildung 21:**** RMH. Endenergiebedarf, Gebäude mit Passivhaus-Standard im Vergleich zum NEH kombiniert mit unterschiedlich großen Solaranlagen. Ausgegangen wird von den Varianten PH0 und NEH0 ohne Solaranlage, siehe auch Abbildung 17. Je nach Größe der Anlage wird ein Anteil am Wärmebedarf für WW-Bereitung (TWW) und auch für Raumheizung (so genannte Heizungsunterstützung, HU) solarthermisch bereitgestellt. Hilfsstromverbrauch nach PHPP für Heizung, Lüftung und Solaranlage. **.}}]+[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_21.jpg?750 |**Abbildung 21:**** RMH. Endenergiebedarf, Gebäude mit Passivhaus-Standard im Vergleich zum NEH kombiniert mit unterschiedlich großen Solaranlagen. Ausgegangen wird von den Varianten PH0 und NEH0 ohne Solaranlage, siehe auch Abbildung 17. Je nach Größe der Anlage wird ein Anteil am Wärmebedarf für WW-Bereitung (TWW) und auch für Raumheizung (sogenannte Heizungsunterstützung, HU) solarthermisch bereitgestellt. Hilfsstromverbrauch nach PHPP für Heizung, Lüftung und Solaranlage. **.}}]
  
-Die Auswertung in Abbildung 21 zeigt bezüglich des Energiebedarfs folgendes Ergebnis: Für beide Gebäudestandards, Passivhaus und NEH ist eine thermische Solaranlage energetisch gesehen eine sinnvolle Ergänzung. Der Anteil der Bereitstellung solarer Wärme für den Endenergiebedarf eines Gebäudes für Trinkwassererwärmung (TWW) aber auch Heizungsunterstützung (HU) im Reihenmittelhaus (RMH) kann für große solarthermische Anlagen bis zu etwa 60 % betragen. Für das Passivhaus genügt dazu bereits eine Anlage von etwa 16 m² (Flachkollektor) mit einem Speicher von 2000 Liter Volumen. Das NEH braucht dafür jedoch eine weit größere Anlage mit 36 m² Kollektorfläche und 7500 Liter Speicher. Erst mit der größten Solaranlage kommt das NEH auf einen Endenergiebedarf von 36.4 kWh/(m²a) und liegt dann erstmals unter dem Endenergiebedarf des Passivhauses ohne Solaranlage. Schon mit einer wirtschaftlich attraktiven Anlage mit 4 m² wird bei Passivhaus-Standard eine Deckung von fast 25 % erreicht mit einem dann noch 29 kWh/(m²a) betragenden Endenergiebedarf. +Die Auswertung in Abbildung 21 zeigt bezüglich des Energiebedarfs folgendes Ergebnis: Für beide Gebäudestandards, Passivhaus und NEHist eine thermische Solaranlage energetisch gesehen eine sinnvolle Ergänzung. Der Anteil der Bereitstellung solarer Wärme für den Endenergiebedarf eines Gebäudes für Trinkwassererwärmung (TWW) aber auch Heizungsunterstützung (HU) im Reihenmittelhaus (RMH) kann für große solarthermische Anlagen bis zu etwa 60 % betragen. Für das Passivhaus genügt dazu bereits eine Anlage von etwa 16 m² (Flachkollektor) mit einem Speicher von 2000 Liter Volumen. Das NEH braucht dafür jedoch eine weit größere Anlage mit 36 m² Kollektorfläche und 7500 Liter Speicher. Erst mit der größten Solaranlage kommt das NEH auf einen Endenergiebedarf von 36.4 kWh/(m²a) und liegt dann erstmals unter dem Endenergiebedarf des Passivhauses ohne Solaranlage. Schon mit einer wirtschaftlich attraktiven Anlage mit 4 m² wird bei Passivhaus-Standard eine Deckung von fast 25 % erreichtmit einem dann noch 29 kWh/(m²a) betragenden Endenergiebedarf. 
  
-Hinweis: Der wichtigste Grund für den beschränkten solaraktiven Beitrag einer thermischen Solaranlage liegt in der schlechten Gleichzeitigkeit von Heizwärmenachfrage (im Winter) und solarem Strahlungsangebot (im Sommer). Dies ist ein lange bekannter Sachverhalt. Im Passivhaus ist die Schnittmenge von Angebot und Nachfrage noch geringer als beim NEH, weil im PH die Heizzeit noch kürzer ist – insbesondere aber ist der Heizwärmebedarf im Kernwinter (dem Zeitraum, an dem eine erneuerbare Versorgung am schwierigsten ist) stark reduziert. Daher bringt eine solare Heizungsunterstützung im Passivhaus technisch und wirtschaftlich nur einen geringen Beitrag, denn auch ein großer Kollektor kann im Kernwinter nur geringe Erträge erwirtschaften – und im Frühjahr wird ab Mitte März und bis Ende Oktober (fast) keine Heizung mehr benötigt. Die geringen Erträge im Kernwinter können andererseits immer bereits bei der Warmwasserbereitung untergebracht werden. Umgekehrt leidet der große Kollektor zusätzlich im Sommer am Überangebot an solarer Strahlung, siehe Abbildung 31. Deshalb geht die Anlage häufig wegen Überhitzung, bzw. wenn die maximale Speichertemperatur erreicht ist in "Stagnation". Dieses Problem ist zwar technisch lösbar, die Beanspruchung der Materialien ist aber nach wie vor sehr hoch. Auch aus diesem Grunde sind übergroße solarthermische Komponenten für die Anwendung im Wohnungsbau fraglich. Anders ist das selbstverständlich, wenn Prozesswärme mit jahreszeitlich konstantem hohem Bedarf auch im Sommer gebraucht wird. Geht es dagegen um eine solare Vollversorgung, so steht immer der bedeutende Anteil der Heizwärme im Kernwinter im Mittelpunkt. Auch eine noch so große Solaranlage auf dem Gebäude kann diesen Bedarf auf dem Standard des NEH nicht direkt im Kernwinter decken; hier führt kein Weg an einer saisonalen Speicherung von Energie vorbei; diese ist jedoch sehr teuer und hat einen enormen Platzbedarf. Beim sehr viel geringeren Heizwärmebedarf eines Gebäudes mit Passivhaus-Standard ist der Speicherbedarf naturgemäß wesentlich geringer – und läge sogar technisch im Bereich des Möglichen (um 8 bis 15 m³). Ökonomisch ist es aber auch für eine vollsolare Versorgung sinnvoller, die im Passivhaus im Kernwinter noch benötigte Energie aus den Netzen (Fernwärme, Gas, Strom) zu beziehen und die saisonale Speicherung in gemeinsam betriebenen Speichern mit geringeren Verlusten und deutlich besserer Ökonomie durch zu führen (Großwärmespeicher bei der Fernwärme, Methanspeicher für EE-Gas, Wasserstoffspeicher für EE-Strom [EE]). Auch die so für den Winter bereitgestellte Energie wird immer noch deutlich teurer sein als z.B. heutiges Erdgas – dies ist ein weiterer wichtiger Grund, warum insbesondere bei der Heizung zuerst eine hohe Gebäudeeffizienz angestrebt werden sollte, bevor der restliche Bedarf dann wie auch immer regenerativ gedeckt wird. Mit dem sehr geringen Heizwärmebedarf eines Passivhauses kann ein Nutzer dauerhaft auf bezahlbare Energierechnungen setzen. +Hinweis: Der wichtigste Grund für den beschränkten solaraktiven Beitrag einer thermischen Solaranlage liegt in der schlechten Gleichzeitigkeit von Heizwärmenachfrage (im Winter) und solarem Strahlungsangebot (im Sommer). Dies ist ein lange bekannter Sachverhalt. Im Passivhaus ist die Schnittmenge von Angebot und Nachfrage noch geringer als beim NEH, weil im PH die Heizzeit noch kürzer ist – insbesondere aber ist der Heizwärmebedarf im Kernwinter (dem Zeitraum, in dem eine erneuerbare Versorgung am schwierigsten ist) stark reduziert. Daher bringt eine solare Heizungsunterstützung im Passivhaus technisch und wirtschaftlich nur einen geringen Beitrag, denn auch ein großer Kollektor kann im Kernwinter nur geringe Erträge erwirtschaften – und im Frühjahr wird ab Mitte März und bis Ende Oktober (fast) keine Heizung mehr benötigt. Die geringen Erträge im Kernwinter können andererseits immer bereits bei der Warmwasserbereitung untergebracht werden. Umgekehrt leidet der große Kollektor zusätzlich im Sommer am Überangebot an solarer Strahlung, siehe Abbildung 31. Deshalb geht die Anlage häufig wegen Überhitzung, bzw. wenn die maximale Speichertemperatur erreicht istin "Stagnation". Dieses Problem ist zwar technisch lösbar, die Beanspruchung der Materialien ist aber nach wie vor sehr hoch. Auch aus diesem Grunde sind übergroße solarthermische Komponenten für die Anwendung im Wohnungsbau fraglich. Anders ist das selbstverständlich, wenn Prozesswärme mit jahreszeitlich konstant hohem Bedarf auch im Sommer gebraucht wird. Geht es dagegen um eine solare Vollversorgung, so steht immer der bedeutende Anteil der Heizwärme im Kernwinter im Mittelpunkt. Auch eine noch so große Solaranlage auf dem Gebäude kann diesen Bedarf auf dem Standard des NEH nicht direkt im Kernwinter decken; hier führt kein Weg an einer saisonalen Speicherung von Energie vorbei; diese ist jedoch sehr teuer und hat einen enormen Platzbedarf. Beim sehr viel geringeren Heizwärmebedarf eines Gebäudes mit Passivhaus-Standard ist der Speicherbedarf naturgemäß wesentlich geringer – und läge sogar technisch im Bereich des Möglichen (um 8 bis 15 m³). Ökonomisch ist es aber auch für eine vollsolare Versorgung sinnvoller, die im Passivhaus im Kernwinter noch benötigte Energie aus den Netzen (Fernwärme, Gas, Strom) zu beziehen und die saisonale Speicherung in gemeinsam betriebenen Speichern mit geringeren Verlusten und deutlich besserer Ökonomie durchzuführen (Großwärmespeicher bei der Fernwärme, Methanspeicher für EE-Gas, Wasserstoffspeicher für EE-Strom [EE]). Auch die so für den Winter bereitgestellte Energie wird immer noch deutlich teurer sein als z.B. heutiges Erdgas – dies ist ein weiterer wichtiger Grund, warum insbesondere bei der Heizung zuerst eine hohe Gebäudeeffizienz angestrebt werden sollte, bevor der restliche Bedarf dann wie auch immer regenerativ gedeckt wird. Mit dem sehr geringen Heizwärmebedarf eines Passivhauses kann ein Nutzer dauerhaft auf bezahlbare Energierechnungen setzen. 
  
 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_22.jpg?750 |**Abbildung 22:**** RMH Passivhaus und NEH mit thermischer Solaranlage. Annahme Wartungskosten: etwa 0.5 % der Investitionskosten pro Jahr. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_22.jpg?750 |**Abbildung 22:**** RMH Passivhaus und NEH mit thermischer Solaranlage. Annahme Wartungskosten: etwa 0.5 % der Investitionskosten pro Jahr. **.}}]
  
-In diesem Zusammenhang ist es instruktiv, den Heizwärmebedarf des Passivhauses und des NEH über die einzelnen Monate im Jahr genauer zu betrachten, siehe dazu die Darstellungen in Abbildung 23 ff. Das solare Strahlungsangebot durch die Fenster (und die internen Wärmequellen) sind für PH und NEH praktisch gleich. Beim PH ist das solare Strahlungsangebot jedoch im Vergleich zu den Wärmeverlusten sehr viel größer und kann daher nennenswert zur Raumheizung beitragen. Außerdem kann man zeigen, dass die zusätzlichen Wärmeverluste des NEH im Frühjahr (März bis Mai) und Herbst (September bis Mitte November) im wesentlichen Lüftungsverluste sind. Das heißt in der Übergangszeit – und natürlich aus sonst − wirkt die Lüftungsanlage wie eine "Heizungs"-Komponente im Passivhaus, weil sie wesentliche Lüftungswärmeverluste vermeidet: bei Fensterlüftung ohne die Wärmerückgewinnung müsste nämlich die Heizungsanlage schon viel früher bzw. viel häufiger in Betrieb genommen werden.+In diesem Zusammenhang ist es instruktiv, den Heizwärmebedarf des Passivhauses und des NEH über die einzelnen Monate im Jahr genauer zu betrachten, siehe dazu die Darstellungen in Abbildung 23 ff. Das solare Strahlungsangebot durch die Fenster (und die internen Wärmequellen) sind für PH und NEH praktisch gleich. Beim PH ist das solare Strahlungsangebot jedoch im Vergleich zu den Wärmeverlusten sehr viel größer und kann daher nennenswert zur Raumheizung beitragen. Außerdem kann man zeigen, dass die zusätzlichen Wärmeverluste des NEH im Frühjahr (März bis Mai) und Herbst (September bis Mitte November) im wesentlichen Lüftungsverluste sind. Das heißtin der Übergangszeit – und natürlich aus sonst − wirkt die Lüftungsanlage wie eine "Heizungs"-Komponente im Passivhaus, weil sie wesentliche Lüftungswärmeverluste vermeidet: Bei Fensterlüftung ohne die Wärmerückgewinnung müsste nämlich die Heizungsanlage schon viel früher bzw. viel häufiger in Betrieb genommen werden.
  
-Ökonomisch ist die Situation wie in Abbildung 22 dargestellt: das Passivhaus (PH0) und das Gebäude NEH0 ohne Solaranlage liegen wie weiter oben ausgeführt bei den heutigen Randbedingungen auch ohne finanzielle Förderung ökonomisch in etwa gleichauf (*). Da das NEH jedoch jeweils eine größere Solaranlage benötigt als das PH ist z.B. die Variante NEH3 insgesamt teurer als die Variante PH3. (*) Hinweis: Das Passivhaus hat jedoch den deutlich geringeren Energiebedarf und einen geringeren künftigen Erneuerungsbedarf bezüglich der der Technik, ist also zukunftssicherer. Darüber hinaus bestehen deutliche Vorteile bei der thermischen Behaglichkeit und der Luftqualität.+Ökonomisch ist die Situation wie in Abbildung 22 dargestellt: Das Passivhaus (PH0) und das Gebäude NEH0 ohne Solaranlage liegen wie weiter oben ausgeführt bei den heutigen Randbedingungen auch ohne finanzielle Förderung ökonomisch in etwa gleichauf (*). Da das NEH jedoch jeweils eine größere Solaranlage benötigt als das PHist z.B. die Variante NEH3 insgesamt teurer als die Variante PH3. (*) Hinweis: Das Passivhaus hat jedoch den deutlich geringeren Energiebedarf und einen geringeren künftigen Erneuerungsbedarf bezüglich der der Technik, ist also zukunftssicherer. Darüber hinaus bestehen deutliche Vorteile bei der thermischen Behaglichkeit und der Luftqualität.
  
 Eine kleine thermische Solaranlage zur Brauchwassererwärmung (TWW) ist mit geringen Mehrkosten realisierbar und sinnvoll. Mit dargestellt und eingerechnet sind Kosten für Wartung und Hilfsstrom für die Heizung, Lüftungsanlage und Solaranlage. Aus den Daten der Grundversion jeweils ohne Solaranlage erkennt man die Kosten für Hilfsenergie und die Wartungskosten der Lüftungsanlage, die mit etwa 0,5 % der Investitionskosten pro Jahr angesetzt wurden. Eine kleine thermische Solaranlage zur Brauchwassererwärmung (TWW) ist mit geringen Mehrkosten realisierbar und sinnvoll. Mit dargestellt und eingerechnet sind Kosten für Wartung und Hilfsstrom für die Heizung, Lüftungsanlage und Solaranlage. Aus den Daten der Grundversion jeweils ohne Solaranlage erkennt man die Kosten für Hilfsenergie und die Wartungskosten der Lüftungsanlage, die mit etwa 0,5 % der Investitionskosten pro Jahr angesetzt wurden.
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 Bei den sehr großen Solaranlagen für das NEH nehmen die Kosten für Kollektorfläche und Wärmespeicher stark zu, daher sind die Summen der Investitionskosten für die Gebäude und Anlagenkonfiguration PH5 und NEH5 praktisch identisch, der Endenergiebedarf und die damit zusammenhängenden Energiekosten sind für NEH5 aber deutlich größer. Bei den sehr großen Solaranlagen für das NEH nehmen die Kosten für Kollektorfläche und Wärmespeicher stark zu, daher sind die Summen der Investitionskosten für die Gebäude und Anlagenkonfiguration PH5 und NEH5 praktisch identisch, der Endenergiebedarf und die damit zusammenhängenden Energiekosten sind für NEH5 aber deutlich größer.
  
-Verbessert man die Konfiguration des Passivhauses noch weiter (Säule "PHx add" in der Mitte) so lässt sich mit ökonomisch vertretbarem Aufwand der Endenergiebedarf sogar ohne Solaranlage noch einmal reduzieren. "PHx add" liegt mit den gesamten Lebenszykluskosten etwa gleich auf mit NEH1, hat aber einen etwa nur halb so großen Energieverbrauch und die entsprechend geringere Umweltbelastung.+Verbessert man die Konfiguration des Passivhauses noch weiter (Säule "PHx add" in der Mitte)so lässt sich mit ökonomisch vertretbarem Aufwand der Endenergiebedarf sogar ohne Solaranlage noch einmal reduzieren. "PHx add" liegt mit den gesamten Lebenszykluskosten etwa gleichauf mit NEH1, hat aber einen nur etwa halb so großen Energieverbrauch und die entsprechend geringere Umweltbelastung.
  
 In Abbildung 23 ff sind die monatlichen Werte für den Heizwärmebedarf und die solaren und internen Wärmegewinne für das Passivhaus und ein NEH dargestellt. Diese Grafiken können für jedes Projekt direkt aus dem PHPP erzeugt werden.  In Abbildung 23 ff sind die monatlichen Werte für den Heizwärmebedarf und die solaren und internen Wärmegewinne für das Passivhaus und ein NEH dargestellt. Diese Grafiken können für jedes Projekt direkt aus dem PHPP erzeugt werden. 
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 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_23.jpg?600 |**Abbildung 23:**** PH0 Heizwärmebedarf: HWB =12,7 kWh/(m²a) **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_23.jpg?600 |**Abbildung 23:**** PH0 Heizwärmebedarf: HWB =12,7 kWh/(m²a) **.}}]
  
-[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_24.jpg?600 |**Abbildung 24:**** NEH0 HWB = 50,2 kWh/(m²a) man beachte den gegenüber Abb. 22 veränderten Maßstab **.}}]+[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_24.jpg?600 |**Abbildung 24:**** NEH0 HWB = 50,2 kWh/(m²a)man beachte den gegenüber Abb. 22 veränderten Maßstab **.}}]
  
-[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_25.jpg?600 |**Abbildung 25:**** Vergleich PH0 − NEH0 Bemerkung: die Einsparungen im Frühjahr und Herbst werden vor allem durch die reduzierten Lüftungswärmeverluste ermöglicht. Die Einsparungen sind im Kernwinter besonders hoch, das ist für eine künftige nachhaltige Versorgung aus EE besonders wichtig [EE]. **.}}]+[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_25.jpg?600 |**Abbildung 25:**** Vergleich PH0 − NEH0Bemerkung: Die Einsparungen im Frühjahr und Herbst werden vor allem durch die reduzierten Lüftungswärmeverluste ermöglicht. Die Einsparungen sind im Kernwinter besonders hoch. Das ist für eine künftige nachhaltige Versorgung aus EE besonders wichtig [EE]. **.}}]
  
 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_26.jpg?600 |**Abbildung 26:**** für PH1 (sowie NEH1); Konfiguration: TWW, Kollektor: 4 m², Speicher: 313 Liter, Solarer Wärmebeitrag: 9.1 kWh/(m²a) (25 %), Restbedarf (Winter, PH), Heizung: 13 kWh/(m²a), TWW: 10 kWh, Summe: 23 kWh/(m²a), Restbedarf (Winter NEH), Heizung: 50 kWh/(m²a), TWW: 10 kWh/(ma), Summe: 63 kWh/(m²a) **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_26.jpg?600 |**Abbildung 26:**** für PH1 (sowie NEH1); Konfiguration: TWW, Kollektor: 4 m², Speicher: 313 Liter, Solarer Wärmebeitrag: 9.1 kWh/(m²a) (25 %), Restbedarf (Winter, PH), Heizung: 13 kWh/(m²a), TWW: 10 kWh, Summe: 23 kWh/(m²a), Restbedarf (Winter NEH), Heizung: 50 kWh/(m²a), TWW: 10 kWh/(ma), Summe: 63 kWh/(m²a) **.}}]
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 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_31.jpg?600 |**Abbildung 31:**** NEH5; Konfiguration: HU, Kollektor: 36 m², Speicher: 7500 Liter, Solarer Wärmebeitrag: 41.1 kWh/(m²a) (54 %), Restbedarf (Winter): 34.6 kWh/(m²a), Nicht genutzte solare Überschüsse: 28 kWh/(m²a) **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_31.jpg?600 |**Abbildung 31:**** NEH5; Konfiguration: HU, Kollektor: 36 m², Speicher: 7500 Liter, Solarer Wärmebeitrag: 41.1 kWh/(m²a) (54 %), Restbedarf (Winter): 34.6 kWh/(m²a), Nicht genutzte solare Überschüsse: 28 kWh/(m²a) **.}}]
  
-In den vorausgehenden Abbildungen zur thermisch solaren Versorgung des Warmwasser- und Heizwärmebedarfs sind jeweils am Ende die nicht verwertbaren solarthermischen Überschüsse mit aufgeführt. Diese Werte verdeutlichen das grundlegende Problem bei der Realisierung einer vollständig nachhaltigen Versorgung aus erneuerbaren Energieträgern an einem Standort in Mitteleuropa: Weil die solaren Erträge im Kernwinter nur sehr klein sind, werden dafür große solarthermische Systeme benötigt – die aber wiederum im Sommer einen hohen nicht verwertbaren Überschuss produzieren. Damit sinkt der verwertbare Ertrag je Flächeneinheit der thermischen Solaranlage mit zunehmender Anlagengröße. Sind schon die Kosten für kleine thermische Solaranlagen gerade eben an der Grenze zum wirtschaftlich vertretbaren, so wird es für Systeme mit großer Heizungsunterstützung ökonomisch sehr schwierig, siehe auch [Strauß 2012]. Auch ökologisch gesehen wäre statt der größeren thermischen Anlage mit geringem Grenznutzen und hohem nichtnutzbaren Überschuss die Nutzung der verfügbaren Dachfläche durch Photovoltaik (PV) sinnvoller: einmal liefert die PV auch im Winter immer noch (zwar wenig, aber gesichert) Strom und zum anderen lassen sich die auch hier anfallenden Sommerüberschüsse in das Netz einspeisen und bis zu einem gewissen Durchdringungsgrad direkt nutzen (sommerliche Spitzenlast). Weitere zukünftige Option: mit einer voll erneuerbaren Energieinfrastruktur lassen sich die sommerlichen Überschüsse in EE-Gas [EE] umwandeln, das dann – zwar unter Verlusten – in der ansonsten schwer versorgbaren Zeit im Kernwinter verwendet werden kann. Für eine solche vollständig nachhaltige Versorgungsstruktur kommt es entscheidend darauf an, den verbleibenden Energiebedarf aller Verbraucher im Kernwinter sehr stark zu reduzieren, weil nur so die Umwandlungsverluste und die Infrastrukturkosten, d.h. die Investitionen in die (nur für kurze Zeiten genutzte) Energieerzeugungssysteme klein gehalten werden können. Hier ist das Passivhaus mit nur etwa 25 kWh/(m²a) restlichem Gesamt-Wärmebedarf im solaren Kernwinter (Zeitraum November bis Februar) die vorteilhafteste Lösung. Selbst bei evtl. in Zukunft sehr hohen Energiepreisen für die im Kernwinter noch zu beziehende (ggf. regenerative) Energie bleibt der Komfort hier für die Nutzer immer finanzierbar. Für eine nachhaltige Energieversorgungsstruktur stellt ein solcher Bedarf, z.B. gedeckt über eine Wärmepumpe, kein Problem dar. +In den vorausgehenden Abbildungen zur thermisch-solaren Versorgung des Warmwasser- und Heizwärmebedarfs sind jeweils am Ende die nicht verwertbaren solarthermischen Überschüsse mit aufgeführt. Diese Werte verdeutlichen das grundlegende Problem bei der Realisierung einer vollständig nachhaltigen Versorgung aus erneuerbaren Energieträgern an einem Standort in Mitteleuropa: Weil die solaren Erträge im Kernwinter nur sehr klein sind, werden dafür große solarthermische Systeme benötigt – die aber wiederum im Sommer einen hohen nicht verwertbaren Überschuss produzieren. Damit sinkt der verwertbare Ertrag je Flächeneinheit der thermischen Solaranlage mit zunehmender Anlagengröße. Sind schon die Kosten für kleine thermische Solaranlagen gerade eben an der Grenze zum wirtschaftlich Vertretbaren, so wird es für Systeme mit großer Heizungsunterstützung ökonomisch sehr schwierig, siehe auch [Strauß 2012]. Auch ökologisch gesehen wäre statt der größeren thermischen Anlage mit geringem Grenznutzen und hohem nichtnutzbaren Überschuss die Nutzung der verfügbaren Dachfläche durch Photovoltaik (PV) sinnvoller: Zum einen liefert die PV auch im Winter immer noch (zwar wenig, aber gesichert) Stromund zum anderen lassen sich die auch hier anfallenden Sommerüberschüsse in das Netz einspeisen und bis zu einem gewissen Durchdringungsgrad direkt nutzen (sommerliche Spitzenlast). Weitere zukünftige Option: Mit einer voll erneuerbaren Energieinfrastruktur lassen sich die sommerlichen Überschüsse in EE-Gas [EE] umwandeln, das dann – wenn auch mit Verlusten – in der ansonsten schwer versorgbaren Zeit im Kernwinter verwendet werden kann. Für eine solche vollständig nachhaltige Versorgungsstruktur kommt es entscheidend darauf an, den verbleibenden Energiebedarf aller Verbraucher im Kernwinter sehr stark zu reduzieren, weil nur so die Umwandlungsverluste und die Infrastrukturkosten, d.h. die Investitionen in die (nur für kurze Zeiten genutzte) Energieerzeugungssysteme klein gehalten werden können. Hier ist das Passivhaus mit nur etwa 25 kWh/(m²a) restlichem Gesamt-Wärmebedarf im solaren Kernwinter (Zeitraum November bis Februar) die vorteilhafteste Lösung. Selbst bei evtl. in Zukunft sehr hohen Energiepreisen für die im Kernwinter noch zu beziehende (ggf. regenerative) Energie bleibt der Komfort hier für die Nutzer immer finanzierbar. Für eine nachhaltige Energieversorgungsstruktur stellt ein solcher Bedarf, z.B. gedeckt über eine Wärmepumpe, kein Problem dar. 
  
 ==== 4.5 Primärenergieeffizienz und Kosteneffizienz: Einsparung oder Bereitstellung von erneuerbaren Energien? ==== ==== 4.5 Primärenergieeffizienz und Kosteneffizienz: Einsparung oder Bereitstellung von erneuerbaren Energien? ====
  
-Ganz bewusst wurde in diesem Beitrag darauf verzichtet, die Endenergie für Heizung und WW-Bereitung noch primärenergetisch zu bewerten. Eine Diskussion zur primärenergetischen Bewertung von Biomasse findet sich im Protokollband "Nachhaltige Energieversorgung" [AkkP 46].+Ganz bewusst wurde in diesem Beitrag darauf verzichtet, die Endenergie für Heizung und WW-Bereitung noch primärenergetisch zu bewerten. Eine Diskussion zur primärenergetischen Bewertung von Biomasse befindet sich im Protokollband "Nachhaltige Energieversorgung" [AkkP 46].
  
-Der PE-Faktor für die Wärmebereitstellung (Fernwärme) ist im untersuchten Projekt etwa 1 (0,98). Die Ergebnisse können daher recht einfach auf andere Energieträger übertragen werden. Für eine ökonomische Bewertung der Gebäude- und Anlagenvarianten ist im Übrigen die allzu positive primärenergetische "Entlastung" von Energie aus Biomasse (mit PE-Faktoren << 1) irreführend, denn die Kosten von Energie aus Biomasse (Holz o.Ä.) werden mittel und langfristig nicht viel unter den Kosten fossiler Energieträger liegen; Biomasse ist eine begrenzte Ressource, bei der eine starke Nutzungskonkurrenz besteht – längerfristig wird Biomasse im Energiesektor vor allem dort zum Einsatz kommen, wo solare Energie zeitlich oder räumlich schlecht verfügbar ist, und das möglichst effizient. Dies sind dann z.B. im Winter betriebene Heizkraftwerke bzw. mobiler Treibstoff für Fahrzeuge. +Der PE-Faktor für die Wärmebereitstellung (Fernwärme) ist im untersuchten Projekt etwa 1 (0,98). Die Ergebnisse können daher recht einfach auf andere Energieträger übertragen werden. Für eine ökonomische Bewertung der Gebäude- und Anlagenvarianten ist im Übrigen die allzu positive primärenergetische "Entlastung" von Energie aus Biomasse (mit PE-Faktoren << 1) irreführend, denn die Kosten von Energie aus Biomasse (Holz o.Ä.) werden mittelund langfristig nicht viel unter den Kosten fossiler Energieträger liegen; Biomasse ist eine begrenzte Ressource, bei der eine starke Nutzungskonkurrenz besteht – längerfristig wird Biomasse im Energiesektor vor allem dort zum Einsatz kommen, wo solare Energie zeitlich oder räumlich schlecht verfügbar ist, und das möglichst effizient. Dies sind dann z.B. im Winter betriebene Heizkraftwerke bzw. mobiler Treibstoff für Fahrzeuge. 
  
-Der Nutzer aber muss letztendlich die noch bezogene Endenergie bezahlen. In diesem Zusammenhang ist es instruktiv, die Kosten für Endenergie für Heizung und WW (0,10 €/kWh) der einzelnen Varianten zu vergleichen und dabei den Haushaltsstrom (0,25 €/kWh) mit einzubeziehen, Abbildung 32. Man erkennt sehr gut, wie teuer die Bereitstellung von elektrischer Energie bereits heute ist und die Relevanz einer ebenfalls effizienten Stromnutzung wird deutlich+Der Nutzer aber muss letztendlich die noch bezogene Endenergie bezahlen. In diesem Zusammenhang ist es instruktiv, die Kosten für Endenergie für Heizung und WW (0,10 €/kWh) der einzelnen Varianten zu vergleichen und dabei den Haushaltsstrom (0,25 €/kWh) mit einzubeziehen, siehe Abbildung 32. Man erkennt sehr gut, wie teuer die Bereitstellung von elektrischer Energie bereits heute istund die Relevanz einer ebenfalls effizienten Stromnutzung wird deutlich
  
 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_32.jpg?750 |**Abbildung 32:**** Nur Energie- und Wartungskosten, konservative Annahme für mittlere Energiepreise 2008 bis 2028: Wärme (0,10 €/kWh) und Elektrizität (0,25 €/kWh). **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_32.jpg?750 |**Abbildung 32:**** Nur Energie- und Wartungskosten, konservative Annahme für mittlere Energiepreise 2008 bis 2028: Wärme (0,10 €/kWh) und Elektrizität (0,25 €/kWh). **.}}]
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 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_33.jpg?750 |**Abbildung 33:**** Der PE-Faktor für die Wärmebereitstellung (Fernwärme) ist im untersuchten Projekt etwa 1 (0,98). Man erkennt daher sehr gut, wie aufwendig bzw. teuer die Bereitstellung von elektrischer Energie ist, bzw. dass "Stromsparen" sich lohnt. PH0: Haushaltsstrom Endenergie 3000 kWh/a, Primärenergie 44,3 kWh/(m²a), PHx: Haushaltsstrom Endenergie 1700 kWh/a, Primärenergie 24,3 kWh/(m²a) **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_33.jpg?750 |**Abbildung 33:**** Der PE-Faktor für die Wärmebereitstellung (Fernwärme) ist im untersuchten Projekt etwa 1 (0,98). Man erkennt daher sehr gut, wie aufwendig bzw. teuer die Bereitstellung von elektrischer Energie ist, bzw. dass "Stromsparen" sich lohnt. PH0: Haushaltsstrom Endenergie 3000 kWh/a, Primärenergie 44,3 kWh/(m²a), PHx: Haushaltsstrom Endenergie 1700 kWh/a, Primärenergie 24,3 kWh/(m²a) **.}}]
  
-Die Analyse in diesem Abschnitt zeigt, dass die Frage "Einsparung oder Bereitstellung von erneuerbaren Energien?“ dann falsch gestellt wäre, wenn das "oder" als ausschließliches oder, als Alternative oder gar Gegensatz gesehen würde. Das Ziel ist eine möglichst nachhaltige Energiestruktur – und diese wird durch einen möglichst geringen Einsatz an nicht erneuerbarer Primärenergie erreicht. Zu diesem Ziel tragen beide Ansätze, Energieeffizienz und Erneuerbare Energien bei. Die Analyse zeigt, dass die Reduktion des nicht erneuerbaren Bedarfs dann am höchsten wird, wenn eine sehr hohe Effizienz (zumindest auf Passivhaus-Niveau, besser sogar mit der "PHx add"-Variante) erreicht wird. Dann kann nämlich mit den verfügbaren Solarflächen der größte Beitrag zum restlichen Energiebedarf erbracht werden. Gerade das größte Problem einer nachhaltigen Energieversorgung in Mitteleuropa, das sog. Winterloch, wird durch die hohe Effizienz auf Passivhaus-Niveau entscheidend gemildert. Ökonomisch ist die Verbesserung der Energieeffizienz bereits mit den heute bestehenden Randbedingungen (Energiepreise und Zinsen sowie Kosten der Komponenten) wirtschaftlich attraktiv; für die ebenfalls benötigten Erneuerbaren Energiesysteme gilt dies mit einer angemessenen Förderung. Künftig wird sich die verbesserte Effizienz für den Nutzer in dauerhaft bezahlbaren Energiekosten niederschlagen – und für die Energieversorgungsstruktur in einer Erleichterung beim Aufbau bzgl. Netzkapazitäten und Umfang der Umwandlung und Speicherung. +Die Analyse in diesem Abschnitt zeigt, dass die Frage "Einsparung oder Bereitstellung von erneuerbaren Energien?dann falsch gestellt wäre, wenn das "oder" als ausschließliches oder, als Alternative oder gar Gegensatz gesehen würde. Das Ziel ist eine möglichst nachhaltige Energiestruktur – und diese wird durch einen möglichst geringen Einsatz an nicht erneuerbarer Primärenergie erreicht. Zu diesem Ziel tragen beide Ansätze, Energieeffizienz und erneuerbare Energien bei. Die Analyse zeigt, dass die Reduktion des nicht erneuerbaren Bedarfs dann am höchsten wird, wenn eine sehr hohe Effizienz (zumindest auf Passivhaus-Niveau, besser sogar mit der "PHx add"-Variante) erreicht wird. Dann kann nämlich mit den verfügbaren Solarflächen der größte Beitrag zum restlichen Energiebedarf erbracht werden. Gerade das größte Problem einer nachhaltigen Energieversorgung in Mitteleuropa, das sogenannte Winterloch, wird durch die hohe Effizienz auf Passivhaus-Niveau entscheidend gemildert. Ökonomisch ist die Verbesserung der Energieeffizienz bereits mit den heute bestehenden Randbedingungen (Energiepreise und Zinsen sowie Kosten der Komponenten) wirtschaftlich attraktiv. Für die ebenfalls benötigten erneuerbaren Energiesysteme gilt dies mit einer angemessenen Förderung. Künftig wird sich die verbesserte Effizienz für den Nutzer in dauerhaft bezahlbaren Energiekosten niederschlagen – und für die Energieversorgungsstruktur in einer Erleichterung beim Aufbau bzgl. Netzkapazitäten und Umfang der Umwandlung und Speicherung. 
  
-[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_15.jpg?600 |**Tabelle 15:**** Geänderte Randbedingungen für das Szenario "15 cent": Die gestiegenen Energiepreise entsprechen etwa dem Stand 2012 bzw. können mit gutem Grund als vorsichtige Schätzung der mittleren Energiepreise für den Zeitraum 2007 bis 2027 (20 Jahre nach Baujahr) angesetzt werden. Werden die genannten Beispiele mit den erhöhten Energiekosten erneut evaluiert (Zinsen und Baukosten gleich bleibend), ergeben sich jeweils deutliche Vorteile für das Passivhaus bzw. die entsprechende EnerPHit-Sanierung. **.}}]+[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_15.jpg?600 |**Tabelle 15:**** Geänderte Randbedingungen für das Szenario "15 cent": Die gestiegenen Energiepreise entsprechen etwa dem Stand 2012bzw. können mit gutem Grund als vorsichtige Schätzung der mittleren Energiepreise für den Zeitraum 2007 bis 2027 (20 Jahre nach Baujahr) angesetzt werden. Werden die genannten Beispiele mit den erhöhten Energiekosten erneut evaluiert (Zinsen und Baukosten gleichbleibend), ergeben sich jeweils deutliche Vorteile für das Passivhaus bzw. die entsprechende EnerPHit-Sanierung. **.}}]
  
 Insgesamt geht die Literatur für die künftige Versorgung in aller Regel von nochmals deutlich höheren Energiekosten aus, sei es durch den Nachfragewettbewerb bei fossilen Energieträgern oder durch die Ausbaukosten der neuen Energieinfrastruktur. Wie sich eine solche Veränderung auf die ökonomische Bewertung auswirkt, wird im folgenden Abschnitt im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse untersucht. Insgesamt geht die Literatur für die künftige Versorgung in aller Regel von nochmals deutlich höheren Energiekosten aus, sei es durch den Nachfragewettbewerb bei fossilen Energieträgern oder durch die Ausbaukosten der neuen Energieinfrastruktur. Wie sich eine solche Veränderung auf die ökonomische Bewertung auswirkt, wird im folgenden Abschnitt im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse untersucht.
  
 ==== 4.6 Sensitivitätsanalyse oder: Szenario "15 cent" ==== ==== 4.6 Sensitivitätsanalyse oder: Szenario "15 cent" ====
 + 
 +Seit 2007 haben sich die Energiepreise noch einmal deutlich erhöht, andererseits ist der Zinssatz für Baukredite stark gesunken (Stand 2012). Aus diesem Grund werden im Folgenden die Aufstellungen der vollständigen Lebenszykluskosten für dasselbe Projekt noch einmal für ein verändertes Kosten-Szenario "15 cent" dargestellt. Die veränderten Randbedingungen sind in Tabelle 15 aufgelistet. Wie nicht anders zu erwarten, stellt sich die Investition in Energieeffizienz damit noch einmal vorteilhafter dar. 
  
-Seit 2007 haben sich die Energiepreise noch einmal deutlich erhöht, andererseits ist der Zinssatz für Baukredite stark gesunken. Aus diesem Grund werden im Folgenden die Aufstellungen der vollständigen Lebenszykluskosten für dasselbe Projekt noch einmal für ein verändertes Kosten-Szenario "15 cent" dargestellt. Die veränderten Randbedingungen sind in Tabelle 15 aufgelistet. Wie nicht anders zu erwarten, stellt sich die Investition in Energieeffizienz damit noch einmal vorteilhafter dar.  +Die Basisvariante hat damit einen deutlichen Kostenvorteil gegenüber dem "NEH"aber auch die etwas teurere Variante mit additiven Komponenten "PHx" ist jetzt wirtschaftlich vorteilhafter als das "NEH", Abbildung 34. Für das Reihenendhaus gilt dies wieder verstärkt, wegen des höheren A/V Verhältnisses. 
- +
-Die Basisvariante hat damit einen deutlichen Kostenvorteil gegenüber dem "NEH" aber auch die etwas teurere Variante mit additiven Komponenten "PHx" ist jetzt wirtschaftlich vorteilhafter als das "NEH", Abbildung 34. Für das Reihenendhaus gilt dies wieder verstärkt, wegen des höheren A/V Verhältnisses. +
  
 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_34.jpg?750 |**Abbildung 34:**** RMH, Szenario "15 cent". Bei Energiepreisen von 0,15 € und mehr ist auch das Passivhaus mit Zusatzmaßnahmen (PH-add) günstiger als ein NEH. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_34.jpg?750 |**Abbildung 34:**** RMH, Szenario "15 cent". Bei Energiepreisen von 0,15 € und mehr ist auch das Passivhaus mit Zusatzmaßnahmen (PH-add) günstiger als ein NEH. **.}}]
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 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_35.jpg?750 |**Abbildung 35:**** Szenario "15 cent" für das REH bzw. DHH. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_35.jpg?750 |**Abbildung 35:**** Szenario "15 cent" für das REH bzw. DHH. **.}}]
  
-Für die solarthermische Unterstützung erkennt man einen interessanten Nebeneffekt: nun bringt eine kleine solarthermische Anlage zur Brauchwassererwärmung (4 m² Kollektorfläche mit 300 Liter WW-Speicher) für alle Gebäudekonfigurationen einen leichtern Vorteil. Dies kommt daher, dass die solarthermisch bereitgestellte Energie gerade etwa 0,15 €/kWh kostetAbbildung 38, und damit etwa gleich viel wie die fossil erzeugte Endenergie im Szenario "15 cent". Größere solarthermische Anlagen haben allerdings wegen des fallenden Kollektorertrages (Grenznutzen) wieder höhere Kosten pro kWh und damit wieder einen wirtschaftlichen Nachteil.+Für die solarthermische Unterstützung erkennt man einen interessanten Nebeneffekt: Nun bringt eine kleine solarthermische Anlage zur Brauchwassererwärmung (4 m² Kollektorfläche mit 300 Liter WW-Speicher) für alle Gebäudekonfigurationen einen leichten Vorteil. Dies kommt daher, dass die solarthermisch bereitgestellte Energie gerade etwa 0,15 €/kWh kostet (siehe Abbildung 38), und damit etwa gleich viel wie die fossil erzeugte Endenergie im Szenario "15 cent". Größere solarthermische Anlagen haben allerdings wegen des fallenden Kollektorertrages (Grenznutzen) wieder höhere Kosten pro kWh und damit wieder einen wirtschaftlichen Nachteil.
  
 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_36.jpg?750 |**Abbildung 36:**** Ökonomische Ergebnisse: RMH Szenario "15 cent" Passivhaus und NEH mit unterschiedlich dimensionierten thermischen Solaranlagen. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_36.jpg?750 |**Abbildung 36:**** Ökonomische Ergebnisse: RMH Szenario "15 cent" Passivhaus und NEH mit unterschiedlich dimensionierten thermischen Solaranlagen. **.}}]
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 Die Sensitivitätsanalyse zeigt: Sollten die Energiepreise in den kommenden Jahrzehnten weiterhin höher sein als 2007, wovon die meisten Autoren aus unterschiedlichen Gründen ausgehen, so Die Sensitivitätsanalyse zeigt: Sollten die Energiepreise in den kommenden Jahrzehnten weiterhin höher sein als 2007, wovon die meisten Autoren aus unterschiedlichen Gründen ausgehen, so
  
-  * schneidet die Investition in höhere Energieeffizienz auf Passivhaus-Niveau in allen Varianten sehr attraktiv ab +  * schneidet die Investition in höhere Energieeffizienz auf Passivhaus-Niveau in allen Varianten sehr attraktiv ab 
-  * werden solarthermisch Anlagen für die Warmwasserbereitung (4 bis 8 m²-Anlagen) erst ökonomisch rentabel und können im Passivhaus immerhin bis zu 36 % des noch bestehenden Bedarfs decken, +  * werden solarthermische Anlagen für die Warmwasserbereitung (4 bis 8 m²-Anlagen) erst ökonomisch rentabel und können im Passivhaus immerhin bis zu 36 % des noch bestehenden Bedarfs decken, 
-  * lohnen sich sogar gewisse Effizienzmaßnahmen, die über das Passivhaus hinausgehen.+  * lohnen sich sogar gewisse Effizienzmaßnahmen, die über das Passivhaus hinausgehen,
   * ändert dies nichts an den sinkenden Grenzerträgen spezifisch größerer thermischer Solaranlagen und der dadurch bedingten geringeren Rentabilität – der Vorteil, stattdessen diese größeren Flächen für den PV-Einsatz zu verwenden, verstärkt sich sogar noch.    * ändert dies nichts an den sinkenden Grenzerträgen spezifisch größerer thermischer Solaranlagen und der dadurch bedingten geringeren Rentabilität – der Vorteil, stattdessen diese größeren Flächen für den PV-Einsatz zu verwenden, verstärkt sich sogar noch. 
  
 Mit einer umfassend verbesserten Energieeffizienz auf dem Niveau des Passivhaus-Standards wählt die Baufamilie damit heute eine zukunftssichere Lösung. Die Zukunftssicherheit ergibt sich schon auf einer rein technischen Ebene: Der Leistungsbedarf in einem Passivhaus ist extrem gering. Alle heutigen und für die Zukunft diskutierten gebäudetechnischen Systeme lassen sich dadurch mit geringem Aufwand und geringen Kosten ggf. nachrüsten. Mit einer umfassend verbesserten Energieeffizienz auf dem Niveau des Passivhaus-Standards wählt die Baufamilie damit heute eine zukunftssichere Lösung. Die Zukunftssicherheit ergibt sich schon auf einer rein technischen Ebene: Der Leistungsbedarf in einem Passivhaus ist extrem gering. Alle heutigen und für die Zukunft diskutierten gebäudetechnischen Systeme lassen sich dadurch mit geringem Aufwand und geringen Kosten ggf. nachrüsten.
  
-Diese zukunftssichere Lösung ist andererseits schon mit den heute bestehenden ökonomischen Randbedingungen wirtschaftlich tragfähig, sie war es für die hier analysierten Beispiele sogar schon in den vergangenen Jahren. Bei den früheren Energiepreisen waren, wie gezeigt werden konnte, die PH-Lösungen in etwa kostengleich zu den NEH-Lösungen, und das schon ohne eine staatliche finanzielle Förderung.+Diese zukunftssichere Lösung ist andererseits schon mit den heute bestehenden ökonomischen Randbedingungen wirtschaftlich tragfähig. Sie war es für die hier analysierten Beispiele sogar schon in den vergangenen Jahren. Bei den früheren Energiepreisen waren, wie gezeigt werden konnte, die PH-Lösungen in etwa kostengleich zu den NEH-Lösungen, und das schon ohne eine staatliche finanzielle Förderung.
  
 ==== 4.7 Konfigurationen im Detail: Tabellen ==== ==== 4.7 Konfigurationen im Detail: Tabellen ====
  
-Verschiedene die Kosten treibende Effekte lassen sich aufzeigen, wenn man die Bauwerkskosten im Detail in Tabellen aufschlüsselt. Im Folgenden werden noch einige interessante Effekte diskutiert: Man erkennt beim Vergleich der Zahlen in den nachfolgenden Tabellen direkt, dass die größeren Fensterflächen, aber auch die zusätzliche Außenoberfläche eines REH die Baukosten gerade beim NEH signifikant beeinflussen.+Verschiedene kostentreibende Effekte lassen sich aufzeigen, wenn man die Bauwerkskosten im Detail in Tabellen aufschlüsselt. Im Folgenden werden noch einige interessante Effekte diskutiert: Man erkennt beim Vergleich der Zahlen in den nachfolgenden Tabellen direkt, dass die größeren Fensterflächen, aber auch die zusätzliche Außenoberfläche eines REH die Baukosten gerade beim NEH signifikant beeinflussen.
  
-[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_16.jpg?750 |**Tabelle 16:**** Vergleich PH − NEH. Wie Tabelle 9 zusätzlich Investitionskosten für ein NEH mit größeren Fensterflächen (+ 15 m²): dies bedeutet auch beim NEH erheblich höhere Kosten. Die Investitionskostendifferenz gegenüber dem Passivhaus verringert sich in diesem Beispiel um fast 40 %. Dieser Fall illustriert beispielhaft, wie durch andere bauliche Features schnell Mehrkosten entstehen, die mit höherer Energieeffizienz gar nichts zu tun haben. **.}}]+[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_16.jpg?750 |**Tabelle 16:**** Vergleich PH − NEH. Wie Tabelle 9zusätzlich Investitionskosten für ein NEH mit größeren Fensterflächen (+ 15 m²): Dies bedeutet auch beim NEH erheblich höhere Kosten. Die Investitionskostendifferenz gegenüber dem Passivhaus verringert sich in diesem Beispiel um fast 40 %. Dieser Fall illustriert beispielhaft, wie durch andere bauliche Features schnell Mehrkosten entstehen, die mit höherer Energieeffizienz gar nichts zu tun haben. **.}}]
  
-Die Größe von Fensterflächen wirkt sich signifikant auf die Baukosten aus, weil Fenster mit etwa 390 €/m² (Preisstand 2006) beim Passivhaus und immerhin noch 250 €/m² beim NEH deutlich teurer sind als ein opakes Bauteil. Das spricht beim kostenbewussten Bauen für moderate Fensterflächenanteile, allerdings muss auf ein angemessenes Tageslichtangebot geachtet werden: vergleicht man die Investitionskosten des NEH mit größeren Fenstern, dann schrumpft der Investitionskostenabstand des NEH drastisch, siehe Tabelle 16. Siehe auch die Bemerkung zu einem sinnvollen Fensterflächenanteil in Abschnitt 4.2.+Die Größe von Fensterflächen wirkt sich signifikant auf die Baukosten aus, weil Fenster mit etwa 390 €/m² (Preisstand 2006) beim Passivhaus und immerhin noch 250 €/m² beim NEH deutlich teurer sind als ein opakes Bauteil. Das spricht beim kostenbewussten Bauen für moderate Fensterflächenanteile, allerdings muss auf ein angemessenes Tageslichtangebot geachtet werden: Vergleicht man die Investitionskosten des NEH mit größeren Fenstern, dann schrumpft der Investitionskostenabstand des NEH drastisch, siehe Tabelle 16 (siehe auch die Bemerkung zu einem sinnvollen Fensterflächenanteil in Abschnitt 4.2).
  
 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_17.jpg?750 |**Tabelle 17:**** RMH: Investitionskosten für ein weiter verbessertes Passivhaus ("PHx add"). Lüftungsgerät mit höherer WRG, verbesserter WW-Speicher und thermisch weiter verbesserte Fenster, siehe Tabelle 8. Rechts der Vergleich zum NEH. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_17.jpg?750 |**Tabelle 17:**** RMH: Investitionskosten für ein weiter verbessertes Passivhaus ("PHx add"). Lüftungsgerät mit höherer WRG, verbesserter WW-Speicher und thermisch weiter verbesserte Fenster, siehe Tabelle 8. Rechts der Vergleich zum NEH. **.}}]
  
-Die weitere Verbesserung der PH Gebäudehülle ("PHx add") mit noch besseren, aber ggf. etwas teureren Komponenten als die Basiskonfiguration, ist bei den derzeitigen Randbedingungen streng genommen noch nicht wirtschaftlich, Abbildung 22. Eine – schon heute realisierte(!) – weitergehende Dämmung macht aber bei voraussichtlich weiter steigenden Energiepreisen durchaus Sinn: Im Szenario "15 cent", liegt die Variante "PHx add" fast gleichauf mit der Basisvariante und hat einen deutlichen Vorteil gegenüber allen Konfigurationen des NEH in Abbildung 36 und Abbildung 37.+Die weitere Verbesserung der PH-Gebäudehülle ("PHx add") mit noch besseren, aber ggf. etwas teureren Komponenten als die Basiskonfiguration, ist bei den derzeitigen Randbedingungen streng genommen noch nicht wirtschaftlich, siehe Abbildung 22. Eine – schon heute realisierte(!) – weitergehende Dämmung macht aber bei voraussichtlich weiter steigenden Energiepreisen durchaus Sinn: Im Szenario "15 cent", liegt die Variante "PHx add" fast gleichauf mit der Basisvariante und hat einen deutlichen Vorteil gegenüber allen Konfigurationen des NEH in Abbildung 36 und Abbildung 37.
  
-Eine kompakte Gebäudehülle, d.h. ein gutes A/V-Verhältnis, hilft in jedem Fall Kosten zu sparen. Trotzdem ist ein Vergleich zwischen Reihenendhaus (REH) und Reihenmittelhaus (RMH) instruktiv, weil er die Situation für kleinere Gebäude wie z.B. freistehende Einfamilienhäuser illustriert: Beim Passivhaus müssen – aus gutem Grund – alle Komponenten optimiert werden, um die Grenzwerte für Energiebedarf und Heizlast einzuhalten. Das kostet (etwas höhere) Investitionen, spart aber über die dauerhaft niedrigeren Betriebskosten mehr Geld wieder ein – die energetische Performance ist gerade bei den freistehenden EFH besonders wichtig, um dadurch auf Dauer die Energieverbrauchskosten niedrig zu halten, siehe auch Abbildung 18, Abbildung 20 und Abbildung 37. +Eine kompakte Gebäudehülle, d.h. ein gutes A/V-Verhältnis, hilft in jedem FallKosten zu sparen. Trotzdem ist ein Vergleich zwischen Reihenendhaus (REH) und Reihenmittelhaus (RMH) instruktiv, weil er die Situation für kleinere Gebäude wie z.B. freistehende Einfamilienhäuser illustriert: Beim Passivhaus müssen – aus gutem Grund – alle Komponenten optimiert werden, um die Grenzwerte für Energiebedarf und Heizlast einzuhalten. Das kostet (etwas höhere) Investitionen, spart aber über die dauerhaft niedrigeren Betriebskosten mehr Geld wieder ein. Die energetische Performance ist gerade bei den freistehenden EFH besonders wichtig, um dadurch auf Dauer die Energieverbrauchskosten niedrig zu halten, siehe auch Abbildung 18, Abbildung 20 und Abbildung 37. 
  
 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_18.jpg?750 |**Tabelle 18:**** REH als PH. Hier ist die Lüftung mit höherer WRG obligatorisch. Die Mehrkosten fallen hauptsächlich für die zusätzliche Außenwand mit Fenstern und Verschattung an. Rechts der Vergleich zu NEH. Die investiven Mehrkosten sind hier spürbar höher, die Einsparungen steigen aber ebenfalls, vgl. Abbildung 37. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_18.jpg?750 |**Tabelle 18:**** REH als PH. Hier ist die Lüftung mit höherer WRG obligatorisch. Die Mehrkosten fallen hauptsächlich für die zusätzliche Außenwand mit Fenstern und Verschattung an. Rechts der Vergleich zu NEH. Die investiven Mehrkosten sind hier spürbar höher, die Einsparungen steigen aber ebenfalls, vgl. Abbildung 37. **.}}]
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 Das Mehrfamilienhaus "Sophienhof" in Frankfurt am Main, das die ABG Frankfurt Holding im Jahr 2005 errichtet hat, kann als Prototyp eines kosteneffizienten Passivhauses gesehen werden. Die reinen Bauwerkskosten (KG 300 und 400) lagen im Mittelfeld entsprechender Gebäude. Die Konfiguration des Gebäudes, die Baukosten und die Bauweise ergibt sich aus Tabelle 20 ff. Es handelt sich um eine Blockrandbebauung im Herzen Frankfurts mit insgesamt 149 Wohneinheiten in vier Gebäuden. Das Mehrfamilienhaus "Sophienhof" in Frankfurt am Main, das die ABG Frankfurt Holding im Jahr 2005 errichtet hat, kann als Prototyp eines kosteneffizienten Passivhauses gesehen werden. Die reinen Bauwerkskosten (KG 300 und 400) lagen im Mittelfeld entsprechender Gebäude. Die Konfiguration des Gebäudes, die Baukosten und die Bauweise ergibt sich aus Tabelle 20 ff. Es handelt sich um eine Blockrandbebauung im Herzen Frankfurts mit insgesamt 149 Wohneinheiten in vier Gebäuden.
  
-[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_39.jpg?750 |**Abbildung 39:**** Mehrfamilienhaus Sophienhof in Frankfurt/Main. Insgesamt wurden 149 Wohneinheiten in 4 Bauwerken realisiert. Für die ökonomische Analyse standen abgerechnete Kostendaten der ABG Frankfurt zur Verfügung. Siehe Tabelle 21. **.}}]+[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_39.jpg?750 |**Abbildung 39:**** Mehrfamilienhaus Sophienhof in Frankfurt am Main. Insgesamt wurden 149 Wohneinheiten in 4 Bauwerken realisiert. Für die ökonomische Analyse standen abgerechnete Kostendaten der ABG Frankfurt zur Verfügung. Siehe Tabelle 21. **.}}]
  
 Die ABG Frankfurt hat freundlicherweise Daten der abgerechneten Baukosten für eine Auswertung der Wirtschaftlichkeit zur Verfügung gestellt. Die Auswertung der Kostendaten aus den einzelnen Gewerken und Abrechnungen und die Zuordnung zu den hier interessierenden Maßnahmen (Wärmedämmung, Fenster, Haustechnik) wurde im Rahmen einer Bachelorarbeit durchgeführt [Stemmer 2012]. Parallel zur Auswertung der Daten wurde eine Kostenschätzung für ein vergleichbares Gebäude als "Niedrigenergiehaus" (NEH) gemäß der damals geltenden Energieeinsparverordnung [EnEV] anhand der Kostentabellen des Baukostenindexes [BKI 2012] durchgeführt. Mit den abgerechneten Baukosten des Passivhauses im Vergleich zu den geschätzten Kosten eines geometrisch identischen NEH konnte dann die Wirtschaftlichkeit der beiden Bauweisen miteinander verglichen werden.  Die ABG Frankfurt hat freundlicherweise Daten der abgerechneten Baukosten für eine Auswertung der Wirtschaftlichkeit zur Verfügung gestellt. Die Auswertung der Kostendaten aus den einzelnen Gewerken und Abrechnungen und die Zuordnung zu den hier interessierenden Maßnahmen (Wärmedämmung, Fenster, Haustechnik) wurde im Rahmen einer Bachelorarbeit durchgeführt [Stemmer 2012]. Parallel zur Auswertung der Daten wurde eine Kostenschätzung für ein vergleichbares Gebäude als "Niedrigenergiehaus" (NEH) gemäß der damals geltenden Energieeinsparverordnung [EnEV] anhand der Kostentabellen des Baukostenindexes [BKI 2012] durchgeführt. Mit den abgerechneten Baukosten des Passivhauses im Vergleich zu den geschätzten Kosten eines geometrisch identischen NEH konnte dann die Wirtschaftlichkeit der beiden Bauweisen miteinander verglichen werden. 
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 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_22.jpg?750 |**Tabelle 22:**** Sophienhof. Konfiguration der Gebäudehülle und Energiebedarf für Passivhaus und NEH. Die Konfiguration des NEH wurde hier nach [EnEV] gewählt. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_22.jpg?750 |**Tabelle 22:**** Sophienhof. Konfiguration der Gebäudehülle und Energiebedarf für Passivhaus und NEH. Die Konfiguration des NEH wurde hier nach [EnEV] gewählt. **.}}]
  
-Die Analyse der Daten zeigt, dass das Gebäude mit den Randbedingungen 2005 (Baukosten, Zinsen und Energiepreise, Tabelle 23) nur mit Hilfe der öffentlichen Förderung wirtschaftlich errichtet werden konnte, wenn man die Baukosten der Maßnahmen mit den Einspareffekten der einzelnen Maßnahmen vergleicht. In Abbildung 41 sind die Verhältnisse ohne Förderung dargestellt. Mit Förderung (u.a. KfW-Kredite mit reduziertem Zinssatz und einem einmaligen Teilschulderlass) lagen Passivhaus und NEH genau gleichauf, Abbildung 42.+Die Analyse der Daten zeigt, dass das Gebäude mit den Randbedingungen 2005 (Baukosten, Zinsen und Energiepreise, Tabelle 23) nur mithilfe der öffentlichen Förderung wirtschaftlich errichtet werden konnte, wenn man die Baukosten der Maßnahmen mit den Einspareffekten der einzelnen Maßnahmen vergleicht. In Abbildung 41 sind die Verhältnisse ohne Förderung dargestellt. Mit Förderung (u.a. KfW-Kredite mit reduziertem Zinssatz und einem einmaligen Teilschulderlass) lagen Passivhaus und NEH genau gleichauf, Abbildung 42.
  
-[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_23.jpg?500 |**Tabelle 23:**** Grundlegende Randbedingungen für die dynamische Kapitalwertberechnung, Beispiel MFH Sophienhof, Baujahr 2005. Siehe dazu auch [Kah/Feist 2008] *) Energiepreise und Zinssatz (Realzins) im Baujahr2005. **.}}]+[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_23.jpg?500 |**Tabelle 23:**** Grundlegende Randbedingungen für die dynamische Kapitalwertberechnung, Beispiel MFH Sophienhof, Baujahr 2005. Siehe dazu auch [Kah/Feist 2008] *)Energiepreise und Zinssatz (Realzins) im Baujahr 2005. **.}}]
  
 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_41.jpg?750 |**Abbildung 41:**** Mehrfamilienhaus Sophienhof. Randbedingungen wie 2005, ohne Förderung. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_41.jpg?750 |**Abbildung 41:**** Mehrfamilienhaus Sophienhof. Randbedingungen wie 2005, ohne Förderung. **.}}]
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 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_42.jpg?750 |**Abbildung 42:**** Mehrfamilienhaus Sophienhof. Randbedingungen wie 2005, mit Förderung: KfW-Kredit für das PH mit reduziertem Zinssatz und Teilschulderlass. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_42.jpg?750 |**Abbildung 42:**** Mehrfamilienhaus Sophienhof. Randbedingungen wie 2005, mit Förderung: KfW-Kredit für das PH mit reduziertem Zinssatz und Teilschulderlass. **.}}]
  
-[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_43.jpg?750 |**Abbildung 43:**** Mehrfamilienhaus Sophienhof wie 2005 gebaut (ohne Förderung) aber mit heutigen Energiekosten ist kostenneutral, d.h. wirtschaftlich: Zinssatz und Baukosten wie 2005 mittlere Energiepreise (2005 bis 2025**.}}]+[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_43.jpg?750 |**Abbildung 43:**** Mehrfamilienhaus Sophienhof wie 2005 gebaut (ohne Förderung)aber mit heutigen Energiekosten (2012), ist kostenneutral, d.h. wirtschaftlich: Zinssatz und Baukosten wie 2005mittlere Energiepreise 2005 bis 2025 **.}}]
  
-Bei gleich bleibenden Zinsen wie sie zum Zeitpunkt der Realisierung (2005) für die Finanzierung zur Verfügung standen und vorsichtig geschätzten mittleren Energiepreisen für einen Zeitraum von 2005 bis 2025 von etwa 0,0.09 €/kWh (Erdgas für Wärmebereitstellung) ist das Projekt aber bereits heute wirtschaftlich, d.h. die gesamten Lebenszykluskosten des Passivhauses liegen gleichauf mit denen des NEH, Abbildung 43. Dies gilt streng genommen auch bereits für den Zeitpunkt des Bauvorhabens, da steigende Energiekosten aus der energiewirtschaftlichen Weltsituation absehbar waren; das Beispiel zeigt wie wichtig ein "zukunftsweisender Wärmeschutz" ist [Kah/Feist 2005], d.h. dass es nicht ratsam ist, bei Investitionen in Güter mit langen Lebensdauern von zufällig aktuell niedrigen Energiepreisen auszugehen. +Bei gleichbleibenden Zinsenwie sie zum Zeitpunkt der Realisierung (2005) für die Finanzierung zur Verfügung standen und vorsichtig geschätzten mittleren Energiepreisen für einen Zeitraum von 2005 bis 2025 von etwa 0,0.09 €/kWh (Erdgas für Wärmebereitstellung) ist das Projekt aber bereits heute wirtschaftlich, d.h. die gesamten Lebenszykluskosten des Passivhauses liegen gleichauf mit denen des NEH, siehe Abbildung 43. Dies gilt streng genommen auch bereits für den Zeitpunkt des Bauvorhabens, da steigende Energiekosten aus der energiewirtschaftlichen Weltsituation absehbar waren. Das Beispiel zeigtwie wichtig ein "zukunftsweisender Wärmeschutz" ist [Kah/Feist 2005]. Das heißt, dass es nicht ratsam ist, bei Investitionen in Güter mit langen Lebensdauern von zufällig aktuell niedrigen Energiepreisen auszugehen. 
  
 [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_24.jpg?600 |**Tabelle 24:**** Grundlegende Annahmen für ein Baujahr 2012: analog Tabelle 15. *) Zinsen und Energiepreise 2012. **.}}] [{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_tabelle_24.jpg?600 |**Tabelle 24:**** Grundlegende Annahmen für ein Baujahr 2012: analog Tabelle 15. *) Zinsen und Energiepreise 2012. **.}}]
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 Bleibt noch die Frage von evtl. außergewöhnlichen Baukostensteigerungen: Die Auswertung von Abrechnungen von Bauprojekten steht prinzipiell immer erst längere Zeit nach deren Realisierung zur Verfügung. Daher sind Kostendaten relativ alt und für eine Analyse der gegenwärtigen Situation in dieser Hinsicht immer zu ungenau.  Bleibt noch die Frage von evtl. außergewöhnlichen Baukostensteigerungen: Die Auswertung von Abrechnungen von Bauprojekten steht prinzipiell immer erst längere Zeit nach deren Realisierung zur Verfügung. Daher sind Kostendaten relativ alt und für eine Analyse der gegenwärtigen Situation in dieser Hinsicht immer zu ungenau. 
  
-[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_44.jpg?750 |**Abbildung 44:**** Mehrfamilienhaus Sophienhof. Randbedingungen für ein Baujahr 2012: generelle Baukostensteigerung 10 % gegenüber 2005, gestiegene Energiepreise, niedrigere Zinsen. **.}}]+[{{ :picopen:wirtschaftlichkeitsanalyse_abbildung_44.jpg?750 |**Abbildung 44:**** Mehrfamilienhaus Sophienhof. Randbedingungen für ein Baujahr 2012: generelle Baukostensteigerung von 10 % gegenüber 2005, gestiegene Energiepreise, niedrigere Zinsen. **.}}]
  
-Vergleicht man jedoch die Daten für das Projekt Sophienhof unter der Annahme, dass dasselbe Gebäude 2012 errichtet worden wäre und unterstellt ZinsenEnergiepreise wie in Tabelle 24 und eine generelle außergewöhnliche Baukostensteigerung von 10 %, so ergibt sich das Bild in Abbildung 44: die gefallenen Zinsen und höheren Energiepreise machen die Investition in die hochwertige Gebäudehülle trotz angenommener höhere Baupreise attraktiv. Weiter steigende Energiepreise würden nochmals verstärkend in dieselbe Richtung wirken.+Vergleicht man jedoch die Daten für das Projekt Sophienhof unter der Annahme, dass dasselbe Gebäude 2012 errichtet worden wäre und unterstellt Zinsen und Energiepreise wie in Tabelle 24 sowie eine generelle außergewöhnliche Baukostensteigerung von 10 %, so ergibt sich das Bild in Abbildung 44: Die gefallenen Zinsen und höheren Energiepreise machen die Investition in die hochwertige Gebäudehülle trotz angenommener höherer Baupreise attraktiv. Weiter steigende Energiepreise würden nochmals verstärkend in dieselbe Richtung wirken.
  
 Die angenommene (extrem pessimistische!) Baukostensteigerung wurde im Beispiel gleichermaßen auf Passivhaus und NEH angewendet. Dabei bleiben Skaleneffekte für Passivhaus-Komponenten völlig unberücksichtigt. Zum Beispiel sind schon 2012 die Kosten der Dreischeiben-Wärmeschutzverglasungen aufgrund der zunehmenden Serienproduktion gegenüber den in diesem Beitrag verwendeten historischen Kosten spürbar gefallen. Ähnliche Effekte sind mittelfristig auch für Lüftungsgeräte zu erwarten. Die Kosten für Passivhaus-Komponenten dürften also in Zukunft eher abnehmen, sodass allgemeine Baukostensteigerungen zu einer weiteren Verringerung der Differenz der Investitionskosten führen.  Die angenommene (extrem pessimistische!) Baukostensteigerung wurde im Beispiel gleichermaßen auf Passivhaus und NEH angewendet. Dabei bleiben Skaleneffekte für Passivhaus-Komponenten völlig unberücksichtigt. Zum Beispiel sind schon 2012 die Kosten der Dreischeiben-Wärmeschutzverglasungen aufgrund der zunehmenden Serienproduktion gegenüber den in diesem Beitrag verwendeten historischen Kosten spürbar gefallen. Ähnliche Effekte sind mittelfristig auch für Lüftungsgeräte zu erwarten. Die Kosten für Passivhaus-Komponenten dürften also in Zukunft eher abnehmen, sodass allgemeine Baukostensteigerungen zu einer weiteren Verringerung der Differenz der Investitionskosten führen. 
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 ==== 5.1 Rechenmethode ==== ==== 5.1 Rechenmethode ====
  
-Die Kostendaten der in diesem Beitrag dokumentierten Beispiele wurden mit Hilfe der so genannten dynamischen Barwert- bzw. Kapitalwertmethode ausgewertet. Wesentliche Aufgabe der Berechnungsalgorithmen ist es dabei, dass jährliche Ausgabenwie Wartungskosten und Energiekosten verglichen werden können mit den anfänglich einmal anfallenden Investitionskosten. Dabei ist es äquivalent, aus den jährlichen Kosten (Annuitäten) durch Abzinsung einen Barwert (Gegenwartswert) zu berechnen, der dann mit dem Barwert = Wert der Investition verglichen wird. Oder es wird aus dem Barwert der Investition eine Annuität (Zins und Tilgung für einen Kredit) berechnet, die dann mit den jährlich anfallenden laufenden Zahlungen für Energie und Wartung verglichen wird. In beiden Fällen können dann als Summe der Investitionskosten und der laufenden Kosten die vollständigen Lebenszykluskosten berechnet werden. Siehe dazu auch die Beiträge von Wolfgang Feist und Witta Ebel in diesem Protokollband und [Feist 2005] und [Kah/Feist 2008]. Im vorliegenden Beitrag wurde bis auf eine Ausnahme immer der Barwert gebildet für einen Betrachtungszeitraum von 20 Jahren. +Die Kostendaten der in diesem Beitrag dokumentierten Beispiele wurden mit Hilfe der sogenannten dynamischen Barwert- bzw. Kapitalwertmethode ausgewertet. Wesentliche Aufgabe der Berechnungsalgorithmen ist es dabei, dass jährliche Ausgaben wie Wartungskosten und Energiekosten verglichen werden können mit den anfänglich einmal anfallenden Investitionskosten. Dabei ist es äquivalent, aus den jährlichen Kosten (Annuitäten) durch Abzinsung einen Barwert (Gegenwartswert) zu berechnen, der dann mit dem Barwert = Wert der Investition verglichen wird. Oder es wird aus dem Barwert der Investition eine Annuität (Zins und Tilgung für einen Kredit) berechnet, die dann mit den jährlich anfallenden laufenden Zahlungen für Energie und Wartung verglichen wird. In beiden Fällen können dann als Summe der Investitionskosten und der laufenden Kosten die vollständigen Lebenszykluskosten berechnet werden. Siehe dazu auch die Beiträge von Wolfgang Feist und Witta Ebel im Protokollband 42 sowie [Feist 2005] und [Kah/Feist 2008]. Im vorliegenden Beitrag wurde bis auf eine Ausnahme immer der Barwert gebildet für einen Betrachtungszeitraum von 20 Jahren. 
  
 ==== 5.2 Berechnungswerkzeug ==== ==== 5.2 Berechnungswerkzeug ====
  
-Um dem Anwender des PHPP eine Möglichkeit an die Hand zu geben, die Wirtschaftlichkeit einer konkreten Einzelmaßnahme, aber auch die eines ganzen Gebäudes zu berechnen, wurde ein einfaches Rechenwerkzeug "PHeco" auf der Basis einer Tabellenkalkulation entworfen [PHeco 2012]. +Um dem Anwender des PHPP eine Möglichkeit an die Hand zu geben, die Wirtschaftlichkeit einer konkreten Einzelmaßnahme, aber auch die eines ganzen Gebäudes zu berechnen, wurde ein einfaches Rechenwerkzeug"PHeco"auf der Basis einer Tabellenkalkulation entworfen [PHeco 2012]. 
  
 Das Rechenblatt braucht als Eingabe die energetische Auswirkung z.B. einer Wärmedämmung auf das Gebäude. Diese kann direkt aus dem PHPP gewonnen werden, indem der Heizwärmebedarf (HWB) eines ungedämmten Altbaus verglichen wird mit dem HWB eines Passivhauses mit einer bestimmten Dämmdicke. Genauso lassen sich aus der PHPP-Berechnung die Daten für die Auswirkung eines besseren Fensters, einer verbesserten Luftdichtheit oder einer Lüftungsanlage mit WRG im Vergleich zur Abluftanlage ohne WRG oder Fensterlüftung gewinnen. Das Rechenblatt braucht als Eingabe die energetische Auswirkung z.B. einer Wärmedämmung auf das Gebäude. Diese kann direkt aus dem PHPP gewonnen werden, indem der Heizwärmebedarf (HWB) eines ungedämmten Altbaus verglichen wird mit dem HWB eines Passivhauses mit einer bestimmten Dämmdicke. Genauso lassen sich aus der PHPP-Berechnung die Daten für die Auswirkung eines besseren Fensters, einer verbesserten Luftdichtheit oder einer Lüftungsanlage mit WRG im Vergleich zur Abluftanlage ohne WRG oder Fensterlüftung gewinnen.
  
-Anhand der jeweiligen Heizwärmeeinsparung wird nun mit "PHeco" die jährlich eingesparte Endenergie bzw. der nach der Maßnahe noch verbleibende Endenergiebedarf berechnet, indem noch der WW-Wärmebedarf und die Aufwandszahl der Heizungsanlage berücksichtigt wird. Aus der eingesparten Endenergie kann dann mit dem aktuellen Energiepreis für Erdgas, Heizöl oder jedem beliebigen (regenerativen) Energieträger einfach die Energiekosteneinsparung für Heizung und WW-Bereitung berechnet werden. Aus der jährlichen Kosteneinsparung kann dann wiederum der Barwert dieser Einsparung für einen Zeitraum von z.B. 20 Jahren berechnet werden. +Anhand der jeweiligen Heizwärmeeinsparung wird nun mit "PHeco" die jährlich eingesparte Endenergie bzw. der nach der Maßnahme noch verbleibende Endenergiebedarf berechnet, indem noch der WW-Wärmebedarf und die Aufwandszahl der Heizungsanlage berücksichtigt werden. Aus der eingesparten Endenergie kann dann mit dem aktuellen Energiepreis für Erdgas, Heizöl oder jedem beliebigen (regenerativen) Energieträger einfach die Energiekosteneinsparung für Heizung und WW-Bereitung berechnet werden. Aus der jährlichen Kosteneinsparung kann dann wiederum der Barwert dieser Einsparung für einen Zeitraum von z.B. 20 Jahren berechnet werden. 
  
-Dieser Barwert stellt nun direkt das Budget dar, das für die gewählten Maßnahmen zur Verfügung steht ("Budget … für eine Wohneinheit"). D.h. der Planer kann anhand dieser Werte prüfen, ob die Kosten, die er für eine Maßnahme ermittelt hat, von der Ersparnis gedeckt werden, oder nicht. Diese Vorgehensweise hat zwei entscheidende Vorteile: sie gibt dem Planer und Investor einerseits eine wertvolle Orientierung für die Kostenplanung, andererseits ist dieser Rechengang sehr einfach. +Dieser Barwert stellt nun direkt das Budget dar, das für die gewählten Maßnahmen zur Verfügung steht ("Budget … für eine Wohneinheit"). D.h. der Planer kann anhand dieser Werte prüfen, ob die Kosten, die er für eine Maßnahme ermittelt hat, von der Ersparnis gedeckt werden, oder nicht. Diese Vorgehensweise hat zwei entscheidende Vorteile: Sie gibt dem Planer und Investor einerseits eine wertvolle Orientierung für die Kostenplanung, andererseits ist dieser Rechengang sehr einfach. 
  
 "Einfach" heißt: Die Kostenermittlung für eine Wirtschaftlichkeitsberechnung kann sehr komplex und anspruchsvoll werden, wenn man ein Projekt bzw. die Kosten für alle Maßnahmen vollständig abbilden will. Nicht nur die Genauigkeit der Kostendaten, sondern auch deren Parametrisierung, d.h. die Zuordnung verschiedener Aufträge und Gewerke zu einer Maßnahme, wird schnell so komplex, dass es schwierig wird, einen Überblick zu behalten.  "Einfach" heißt: Die Kostenermittlung für eine Wirtschaftlichkeitsberechnung kann sehr komplex und anspruchsvoll werden, wenn man ein Projekt bzw. die Kosten für alle Maßnahmen vollständig abbilden will. Nicht nur die Genauigkeit der Kostendaten, sondern auch deren Parametrisierung, d.h. die Zuordnung verschiedener Aufträge und Gewerke zu einer Maßnahme, wird schnell so komplex, dass es schwierig wird, einen Überblick zu behalten. 
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 Daher soll das im Rahmen dieses Arbeitskreises bereitgestellte Rechenwerkzeug "PHeco" bewusst nur einzelne Maßnahmen bewerten helfen. Es erhebt keinen Anspruch, eine vollständige Kosten- und Wirtschaftlichkeitsberechnung für umfassende Bauvorhaben zu ermöglichen. Es sollte damit aber möglich sein, sich zu orientieren und einzelne Maßnahmen wirtschaftlich zu bewerten und zu optimieren.  Daher soll das im Rahmen dieses Arbeitskreises bereitgestellte Rechenwerkzeug "PHeco" bewusst nur einzelne Maßnahmen bewerten helfen. Es erhebt keinen Anspruch, eine vollständige Kosten- und Wirtschaftlichkeitsberechnung für umfassende Bauvorhaben zu ermöglichen. Es sollte damit aber möglich sein, sich zu orientieren und einzelne Maßnahmen wirtschaftlich zu bewerten und zu optimieren. 
  
-Orientierung für die Kostenplanung der Energiesparmaßnahmen heißt, dass die Kostenermittlung für die geplanten Energiesparmaßnahmen vom Ergebnis her betrachtet wird: Aus der jährlich möglichen Energieeinsparung ist von vorneherein bekannt, wie viel Mittel für die Maßnahmen zur Verfügung stehen. Die Planung kann sich also daran orientieren und man vermeidet, dass die Maßnahmen geplant und realisiert werden und sich erst im Nachhinein heraus stellt, dass sie ggf. zu teuer geworden sind.+Orientierung für die Kostenplanung der Energiesparmaßnahmen heißt, dass die Kostenermittlung für die geplanten Energiesparmaßnahmen vom Ergebnis her betrachtet wird: Aus der jährlich möglichen Energieeinsparung ist von vorneherein bekannt, wie viel Mittel für die Maßnahmen zur Verfügung stehen. Die Planung kann sich also daran orientieren und man vermeidet, dass die Maßnahmen geplant und realisiert werden und sich erst im Nachhinein herausstellt, dass sie ggf. zu teuer geworden sind.
  
-Ein ähnliches Rechenblatt, in dem allerdings weitere Optionen enthalten waren, um die Kostenstruktur der ausgewerteten Projekte im Detail abbilden zu können, wurde zusammen mit einem so genannten Parameterblatt im PHPP zur Berechnung der Beispiele und Varianten in diesem Beitrag genutzt. Die Energiebilanzen der verschiedenen Gebäudevarianten konnten damit automatisiert und im Vergleich berechnet werden. Die Ergebnisse aller Gebäudevarianten (Heizwärmebedarf bzw. Endenergiebedarf) dienten dann als Eingabe für die ökonomischen Berechnungen. Ein derartiges detailliertes Verfahren zur ökonomischen Bewertung von Varianten ist als Rechenblatt für das PHPP in Vorbereitung.+Ein ähnliches Rechenblatt, in dem allerdings weitere Optionen enthalten waren, um die Kostenstruktur der ausgewerteten Projekte im Detail abbilden zu können, wurde zusammen mit einem sogenannten Parameterblatt im PHPP zur Berechnung der Beispiele und Varianten in diesem Beitrag genutzt. Die Energiebilanzen der verschiedenen Gebäudevarianten konnten damit automatisiert und im Vergleich berechnet werden. Die Ergebnisse aller Gebäudevarianten (Heizwärmebedarf bzw. Endenergiebedarf) dienten dann als Eingabe für die ökonomischen Berechnungen. Ein derartiges detailliertes Verfahren zur ökonomischen Bewertung von Varianten ist als Rechenblatt für das PHPP in Vorbereitung.
  
 === Hinweise zur Verwendung von "PHeco" === === Hinweise zur Verwendung von "PHeco" ===
  
-Das Rechenblatt ist spaltenweise strukturiert. Alle Daten einer Maßnahme bzw. eine Gebäudevariante sind jeweils in einer Spalte angeordnet. Oben zuerst die Werte für den Energiebedarf für Heizung und Warmwasserbereitung und die jeweiligen Anlagenaufwandszahlen, außerdem der Hilfsstrombedarf für Heizungs- und Lüftungsanlage. Alle diese Werte können für die jeweilige Maßnahme (z.B. Dämmdicke) mit dem PHPP ermittelt werden. Um Vorher-Nachher-Vergleiche für eine Altbausanierung anstellen zu können, kann optional der Energiebedarf und die Anlagenaufwandszahlen des Ausgangszustands vor der Sanierung angegeben werden. Es empfiehlt sich, die einzelnen Maßnahmen jeweils eindeutig zu dokumentieren, damit eine spätere Zuordnung möglich ist. +Das Rechenblatt ist spaltenweise strukturiert. Alle Daten einer Maßnahme bzw. eine Gebäudevariante sind jeweils in einer Spalte angeordnet; oben zuerst die Werte für den Energiebedarf für Heizung und Warmwasserbereitung und die jeweiligen Anlagenaufwandszahlen, außerdem der Hilfsstrombedarf für Heizungs- und Lüftungsanlage. Alle diese Werte können für die jeweilige Maßnahme (z.B. Dämmdicke) mit dem PHPP ermittelt werden. Um Vorher-Nachher-Vergleiche für eine Altbausanierung anstellen zu können, lassen sich optional der Energiebedarf und die Anlagenaufwandszahlen des Ausgangszustands vor der Sanierung angegeben. Es empfiehlt sich, die einzelnen Maßnahmen jeweils eindeutig zu dokumentieren, damit eine spätere Zuordnung möglich ist. 
  
-Alle Kosten sollten extern im Detail erhoben werden. Es empfiehlt sich eine Umrechnung der Kosten der Maßnahmen auf spezifische Werte [€/m²], am besten mit Bezug auf die Energiebezugsfläche des Gebäudes im PHPP. Damit kann man die Barwerte oder Annuitäten direkt mit den Energiekennwerten [kWh/(m²a)] aus dem PHPP vergleichen und direkt ineinander Umrechnen. Liegen Kostendaten einer einzelnen Maßnahme mit Bezug auf die Bauteilfläche vor, so kann man diese Bauteilfläche angeben. Die Umrechnung auf die Energiebezugsfläche geschieht dann automatisch. Werden kombinierte Maßnahmen betrachtet (voreingestellt: Komplettsanierung ohne Differenzierung) so müssen alle Kostendaten in €/m² EBF angegeben werden. Es können aber optional verschiedene Teilbeträge angegeben werden. Wartungskosten können als Jahreskosten pro Wohneinheit angegeben werden [€/WE/a], d.h. es können direkt die Kosten eines Wartungsvertrages pro Wohnung angegeben werden. +Alle Kosten sollten extern im Detail erhoben werden. Es empfiehlt sich eine Umrechnung der Kosten der Maßnahmen auf spezifische Werte [€/m²], am besten mit Bezug auf die Energiebezugsfläche des Gebäudes im PHPP. Damit kann man die Barwerte oder Annuitäten direkt mit den Energiekennwerten [kWh/(m²a)] aus dem PHPP vergleichen und direkt ineinander Umrechnen. Liegen Kostendaten einer einzelnen Maßnahme mit Bezug auf die Bauteilfläche vor, so kann man diese Bauteilfläche angeben. Die Umrechnung auf die Energiebezugsfläche geschieht dann automatisch. Werden kombinierte Maßnahmen betrachtet (voreingestellt: Komplettsanierung ohne Differenzierung)so müssen alle Kostendaten in €/m² EBF angegeben werden. Es können aber optional verschiedene Teilbeträge angegeben werden. Wartungskosten können als Jahreskosten pro Wohneinheit angegeben werden [€/WE/a], d.h. es können direkt die Kosten eines Wartungsvertrages pro Wohnung angegeben werden. 
  
 Die Ergebnisse werden sowohl als Annuitäten als auch als Barwerte bereitgestellt. Die Differenz der Energiekosten zwischen Ausgangszustand und Endzustand nach der Maßnahme wird als Einsparung ausgewiesen. Außerdem werden aus der Annuität der Investition dividiert durch die Energieeinsparung (Endenergie) die Kosten der eingesparten Energie für jede Maßnahme berechnet.  Die Ergebnisse werden sowohl als Annuitäten als auch als Barwerte bereitgestellt. Die Differenz der Energiekosten zwischen Ausgangszustand und Endzustand nach der Maßnahme wird als Einsparung ausgewiesen. Außerdem werden aus der Annuität der Investition dividiert durch die Energieeinsparung (Endenergie) die Kosten der eingesparten Energie für jede Maßnahme berechnet. 
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 Die Rahmenbedingungen für die Berechnungen, bzw. die ökonomischen Daten müssen angegeben bzw. in der Vorlage geändert werden: Zinssatz, Kalkulationszeitraum, Lebensdauer des Bauteils bzw. der Maßnahme und die Energiepreise. Die Ergebnisse der Berechnungen werden schließlich in verschiedenen Diagrammen übersichtlich dargestellt. Die Rahmenbedingungen für die Berechnungen, bzw. die ökonomischen Daten müssen angegeben bzw. in der Vorlage geändert werden: Zinssatz, Kalkulationszeitraum, Lebensdauer des Bauteils bzw. der Maßnahme und die Energiepreise. Die Ergebnisse der Berechnungen werden schließlich in verschiedenen Diagrammen übersichtlich dargestellt.
  
 +Seit Ende 2015 ist das Rechenwerkzeug "PHeco" direkt ins PHPP (Version 9) integriert.
 ===== Literatur ===== ===== Literatur =====
  
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 **[EnEV]** Verordnung zur Änderung der Energieeinsparverordnung – EnEV, verkündet am 29. April 2009 im Bundesgesetzblatt Jahrgang 2009. In Kraft getreten am 1. Oktober 2009.  **[EnEV]** Verordnung zur Änderung der Energieeinsparverordnung – EnEV, verkündet am 29. April 2009 im Bundesgesetzblatt Jahrgang 2009. In Kraft getreten am 1. Oktober 2009. 
-Hinweis: Je nach Baujahr bzw. dem Jahr der Baugenehmigung der Projekte war noch die EnEV 2002 gültig. Da diese jedoch für die Zukunft keine Relevanz mehr hat und andererseits die EnEV keine besonders scharf definierte Anforderung an den Heizwär-mebedarf bzw. den Endenergiebedarf eines Gebäudes hat, wurden für diesen Beitrag jeweils "gute NEH" herangezogen, die ähnlich wie das Gebäude NEH-Hoheloogstraße deutlich besser sein dürften als manches Gebäude, das derzeit die Anforderungen nach EnEV 2009 erfüllt. Insofern sind die Unterschiede für diese Untersuchung unerheblich.+Hinweis: Je nach Baujahr bzw. dem Jahr der Baugenehmigung der hier vorgestellten Projekte war noch die EnEV 2002 gültig. Da diese jedoch für die Zukunft keine Relevanz mehr hat und andererseits die EnEV keine besonders scharf definierte Anforderung an den Heizwärmebedarf bzw. den Endenergiebedarf eines Gebäudes hat, wurden für diesen Beitrag jeweils "gute NEH" herangezogen, die ähnlich wie das Gebäude NEH-Hoheloogstraße deutlich besser sein dürften als manches Gebäude, das die Anforderungen nach EnEV 2009 erfüllt. Insofern sind die Unterschiede für diese Untersuchung unerheblich.
  
-**[EPBD]** DIRECTIVE 2002/91/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL (16. 12. 2002) on the energy performance of buildings (Directive 2002/91/EC, EPBD) Recast: Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 May 2010 on the energy performance of buildings (recast), Official Journal of the European Union L 153/13 v. 18.6.2010+**[EPBD]** DIRECTIVE 2002/91/EC of the European Parliament and of the Council (16. 12. 2002) on the energy performance of buildings (Directive 2002/91/EC, EPBD) Recast: Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 May 2010 on the energy performance of buildings (recast), Official Journal of the European Union L 153/13 v. 18.6.2010
  
 **[Feist 2001]** W. Feist; E. Baffia; V. Sariri: Wirtschaftlichkeit ausgewählter Energiesparmaßnahmen im Gebäudebestand, Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft, Abschlussbericht 1998, Passivhaus Institut, 3. Auflage, 2001 **[Feist 2001]** W. Feist; E. Baffia; V. Sariri: Wirtschaftlichkeit ausgewählter Energiesparmaßnahmen im Gebäudebestand, Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft, Abschlussbericht 1998, Passivhaus Institut, 3. Auflage, 2001
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 **[Kaufmann/Ebel/Feist 2010]** B. Kaufmann; W. Ebel; W. Feist: Ökonomische Evaluierung zweier Sanierungsprojekte mit Dokumentation der abgerechneten Kosten: Hoheloogstraße und Schlesierstraße in Ludwigshafen, Forschungsbericht IEA Task 37, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Passivhaus Institut, Darmstadt, 2010. download unter www.passiv.de **[Kaufmann/Ebel/Feist 2010]** B. Kaufmann; W. Ebel; W. Feist: Ökonomische Evaluierung zweier Sanierungsprojekte mit Dokumentation der abgerechneten Kosten: Hoheloogstraße und Schlesierstraße in Ludwigshafen, Forschungsbericht IEA Task 37, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Passivhaus Institut, Darmstadt, 2010. download unter www.passiv.de
  
-**[Kaufmann/Ebel 2011]** B. Kaufmann; W. Ebel: Sind Passivhäuser ökonomisch darstellbar(?),Tagungsband zur 15. Internationalen Passivhaustagung in Innsbruck, Passivhaus Institut, Darmstadt 2011.+**[Kaufmann/Ebel 2011]** B. Kaufmann; W. Ebel: Sind Passivhäuser ökonomisch darstellbar(?), Tagungsband zur 15. Internationalen Passivhaustagung in Innsbruck, Passivhaus Institut, Darmstadt 2011.
  
 **[Peper/Feist 2009]** S. Peper; W. Feist: Gebäudesanierung "Passivhaus im Bestand" in Ludwigshafen / Mundenheim, Messung und Beurteilung der energetischen Sanierungserfolge, Darmstadt, 2009. Im Auftrag der GAG Ludwigshafen, Download unter: www.passiv.de  **[Peper/Feist 2009]** S. Peper; W. Feist: Gebäudesanierung "Passivhaus im Bestand" in Ludwigshafen / Mundenheim, Messung und Beurteilung der energetischen Sanierungserfolge, Darmstadt, 2009. Im Auftrag der GAG Ludwigshafen, Download unter: www.passiv.de 
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 **[PHI 2012]** Kriterien für die Zertifizierung von Passivhäusern. Aktuelle Ausgabe unter www.passiv.de  **[PHI 2012]** Kriterien für die Zertifizierung von Passivhäusern. Aktuelle Ausgabe unter www.passiv.de 
  
-**[PHeco]** B. Kaufmann; Z. Bastian; W. Ebel: Berechnungstool zur Abschätzung der Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen zur Energieeffizienz von Gebäuden, Passivhaus Institut, 2012 www.passiv.de bzw. www.passipedia.de +**[PHeco]** B. Kaufmann; Z. Bastian; W. Ebel: Berechnungstool zur Abschätzung der Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen zur Energieeffizienz von Gebäuden, Passivhaus Institut, 2012www.passiv.de 
  
 **[Schöberl/Hutter 2003]** H. Schöberl; S. Hutter; et al.: Anwendung der Passivhaus-Technologie im sozialen Wohnbau, Projektbericht im Rahmen der Programmlinie "Haus der Zukunft", Bundesministerium für Verkehr, Innovation, Technologie, Wien 2003 **[Schöberl/Hutter 2003]** H. Schöberl; S. Hutter; et al.: Anwendung der Passivhaus-Technologie im sozialen Wohnbau, Projektbericht im Rahmen der Programmlinie "Haus der Zukunft", Bundesministerium für Verkehr, Innovation, Technologie, Wien 2003
  
-**[Steinmüller 2005]** B. Steinmüller: Passivhaus-Technologie im Bestand – von der Vision in die breite Umsetzung, Proceedings of the International Passive House Conference 2005 in Ludwigshafen/Rhein+**[Steinmüller 2005]** B. Steinmüller: Passivhaus-Technologie im Bestand – von der Vision in die breite Umsetzung, Proceedings of the International Passive House Conference 2005 in Ludwigshafen/Rhein 
  
 **[Stemmer 2012]** J. Stemmer: Wirtschaftlichkeit von Passivhäusern im Neubau – exemplarisch am Frankfurter Sophienhof, Bachelorarbeit 2012, Universität Regensburg, Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät, Regensburg und Passivhaus Institut, Darmstadt 2012 **[Stemmer 2012]** J. Stemmer: Wirtschaftlichkeit von Passivhäusern im Neubau – exemplarisch am Frankfurter Sophienhof, Bachelorarbeit 2012, Universität Regensburg, Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät, Regensburg und Passivhaus Institut, Darmstadt 2012
grundlagen/wirtschaftlichkeit/analyse_anhand_realisierter_projekte.1447949332.txt.gz · Zuletzt geändert: 2015/11/19 17:08 von bwuensch