Szenario-Bewertung von Wohnimmobilien nach einmaliger Investition in Solarthermie oder Photovoltaik, unter variierenden ökonomischen und ökologischen Einflussfaktoren

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Symbolverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1. Einleitung
1.1 Problemstellung und Zielsetzung
1.2 Vorgehensweise und Aufbau

2. Solarthermie / Photovoltaik als Nachhaltigkeits-Investition
2.1 Energieeinsparverordnung – EnEV
2.2 Solarthermie
2.2.1 Faktoren zur optimalen Nutzung
2.2.2 Heizungsanlage mit und ohne Solarunterstützung
2.2.3 Investitionsund Wärmegestehungskosten
2.3 Photovoltaik
2.3.1 Funktion und Aufbau
2.3.2 Leistung und Ertrag
2.3.3 Investitionsund Stromgestehungskosten

3. Ökonomische Betrachtung einer Wohnimmobilie
3.1 Standardisierung der Wohnimmobilie
3.2 Verfahren der Verkehrswertermittlung
3.2.1 Vergleichswertverfahren
3.2.2 Sachwertverfahren
3.2.3 Ertragswertverfahren
3.3 Beleihungswert
3.3.1 Grundlagen der Wertermittlung
3.3.2 Methoden der Wertermittlung
3.4 Finanzierung und Risiken
3.4.1 Refinanzierung gewährter Kredite
3.4.2 Ursachen eines Kreditausfalls
3.4.3 Methoden zur Risikobewertung

4. Szenario-Basierte Immobilienwertermittlung
4.1 Unsicherheit - Einflussfaktoren auf Investitionswert
4.1.1 Potentielle Einflussfaktoren
4.1.2 Szenarien der Preisentwicklung
4.2 Investitionsbewertung
4.2.1 Bewertungsverfahren
4.2.2 Wert der Solarthermie-Anlage
4.2.3 Wert der Photovoltaik-Anlage
4.3 Realoptionsansatz
4.3.1 Klassifizierung von Realoptionen
4.3.2 Bewertungsverfahren
4.3.3 Optionswertermittlung der Photovoltaik-Anlage
4.4 Einfluss der Energiespar-Investitionen auf den Immobilienwert
4.4.1 Wertsteigerung durch Solarthermie
4.4.2 Wertsteigerung durch Photovoltaik
4.4.3 Tatsächliche Immobilienwertsteigerung

5. Fazit und Ausblick

Anhang

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Symbolverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Regelwerk zur Energieeinsparverordnung

Abbildung 2: Kosten und Erträge der Photovoltaikund Solarthermie-Anlage

Abbildung 3: Systematik zur Bewertung von Immobilien

Abbildung 4: Wahl des Wertermittlungsverfahrens

Abbildung 5: Kalkulationsschema für den Liegenschaftszinssatz

Abbildung 6: Ansatzpunkte zur Integration der Energiespar-Investitionen

Abbildung 7: Verkehrswert vs. Beleihungswert

Abbildung 8: Anbieter für Immobilienfinanzierung

Abbildung 9: Risikobestimmung durch Monte-Carlo-Simulation

Abbildung 10: Value-at-Risk-Ansatz zu Beleihungswert (für 95% Aussagesicherheit)

Abbildung 11: Kapitalwertberechnung – Solarthermie bei Gaspreissteigerung von 2% p.a

Abbildung 12: Kapitalwertberechnung – Solarthermie bei Gaspreissteigerung von 7% p.a

Abbildung 13: Kapitalwertberechnung – Photovoltaik

Abbildung 14: Klassifikation von Realoptionen

Abbildung 15: Verfahren der Realoptionsbewertung

Abbildung 16: Binomial-Modell zur Photovoltaik-Investition

Abbildung 17: Ansatzpunkte zur Integration der Energiespar-Investitionen

Abbildung 18: Aufbau und Funktionsweise einer Kombi-Solaranlage

Abbildung 19: Globalstrahlung in Deutschland, mittlere Jahressummen 1981-2000

Abbildung 20: Entwicklung der Photovoltaik-Modulpreise

Abbildung 21: Kapitalwertberechnung - Solarthermie bei Gaspreissteigerung von 2% p.a. - Komplettübersicht

Abbildung 22: Kapitalwertberechnung – Solarthermie bei Gaspreissteigerung von 7% p.a. - Komplettübersicht

Abbildung 23: Kapitalwertberechnung - Photovoltaik – Komplettübersicht

Abbildung 24: Optionswertermittlung - Photovoltaik - 3 Szenarien

1. Einleitung

1.1 Problemstellung und Zielsetzung

Im Zuge der aktuellen Klimadebatte wird immer häufiger auf das Problem der Klimaerwärmung durch Treibhausgase und dabei primär von CO₂, gesprochen. In Folge dieser Erkenntnisse hat sich die EU zu einer CO₂-Emissions-Reduktion von 20% bis zum Jahr 2020, ausgehend vom Stand aus dem Jahre 1990, verpflichtet.¹

Im “Stern Report“ werden die extremen Folgen diskutiert, die bei einem fortschreitenden Anstieg des globalen CO₂-Ausstoßes nahezu unvermeidlich sind. So wird bei einer CO₂-getriebenen globalen Klimaerwärmung von nur 3° in den kommenden Jahren und Jahrzehnten mit eklatanten Folgen für das Weltklima in Form von Dürren, Überschwemmungen und Umweltkatastrophen gerechnet. Direkt damit verbunden sind enorme Auswirkungen auf die Weltwirtschaft in Form von Folgekosten der verursachten Schäden, die allein für Deutschland im hohen Milliardenbereich erwartet werden.²

Dieser erwartete Anstieg des CO₂-Ausstoßes ist dabei direkt auf den immer stärker steigenden Verbrauch von Energierohstoffen wie Öl und Gas, aufgrund einer stark steigenden Nachfrage, vor allem aus Asien, zurückzuführen. Aufgrund dieser Tatsache und der begrenzten Verfügbarkeit bei Öl und Gas von nur noch rund 40 bzw. 60 Jahren, ist in den kommende Jahren mit einem weiteren Preisanstieg für Energierohstoffe zu rechnen.³

Im Sinne des nachhaltigen Wirtschaftens, also der Schonung der Umwelt und dem Erhalt von nicht nachwachsenden Rohstoffen, wird deshalb unter anderem gefordert, Erneuerbare Energiesysteme einzusetzen.⁴

Genau diese Forderung soll in der Arbeit aufgegriffen und in Form einer Bewertung von nachhaltigen Investitionen im Wohnimmobilienbereich, im speziellen einer Investition in eine Solarthermieoder Photovoltaik-Anlage, umgesetzt werden. Dabei wird eine differenzierte Bewertung mit verschiedenen Szenarien der Energiepreisentwicklung zugrunde gelegt. Die so ermittelten Werte sollen anschließend über vorher definierte Bewertungsverfahren auf den Wert der Immobilie übertragen und somit das mögliche Wertsteigerungspotential dieser Investitionen herausgearbeitet werden, um damit mögliche Vorteile gegenüber nicht nachhaltigen Wohnimmobilien aufzeigen zu können.⁵

1.2 Vorgehensweise und Aufbau

In Kapitel 2 sollen vorab die zwei möglichen Energiespar-Investitionen, mit einem kurzen technischen Überblick und einer anschließenden ersten ökonomischen Bewertung, vorgestellt werden.

Im Folgenden werden die wichtigsten Eckdaten zur betrachteten Wohnimmobilie festgelegt, um dann in Punkt 3.2 Verfahren der Wertermittlung von Immobilien zu kategorisieren und auf Basis der genannten Eckdaten durch drei ausgewählte Verfahren eine Immobilienbewertung vorzunehmen. Im Sinne der Immobilienfinanzierer und deren Finanzierungsrisiken und Refinanzierungsmöglichkeiten, werden in Kapitel 3.3 Möglichkeiten zur “gesicherten“ Immobilienbewertung mittels Beleihungswert-Verfahren, welches auf den vorher vorgestellten Bewertungsverfahren basiert, vorgestellt. Die hierbei zugrunde liegenden Risiken sollen in Punkt 3.4 kurz beschrieben und Möglichkeiten zu deren Quantifizierung vorgestellt werden.

Im abschließenden Kapitel sollen nun Szenarien der Energiepreisentwicklung, im Besonderen für Ölund Gaspreise, erörtert und als Grundlage für eine Szenario-Basierte Bewertung der in Kapitel 2 erläuterten Energiespar-Investitionen ermittelt werden. In Punkt 4.3 sollen die Investitions-Alternativen, zusätzlich zu den bereits ermittelten Investitionswerten, auf Optionen zur Erweiterung bzw. zum Tausch von Teilen der Anlagen und deren damit verbundenen potentiellen Wertsteigerung, abhängig von Preisentwicklungsszenarien, erläutert werden. Abschließend werden nun die ermittelten Investitionswerte, zuzüglich deren möglichen Optionswerten, über die in Kapitel 3 vorgestellten Bewertungsverfahren auf die Immobilie angewandt und somit deren potentieller Einfluss auf den Verkehrswert und davon abgeleitet den tatsächlichen Immobilienwert, quantifiziert.

2. Solarthermie / Photovoltaik als Nachhaltigkeits- Investition

Einen der Grundsteine von nachhaltigen Gebäuden bilden, neben einigen anderen, so genannte Energiespar-Investition.⁶ Hierbei kann beispielsweise über eine Solarthermie-Anlage erwärmtes Wasser im Wohnbereich genutzt werden, um somit Brennstoffkosten für Erdgas oder Öl einzusparen, oder auch über eine Photovoltaik-Anlage so genannter “sauberer“ Strom erzeugt werden.

Der gewonnene Strom wird dabei von Privatpersonen regelmäßig nicht selbst verbraucht, sondern direkt ins Stromnetz eingespeist, da der erzeugte Strom deutlich teurer verkauft werden kann, als Strom “aus der Steckdose“ im Vergleich dazu kostet.⁷ Man kann hierbei also von einer indirekten Energiespar- Investition sprechen, da durch den gewonnenen Strom an anderer Stelle weniger Energie durch fossile Energieträger erzeugt werden muss.

Die Notwendigkeit für Einsparungen im Bereich der genannten Wassererwärmung wird deutlich, wenn man betrachtet, dass die Beheizung aller Gebäude in Deutschland rund 30 bis 40% der jährlich benötigten Gesamtenergie ausmacht.⁸

Die genannte Beheizung macht dabei wiederum bei der Mehrzahl deutscher Wohnhaushalt den deutlich größten Anteil am Gesamtenergieverbrauch aus. Für ältere Wohngebäude sieht die Aufteilung des Energiebedarfes wie folgt aus:⁹

Licht 1,6%

Kraft 7,3%

Warmwasser 11,4%

Raumwärme 75,7%

Sonstige 4,0%

Bei Gebäuden nach Normen der Energieeinsparverordnung (EnEV), also mit deutlich besserer Wärmedämmung und Anlagentechnik, verschiebt sich das Verhältnis Warmwasser zu Raumwärme auf ungefähr 30/70,¹⁰ bei Niedrigenergiehäusern sinkt das Verhältnis sogar unter 50/50.¹¹

Die Tendenz hin zur unterstützenden energetischen Eigenversorgung basiert vornehmlich auf der 2002 eingeführten EnEV, welche eine Grenze des Primärenergiebedarfs bei Neubauten und Beständen setzt und die gleichzeitig die Grundlage zur staatlichen Förderung von regenerativen Energiesystemen im Wohnungsbau bildet.¹²

2.1 Energieeinsparverordnung – EnEV

Um Funktionsweise und Anwendung der EnEV einordnen zu können, soll folgendes Schaubild deren Herleitung in Form eines Regelwerkes verdeutlichen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Regelwerk zur EnergieeinsparverordnungQuelle: Holtfort (2003), S. 15

Das Regelwerk der EnEV setzt sich zusammen aus der, bis 2002 gültigen Wärmeschutzverordnung (WSVO) und der Heizungsanlagenverordnung (HeizAnlV), wobei nach der EnEV 2002 und 2004 heute die überarbeitete EnEV 2007 gültig ist.¹³ Die Vorschriften zum Energieverbrauch gelten primär für Neubauten, wobei für bestehende Gebäude ein Zuschlag auf die Neubau- Grenzwerte von maximal 40% erlaubt ist.¹⁴

DIN V 4108-6 für die Bautechnik im Sinne von Wärmedämmstandards und DIN V 4701-10 zur Bewertung der Anlagentechnik, zu welcher Raumluft-, Heizungs , und Kühltechnik sowie Warmwasserversorgung zählen, dienen als Grundlagen zur Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs Q_p, angegeben in Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr (kWh/m²a), der als Maßeinheit zur Einschätzung der Energieeffizienz des Gebäudes und somit als Grenzwert nach EnEV dient.¹⁵

Neben dem eigentlichen Heizwärmebedarf zum Heizenund Trinkwasser erwärmen, beinhaltet der Faktor Primärenergie dabei zum einen den energetischen Aufwand vorgelagerter Schritte wie Gewinnung, Aufbereitung und Transport des Brennstoffes zum Gebäude.¹⁶ Zum andern alle während des Betriebes und der Speicherung anfallenden Anlagenverluste, die über den Anlagenwirkungsgrad zusammengefasst werden und zusätzlich die benötigte Hilfsenergie zum Betrieb, was zusammengenommen durch den Heizenergiebedarf bzw. den Endenergiebedarf ausgedrückt wird.¹⁷

Zur standardisierten Errechnung des maximalen Primärenergiebedarfs Q_p gilt dabei folgende Formel als maßgebend um die in der EnEV fixierten Grenzwerte einzuhalten:

Q_p ≤ 50,94 + 75,29 x A/V_e + 2600/(100+An),¹⁸

wobei A die Umfassungsfläche des zu beheizenden Bereiches (wir gehen davon aus, dass nur die Wohnfläche beheizt wird) und V e das Gebäudevolumen ist, das von der Umfassungsfläche eingeschlossen wird.

Q p ist folglich direkt abhängig von der Kompaktheit des Gebäudes¹⁹ und bein-

halten gleichzeitig eine konstante Temperatur von 19° für den beheizten Bereich.²⁰

Der Faktor An, der die Gebäudenutzfläche verkörpert, kann vereinfachend durch Multiplikation der Wohnfläche mit dem Faktor 1,2 abgeleitet werden.²¹ (Im folgenden Kapitel näher erläutert)

Um nun den Primärenergiebedarf berechnen zu können gehen wir davon aus, dass unser Gebäude mit 180m² Wohnfläche genau den EnEV-Normen entspricht.

Wir erhalten folglich Q_p,max = 50,94 + 75,29 x 0,9 + 2600/(100 + 180 x 1,2) = 127 (in kWh/m²a), wobei A/V_e = 0,9 dem Standartwert entspricht.²²

Der tatsächliche Primärenergiebedarf wird in der Regel über [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] bestimmt, wobei Qh der Jahresheizwärmebedarf und Qw der Nutzwärmebedarf für die Trinkwassererwärmung ist,²³ der nach EnEV pauschal mit 12,5kWh/m²a angesetzt wird.²⁴

Qh wird hingegen von verschiedenen Faktoren sowohl positiv als auch negativ beeinflusst. Bedarfs erhöhend wirken hierbei der Lüftungswärmeverlust und der Transmissionswärmeverlust durch Wände, Fenster Dach und Boden.²⁵ Bedarfs senkend wirken hingegen die Solareinstrahlung durch Fenster und auf Wände und die interne Wärmegewinnung durch Personen und Geräte.²⁶

Die Anlagenaufwandszahl ep, die das Verhältnis von aufgewendeter Primärenergie zu tatsächlich nutzbarer Wärme angibt,²⁷ kann in unserem Fall direkt von An und Q_p abgeleitet und mit 1,6 angenommen werden, wobei hier von einer komplett über fossile Energieträger beheizten Anlage ausgegangen wird.²⁸ Je weniger abhängig die Anlage von fossilen Brennstoffen ist, die einen hohen Primärenergiebedarf und einen hohen Anlageverlust haben, je kleiner ist ep.²⁹

2.2 Solarthermie

Eine Solarthermie-Anlage im Bereich der Wohnimmobilien dient grundsätzlich dazu, Wasser mit Hilfe von Sonnenenergie über den Kollektor zu erwärmen und über einen Speicher für den Gebrauch nutzbar zu machen.³⁰

In unserem Fall soll das so erhitzte Wasser, neben der Trinkwasser /Brauchwassererwärmung, das vor allem in Bad, WC und Küche Verwendung findet,³¹ zusätzlich als Unterstützung bei der Heizwassererwärmung eingesetzt werden. Eine Verknüpfung dieser beiden Systeme wird als “Kombianlage“ bezeichnet, wobei deren Marktanteil mittlerweile bei über 30% im Vergleich zu Anlagen zur reinen Trinkwassererwärmung liegt.³²

2.2.1 Faktoren zur optimalen Nutzung

Die sinnvolle Nutzung der Kombianlage zur Trinkwassererwärmung ist im Prinzip das ganze Jahr über als relativ konstant und somit gegeben anzusehen. Um einen ebenso sinnvollen Beitrag zur Heizungsunterstützung liefern zu können, sollten folgenden Faktoren vorausgesetzt werden können:³³

a) Energiebedarf des Gebäudes in vorgegebenem Rahmen
b) gute Integrierbarkeit der Solaranlage in die bestehende Heiztechnik
c) angemessenes Nutzerverhalten
d) passende Neigung und Ausrichtung der Kollektoren bei
e) optimalem Kollektortyp

Zu a): Je niedriger der Energiebedarf eines Gebäudes, umso höher der prozentuale Beitrag der Solaranlage, der so genannte solare Deckungsanteil, zur Heizleistung. Am wirkungsvollsten ist die solare Heizungsunterstützung bei Gebäuden mit einem Heizbedarf zwischen 30 und 70kWh/m²a.³⁴

Die Anlage kann hier sowohl im Herbst als auch im Frühjahr einen großen Anteil der benötigten Heizenergie aufbringen.³⁵ Bei Gebäuden mit geringerem Bedarf als 30kWh/m²a fällt dieser nahezu nur im Winter an, also genau zu der Zeit in der die Solarausbeute relativ gering ist. Sollte der Heizwärmebedarf hingegen deutlich über 70kWh/m²a liegen, geht ein zu großer Anteil der solaren Energie aufgrund schlechter Wärmedämmung als Transmissionswärme verloren.³⁶

Zu b): Die Funktionsweise der Anlage in vereinfachter Form lautet wie folgt: In den dachmontierten Kollektorröhren wird die Wärmeträgerflüssigkeit, in der Regel Wasser und Frostschutzmittel,³⁷ erhitzt und anschließend über ein Röhren- Kreislaufsystem durch den wassergefüllten Pufferspeicher geführt, in welchen die Wärmeenergie der Trägerflüssigkeit über einen Wärmetauscher übertragen wird, um anschließend von neuem in den Kollektoren erhitzt zu werden.³⁸

Um nun eine optimale Integration in das bestehende Heizsystem zu schaffen gilt ein großer, möglichst langzeit-leistungsfähiger Pufferspeicher als Grundlage, um das darin gespeicherte erwärmte Wasser über einen möglichst großen Zeitraum abgeben zu können.³⁹ Dieser Speicher sollte problemlos sowohl an die Solaranlage und den Heizbrenner, als auch an das Trinkwasser und das Heizungssystem, angeschlossen werden können.⁴⁰ In Abbildung 18 im Anhang werden Aufbau und Funktionsweise eines Solarthermie-Systems, ergänzend zu genannten Erläuterungen, veranschaulicht.

Zu c): Das Nutzerverhalten, also beispielsweise das Lüftverhalten und die Waschgewohnheiten, haben einen umso stärkeren Einfluss auf den relativen Energieverbrauch, je geringer der Gesamtenergiebedarf des Gebäudes ist.⁴¹

Zu d): Für die Dachneigung und somit die Neigung der Kollektoren, sollte ein Winkel zwischen 20 und 60° gewählt werden, womit gewährleistet wird, dass die Sonneneinstrahlung möglichst senkrecht auf die Kollektorfläche einfällt, wobei In unserem Fall ein mittlerer Winkel von 40° angenommen wird.⁴² Als Ausrichtung des Kollektor-Besetzten Daches wird Süden angenommen, was mit Blick auf die Einstrahldauer und -stärke der optimalen Ausrichtung entspricht.⁴³ Eine Abweichung um bis zu 50° in Richtung Südwesten oder Südosten hat dabei jedoch nur einen marginalen Einfluss auf den Energieertrag.⁴⁴

Zu e): Als Kollektortypen sind prinzipiell Vakuumröhrenkollektoren den Flachkollektoren vorzuziehen, da hier eine größere Wärmedämmung und somit eine bessere Leistung im heizintensiven Winter gegeben ist. Allerdings ist der tatsächliche Unterschied eher zu vernachlässigen.⁴⁵ Vornehmlich aus Kostengründen werden in Deutschland jedoch ca. 90% Flachkollektoren und nur ca. 10% Vakuumröhrenkollektoren verbaut.⁴⁶

Neben den fünf genannten Punkten ist zusätzlich der regionale Standort des Gebäudes für den Ertrag der Anlage entscheidend, da die stärke der Sonneneinstrahlung/Globalstrahlung innerhalb Deutschlands durchaus variiert,⁴⁷ was in Abbildung 19 im Anhang deutlich gemacht wird. Hieraus kann für die Region Stuttgart, als durchschnittliche Globalstrahlung auf die Horizontale, ein Wert von 1.100kWh/m²a abgelesen werden.

Die genannten Voraussetzungen zugrunde gelegt, soll nun ein Vergleich zwischen einer rein Erdgas-Beheizten und einer Solar-Unterstützten Heizanlage im Hinblick auf technische Faktoren und auf Kosten und Einsparpotentiale hin erläutert werden.

2.2.2 Heizungsanlage mit und ohne Solarunterstützung

Standard Anlage:

Zur Errechnung des Energiebedarfs, also des Primärenergiebedarfs, des Endenergiebedarfs, des Heizwärmebedarfs und des Hilfsenergiebedarfs zum Betrieb der Anlage, sowie zur Berechnung der Aufwandszahl ep, wurde die Energiebedarfsrechnungssoftware für Wohnimmobilien “Energieberater 5.09“ unter folgenden Annahmen verwendet:⁴⁸

- Wir gehen von einem freistehenden EFH mit 180m² beheizter Wohnflä- che, bestehend aus zwei Wohngeschossen aus, wobei zum Gebäude weiterhin ein unbeheizter Keller und ein unbeheiztes Dachgeschoss gehören.
- Das Gebäude ist gekennzeichnet durch gute Wärmedämmung und eine Belüftungsanlage.
- Die Standard Heizung und Warmwasserversorgung wird ausschließlich über einen mit Erdgas befeuerten Standard-Ofen bereitgestellt.

Der Heizwärmebedarf wird hierbei pro Jahr mit ca. 12.000kWh errechnet was bei 180m² einem Wert von 66,5kWh/m²a entspricht.

Für den Energiebedarf zur Trinkwassererwärmung werden, Wie in Kapitel 2.1 bereits angeführt, pauschal 12,5 kWh/m²a angenommen.

Die Aufwandszahl ep wird mit 1,62 vom Programm errechnet.

Insgesamt entsteht folglich ein Primärenergiebedarf von (66,5+12,5)kWh/a x 1,62 § 128kWh/m²a, wobei der Werte dem ermittelten Maximalwert im Sinne der EnEV entspricht. Bei 180m² Wohnfläche ergibt dies folglich einem Gesamt- Primärenergiebedarf von rund 23.000kWh/a und einem errechneten Endenergiebedarf von rund 18.500kWh/a.

Über einen Gaspreis von 0,065€/kWh,⁴⁹ ergeben sich, über den errechneten Endenergieverbrauch von 18.500kWh/a, Gesamtkosten für Erdgas und Strom von 1.200€ pro Jahr. Von diesem Wert entfallen dabei ca. 90€ auf Hilfsenergie (470kWh Hilfsenergie x 0,19€/kWh) im Sinne von Strom zur Anlagensteuerung und -betrieb und ca. 1.110€ für Erdgas.

Solarunterstützte Anlage:

Die Vorgaben im Vergleich zur Standard-Anlage sind grundsätzlich dieselben, wobei neben dem Standard Erdgas-Ofen, zur Warmwasserund Heizungsunterstützung nun eine Solarthermie-Anlage und ein zentraler Kombispeicher von 800L zugeschaltet werden.⁵⁰

Die Kosten der Solaranlage leiten sich dabei wie folgt ab:

Die Kollektorfläche sollte bei einem errechneten Endenergiebedarf von nur noch rund 14.000kWh/a (da die Aufwandszahl ep durch die Solaranlage deutlich gesenkt wurde), mit etwa 12m² Flachkollektoren ausgelegt sein.⁵¹ Der erzielbare Ertrag der Kollektoren entspricht dabei einem solaren Deckungsgrad von ungefähr 25%,⁵² was auch dem typischen Solaren Deckungsgrad einer Kombianlage, der zwischen 20 und 30% liegen sollte, entspricht.⁵³

Aus den errechneten 14.000kWh/a Endenergiebedarf erhalten wir schließlich, durch Multiplikation mit dem Gaspreis von 0,065€/kWh, Gesamtkosten von 910€, wobei wiederum ca. 90€ auf Strom entfallen, da die benötigte Hilfsenergie bei beiden Modellen nahezu identisch ist.⁵⁴ Folglich betragen die Erdgaskosten hier nur 820€. Das Einsparpotential, das in späteren Berechnungen im Sinne von jährlichen Einzahlungen verwendet wird und aufgrund Energieersparnis der Anlage mit Solarunterstützung im Vergleich zur Standardanlage anfällt,⁵⁵ beträgt folglich im ersten Jahr 1.110€ - 820€ = 290€.

2.2.3 Investitionsund Wärmegestehungskosten

Die Investitionskosten für die 12 m² Komplettanlage mit einem 800L Kombispeicher können zwischen 4.000 und 12.000€ variieren,⁵⁶ wobei die Kosten der Flachkollektoren in der Regel zwischen 200 und 400€/m² und die Kosten für den Kombispeicher inklusive Wärmetauscher bei 2 – 4€/L liegen.⁵⁷ Kosten für die Montage erhöhen den Preis regelmäßig um rund 15% und sonstige Kosten zusätzlich um ca. 10%.⁵⁸

Aufgrund der starken Kostenunterschiede soll für weitere Berechnungen ein Standardwert für die Gesamtanlage von 8.000€ angenommen werden.

Neben den genannten 8000€ fallen weiterhin jährliche Betriebskosten an, die mit ca. 1% der Investitionskosten anzusetzen sind, was in unserem Fall folglich 80€/a entspricht.⁵⁹

Um nun eine erste Einschätzung zur Wirtschaftlichkeit der Anlage abgeben zu können, sollen die so genannten Wärmegestehungskosten, auch Wärmepreis genannt, ermittelt werden. Diese erhält man über das Verhältnis der Gesamtkosten der Investition über die gesamte Laufzeit zur erwarteten Energieeinsparung über die gesamte Laufzeit. Durch den so ermittelten Wert lässt dich die Wirtschaftlichkeit verschiedener Maßnahmen relativ einfach vergleichen.⁶⁰

Die Energieeinsparung im Sinne des tatsächlich nutzbaren Energieertrages aus der Solaranlage errechnet sich dabei wie folgt:

20a x 260kWh/m²a x 12m² = 62.400kWh, wobei eine Anlagen-Lebensdauer von 20 Jahren mit einer Solaren-Nutzenenergie von 260kWh/m²a angenommen wird.⁶¹ Wie in der Rechnung gehandhabt, kann für einen mittelbis langfristigen Zeitraum durchaus von einer (nahezu) konstanten Nutzenergie der Anlage ausgegangen werden.⁶²

Neben der relativ konstanten Nutzung des erwärmten Trinkwassers über das ganze Jahr, beschränkt sich die Nutzung der Heizungsanlage in der Regel auf die Monate Oktober bis März, was zu einem deutlichen Überschuss an erwärmtem, nicht nutzbaren Wasser vor allem in den solarstarken Sommermonaten führt.⁶³ Aus diesem Grunde liegt die tatsächliche Nutzbarkeit der eingestrahlten Energie regelmäßig unter 25% der tatsächlich eingestrahlten Energie von Rund 1.100kWh/m²a.

Aus dem Verhältnis der Investitionskosten in Höhe von 8.000€ plus der Gesamtbetriebskosten von 20a x 80€/a =1.600€ und den 62.400kWh nutzbarer Energie über 20 Jahre ergeben sich somit Wärmegestehungskosten von 9.600€/62.400kWh § 0,15€/kWh. Wird nun noch die staatliche Basisförderung von 103€ pro m² Kollektorfläche,⁶⁴ also in unserem Fall rund 1.240€, von den Investitionskosten abgezogen, ergibt sich ein Wärmepreis von noch rund 0,13€/kWh, bei Gesamtinvestitionskosten von 9.600€ - 1.240€ = 8.360€.

Mit Blick auf den Gaspreis von 0,065€/kWh lässt sich folglich aus rein ökonomischen Gesichtspunkten eine Investition in die Solarthermie-Anlage nicht rechtfertigen.

Beachtet man jedoch den wahrscheinlichen Anstieg des Gaspreises in der Zukunft, sowie eine mögliche Ausweitung des CO₂ Emissionshandels auf den privaten Bereich,⁶⁵ sollten, zur fundierten Bewertung, zumindest mögliche Roh stoff-Preissteigerungsszenarien unbedingt miteinbezogen werden.

Angestoßen durch genannte Unsicherheiten, soll schließlich in Kapitel 4 eine umfassende Szenarien-Basierte Bewertung der Investition vorgenommen werden.

2.3 Photovoltaik

Die Energiegewinnung durch erneuerbare Energien macht in Deutschland derzeit einen Anteil von ca. 12% an der Gesamtenergieproduktion aus, wobei von genanntem Anteil wiederum nur rund 2,5% auf Photovoltaik-Anwendungen entfallen, denen jedoch langfristig das stärkste Wachstumspotential zugetraut wird.⁶⁶ Eine Photovoltaikanlage wird regelmäßig nicht zur Eigenstromversorgung, sondern zur Einspeisung in das örtliche Stromnetz und somit zum Verkauf des Stroms an die entsprechenden Stromkonzerne genutzt. Der fixierte Abnahmepreis ist, basierend auf den Vorschriften des Erneuerbare Energien Gesetzes, deutlich höher angesiedelt, als Privatpersonen für den Kauf, mit rund 0,19€/kWh, für den “Strom aus der Steckdose“ zahlen müssen.⁶⁷

2.3.1 Funktion und Aufbau

Die Art des Betriebes, die im Gegensatz zur Eigenstromproduktion steht, nennt man netzgekoppelte Solarstromerzeugung,⁶⁸ wobei sie sich prinzipiell in folgende drei Ablaufschritte einteilen lässt:⁶⁹

Energiegewinnung, Stromwandlung und Energienutzung Die Energiegewinnung erfolgt dabei über die direkte Umwandlung des einfallenden Sonnenlichts durch die dachmontierten Solarzellen in Gleichstrom.

Über den so genannten Wechselrichter wird der Gleichstrom dann in netzüblichen Wechselstrom umgewandelt und anschließend direkt über ein Netzeinspeisegerät ins öffentliche Stromnetz eingeleitet.⁷⁰

Um die Stromerzeugung nun optimal durchführen zu können sollten folgende Faktoren grundsätzlich vorausgesetzt werden können:

- Vermeidung von Verschattung durch Schornsteine, Antennen, Bäume oder angrenzende höhere Gebäude.⁷¹
- äquivalent zur Solarthermie-Anlage möglichst Ausrichtung nach Süden und Installation mit einem optimalen Neigungswinkel von 30°.⁷²

[...]

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¹ Vgl. Bräuninger u.a. (2007), S. 24

² Vgl. Stern u.a. (2007), S. 1ff.

³ Vgl. Stryi-Hipp (2007a), S. 3

⁴ Vgl. Voß (1999), S. 5ff.

⁵ Vgl. Lechner, Fröhlich (2006), S. 68

⁶ Vgl. Lorenz (2006), S. 147

⁷ Vgl. Alt (2006), S. 82

⁸ Vgl. Liersch (2001), S. 1

⁹ Vgl. Holtfort (2003), S. 13

¹⁰ Vgl. Göricke (2003), S. 126

¹¹ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 177

¹² Vgl. Jäger (2002), S. 1f.

¹³ Vgl. Holtfort (2003), S. 15

¹⁴ Vgl. Gierga (2007), S. 10f.

¹⁵ Vgl. Holtfort (2003), S. 15

¹⁶ Vgl. Jäger (2002), S. 1

¹⁷ Vgl. Quaschning (2007a), S. 317

¹⁸ Vgl. Holtfort (2003), S. 16

¹⁹ Vgl. Weglage u.a. (2007), S. 40f.

²⁰ Vgl. Jäger (2002), S. 4

²¹ Vgl. Weglage u.a. (2007), S. 59

²² Vgl. Holtfort (2003), S. 31

²³ Vgl. Gierga (2007), S. 8

²⁴ Vgl. Usemann (2005), S. 360

²⁵ Vgl. Jäger (2002), S. 1

²⁶ Vgl. Reiß u.a. (2005), S. 126

²⁷ Vgl. Ackermann (2003), S. 323

²⁸ Vgl. BDH (2008), S. 23

²⁹ Vgl. Jäger (2002), S. 4

³⁰ Vgl. Institut für Thermodynamik (2002), S. 1

³¹ Vgl. dena (2007), S. 22

³² Vgl. Jäger (2002), S. 10 und Späte, Ladener (2007), S. 177

³³ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 177f.

³⁴ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 177f.

³⁵ Vgl. Stiftung Warentest (2003), S. 69

³⁶ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 177f.

³⁷ Vgl. Crastan (2004), S. 25

³⁸ Vgl. Hadamovsky, Jonas (2007), S. 143f.

³⁹ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 178

⁴⁰ Vgl. Stiftung Warentest (2003), S. 69

⁴¹ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 178

⁴² Vgl. Brickwedde u.a. (2007), S. 23

⁴³ Vgl. Traube u.a. (1997), S. 54

⁴⁴ Vgl. Brickwedde u.a. (2007), S. 23

⁴⁵ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 178

⁴⁶ Vgl. Stryi-Hipp (2007a), S. 9

⁴⁷ Vgl. Traube u.a. (1997), S. 69

⁴⁸ Energieberater 5.09 von Hottgenroth Software, Stand der Version: 2005

⁴⁹ Vgl. Tarifvergleich.de (2008)

⁵⁰ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 191

⁵¹ Energieberater 5.09 von Hottgenroth Software, Stand der Version: 2005

⁵² Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 189

⁵³ Vgl. Drück (2007), S. 5

⁵⁴ Energieberater 5.09 von Hottgenroth Software, Stand der Version: 2005

⁵⁵ Vgl. Kreuzberg (1996), S. 148

⁵⁶ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 189

⁵⁷ Vgl. Kaltschmitt u.a. (2006), S. 178

⁵⁸ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 190f.

⁵⁹ Vgl. Kaltschmitt u.a. (2006), S. 180

⁶⁰ Vgl. Mangold u.a. (1998), S. 1

⁶¹ Vgl. Späte, Ladener (2007), S. 191

⁶² Vgl. Streicher, Drück (2007), S. 2

⁶³ Vgl. Kerskes u.a. (2003), S. 1

⁶⁴ Vgl. Stryi-Hipp (2007a), S. 11

⁶⁵ Vgl. Pelzeter (2007), S. 41

⁶⁶ Vgl. Seltmann (2007), S. 12

⁶⁷ Vgl. Siegele (2007), S. 81

⁶⁸ Vgl. Hanus, Stempel (2004), S. 59

⁶⁹ Vgl. Seltmann (2007), S. 32

⁷⁰ Vgl. Eicker (2001), S. 218f.

⁷¹ Vgl. Seltmann (2007), S. 47

⁷² Vgl. Krimmling (2007), S. 146