Überzeugendere Argumente für solarthermische Systeme Neue Ansätze erläutert und an Fallbeispielen demonstriert

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1 Überzeugendere Argumente für solarthermische Systeme Neue Ansätze erläutert und an Fallbeispielen demonstriert Bernhard Gatzka, Sebastian Engelhardt Stralauer Platz 34, D Berlin Tel.: , Fax: Internet: Einführung Es gibt verschiedenste Motivationen für den Bau einer thermischen Solaranlage: Prestige, Überzeugung oder Rentabilität. Bestehende Auslegungssoftware - T*SOL eingeschlossen legte in der Vergangenheit den Schwerpunkt auf einfache Bedienung, korrekte Ergebnisse und deren übersichtliche Darstellung. Hinsichtlich der Vermarktung gibt es hier aber noch erhebliches Verbesserungspotential. Thermische Solaranlagen sollten als eine lohnende Investition dargestellt werden. In diesem Beitrag werden einige Ansätze vorgestellt und deren theoretischer Hintergrund an Fallbeispielen des privaten Wohnungsbaus erläutert. Identifikation und Prestigegewinn Wer plant in eine Solaranlage zu investieren, möchte im Vorfeld wissen, wie diese denn aussieht und wirken wird. Schließlich möchte sich der Investor mit seinem Projekt identifizieren und es auch vorzeigen. Abbildung 1: Zukünftige Solaranlage in Foto integrieren

2 Hierzu muss es schon bei der Entscheidungsfindung möglich sein, das Aussehen der zukünftigen Anlage zu demonstrieren. Im Neubau darf man von seinem Architekten erwarten, entsprechende Darstellungen zur Verfügung zu stellen. Im Bestand hingegen könnte eine Darstellung des Hauses inklusive der geplanten Solaranlage auf Basis eines mitgebrachten Fotos erfolgen. Iim Rahmen der Auslegung des Kollektorfeldes wird dies T*SOL zukünftig ermöglichen (siehe Abbildung 1). Damit ist auch sicher gestellt, dass die Solaranlage auch wirklich auf das Dach passt. Aus Überzeugung eine gute Tat für die Umwelt Simulationsprogramme weisen üblicherweise die eingesparte jährliche Menge an Brennstoff und damit CO 2 -Emissionen aus (als Masse in kg oder t). Eine Vielzahl der Endkunden kann mit dieser Zahl wenig anfangen. Statt dieser Masse können aber auch äquivalente Kompensationen dargestellt werden, z.b. entspricht 1 Tonne CO 2 - Einsparung einer PKW-Fahrt von ca km in einem Benzin-Fahrzeug (5 l/100 km Verbrauch) [1] oder einer Waldanpflanzung 723 m² [2]. T*SOL wird diese Aspekte zukünftig herausstellen. Diese Zahlen dürfen nicht überbewertet werden, da hier grobe Durchschnittswerte zugrundegelegt werden, sind dafür aber besser vorstellbar. Außerdem gibt es eine Reihe von Online-Tools, die es einem ermöglichen, den sog. ökologischen Fußabdruck (carbon footprint) zu ermitteln. Dort können die Einsparungen der Solaranlage verrechnet werden. Denkbar wäre auch die Einsparungen über die Marktpreise in einen Geldwert umzurechnen. Der an der Börse gehandelte Preis ist aufgrund der politischen Vorgaben noch sehr niedrig (wenige /t). Ein anderer Preis ergibt sich aus den CDM- Projekten (Clean Developement Mechanism), die meist in Entwicklungsländern durchgeführt werden. Er wird beispielsweise für die Kompensation von Flügen (z.b. atmosfair [3]) eingesetzt, wobei eine Tonne CO 2 mit 23 gehandelt wird. Eine Solaranlage, aufgestellt in Deutschland kann nicht mit diesen Preisen konkurrieren, hier ergeben sich Preise in der Größenordnung von 100 /t. Für die Darstellung zu Gunsten einer Solaranlage ist dieser Ansatz daher weniger geeignet. Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung gibt es eine Vielzahl von Aspekten zu beachten, die das Ergebnis beeinflussen. Dies betrifft die Kostenermittlung inkl. Einbeziehung der Förderung, die finanzmathematischen Randbedingungen aber auch die ausführlichere und verständlichere Darstellung der Ergebnisse. Dieses Papiers stimmt in manchen Aspekten mit einem Hintergrundpapiers [4] des Bundesverbandes Solarwirtschaft überein.

3 Investitions- und Wartungskosten Bei der Ermittlung der Investitionskosten ist zu beachten, dass es beim Neubau aber auch bei einer sowieso anstehenden Sanierung des Heizsystems im Bestand Basiskosten gibt, die in jedem Fall entstehen, d.h. auch wenn keine Solaranlage gebaut wird (Trinkwarmwasserspeicher, Armaturen, Montagegrundkosten). Für die Kostenermittlung sollte der Endkunde daher nach den Differenzkosten für das gesamte Haus oder die Sanierung mit und ohne Solaranlage gefragt werden. Ähnliches gilt für die Wartungskosten. Eine jährliche Wartung des Brenners sollte sowieso durchgeführt werden. Nur die Zusatzkosten für die Wartung der Solaranlage sind anzuführen. Förderung Selbstverständlich sollten bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung die Förderungen berücksichtigt werden. Zuschüsse können pauschal oder bezogen auf die Kollektorflächen sein, wie es für die in Deutschland wichtigste Förderung durch das Marktanreizprogramms - durchgeführt vom BAFA [5] - gilt. Diese können direkt mit der Investition verrechnet werden und führen somit zu einem niedrigeren Eigenkapitaleinsatz. Schwieriger wird es, wenn die Förderung über einen Kredit erfolgt. Beispielsweise bietet die KfW einen Kredit [6]für energieeffizientes Bauen an. Der Wert der Förderung ist bei den Besonderheiten wie tilgungsfreien Anlaufjahre, vergünstigtem Zinssatz und Tilgungszuschuss nicht leicht zu ermitteln. Als Vergleichsgröße wird lediglich der effektive Jahreszins angegeben, aus dem der Barwert des Kredits berechnet werden kann. Stattdessen sollen in T*SOL zukünftig die Zahlungen aus dem Tilgungsplan zu dem Kredit direkt in die Bilanzierung der Einnahmen und Ausgaben der Solaranlage übernommen werden und auf diesem Wege nachprüfbar in die wirtschaftliche Bewertung der Solaranlage eingehen. Kapitalzins Die Wahl des Kapitalzins und der Preissteigerungsraten haben maßgeblichen Einfluss auf die Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsberechnung. Der Kapitalzins (Kalkulationszinsfuß) definiert, welchen Mindestzuwachs eine Investition liefern muss, um wirtschaftlich neutral bewertet zu werden. Diese Zahl ist auch von den Zielen und Rahmenbedingungen abhängig, die für einen Investor gelten. Für professionelle Investoren kann die erwartete Mindestrendite verwendet werden. Für Privatinvestoren, die ihr Geld nur zur Bank tragen können, wäre der Bankzins ein passender Wert. Für jemand der geliehenes Geld (Fremdkapital) investiert, ist der Zinssatz, den er zahlen muss, die Bewertungsgrenze. Aktuell liegen Zinssätze für langfristige Geldanlagen aber auch für Hypothekenkredite in der Größenordnung von 3 Prozent, sodass dieser Wert in den Beispielen als Kapitalzins angenommen wird.

4 Preissteigerungsraten Für die Preissteigerungsraten bei den Wartungs- und Wiederbeschaffungskosten kann man den Kapitalzins ansetzen, da der Einfluss auf das Endergebnis eher gering ist. Entscheidend ist dagegen die Wahl der Preissteigerungsrate für Energiekosten, da sich thermische Solaranlagen über Einsparungen beim Energieverbrauch amortisieren sollen. Leider ist dieser Parameter nicht sicher vorhersehbar. Der BSW setzt in seinem Hintergrundpapier Preissteigerungsraten von 5%-8% ein, und stellt die Ergebnisse im Sinne einer Sensitivitätsanalyse nebeneinander dar. Wärmepreis zum Vergleich energietechnischer Systeme Der Wärmepreis in Ct/kWh wird häufig für den Vergleich energietechnischer Systeme herangezogen. Der Kunde könnte diesen aber mit den aktuellen Energiekosten seines Versorgers vergleichen. Dies ist aber unzulässig, da der Wärmepreis über die Annuität, also eine konstante Zahlungsfolge über die gesamte Nutzungsdauer gebildet wird. Der Wärmepreis ist somit für die gesamte Nutzungsdauer konstant. Welchen Preis würde ein Energieversorger nennen, wenn er diesen für 20 Jahre konstant anbieten sollte? Sicherlich nicht den aktuellen Gaspreis in Höhe von ca. 8 Ct/kWh. Hinzu kommt, dass der Gaspreis den Grundpreis anteilig enthalten müsste und auch die Investitions- und Wartungskosten hineingerechnet werden müssten. Hier wird wie bei den Investitionskosten stillschweigend unterstellt, dass die Gastherme sowieso gebaut und gewartet werden muss, diesmal jedoch zum Nachteil der Solaranlage. Um dem Endkunden Energiepreise vergleichbar darzustellen, bieten sich folgende Möglichkeiten an: Ausweisung der Preisentwicklung für Energiekosten. Bei 5% bzw. 8% Energiepreissteigerung werden aus 8Ct heute innerhalb von 20 Jahren 20 Ct bzw. 34Ct (siehe Abbildung 2). Der solare Wärmepreis kann unter Verwendung der Preissteigerungsrate für Energiekosten und des Kapitalzinses in eine Preisreihe umgewandelt werden, die in gleichem Maße wie die Energiekosten ansteigt. Dies ist finanzmathematisch gleichwertig, die Barwerte der Preisreihen sind identisch, die Kosten werden lediglich anders verteilt. Bei einem Wärmepreis von 14 Ct/kWh und einem Kapitalzins von 3% ergibt sich bei einer Energiepreissteigerung von 5% bzw. 8% ein solarer Wärmepreis im ersten Jahr von 8,9 Ct/kWh bzw. 6,6 Ct/kWh (siehe Abbildung 3). Diese Zahlen sind vergleichbar mit dem Gaspreis im ersten Jahr.

5 Preis in Ct/kWh Preis in Ct/kWh Preisentwicklung über Lebensdauer Abbildung 2: Gaspreisentwicklung Preis Solarwärme (inkl. Investition und lfd. Kosten) Gaspreis (5% Steigerung) Gaspreis (8% Steigerung) Wärmepreis: statisch und dynamisch Konstanter Wärmepreis dynamischer Wärmepreis (5% Steigerung) dynamischer Wärmepreis (8% Steigerung) Abbildung 3: Drei äquivalente Wärmepreisdarstellungen für dieselbe Anlage Bewertung der Methoden und Ergebnisgrößen Die Berechnung eines Barwertes setzt ein tieferes Verständnis von finanzmathematischen Formeln voraus, weshalb die darauf basierenden Methoden für den privaten Investor im Allgemeinen ungeeignet erscheinen. Dies betrifft die Kapitalwert-Methode, bei der alle Kosten und Einsparungen auf den Zeitpunkt der Investition abgezinst werden, also als Barwert angegeben und miteinander verrechnet werden. Die Einsparungen gehen als Einnahmen in die Bilanzierung ein. Für Solaranlagen wird eine Lebensdauer von 20 Jahren und mehr angeführt. Die Investition in eine Solaranlage ist somit als langfristig zu bewerten. Die Definition der Amortisationszeit als die Lebensdauer, ab der der Barwert der Investition positiv ist, lässt den irrigen Eindruck entstehen, dass lange Amortisationszeiten unwirtschaftlich sind. Dies ist nur dann so, wenn die Amortisationszeit die anzusetzende Lebensdauer überschreitet. Für thermische Solaranlagen ergeben sich häufig

6 Amortisationszeiten von mehr als 10 Jahren und sind daher als Werbung für eine Solaranlage weniger geeignet. Bei der Zinsfußmethode wird der Kapitalzins als kritischer Parameter berechnet und dann interner Zinsfuß genannt. Hierbei wird der Kapitalzins zu einer Investition so berechnet, dass unter Verwendung dieses Wertes die Investition neutral bewertet wird. Die Zinsfuß-Methode basiert zwar auch auf Barwerten, aber der ermittelte interne Zinsfuß stellt die Rendite der Investition (IRR=Internal Rate of Return) dar. Ein Bankguthaben mit einer der Rendite entsprechenden Verzinsung führt zu demselben Endguthaben wir die Investition. Bankguthaben sind auch privaten Investoren gut vertraut, so dass diese Begrifflichkeit eine geeignete Ergebnisgröße darstellt und zukünftig in T*SOL ausgewiesen werden soll. Eine häufig geäußerte Kritik an der Zinsfußmethode ist die unterstellte Wiederanlageprämisse, nach der erwirtschaftete Einsparungen mit einem Kapitalzins, der der Rendite entspricht, wiederangelegt werden können. Um dem zu entgegnen, könnte auf eine modifiziertes Zinsfuß-Methode (MIRR) zurückgegriffen werden, die separate Zinsraten für Schulden und Wiederanlage vorsieht. Diese Modifikation verlangt aber weitere Eingaben, erhöht die Intransparenz und die Beeinflussungsmöglichkeiten, weshalb sie in diesem Papier nicht verwendet wird. Aus Kundensicht erscheinen nachvollziehbare Bilanzierungen in Form von Tabellen (entspricht den Tilgungsplänen eines Kredites) als am besten nachvollziehbar. Es werden über die Lebensdauer alle Kosten und Einnnahmen bilanziert. Aus dem Stand des Vorjahres werden die Zinszahlungen bzw. Zinseinnahmen mit dem angenommenen Kapitalzins verzinst und ebenfalls verrechnet. Jede Zeile kann auch vom Laien mit einem Taschenrechner nachgerechnet werden. Weitere Vorteile dieser iterativen Betrachtung der Wertentwicklung sind: Es wird der Endwert der Investition ermittelt. Dies ermöglicht die direkte Ermittlung der Anlagenrendite (ROI=Return on Investment), die sich als das Verhältnis von Gewinn zu eingesetztem Eigenkapital ergibt. Gewinn ist hierbei die Differenz aus Endwert und Eigenkapital. Tilgungspläne von Finanzierungen können integriert werden, müssen also nicht separat über einen Barwert verrechnet werden. Die Wertentwicklung einer festverzinsten Bankanlage in Höhe des investierten Kapitals kann vergleichend dargestellt werden. Als Zinssatz wurde die Rendite angesetzt, so dass beide Investitionen den gleichen Endwert darstellen. So wird veranschaulicht, dass Investition und Geldanlage gleiche Rendite liefern. Einnahmen in Form von Einsparungen sind nicht als Einnahmen zu versteuern. Einnahmen in Form von Zinsen eines Bankguthabens bleiben entweder unversteuert (Freibeträge) oder werden in Deutschland von der

7 Bank mit der Abgeltungssteuer besteuert. In letzterem Fall wird zwischen Brutto- und Nettorendite unterschieden. Der Bankzins stellt die Bruttorendite dar und der tatsächliche Wertzuwachs die Nettorendite. Bei 25% Abgeltungssteuer liegt der Bankzins um 33% höher als die Nettorendite. In diesem Sinne sollte zum Vergleich mit der Investition in eine Solaranlage die Bruttorendite herangezogen werden. Beispielrechnungen In diesem Beitrag geht es nicht darum, die Richtigkeit der getroffenen Annahmen und Simulationsergebnisse zu diskutieren, sondern wie bei gegebenen Ergebnissen die Wirtschaftlichkeit verständlicher dargestellt werden kann. Als Beispiel wurde ein klassische 6m²-Solaranlage für die Warmwasserbereitung eines Einfamilienhauses in Würzburg gewählt, die mit T*SOL Pro 5.0 gerechnet wurde (siehe Tabelle 1) Wirtschaftlichkeitsberechnung Anlage Ertrag des Systems: 2.020,04 kwh Bezugsfläche: 6,00 m² jährl. Stromverbrauch Hilfsenergie: 95,75 kwh/a jährl. Brennstoffeinsparung: 290,7 m³ Wirtschaftlichkeitsparameter Lebensdauer: 20 Jahre Gaspreis 7 Ct/kWh Strompreis 30 Ct/kWh Kapitalzins: 3,0 % Preissteigerungsrate Energiebezug: 5,0 % Preissteigerungsrate Betriebskosten: 3,0 % Kosten (Barwerte) Investitionen: Förderung: 0 Einsparung: Betriebskosten: Kapitalwert: 632 Amortisationszeit: 17,170 Jahre Wärmepreis: 0,14 /kwh Tabelle 1: Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsberechnung Bei der Annahme einer Preissteigerungsrate von 5% ist die Anlage zwar wirtschaftlich, aber ob der private Investor wie oben ausgeführt - die Ergebnisse für Kapitalwert, Amortisationszeit und Wärmepreis richtig bewerten kann ist fraglich. In Tabelle 2 und Abbildung 4 sind die Einnahmen und Ausgaben wie oben aufgeführt bilanziert. Es ergibt sich bei einer angenommenen Energiepreissteigerung von 5% ein Saldo am Ende der Nutzungsdauer von Dies bedeutet einen Gewinn von Die gestrichelte Linie in Abbildung 5 stellt das Eigenkapital dar. Der Saldo überschreitet

8 diese Grenze schon im 13. Jahr auch (Kapitalrückflussdauer oder Payback-Period genannt) gegenüber einer Amortisationszeit von 17 Jahren. Die Tabelle mit der Bilanzierung erhöht die Überprüfbarkeit der Berechnung und die Grafik mit der Saldendarstellung beweist die Wirtschaftlichkeit in überzeugendem Maße. Einsparung Laufende Kosten Zins Einnahmen Saldo Tabelle 2: Bilanz über die Lebensdauer Einnahmen und Ausgaben Einsparung Zins Laufende Kosten Abbildung 4: Bilanz über die Lebensdauer

9 Die gestrichelte Linie in Abbildung 5 teilt den letzten Balken in den Gewinn (oben) und das Eigenkapital. Die Anlagenrendite in Höhe von 119% als Verhältnis Gewinn zu Eigenkapital lässt sich somit auch optisch kontrollieren. Die durchgezogene Linie stellt die Wertentwicklung eines Bankkredits mit einer Rendite von 4% bei Ausnutzung des Freibetrags oder mit einer Bruttorendite von 5,3% bei zu zahlender Abgeltungssteuer dar Kumulierte Ein- und Ausgaben (Saldo) Abbildung 5: Einnahme-Entwicklung über der Lebensdauer In Tabelle 3 und Abbildung 6 wird ein Kredit nach den Rahmenbedingungen des KfW-Effizienzhaus 40 [6] in Höhe von 1500 in die Bilanzierung integriert. Dieser gilt für entsprechende Neubauten und zeichnet sich durch zwei tilgungsfreien Anlaufjahre, einem Sollzins von 2,055 über 10 Jahre und einem Tilgungszuschuss von 10% aus. Die Zahlen der Spalte Kreditannuität wurden dem Tilgungsplan der KfW entnommen. Als Endbetrag ergibt sich nun statt 6565 der Betrag von 4264, wobei aber auch nur 1500 Eigenkapital eingesetzt wurden. In Abbildung 7 ist die Saldenentwicklung in gleicher Weise wie oben dargestellt. Es ergibt sich eine Anlagerendite von 184%. Sie liegt bedingt durch den Kredit um die Hälfte höher. Deutlich erkennbar ist, dass in den ersten 10 Jahren die Einnahmeentwickung durch die Kreditbedienung gebremst ist und erst danach ansteigt. Das Eigenkapital ist erst im 14. Jahr zurückbezahlt. Die Renditen mit Freibetrag bzw. mit zu versteuernden Zinsen betragen 5,4% bzw. 7,1%.

10 ung Einspa- Laufende Kredit- Einnah- Kosten Zins Annuität men Saldo Tabelle 3: Bilanz mit integrierter Kreditbedienung Einnahmen und Ausgaben Einspa-rung Zins Kredit-Annuität Laufende Kosten Abbildung 6: Bilanz mit integrierter Kreditbedienung

11 Kumulierte Ein- und Ausgaben (Saldo) Abbildung 7: Einnahme-Entwicklung bei integrierter Kreditbedienung Alle bisherigen Ergebnisse wurden unter der vorsichtigen Annahme berechnet, dass die Preissteigerungsrate für Energiekosten bei 5% liegt. In Tabelle 1 sind zusätzlich die bei ansonsten gleichen Bedingungen für 8% berechneten Ergebnisse dargestellt. KfW- Preissteigtiosummkapital Gewinn rendite Rendite rendite wert Investi- Kredit- Eigen- Anlagen- Brutto- Kapital- Kred. N 5% % 4,0% 5,3% 632 N 8% % 6,0% 8,0% J 5% % 5,4% 7,1% 861 J 8% % 8,2% 10,9% Tabelle 4: Kennzahlen für die aufgeführten Beispiele Anlagenrendite, Rendite und Bruttorendite steigen in wirklich lukrative Bereiche, insbesondere wenn dann auch noch unterstellt wird, dass die Freibeträge des Investors aufgebraucht sind und die Steuerfreiheit der Einsparungen in die Rendite hinein gerechnet wird. Zusammenfassung Um einem privaten Investor die Investition in eine thermischen Solaranlage nahezubringen, kann man sie ihm als Prestigeobjekt oder als persönlichen Beitrag zur CO 2 -Reduzierung anpreisen. Bildliche Darstellungen seiner Anlage oder eine Veranschaulichung der CO 2 -Einsparungen können da behilflich sein. Die Argumentation mit den finanziellen Vorteilen kommt an dieser Stelle häufig zu kurz, weil die klassischen finanzmathematischen Größen nicht überzeugend wirken,

12 auch weil sie nicht verstanden werden. Durch Umstellung auf überprüfbare Berechnungen und deren ansprechende Visualisierung können jedoch beeindruckende Ergebnisse einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung präsentiert werden. Somit wird glaubhaft gemacht, dass eine thermische Solaranlage bei Fortschreitung der Energiepreissteigerungen lukrative Gewinne über ihre Lebensdauer abwirft und für den nicht unwahrscheinlichen Fall erheblicher zukünftiger Energiepreissteigerungen eine Versicherung gegen die dann massiv ansteigenden Energiekosten darstellt. Quellenangaben: [1]. Carbon Footprint Ltd [Online] [2]. I plant a tree [Online] [3]. atmosfair ggmbh [Online] https://www.atmosfair.de/kompensieren/jetzt-kompensieren/etwas-andereskompensieren/ [4]. BSW - Bundesverband Solarwirtschaft e.v. [Online] echnung.pdf ). [5]. KfW [Online] auen/konditionen.jsp [6]. BAFA-Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle [Online]

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