Betriebswirtschaftliche Vergleichsrechnung für Energiesysteme nach der erweiterten Annuitätenmethode Begriffsbestimmungen, Rechenverfahren

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1 ICS ; Februar 1997 Betriebswirtschaftliche Vergleichsrechnung für Energiesysteme nach der erweiterten Annuitätenmethode Begriffsbestimmungen, Rechenverfahren ÖNORM M 7140 Economic comparison calculation of energy systems on the basis of the extended annuity-method Definitions, calculation scheme Ersatz für Ausgabe Calcul économique de comparaison de systèmes d énergie selon la méthode élargie des annuités Définitions, methodes de calcul Medieninhaber und Hersteller: Österreichisches Normungsinstitut 1021 Wien Vorbemerkung Eine Vergleichsrechnung der Wirtschaftlichkeit verschiedener Energiesysteme kann nach unterschiedlichen statischen und dynamischen Methoden erfolgen. Mit diesen verschiedenen Rechenmethoden erhält man aber auch unterschiedliche Ergebnisse. Die vorliegende ÖNORM legt eine dynamische Rechenmethode fest, anhand welcher in eindeutig vorgegebener Weise die Wirtschaftlichkeit von verschiedenen Energiesystemen transparent dargestellt werden kann. Grundlage dieser Methode ist die Zinseszinsrechnung. Ausgehend von den auf einen bestimmten Zeitpunkt bezogenen Kosten (Barwert), die auf drei Kostengruppen kapitalgebundene Kosten, verbrauchsgebundene Kosten und betriebsgebundene Kosten aufgeteilt sind, werden die durchschnittlichen Jahreskosten (Annuitäten) berechnet. Die in dieser ÖNORM festgelegte Rechenmethode ist für eine Berechnung sowohl mit EDV als auch ohne EDV ( händische Berechnung ) geeignet. Das Berechnungsprogramm ist unter der Bezeichnung EDV-Programm M 7140 im ON erhältlich. Mit diesem Programm ist auch ein Vergleich von neuen Anlagen mit bestehenden Anlagen möglich. Da die vorliegende ÖNORM das Ergebnis einer langjährigen Arbeit darstellt und auf einem in der Praxis bereits seit vielen Jahren bestehenden und bewährten Programm aufbaut, weicht sie in einigen Details der Begriffsfestlegungen von der ÖNORM M 7101 Beiblatt 2 und von der ON-Richtlinie 51 ab. Die in vorliegender ÖNORM gewählte Benennung verbrauchsgebundene Kosten leitet sich vom Verbrauch an Energieträgern, zb Brennstoffen, ab. (Energie wird nur umgeformt oder umgewandelt.) Zu dieser ÖNORM gehören Beiblatt 4 und Beiblatt 5, in denen Hilfsdaten und Berechnungsbeispiele enthalten sind: Beiblatt 4 enthält Berechnungsbeispiele, die mit Hilfe eines Programms am Computer gerechnet wurden, und Beiblatt 5 enthält Tabellen mit Richtwerten, die der Berechnung dann zugrunde zu legen sind, wenn keine begründbaren individuellen Daten vorliegen. Diese Richtwerte betreffen: (1) Nutzungsdauer, lnstandhaltungskosten und Preissteigerungsrate von Anlagenteilen (2) Steigerungsraten für verbrauchs- und betriebsgebundene Kosten. Nach dieser ÖNORM ist eine Kennzeichnung gemäß 3 Normengesetz 1971 unzulässig. Hinweise auf Normen ohne Ausgabedatum beziehen sich auf die jeweils geltende Fassung. Fortsetzung Seiten 2 bis 15 Fachnormenausschuß 093 Energiewirtschaft Verkauf von in- und ausländischen Normen und techn. Regelwerken durch: Österreichisches Normungsinstitut (ON), Heinestraße 38, Postfach 130, A-1021 Wien, Telefon: , Telefax: ON 1997 Alle Rechte vorbehalten; Nachdruck oder Vervielfältigung, Aufnahme auf oder in sonstige Medien oder Datenträger nur mit Zustimmung des ON gestattet! PG 15

2 Seite 2 ÖNORM M 7140 Inhaltsverzeichnis 1 Anwendungsbereich 2 Anforderungen 3 Allgemeine Begriffsbestimmungen 4 Spezielle Begriffe, Abkürzungen, Symbole und Faktoren zum Rechenverfahren 5 Schema des Energiesystem-Kostenvergleiches 5.1 Bezeichnungsschema 5.2 Bezeichnungsliste 5.3 Blockschema der dynamischen Wirtschaftlichkeitsrechnung nach der erweiterten Annuitätenmethode 5.4 Beispiele für Kostengruppen und Kostenarten von Energieanlagen 6 Dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung 6.1 Allgemeine Festlegungen 6.2 Richtlinien für die Zusammenstellung der Eingabedaten der zu vergleichenden Energiesysteme 6.3 Berechnungsvorgang 7 Sensitivitätsanalyse 8 Bezugsnormen 9 Hinweis auf andere Unterlagen 1 Anwendungsbereich Diese ÖNORM dient zum betriebswirtschaftlichen Vergleich von mehreren zur Auswahl stehenden Energiesystemen, bestehend aus mehreren Komponenten mit variablen Parametern, und zwar den verbrauchsgebundenen Kosten, den betriebsgebundenen Kosten, den Zins-, Preis- und Kostenfaktoren der vorgenannten Kostengruppen und der Nutzungsdauer der Anlagenteile. Unter Zuhilfenahme dieser ÖNORM kann der überwiegende Teil aller Energiesysteme für den Haushalts-, Gewerbe-, Industrie- und Verwaltungsbereich, insbesondere Heizkesselanlagen, Wärmepumpenanlagen, Wärmerückgewinnungsanlagen und Solaranlagen sowie auch sonstige Energiesysteme im lndustriebereich einer dynamischen Wirtschaftlichkeits-betrachtung unterzogen werden. Die Methode gemäß dieser ÖNORM ist zum Vergleich von Energiesystemen konzipiert, bei denen die Errichtungs- bzw. Anschaffungskosten innerhalb eines Jahres anfallen. 2 Anforderungen Eine dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung nach der Annuitätenmethode erfordert eine Anzahl von Basisdaten (Eingabedaten) über kapitalgebundene, verbrauchsgebundene, betriebsgebundene Kosten sowie die Festsetzung eines Kalkulationszinsfußes. Weitere für die Wirtschaftlichkeitsrechnung erforderliche Daten, wie Nutzungsdauer, mittlere jährliche Steigerungsraten der kapitalgebundenen, verbrauchsgebundenen sowie der betriebsgebundenen Kosten, müssen ausgewiesen und entsprechend belegt werden. Richtwerte sind im Beiblatt 5 angegeben. Alle Basisdaten müssen mit besonderer Sorgfalt zusammengestellt und dokumentiert werden.

3 ÖNORM M 7140 Seite 3 3 Allgemeine Begriffsbestimmungen Für die Anwendung dieser Norm gelten die folgenden Definitionen: 3.1 dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung: Methode zur Ermittlung der zeitabhängigen Kostenentwicklung, die eine Aussage über die Wirtschaftlichkeit einer geplanten Investition trifft (beinhaltet) und als Entscheidungshilfe dient. 3.2 Barwertmethode: dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung, bei welcher alle Einnahmen und Ausgaben einer Investition über einen bestimmten Betrachtungszeitraum auf den Bezugszeitpunkt abgezinst werden. 3.3 Annuitätenmethode: dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung, bei welcher die durchschnittlichen Jahreskosten Annuitäten einer Investition ermittelt werden, die sich für einen bestimmten Betrachtungszeitraum meist Nutzungsdauer der Investition unter Berücksichtigung des Kalkulationszinsfußes und der jeweiligen Preissteigerungsrate ergeben. 3.4 erweiterte Annuitätenmethode: dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung, bei welcher die der Annuitätenmethode zugrundeliegenden Berechnungen mit zusätzlichen Ermittlungen, betreffend die reale und fiktive Amortisationszeit sowie die Sensitivitätsanalyse, erweitert werden. 3.5 Methode des internen Zinsfußes: dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung, bei welcher über einen bestimmten Betrachtungszeitraum die Höhe der Verzinsung (der interne Zinsfuß) des eingesetzten Kapitals aus Erträgen oder Einsparungen berechnet wird. 3.6 dynamische Amortisationsrechnung: Methode zur Ermittlung der Zeitdauer, nach welcher das investierte Kapital wieder freigesetzt sein wird. Die ermittelte Wiedergewinnungszeit gibt Aufschlüsse für die längerfristige Finanzplanung und stellt ein grobes Risikomaß dar. Bei einem Kostenvergleich von Energiesystemen, bei denen keine Erträge erzielt werden, kann anhand der dynamischen Amortisationsrechnung festgestellt werden, nach welchem Zeitraum die Mehrinvestitionskosten eines Systems in bezug auf ein anderes System durch Einsparungen im Bereich der verbrauchs- oder betriebsgebundenen Kosten amortisiert werden können. 3.7 Barwert: Wert der mit dem kalkulatorischen Zinsfuß auf den Bezugszeitpunkt meist den Zeitpunkt der Investition abgezinsten Kosten und/oder Erträge. 3.8 Annuität: jährlich gleichbleibende Rate von Kosten und/oder Erträgen. Die Summe der abgezinsten Annuitäten entspricht der Summe der Barwerte dieser Kosten und/oder Erträge. 3.9 interner Zinsfuß: jener Zinsfuß, bei dem bei gleichbleibendem Betrachtungszeitraum der Barwert der Differenz aus Kosten und Erträgen den Wert null ergibt (dynamische) Amortisationsdauer: Zeitdauer ab Beginn des Betrachtungszeitpunktes einer Investition, in dem die Differenz der Barwerte der aufgelaufenen Kosten und der Erträge gleich null ist. Bei einem Vergleich von zwei Energiesystemen mit wechselseitig verschieden hohen kapital-, verbrauchs- und betriebsgebundenen Kosten ist die Amortisationsdauer jener Zeitraum, in dem die Differenz der Summen der jährlichen Gesamtkostenbarwerte (bezogen auf das kostengünstigere System) gleich null ist. Treten innerhalb des Betrachtungszeitraumes Erneuerungskosten auf, dann wird zwischen realer und fiktiver Amortisationsdauer unterschieden. Der Berechnung der realen Amortisationsdauer liegen nur die bis zu diesem Zeitpunkt aufgelaufenen Barwerte der Gesamtkosten zugrunde. Für die Berechnung der fiktiven Amortisationsdauer sind die Anschaffungskosten abzüglich der Förderungsbeträge bis zum Ende des Betrachtungszeitpunktes sowie die bis zum Ablauf der Amortisationsdauer anfallenden Barwerte der verbrauchs- und betriebsgebundenen Kosten maßgebend.

4 Seite 4 ÖNORM M Spezielle Begriffe, Abkürzungen, Symbole und Faktoren zum Rechenverfahren Die Beschreibung des Symbolschemas befindet sich in 5.1. Symbol AAK AF AKG AR ASB BGK BKB BKG BSB BZ BZB, j DBB, j Benennung, Definition (Gleichung) Anlage-Kostenkomponente: Kosten von Haupteilen der Anlage. fiktive Amortisationsdauer: Zeitdauer vom Beginn des Betrachtungszeitraumes bis zu jenem Zeitpunkt, bei dem die Differenz der fiktiven Gesamtkosten zwischen den zu vergleichenden Energiesystemen null ist. Anlage-Kostengruppe: zusammengefaßte Kosten von Anlageteilen mit gleicher Nutzungsdauer und Preissteigerungsrate. reale Amortisationsdauer: Zeitdauer vom Beginn des Betrachtungszeitraumes bis zu jenem Zeitpunkt, bei dem die Differenz der realen Gesamtkosten zwischen den zu vergleichenden Energiesystemen null ist. Anlage-Anschaffungskosten: Summe aller Kosten, die bei Errichtung und lnbetriebsetzung einer Einrichtung oder Anlage anfallen. Bei unterschiedlicher Nutzungsdauer von wesentlichen Komponenten ist eine Unterteilung der Anlage- Anschaffungskosten nach Anlage-Kostenkomponenten (AAK,1... m) oder Anlage-Kostengruppen (AKG,1... m) vorzunehmen. ASB = AAK,1 + AAK, AAK,m oder ASB = AKG,1 + AKG, AKG,m betriebsgebundene Kosten: Aufwand für Bedienung, Wartung, Reinigung, Reparaturen und Instandhaltung sowie für sonstige Betriebskosten, wie anteilige Abgaben, Steuern und Verwaltungskosten des Systems, im Rechnungsjahr. Bei unterschiedlichen Preissteigerungsraten ist eine Aufgliederung in die genannten Kostengruppen vorzunehmen (BGK,1... m). Barwert einer betriebsgebunden Kostengruppe: BKB,1 = BGK,1 SF,1,j BKB,2 = BGK,2 SF,2,j BKB,m = BGK,m SF,m,j betriebsgebundene Kostengruppe: zusammengefaßte betriebsgebundene Jahreskosten mit gleichem Teuerungsfaktor. BKG,1 = BGK bei QP,1 BKG,2 = BGK bei QP,2 BKG,m = BGK bei QP,m betriebsgebundene Kosten-Summe der Barwerte für den Betrachtungszeitraum: BSB = BKB,1 + BKB, BKB,m Betrachtungszeitraum: gewählte Zeitspanne für die Wirtschaftlichkeitsrechnung. Bei einem Systemvergleich wird als Betrachtungszeitraum gewöhnlich die Nutzungsdauer des Systems oder einer wesentlichen Komponentengruppe mit kürzerer Lebensdauer gewählt. Zwischensumme der betriebsgebundenen Kosten: Barwertsumme betriebsgebundener Kostengruppen bis einschließlich Jahr j. BZB,j = BKB,1 + BKB, BKB,m Differenz der betriebsgebundenen Kosten: Differenz zwischen den Barwerten von betriebsgebundenen Kosten mit gleichem Teuerungsfaktor der zu vergleichenden Energiesysteme bis einschließlich Jahr j. DBB,j = [(BKG,1,n x BKG,1,n y) SF,1,j] + [(BKG,m,n x BGK,m,n y) SF,m,j]

5 ÖNORM M 7140 Seite 5 DGB Differenz der Barwerte der Gesamtkosten: Differenz zwischen den Barwerten der Gesamtkosten der zu vergleichenden Energiesysteme für den Betrachtungszeitraum. DGB = GSB,n x GSB,n y DGF, j DGR, j Differenz der Barwerte der fiktiven Gesamtkosten: Differenz zwischen den Barwerten der Gesamtkosten der zu vergleichenden Energiesysteme bis einschließlich Jahr j, wobei bei den Gesamtkosten die kapitalgebundenen Kosten für den gesamten Betrachtungszeitraum zu berücksichtigen sind. Differenz der Barwerte der realen Gesamtkosten: Differenz zwischen den Barwerten der bis einschließlich Jahr j aufgelaufenen Gesamtkosten der zu vergleichenden Energiesysteme. DGR,j = GZB,j,n x GZB,j,n y DKF Differenz der Barwerte der fiktiven kapitalgebundenen Kosten: Differenz zwischen den Barwerten von fiktiven kapitalgebundenen Kosten der zu vergleichenden Energiesysteme. DKF = KSB,n x KSB,n y DKR, j Differenz der Barwerte der realen kapitalgebundenen Kosten: Differenz zwischen den Barwerten von kapitalgebundenen Kosten der zu vergleichenden Energiesysteme bis einschließlich Jahr j. DKR,j = KZR,j,n x KZR,j,n y DMG Differenz der Barwerte der mittleren Gesamtkosten: Differenz zwischen den Barwerten von mittleren Gesamtkosten der zu vergleichenden Energiesysteme für den Betrachtungszeitraum. DMG = MGK,n x MGK,n y DVB, j EAB EAK EF ESB EZB, j FBB FBJ FSB Differenz der Barwerte der verbrauchsgebundenen Kosten: Differenz zwischen den Barwerten von verbrauchsgebundenen Kosten mit gleichem Teuerungsfaktor der zu vergleichenden Energiesysteme bis einschließlich Jahr j. DVB,j = [(VKG,1,n x VGK,1,n y) SF,1,j] + [(VKG,m,n x VKG,m,n y) SF,m,j] Erneuerungskosten-Barwert: EAB = AAK EF oder AKG EF Erneuerungskosten einer Anlagekomponente: Folgekosten einer Anlagekomponente, deren Nutzungsdauer kleiner als der Betrachtungszeitraum ist. Erneuerungskostenfaktor: EF = [VF ND(MF+1) VF ND ]/(VF ND 1) bei VF = 1: EF = MF Erneuerungskosten-Summe der Barwerte für den Betrachtungszeitraum: ESB = EAB,1 + EAB, EAB,m Erneuerungskosten-Zwischensumme-Barwert: Zwischensumme-Barwert der Erneuerungskosten bis einschließlich Jahr j. EZB,j = EAB,1 + EAB, EAB,m Förderungsbetrag-Barwert: FBB = FBJ/(QZ) j (Jahr der Anschaffung: j = 0) Förderungsbetrag: finanzielle Zuwendung von Dritten. Er ist nachschüssig zu Ende des Fälligkeitsjahres (j) anzurechnen. Hiezu gehören Zinsenzuschüsse, steuerliche Begünstigungen und sonstige Leistungen von Dritten. Förderungsbetrag-Summe der Barwerte für den Betrachtungszeitraum: FSB = FBB,1 + FBB, FBB,m

6 Seite 6 ÖNORM M 7140 FZB, j GSB GZB, j Förderungsbeträge-Zwischensumme-Barwert: Zwischensumme-Barwert der Förderungsbeträge bis einschließlich Jahr j. FZB,j = FBB,1 + FBB, FBB,j Gesamtkosten-Barwert: Summe der Barwerte der über den Betrachtungszeitraum aufsummierten kapitalgebundenen, verbrauchsgebundenen und betriebsgebundenen Kosten. GSB = KSB + VSB + BSB Gesamtkosten-Zwischensumme: Barwertsumme aus den Zwischensummen der realen kapitalgebundenen Kosten, verbrauchsgebundenen und betriebsgebundenen Kosten bis einschließlich Jahr j. GZB,j = KZR,j + VZB,j + BZB,j j KF KGK KSB KZ Laufindex für Anzahl der Jahre ab Betrachtungszeitraum (Betrachtungsjahr) Kapitaldienstfaktor; Annuitätsfaktor: KF = (QZ 1)QZ BZ /(QZ BZ 1) kapitalgebundene Kosten: Kostengruppe, die die Anschaffungskosten aller Anlagenteile mit Zubehör und Montage beinhaltet und Erneuerungskosten, Förderungsbeträge und Restwerte berücksichtigt. Die aus Förderungsmaßnahmen resultierenden Beträge (kapital- und/oder verbrauchsbezogen) werden bei den kapitalgebundenen Kosten berücksichtigt. kapitalgebundene Kosten-Summe der Barwerte für den Betrachtungszeitraum: KSB = ASB + ESB FSB RSB Kalkulationszinsfuß; kalkulatorischer Zinsfuß: bestimmter Nominalzinssatz, den der Investor festlegt. Bei Fremdfinanzierung ist dies gewöhnlich der langjährige durchschnittliche Kreditzinssatz, bei Eigenfinanzierung jener Zinssatz, der sich bei einer sicheren Anlage am Kapitalmarkt ergibt (Sekundärmarktrendite). Übliche Einheit: %/a KZR, j m MBK MF MGK MKK Zwischensumme der Barwerte der realen kapitalgebundenen Kosten: Zwischensumme der Barwerte von kapitalgebundenen Kosten bis einschließlich Jahr j. KZR,j = ASB + EZB,j FZB,j. Laufindex für Anzahl der Kostenkomponenten oder Kostengruppen, deren Preissteigerungsraten und Nutzungsdauer mittlere jährliche betriebsgebundene Kosten: jährliche, nachschüssige Annuität vom Barwert der betriebsgebundenen Kosten. MBK = BSB KF Multiplikator der jeweiligen Nutzungsdauer: MF = INT (BZ/ND) 1 ) (INT... ganzzahliger Teil einer Zahl) mittlere jährliche Gesamtkosten: Summe der mittleren jährlichen kapital-, verbrauchs- und betriebsgebundenen Kosten. MGK = MKK + MVK + MBK mittlere jährliche kapitalgebundene Kosten: jährliche, nachschüssige Annuität vom Barwert der kapitalgebundenen Kosten. MKK = KSB KF 1 ) Zur Ermittlung des richtigen Zeitpunktes für die Berücksichtigung von Erneuerungskosten im Rechenprogramm ist folgende Formel anzuwenden: MF = INT [(j NDR(n) 1)/ND (m) +1] 1 (gültig für bestehende Anlagen)

7 ÖNORM M 7140 Seite 7 MVK mittlere jährliche verbrauchsgebundene Kosten: jährliche, nachschüssige Annuität vom Barwert der verbrauchsgebundenen Kosten. MVK = VSB KF n Laufindex für die Anzahl der betrachteten Energiesysteme (zb n x, n y) ND Nutzungsdauer: Zeitdauer der voraussichtlichen Nutzung einer bestimmten Einrichtung oder Anlage gegebenenfalls unterteilt nach Komponenten (ND, 1... m). ANMERKUNG: Aus technischen Gründen (zb Wirkungsgradverminderung gegenüber Neuzustand, Serviceaufwand, Änderungen im gesamten Anlagenkonzept) ist die Nutzungsdauer in vielen Fällen geringer als die Lebensdauer. PAK PBK PVK QP QZ RAB RAK RF RSB SF Preissteigerungsrate einer Anlage-Kostenkomponente: vorgegebene oder anzunehmende jährliche Teuerungsrate in Prozent für eine Kostenkomponente. Es ist ein dem Betrachtungszeitraum entsprechender Prognosewert anzusetzen. Preissteigerungsrate der betriebsgebundenen Kosten: vorgegebene oder anzunehmende jährliche Teuerungsrate in Prozent, gegliedert nach Bedienungs-, Wartungs-, Reparatur-, Instandhaltungs- und sonstigen Betriebskosten (PBK,1... m). Es ist ein dem Betrachtungszeitraum entsprechender Prognosewert oder ein langjähriger Durchschnittswert anzusetzen. Preissteigerungsrate der verbrauchsgebundenen Kosten: vorgegebene oder anzunehmende jährliche Teuerungsrate in Prozent, gegliedert nach eingesetzten Energieträgern und sonstigen Verbrauchskomponenten (PVK,1... m). Es ist ein dem Betrachtungszeitraum entsprechender Prognosewert oder ein langjähriger Durchschnittswert anzusetzen. Teuerungsfaktor für jeweilige Kosten: QP = 1 + PAK/100 (oder 1 + PVK/100 oder 1 + PBK/100) Aufzinsungsfaktor: QZ = 1 + KZ/100 Restwert-Barwert: RAB = AAK RF oder AKG RF Restwert einer Anlagekomponente: Wert einer Anlagekomponente nach Ablauf des Betrachtungszeitraumes, unter Berücksichtigung der jeweiligen Nutzungsdauer. ANMERKUNG: In dieser ÖNORM wird eine zeitlich lineare Wertminderung angenommen, wobei der Restwert nach Ablauf der Nutzungsdauer null wird. Restwertfaktor: RF = [(MF + 1)ND BZ] (QP ND.MF )/(ND QZ BZ ) Restwert-Summe der Barwerte für den Betrachtungszeitraum: RSB = RAB,1 + RAB, RAB,m Steigerungsfaktor jährlich anfallender Kosten: SF = [VF (VF j 1)]/(VF 1) bei VF = 1: SF = j