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Diplomarbeit |
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3 Energieverbrauch, Einführung Wirtschaftlichkeitsrechnung |
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Haushalte:
Energieverbrauch ohne Angabe der Energieart:
siehe Abbildung 2.2-b für prozentuale Verteilung Heizbedarfskosten
pro m² Wohnfläche:
Abbildung 3-1 zeigt die Heizbedarfskosten für Wohnungen pro
m² und Wärmestandard: [1]
Der derzeitige Heizölpreis liegt bei ca. 0,58 DM je Liter (Oktober
1996). Eine genauere Aufstellung finden Sie in folgender Tabelle:
[2]
| Menge |
Preise
in DM/Liter |
| ab 1500 l |
0,6670 - 0,9775 |
| ab 2500 l |
0,6095 - 0,6268 |
| ab 3500 l |
0,5969 - 0,6141 |
| ab 5500 l |
0,5693 - 0,6498 |
| ab 7500 l |
0,5739 - 0,6302 |
| ab 9500 l |
0,5624 - 0,667 |
| ab 12000 l |
keine Angaben |
| bis 15 000 l |
0,5578 - 0,6325 |
Dabei entspricht ein Liter Heizöl
1m³ Erdgas oder ca. 7,23 kWh. 1 Liter Heizöl pro Jahr
entspricht 0,0062176 Gcal. pro Jahr und 1kWh entspricht 860 Kcal.
(1Gcal. entspricht 1163,79 kWh).
Stromverbrauch:
3270 kWh/a Bedarf an elektrischer Energie für einen 4 Personenhaushalt
im Bundesdeutschen Durchschnitt (ohne Heizung und Warmwasseraufbereitung).[3]
Hingegen nennt das Merkblatt des bayerischen Staatsministerium für
Wirtschaft und Verkehr folgende Zahlen:
1-Personen Haushalt: 2430 kWh/a
2-Personen Haushalt: 3860 kWh/a
3-Personen Haushalt: 4890 kWh/a
4-Personen Haushalt: 6150 kWh/a
Allerdings sind diese Werte von 1988 (alte Bundesländer) und
unter Berücksichtigung einer elektrischen Warmwassererzeugung
und Heizung zu betrachten. Greenpeace gibt Werte von 3000 bis 4950
kWh/a für den durchschnittlichen Haushalt in der BRD an (1992).
Als Richtwert fungiert dabei 3300 kWh/a.
Ein durchschnittlicher Haushalt mit 2-3 Personen ohne E-Boiler und
E-Heizung verbraucht ca. 3000 kWh/a. Derselbe Haushalt mit E-Heizung
und E-Boiler verbraucht 14 130 kWh/a.
In folgendem Diagramm sind Einsparmöglichkeiten im Haushalt
dargestellt. Man erkennt, daß vor allem für Kochen und
Duschen sehr viel Strom gespart werden kann, wenn man z.B. auf Erdgas
umsteigt. Durch den Einsatz der wirtschaftlichen Energiesparlampen
können ebenfalls bis zu 80% der Kosten gespart werden. Beim
Waschen und beim Kühlen kann durch den Einsatz von neuen energiesparenden
Geräten bis zu 40% der Energie gespart werden.
Abbildung 3-2 zeigt das Einsparpotential des Stromverbrauchs in
Haushalten: [4]
Heizungsanlagen:
Zu erwähnen sind noch die Chancen in der Renovierung von alten
Heizungsanlagen. Durch eine Umrüstung auf neue Brennwertkessel
kann sehr viel Öl gespart werden. Ein Mitarbeiter aus dem Büro
von meinem Vater hat durch den Einbau einer neuen Heizungsanlage,
die 12.000,- DM inkl. Montage und MwSt. gekostet hat, ein Drittel
an Öl pro Jahr gespart. Vor der Renovierung verbrauchte er
6000 Liter Heizöl pro Jahr, heute nur noch 4000 l/a. Er spart
sich pro Jahr 2000 l * 0,58 DM/l = 1160 DM/a. Eine Verzinsung des
eingesetzten Kapitels mit 6% würde 720,- DM/a bringen. Dadurch
hat er sogar einen kleinen Gewinn erwirtschaftet.
Industrie:
Hier ist nicht so sehr die Raumwärme der große Verbraucher,
wie in den Haushalten oder Gewerbebauten, sondern der Bedarf an
Prozeßwärme, der hauptsächlich durch Gas, Kohle,
Strom und Öl gedeckt wird. Mechanische Energie wird fast ausschließlich
durch Strom gedeckt.
Abbildung 3-3 zeigt den Energiebedarf der Industrie aufgeteilt nach
der Energieform: [5]
Die Einsparpotentiale in der Industrie
sind hier zu komplex, um alle einzelnen Produktionsprozesse aufzuführen.
Gewerbe:
Hierfür sind leider keine Daten zu bekommen. Ich nehme an,
daß der Energiebedarf über den von Haushalten liegt (bezogen
auf die einzelne Person), aber weit unter dem der Industrie.
Einführung in die Wirtschaftlichkeitsberechnung:
Statische Methoden:
leider wird nicht die Entwicklung der Inflation, steigende Energiekosten
und der Lebensdauer berücksichtigt.
Rentabilität:
Als Rentabilität wird definiert:
| |
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jährlicher
Überschuß |
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| (6.1) |
R= |
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[%] |
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Kapitaleinsatz
|
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Amortisationsrechnung:
Als Amortisationszeit wird definiert:
| |
|
Kapitaleinsatz |
|
| (6.2) |
m= |
|
[Jahre] |
| |
|
jährlicher
Überschuß |
|
Je länger die Amortisationszeit, um so ungünstiger ist
die Investition. Dabei muß beachtet werden, daß die
Lebensdauer der Anlage größer als die Amortisationszeit
ist, da sonst die Anlage vor Abzahlung der Investitionskosten nicht
mehr arbeitet und dadurch ein Verlustgeschäft entsteht.
Dynamische Methoden:
Sie beruhen auf der Rückrechnung zukünftiger Geldströme
auf die Gegenwart. Die Basis ist die übliche Zinseszinsrechnung:
Ein Kapital vom Wert G0
in der Gegenwart möge sich pro Jahr mit dem Zinsfuß p
verzinsen. Dann ist der Wert des Kapitals nach einem Jahr:
| (6.3) |
 |
und im Jahre i |
| (6.4) |
 |
|
Umgekehrt lassen sich zukünftige Geldflüsse auf die Gegenwart
umrechnen. Soll z.B. eine Schuld Gi
im Jahre i durch eine Anlage in
der Gegenwart getilgt werden, so ist diese nur:
| (6.5) |
 |
Mit dem gleichen Ansatz kann man auch die Geldentwertung durch Inflation
berücksichtigen. Für eine durchschnittliche Inflationsrate
r erhält man:
| (6.6) |
 |
Handelt es sich um eine Zahlungsreihe mit jährlich gleichen
Gliedern G und mit n Jahren Laufzeit, dann erhält man so den
Barwert BW, dieser Zahlungsreihe, in der Gegenwart:
| (6.7) |
 |
Die Endformel entspricht der Lösung einer geometrischen Reihe.
Mir der Inflationsrate r ergibt sich als Barwert:
| (6.8) |
 |
Nun die Definition der spezifischen Energiebereitstellungskosten
Kspez :
Dabei setzt sich der Barwert der Kosten aus den Barwerten der Wartungskosten
sowie anderer Kosten zusammen, z.B. der Pumpenergie.
Die speziellen Energiebereitstellungskosten können entweder
für die gesamte Lebensdauer der Anlage oder pro Jahr berechnet
werden.
Kapitalwertmethode:
Durch die Kapitalwertmethode wird die Differenz der während
der Laufzeit der Investition auftretenden Kosten und Erlöse
berechnet und in Relation zum anfänglichen Kapitaleinsatz gestellt.
Der Kapitalwert C einer Investition ist:
| (6.11) |
 |
Ei
= Wert der gewonnenen Energie
Ki
= Kosten im Jahre i
Wenn C0
> 0, ist die Investition wirtschaftlich
Wenn C0
< 0, ist die Investition unwirtschaftlich
Reinvestitionen werden hierbei nicht beachtet.
Interner Zinsfuß:
Wenn C0
= 0 gesetzt wird, verzinst sich das eingesetzte Kapital gerade mit
dem internen Zinsfuß, der dadurch gewonnen wird und mit alternativen
Geldanlagen verglichen werden kann.
Amortisationsrechnung:
Die dynamische Amortisationsrechnung (Payback - Methode) stellt
eine Weiterentwicklung der bereits behandelten statischen Version
dar. Hier wird jedoch der unterschiedliche Wert von Rückflüssen
zu verschiedenen Zeitpunkten durch Diskontierung berücksichtigt.
Die dynamische Methode führt gegenüber der statischen
zu einer Verlängerung der Amortisationszeit. Nach Gleichung
(6.11) ergibt sich für die Zahl der Jahre, in der sich das
eingesetzte Kapital amortisiert hat (C0
= 0):
| (6.12) |
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Soweit die Erklärungen für die
unterschiedlichen Ansätze.
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[1] Quelle:
http://www.infos.de/Energiewende
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[2] Quelle: SZ Nr. 247 Seite 23 Jahrgang
1996 [zurück]
[3] Quelle: Prospekt der Firma ASE
- Angewandte Solarenergie [zurück]
[4] Quelle: Marktübersicht Photovoltaikanlagen
1994/1995, Öko-Institut e.V.[zurück]
[5] Quelle: Bundesministerium für
Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie
[zurück]
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