<?page no="0"?> Wärmeversorgungssysteme mit saisonalen Wärmespeichern ANNA-ELISABETH WOLLSTEIN-LEHMKUHL <?page no="1"?> Wärmeversorgungssysteme mit saisonalen Wärmespeichern <?page no="3"?> Anna-Elisabeth Wollstein-Lehmkuhl Wärmeversorgungssysteme mit saisonalen Wärmespeichern <?page no="4"?> Der vorliegende Band wurde durch die Fakultät Bauingenieurwesen der Technischen Universität Dresden als Dissertationsschrift Ganzheitliche Bewertung eines nachhaltigen Wärmeversorgungssystems mit saisonalem Wärmespeicher angenommen und am 19.07.2019 in Dresden verteidigt. © 2020 · expert verlag GmbH Dischingerweg 5 · D-72070 Tübingen Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Alle Informationen in diesem Buch wurden mit großer Sorgfalt erstellt. Fehler können dennoch nicht völlig ausgeschlossen werden. Weder Verlag noch Autoren oder Herausgeber übernehmen deshalb eine Gewährleistung für die Korrektheit des Inhaltes und haften nicht für fehlerhafte Angaben und deren Folgen. Internet: www.expertverlag.de eMail: info@expert.verlag CPI books GmbH, Leck ISBN978-3-8169-3514-8 (Print) ISBN978-3-8169-8514-4 (ePDF) ISBN978-3-8169-0016-0 (ePub) Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http: / / dnb.dnb.de abrufbar. <?page no="5"?> 9 11 13 1 15 1.1 15 1.2 18 1.3 19 2 23 2.1 23 2.1.1 23 2.1.2 26 2.2 29 2.2.1 29 2.2.2 32 2.2.3 34 2.2.4 38 2.2.5 47 2.3 48 2.3.1 48 2.3.2 52 2.3.3 55 2.3.4 63 2.4 64 3 69 3.1 69 3.2 71 Inhalt Geleitwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vorwort der Verfasserin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abkürzungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problemstellung und Relevanz der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . Ziele und Abgrenzung der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aufbau der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Theoretische Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Politische Rahmenbedingungen der Energiewende . . . . . . . . . Internationale politische Instrumente . . . . . . . . . . . . . . . Nationale politische Instrumente . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wärmeversorgung in Deutschland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Struktur der Wärmeabnehmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Energieträger im Wärmesektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Akteure und Betreiberkonzepte am Wärmemarkt . . . . Zusammenfassung zur Wärmeversorgung in Deutschland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wärmespeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundlagen der Wärmespeicherung . . . . . . . . . . . . . . . . Systeme zur sensiblen Wärmespeicherung . . . . . . . . . . Anwendungsbeispiele von Behälterwärmespeichern . . Zusammenfassung der Grundlagen der Wärmespeicher Lebenszyklusphasen von Bauprojekten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher . . . . . . . . . . . . . . Grundlagen von Entscheidungsmodellen und Zielstellungen Systemaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . <?page no="6"?> 3.3 75 3.4 80 3.4.1 81 3.4.2 87 3.4.3 91 3.5 93 3.5.1 94 3.5.2 95 3.5.3 96 3.6 97 4 99 4.1 99 4.2 101 4.2.1 101 4.2.2 104 4.2.3 106 4.2.4 113 4.2.5 122 4.2.6 125 4.3 126 4.3.1 126 4.3.2 136 4.3.3 185 4.3.4 192 4.4 195 5 199 5.1 199 5.2 200 5.2.1 200 5.2.2 203 5.2.3 209 5.3 210 5.3.1 211 Berechnung und Dimensionierung der Gebäude . . . . . . . . . . . Berechnung und Dimensionierung der Solarthermie und des saisonalen Wärmespeichers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dimensionierung der Kollektorfläche und des Speichervolumens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dimensionierung der Speichergeometrie . . . . . . . . . . . . Baukonstruktiver Aufbau des Wärmespeichers . . . . . . Stakeholder und Betreibermodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wärmecontractor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gebäudeeigentümer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mieter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung und Ziel des Untersuchungsmodells . . . . . Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern . . . . . . . . . . . . . . . . . Zielstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung . . . Ermittlung der Investitionskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kosten während der Nutzungsdauer . . . . . . . . . . . . . . . Weitere Rahmenbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Investitionsrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Untersuchung der Unsicherheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . Förderungsmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Investitionskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Investitionsrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sensitivitätsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Förderungsmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung der Wirtschaftlichkeitsuntersuchung . . . . Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zielstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Theorien und Erklärungsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diffusionstheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Markteintrittsbarrieren und -treiber . . . . . . . . . . . . . . . . Circle of Blame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Methodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Untersuchungsablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Inhalt <?page no="7"?> 5.3.2 211 5.3.3 213 5.3.4 214 5.3.5 215 5.4 216 5.4.1 216 5.4.2 219 5.4.3 220 5.4.4 221 5.5 225 6 229 6.1 229 6.2 230 6.2.1 230 6.2.2 233 6.3 237 6.4 243 7 247 7.1 247 7.2 249 7.3 251 8 253 253 264 268 271 275 279 283 Stichprobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Durchführung der Untersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kategorien des Interviewleitfadens . . . . . . . . . . . . . . . . . Auswertung der Untersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kategorie 1: Sanierungsmaßnahmen Gebäude . . . . . . . Kategorie 2: Dezentrale und nachhaltige Wärmeversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kategorie 3: Nutzerzufriedenheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kategorie 4: Entwicklung der Energieeffizienz und Marketing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung der Akzeptanzuntersuchung . . . . . . . . . . . Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher . . . . Zielstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Methodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundlagen der Ökobilanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wirkungskategorien und Wirkungsindikatoren . . . . . . Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung der ökologischen Bewertung . . . . . . . . . . . Schlussbetrachtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Limitation der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Monografien und Aufsätze in Fachzeitschriften . . . . . . . . . . . . . . . . . Internetquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Normen und Regelwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anlage 1 - Interviewleitfaden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glossar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abbildungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabellenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Inhalt <?page no="9"?> Geleitwort Der Club of Rome hat mit der Veröffentlichung der Studie „Die Grenzen des Wachstums“ im Jahr 1972 einen Denkprozess eröffnet, indem er auf die Begren‐ zung der Ressourcen in der Welt hingewiesen hat. Diese Erkenntnisse verbinden sich zunehmend mit dem Konsens, dass die Klimaerwärmung durch die vom Menschen erzeugten CO 2 -Emissionen maßgeblich bedingt ist. Die Reduktion der CO 2 -Emissionen ist daher Bestandteil von zahlreichen klimapolitischen Zielen. Nach Angaben des Bundesumweltamtes entfiel im Jahr 2018 über 28 % des Endenergieverbrauchs in Deutschland auf Haushalte. Davon wird etwa 85 % für die Erwärmung der Räume und für Warmwasser verwendet. Leider stammt nur etwa 15 % der dafür benötigten Primärenergie aus erneuerbaren Quellen. Somit erscheint es unumgänglich, auf nachhaltige Weise die in Haushalten benötigte Wärme zu erzeugen. Die Bundesregierung fördert mit zahlreichen Maßnahmen die Reduktion des Energieverbrauchs in Häusern, zum Beispiele zur Wärmedämmung über das Kf W-Programm „Energieeffizienz Sanieren“. Außerdem gibt es verschiedene Fördertöpfe für die Erneuerung der Heizanlagen zum Beispiel für den Einsatz von Wärmepumpen. Diese Maßnahmen erscheinen aber nicht ausreichend, um die erforderlichen CO 2 -Reduktionen zu erreichen. Erste Versuche, die zum Heizen und für die Warmwasserzubereitung benö‐ tigte Energie mittels Solarthermie zu gewinnen und in saisonalen Warmwas‐ serbehältern zu speichern, können bis in die 1990er Jahren zurückverfolgt werden. Obwohl das Prinzip der saisonalen Wärmespeicherung relativ einfach erscheint, sind die konkreten technischen Herausforderungen bei der Umset‐ zung solcher Konzepte komplex und vielschichtig, so dass bisher nur relativ wenige Anlagen realisiert wurden. Besonders sensibel zeigen sich Konzepte der saisonalen Wärmespeicherung auch aus wirtschaftlicher Sicht, da Heizung und Warmwasser einen nicht unbeträchtlichen Anteil der Wohnnebenkosten aus‐ machen und somit die Erhöhung der Kosten für Heizung und Warmwasser ver‐ mieden werden sollte. Mit der vorliegenden Arbeit widmet sich Frau Wollstein-Lehmkuhl einer nachhaltigen Wärmeversorgung mit saisonalen Warmwasserspeichern. Dabei betrachtet Frau Wollstein-Lehmkuhl solche Systeme aus ökologischer, ökono‐ mischer und soziökonomischer Sicht. <?page no="10"?> Besonders interessant ist hierbei, dass Frau Wollstein-Lehmkuhl mit um‐ fangreichen Berechnungen auf Grundlage von Vollständigen Finanzplänen nachweisen konnte, dass saisonale Warmwasserwärmespeicher auch wirt‐ schaftlich darstellbar sind. Es bleibt zu somit hoffen, dass insbesondere die Bundesregierung aber auch Wohnungsbaugesellschaften erkennen, dass sich solche Systeme für Heizung und Warmwasser als Alternative für konventionelle Systeme, die zu CO 2 -Emis‐ sionen führen, darstellen. Es wäre somit wünschenswert, dass umfangreiche Fördergelder bereitgestellt werden und konkrete Projekte realisiert werden, um zunehmend Erfahrungen bei solchen Systemen zu gewinnen. Dresden, im März 2020 Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Rainer Schach 10 Geleitwort <?page no="11"?> Vorwort der Verfasserin Der Einsatz von erneuerbaren Energien im Wärmesektor gewinnt im Zuge der Energiewende zunehmend an Bedeutung. Jedoch erschwert die starke Volatilität nachhaltiger Energieträger eine versorgungssichere Wärmebereitstellung. Der Einsatz von saisonalen Wärmespeichern kann Schwankungen teilweise aus‐ gleichen. Die Entkopplung von Wärmeerzeugung und Wärmeverbrauch er‐ möglicht eine dezentrale und nachhaltige Wärmeversorgung mit erneuerbaren Energien. Die wärmetechnische Versorgung durch solarthermisch betriebene saisonale Wärmespeicher steht dabei in direkter Konkurrenz zu anderen Wärmeversorgungs‐ systemen. Durch die dezentrale Struktur des Wärmemarktes ist die optimale An‐ passung an die Anforderungen der Stakeholder essentiell. In einer zukunftsfähigen Beurteilung müssen nach heutigen Standards die drei Dimensionen der Nachhal‐ tigkeit berücksichtigt werden. Projekte müssen ganzheitlich und langfristig unter den Aspekten Ökologie, Ökonomie und sozialer Verträglichkeit initiiert werden. Die vorliegende Arbeit wählte daher einen interdisziplinären Ansatz zur Be‐ wertung eines dezentralen solarthermisch betriebenen saisonalen Wärmespei‐ chers zur Wärmeversorgung von Wohngebäuden. Die Einflüsse von ökonomi‐ schen, sozialen und ökologischen Parametern auf die Marktfähigkeit saisonaler Behälterwärmespeicher wurden untersucht. Die Arbeit entstand im Rahmen meines Promotionsstipendiums am Boysen- TU Dresden-Graduiertenkolleg. Ein besonderer Dank gilt meinem Doktorvater und erstem Gutachter Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rainer Schach, der mich wäh‐ rend dieser Zeit bei der Umsetzung meiner Promotion immer unterstützt hat und mir in vielen Gesprächen konstruktiv zur Seite stand. Weiterhin möchte ich Herrn Professor Dr. Lutz M. Hagen vom Institut für Kommunikationswissenschaften der TU Dresden und Herrn Professor Dr.-Ing. Jörn Krimmling von der HTW Dresden für die Bereitschaft zur Begutachtung meiner Arbeit danken. Darüber hinaus möchte ich mich bei allen Angehörigen und Mitarbeitern des Boysen-TU Dresden-Graduiertenkollegs und der Friedrich und Elisabeth Boysen-Stiftung für die Förderung meines Promotionsvorhabens bedanken. Insbesondere danke ich auch den Kolleginnen und Kollegen am In‐ stitut für Baubetriebswesen für die kollegiale Zusammenarbeit und fachliche Unterstützung. Schließlich danke ich meiner Mutter, die mich stets ermutigt hat, Sachverhalte kritisch zu hinterfragen und mich in allen Lebenslagen unterstützt hat. <?page no="12"?> Mein besonderer Dank gilt meinem Ehemann Andreas für die Freiheit, Motivation und Rückendeckung bei diesem besonderen Vorhaben. Dresden, im März 2020 Anna-Elisabeth Wollstein-Lehmkuhl 12 Vorwort der Verfasserin <?page no="13"?> Abkürzungsverzeichnis AfA Absetzung für Abnutzung AVBFern‐ wärmeV Verordnung über Allgemeine Bedingungen für die Versorgung mit Fernwärme AWF Außenwandfläche BDH Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie BF Bebaute Fläche BGB Bürgerliches Gesetzbuch BGF Brutto-Grundfläche BHKW Blockheizkraftwerk BKI Baukosteninformationszentrum BNB Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen BRD Bundesrepublik Deutschland BREEAM Building Research Establishment Environmental Assessment Me‐ thod BRI Brutto-Rauminhalt BMU Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicher‐ heit BMUB Bundesministerium für Umwelt, Bau und Reaktorsicherheit (2013 - 2017, ab 2018 BMU) CO 2 Kohlenstoffdioxid DAF Dachfläche DAX Deutscher Aktien Index DEF Deckenfläche DIN Deutsches Institut für Normung e. V. DGNB Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen EE Erneuerbare Energien EEG Erneuerbare Energien Gesetz EEWärmeG Erneuerbare Energien Wärmegesetz EFTA Europäische Freihandelsassoziation EK Eigenkapital EKR Eigenkapitalrentabilität EnEV Energie-Einsparverordnung EU Europäische Union EWG Europäische Wirtschaftsgemeinschaft GF Grundstücksfläche ggü. gegenüber GHD Gewerbe, Handel und Dienstleistung <?page no="14"?> GWP Global Warming Potential HOAI Honorarordnung für Architekten und Ingenieure Hrsg. Herausgeber HKW Heizkraftwerke HW Heizwerk ImmoWertV Immobilienwertermittlungsverordnung IWF Innenwandfläche KEA Kumulierter Energie Aufwand KG Kostengruppe KGF Konstruktionsgrundfläche KWK Kraft-Wärme-Kopplung LEED Leadership in Energy and Environmental Design MAP Marktanreizprogramm MiWo Mineralwolle NRF Netto-Raumfläche NUF Nutzungsfläche ODP Ozone Depletion Potential PO 4 Phosphat POCP Photochemical Ozone Creation Potential Q Wärme SO 2 Schwefeldioxid TF Technikfläche UF Unbebaute Fläche VDI Verein Deutscher Ingenieure VF Verkehrsfläche VOFI Vollständiger Finanzplan 14 Abkürzungsverzeichnis <?page no="15"?> 1 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit 2015, S. 8 2 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit 2016a, S. 6 3 Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie 2010, S. 7 4 Vgl. Bürger et al. 2016, S. 53 5 Vgl. Maaß et al. 2015, S. 6 6 Maaß et al. 2015, S. 6 1 Einleitung 1.1 Problemstellung und Relevanz der Arbeit Der Einsatz von erneuerbaren Energien im Wärmesektor gewinnt im Zuge der Energiewende und einer Fokussierung auf den Klimaschutz zunehmend an Be‐ deutung. Die Relevanz dessen und eine mögliche Umsetzung einer nachhaltigen Wärmeversorgung mit saisonalen Wärmespeichern sollen im Rahmen dieser interdisziplinären Arbeit untersucht werden. Die Treibhausgase in der Atmosphäre sind seit Beginn der Industrialisierung angestiegen. Seitdem wurden verstärkt fossile Energieträger genutzt, welche zu dem derzeitigen Klimawandel beitragen. Dieser zeigt sich unter anderem in Extremwettererscheinungen und der globalen Erderwärmung. 1 Durch internationale und nationale Bestrebungen, zum Beispiel durch das Pa‐ riser Klimaschutzabkommen oder den Klimaschutzplan 2050 in Deutschland, soll der Klimawandel retardiert werden. Ziel ist es unter anderem, die Treibhausgas‐ emissionen zu senken und die Erderwärmung auf 2 °C zu begrenzen. 2 Im Klima‐ schutzplan der Bundesrepublik Deutschland sind dafür verschiedene Maßnahmen definiert worden. Dazu gehören beispielsweise der Ausbau der Windenergie, die Förderung von Speichertechnologien oder der Ausbau der Stromnetze sowie die „stärkere[n] Nutzung der erneuerbaren Energien für die Erzeugung von Wärme“. 3 Ein Faktor dabei ist der klimaneutrale Gebäudebestand, welcher die Effizienz der Gebäude betrifft. 4 Die Klimaschutzziele können jedoch langfristig nicht nur durch die Reduktion des Energiebedarfs der Gebäude erreicht werden. 5 „Es ist weder rea‐ listisch noch kosteneffizient, die Klimaschutzziele im Gebäudesektor ausschließlich über Effizienzmaßnahmen anzustreben. Ohne eine dynamische Zunahme der er‐ neuerbaren Energien im Wärmesektor würden die Kosten für die dann zusätzlich erforderlichen Effizienzmaßnahmen erheblich steigen. Funktionsfähige Instru‐ mente zur Durchsetzung der dann notwendigen, sehr weitgehenden Effizienz-Maß‐ nahmen im Gebäudebestand sind zudem nicht ersichtlich.“ 6 <?page no="16"?> 7 Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie 2018a und Ebert et al. 2012a, S. 1. Siehe dazu Abschnitt 2.2 8 Die Nettowärmeerzeugung ist die nutzbare gemessene Wärmemenge, welche von einem Heiz-oder Kraftwerk, an den Wärmeverbraucher abgegeben wird. Vgl. Statisti‐ sches Bundesamt 2017a 9 Vgl. Statistisches Bundesamt 2017b 10 Vgl. Maaß et al. 2015, S. 6 und Umweltbundesamt 2018c 11 Vgl. Bollin et al. 2013, S. 86 12 Eigene Darstellung in Anlehnung an Sonnenhaus Institut 2018 und Bollin et al. 2013, S. 86 Der Wärmebedarf in Deutschland hat einen Anteil von über 50 % am Ende‐ nergieverbrauch. 7 Der Anteil von regenerativen Energieträgern bei der Wär‐ meerzeugung ist jedoch gering. Im Jahr 2016 stammten nur etwa 0,5 % der Net‐ towärmeerzeugung 8 aus regenerativen Energieträgern. 9 Der Anteil an erneuerbaren Energien für den Endenergieverbrauch bei Wärme beträgt circa 13 %, jedoch stagniert dieser Wert seit mehreren Jahren. 10 Beim Einsatz von erneuerbaren Energien lassen sich sektorenübergreifende Probleme identifi‐ zieren. Die starke Volatilität dieser Energieträger erschwert eine versorgungs‐ sichere Wärmebereitstellung. 11 Diese Problematik wird in Abbildung 1-1 in Bezug auf solare Energie verdeutlicht. Der Wärmebedarf in Gebäuden ist im Winter, während der Heizperiode, am größten. Die solare Einstrahlung und damit die solarthermischen Wärmegewinne sind jedoch im Sommer maximal. Abbildung 1-1: Unterschied Wärmebedarf und solare Strahlung pro Jahr 12 16 1 Einleitung <?page no="17"?> 13 Vgl. Rundel et al. 2013, S. 7 14 Vgl. ForschungsVerbund Erneuerbare Energien 2015, S. 23 15 Vgl. ForschungsVerbund Erneuerbare Energien 2015, S. 24 16 Vgl. Pufé 2017, S. 100 17 Aus Gründen der leichteren Lesbarkeit wird auf eine geschlechtsspezifische Differen‐ zierung, zum Beispiel Investoren und Investorinnen, verzichtet. Entsprechende Begriffe gelten im Sinne der Gleichbehandlung für beide Geschlechter. 18 Investoren respektive Eigentümer müssen gegebenenfalls von den Nutzern unter‐ schieden werden. Der Einsatz von saisonalen Wärmespeichern kann diese Differenz minimieren. Die Entkopplung von Wärmeerzeugung und Wärmeverbrauch ermöglicht eine dezentrale und nachhaltige Wärmeversorgung mit erneuerbaren Energien. 13 Die wärmetechnische Versorgung durch solarthermisch betriebene saisonale Wärmespeicher steht dabei in direkter Konkurrenz zu anderen Wärmeversor‐ gungssystemen, wie beispielsweise Gasbrennwertkessel, Wärmepumpen oder der Fernwärmeversorgung. Durch die dezentrale Struktur des Wärmemarktes ist die optimale Anpassung an die Anforderungen der Stakeholder essentiell. 14 Die Entscheidungsfindung für eine Investition unterliegt einer Vielzahl von Annahmen und Rahmenbedingungen. Die Homogenität und der Wissensstand der Akteure sind dabei nur beispielhaft zu nennen. 15 In einer zukunftsfähigen Beurteilung müssen nach heutigen Standards die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit berücksichtigt werden. Projekte müssen ganzheitlich, langfristig und global unter den Aspekten Ökologie, Ökonomie und sozialer Verträglichkeit initiiert werden. 16 Dieser Ansatz lässt sich auf Bauprojekte und Wärmeversorgungssysteme übertragen. Ökologische Faktoren, wie zum Beispiel Schadstoffemissionen oder Primärenergieverbrauch, werden teilweise durch gesetzliche Rahmenbedin‐ gungen vorgegeben. Die Wirtschaftlichkeit der Investition muss die Investiti‐ onskosten sowie die zukünftigen Kosten durch die Nutzung und den Betrieb einbeziehen. Überdies muss das technische System gesellschaftlich, sowohl vom Investor 17 als auch von den Nutzern, 18 akzeptiert werden. Für den konkurrenz‐ fähigen Bau und Betrieb saisonaler Wärmespeicher müssen diese Aspekte be‐ rücksichtigt werden. 17 1.1 Problemstellung und Relevanz der Arbeit <?page no="18"?> 19 Vgl. zum Beispiel Al-Addous 2006, Fisch 2005, Hauer et al. 2013, Mangold und Schmidt 2006 und Sterner und Stadler 2014 20 Vgl. Bauer 2011 21 Vgl. Groß 2013 22 Vgl. Heilek 2015 23 Vgl. Schmuck 2017 24 Ganzheitlich wird im Rahmen dieser Arbeit im Sinne einer ökonomischen, ökologischen und Akzeptanzuntersuchung definiert. 1.2 Ziele und Abgrenzung der Arbeit Auf Grund der dargestellten Relevanz des Themas fand in den letzten Jahren ein verstärkter wissenschaftlicher Diskurs zu dem Problem der Einbindung von re‐ generativen Energien in die Wärmeversorgung statt. 19 Der Fokus lag dabei oft‐ mals auf einzelnen Aspekten, im Wesentlichen zur Betriebsführung, zur ther‐ mischen Auslegung oder zur Wirtschaftlichkeit von Wärmespeichern. Die thermische Modellierung von Erdsondenwärmespeichern und die Weiter‐ entwicklung der thermischen Transportprozesse wurden von B AU E R durchge‐ führt. 20 In der wissenschaftlichen Untersuchung von G R O SS lag der Schwerpunkt auf der thermischen Optimierung und der Wirtschaftlichkeit des Fernwärmenetzes als Wärmespeicher. 21 Die wissenschaftliche Arbeit von H E IL E K verknüpfte den Strom‐ sektor mit dem Wärmesektor und konnte über Modellierungsansätze Kostenopti‐ mierungen für das Energiesystem identifizieren. 22 Die wirtschaftliche Vorteilhaftig‐ keit von saisonalen Wärmespeichern wurde von S C HMU C K untersucht. Die Arbeit fokussierte sich auf die Wirtschaftlichkeit von Behälter- und Erdbeckenwärmespei‐ chern. Es wurde keine Einbindung in ein Nahwärmenetz untersucht. 23 Eine ganz‐ heitliche 24 Studie zu saisonalen Wärmespeichern innerhalb eines Wärmeversor‐ gungssystems, welche unterschiedliche Bewertungskategorien einbezieht, ist demnach in der Wissenschaft bislang nicht erfolgt. Daraus ergibt sich eine For‐ schungslücke, welche diese Arbeit schließt. Ziel dieser Arbeit ist somit eine interdisziplinäre Bewertung eines dezentralen solarthermisch betriebenen saisonalen Wärmespeichers zur Wärmeversorgung von Wohngebäuden. Die zentrale Forschungsfrage lautet, inwieweit ökonomi‐ sche, soziale und ökologische Parameter die Marktfähigkeit saisonaler Behäl‐ terwärmespeicher beeinflussen. Darüber hinaus werden keine weiteren Bewertungskriterien angesetzt, da diese den Umfang dieser Arbeit bei Weitem übersteigen würden. Für eine Wir‐ kungsabschätzung wird das mit erneuerbaren Energien betriebene Wärmever‐ sorgungssystem im Vergleich zu konventionellen Wärmeversorgungsanlagen betrachtet. Damit geht die vorliegende Arbeit weit über bestehende Analysen und Arbeiten hinaus. 18 1 Einleitung <?page no="19"?> 25 Interdisziplinär im Rahmen der ökonomischen, ökologischen und Akzeptanzuntersu‐ chung. Durch die gewählte Zielstellung ergeben sich für die Bearbeitung drei Schwerpunkte, welche die Arbeit strukturieren und die Fragestellung konkre‐ tisieren: ■ Identifikation und Optimierung der monetären Einflussparameter inner‐ ■ halb einer Wirtschaftlichkeitsuntersuchung unter Berücksichtigung der Interessen möglicher Stakeholder und des Lebenszyklusansatzes, ■ Akzeptanzuntersuchung hinsichtlich der Kenntnisse, Bereitschaft und ■ Hürden von Investoren, ■ Ansätze einer Grundlagenuntersuchung des Einflusses der ökologischen ■ Randbedingungen und Ausblick auf die Möglichkeiten der Ökobilanzie‐ rung anhand eines Beispiels zur CO 2 -Bilanz. Durch die unterschiedlichen Herangehensweisen ermöglicht diese Arbeit eine umfangreiche Lösung für die zentrale Forschungsfrage und realisiert gleich‐ zeitig eine wissenschaftliche Tiefe. Der Fokus der Arbeit liegt auf der Untersu‐ chung der Wirtschaftlichkeit. Auf Grund der Forschungsfrage ergeben sich zahlreiche mögliche Untersu‐ chungsfelder. Die einzelnen Untersuchungsschritte sollen daher beispielhaft an einem Modell durchgeführt werden, welches ein Abbild der Realität darstellt. Das Modell muss die Versorgungssicherheit durch die Wärmeanlage garan‐ tieren. Die technische Funktionalität muss hierfür gegeben sein. Für die Planung und den Betrieb der Anlage wird ein Geschäftsmodell aufgestellt, welches für einen Markteintritt förderlich ist. Das erarbeitete Modell hat den Anspruch, un‐ terschiedliche Rahmenbedingungen und Eingangsparameter flexibel zu berück‐ sichtigen. Die Ergebnisse ermöglichen potenziellen Investoren eine interdisziplinäre 25 Bewertung für den Einsatz von saisonalen Wärmespeichern und zeigen Chancen für die Umsetzung einer nachhaltigen Wärmeversorgung auf. 1.3 Aufbau der Arbeit Die Forschungsfrage der Arbeit, die ganzheitliche Bewertung eines nachhal‐ tigen Wärmeversorgungssystems mit einem saisonalen Wärmespeicher, wird in sieben Kapiteln bearbeitet. Der Forschungsablauf kann in Abbildung 1-2 nach‐ vollzogen werden. 19 1.3 Aufbau der Arbeit <?page no="20"?> Abbildung 1-2: Inhaltlicher Aufbau der Arbeit In Kapitel 1 werden die Problemstellung und die Ziele der Arbeit vorgestellt. Der Fokus liegt auf der Darstellung der Forschungsfrage sowie der vielschich‐ tigen Lösungswege. Anschließend werden die theoretischen Grundlagen in Kapitel 2 erläutert. Dabei wird ein Bogen von den politischen Klimazielen zu der Wärmeversorgung in der Bundesrepublik Deutschland zu dem Einsatz von erneuerbaren Energien geschlagen. Die Funktionsweise von saisonalen Wärmespeichern wird vorge‐ stellt. Am Ende des Kapitels wird die Lebenszyklusbewertung definiert. Auf Grund des interdisziplinären Ansatzes der Arbeit ist dieses Kapitel sehr aus‐ führlich gestaltet. In Kapitel 3 wird das Berechnungsmodell der Gebäude und des Wärmespei‐ chers skizziert, welches für die weiteren Ausführungen elementar ist. Hierfür müssen die technischen Rahmenbedingungen und die Bilanzgrenze für die Um‐ setzung eines dezentralen Wärmeversorgungssystems mit Solarthermie und saisonalem Wärmespeicher aufgestellt werden. Die Systemparameter werden aufeinander abgestimmt ausgelegt. Darüber hinaus wird ein Betreibermodell entwickelt, welches die Grundlage für die folgenden Untersuchungen bildet. Ausgangspunkt der interdisziplinären Untersuchung ist die Wirtschaftlich‐ keitsberechnung des Modells in Kapitel 4. Die Ergebnisse aus Kapitel 3 bilden hierfür die Basis. Innerhalb dieses Kapitels erfolgt eine ausführliche Erläuterung der Untersuchungsmethode, der Ergebnisse und der Untersuchungsvarianten. 20 1 Einleitung <?page no="21"?> Im Rahmen der Wirtschaftlichkeitsuntersuchung werden alle am Modell betei‐ ligten Stakeholder einbezogen. Für diese müssen die unterschiedlichen Ziele und Rahmenbedingungen in der Berechnung kalkuliert und kombiniert werden. Da Investitionsentscheidungen mit Risiken verbunden sind, werden diese abschlie‐ ßend untersucht. Als zweite Säule der Untersuchung wird in Kapitel 5 die soziale Akzeptanz fokussiert. Nach einer Beschreibung des methodischen Vorgehens sollen in diesem Abschnitt die Ergebnisse einer qualitativen empirischen Untersuchung dargestellt und entsprechende Schlussfolgerungen für das Gesamtsystem ge‐ zogen werden. Die Akzeptanzuntersuchung wird auf Grund des Umfangs der Arbeit und auf Basis der geringen Datenlage auf eine qualitative Expertenbe‐ fragung beschränkt. Dafür wurden Interviews mit Personen aus der Führungs‐ ebene von Wohnungsgesellschaften und -genossenschaften geführt. Es wurden Gebäudeeigentümer von Mehrfamilienhäusern in unterschiedlichen geografi‐ schen Siedlungsstrukturen befragt. In Kapitel 6 wird die ganzheitliche Untersuchung durch den Ausblick auf eine Ökobilanz des saisonalen Wärmespeichers ergänzt. Hierfür wird das methodi‐ sche Vorgehen von anerkannten Verfahren hinsichtlich der Kompatibilität auf das System überprüft und weiterentwickelt. Anhand der CO 2 -Bilanz eines Wär‐ mespeichers wird die Wirkung der Ökobilanz beispielhaft aufgezeigt. Darüber hinaus lassen sich Synergien zwischen der Wirtschaftlichkeits- und der Akzep‐ tanzuntersuchung aufzeigen. Abschließend werden die Ergebnisse in Kapitel 7 zusammengeführt und be‐ wertet. Die Arbeit schließt mit einem Ausblick für das Untersuchungsfeld. 21 1.3 Aufbau der Arbeit <?page no="23"?> 1 „Die dauerhafte Versorgung von Wirtschaft und Gesellschaft mit Energie wie Strom und Wärme aus nachhaltig nutzbaren, erneuerbaren oder regenerativen Quellen (er‐ neuerbare Energien).“ Bundeszentrale für politische Bildung 2018 2 Vgl. Brunnengräber und Di Nucci 2014, S. 19 3 Vgl. Brunnengräber und Di Nucci 2014, S. 19 4 Pollak et al. 2010, S. 65 5 „Energiepolitik bezieht sich auf die gesamte Staatstätigkeit in Bezug auf die Regelung des Energiekreislaufs […].“ Rave et al. 2013, S. 76 2 Theoretische Grundlagen 2.1 Politische Rahmenbedingungen der Energiewende Für die Durchführung der Energiewende 1 sind verschiedene politische Instru‐ mentarien wie Richtlinien, Verordnungen, Gesetze sowie Förder- und Markt‐ anreizprogramme vereinbart worden. Diese Regelungen finden sich auf inter‐ nationaler, europäischer und nationaler Ebene. Sie sind weiter in regionale und kommunale Ziele aufgeteilt. 2 Diese stehen im Spannungsfeld verschiedener In‐ teressen, so dass deren Festsetzung und Umsetzung schwierig sind. 3 Aus der historischen Betrachtung der energiepolitischen Entwicklungen be‐ stimmen drei Faktoren die Aktivitäten im energiepolitischen Umfeld Europas: „erstens auf externen Schocks wie der Suezkanalkrise 1956 oder dem Gasstreit zwischen Russland und der Ukraine im Dezember 2005 und im Winter 2008/ 09, die die Union zum Handeln zwingen; zweitens auf dem Willen der Mitglied‐ staaten, für transparente Preisgestaltung und Wettbewerb im Energiebereich durch Deregulierung und Liberalisierung zu sorgen; und drittens auf der Ge‐ schicklichkeit der Europäischen Kommission, Initiativen zum richtigen Zeit‐ punkt zu lancieren.“ 4 2.1.1 Internationale politische Instrumente Eine einheitliche Energiepolitik 5 bedarf internationaler und europäischer Rege‐ lungen zum Schutz des Klimas. Die Entwicklung dieser gestaltet sich auf Grund der unterschiedlichen Ziel- und Interessenlagen schwierig. Der Grundgedanke der internationalen Energiepolitik war zunächst die Schaffung eines europäischen Energiebinnenmarkts. Die große Importabhän‐ gigkeit war durch die stark steigenden Ölpreise bedingt durch die Ölkrise in den <?page no="24"?> 6 Vgl. Pollak et al. 2010, S. 74-75 7 Zudem waren die politischen und steuerrechtlichen Voraussetzungen in den Nationen stark unterschiedlich, was dem einheitlichen Vorgehen entgegenstand. Vgl. Pollak et al. 2010, S. 79 8 Und somit im weitesten Sinne die bereits erwähnte Exportabhängigkeit. 9 Vgl. Pollak et al. 2010, S. 82 10 Vgl. Pollak et al. 2010, S. 76 11 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und nukleare Sicherheit 2018b 12 Vgl. Rave et al. 2013, S. 95 13 Vgl. Pollak et al. 2010, S. 86 14 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und nukleare Sicherheit 2018c 15 Vgl. Pollak et al. 2010, S. 88 16 Vgl. Rave et al. 2013, S. 95 1970er Jahren in den Fokus der EU-Kommission gerückt. 6 Die Umsetzung eines solchen einheitlichen europäischen Energiemarktes wurde durch die unter‐ schiedlichen Interessen der europäischen Mitgliedstaaten verzögert. 7 Letztend‐ lich gaben die politischen Rahmenbedingungen der Jahre um 1990, wie die deutsche Wiedervereinigung, der Zusammenbruch der Sowjetunion und der Beginn des ersten Irankriegs, 8 den Ausschlag für die Energiecharta, welche 1990 in Dublin ausgearbeitet und 1991 von den Mitgliedsstaaten der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft (EWG), den EFTA-Staaten, Japan und den USA unter‐ zeichnet wurde. 9 Die nukleare Katastrophe im Jahr 1986 im Kernkraftwerk in Tschernobyl trug zu einer verstärkten Diskussion bei, welche neben der Energiepolitik auch den Klimaschutz in den Fokus rückte. 10 Die erste Klimarahmenkonvention im Jahr 1992 in Rio de Janeiro thematisierte dies. Damit wurde ein gemeinsamer inter‐ nationaler Rahmen für klimapolitische Standards, wie zum Beispiel die Stabili‐ sierung von Treibhausgasemissionen, 11 geschaffen. Diese Verpflichtungen wurden weiterführend im Kyoto-Protokoll im Jahr 1997 ausgearbeitet. Die Mitgliedsstaaten der EU und weitere Staaten verpflich‐ teten sich dabei, die Treibhausgasemissionen zwischen 2008 bis 2012 im Ver‐ gleich zum Jahr 1990 um 8 % zu reduzieren. 12 Hinzu kamen weitere Ziele für die Erhöhung der Anteile an erneuerbaren Energien und der Steigerung der Ener‐ gieeffizienz. 13 Das Kyoto-Protokoll wird auf Grundlage seiner internationalen Anerkennung und der vereinbarten Ziele als Meilenstein der internationalen Klimaschutzpolitik gesehen. 14 In den folgenden Jahren wuchsen die Schwierigkeiten in der Europäischen Union, sich auf eine gemeinsame Klimapolitik zu einigen. Davon zeugt auch der Vertrag von Nizza aus dem Jahr 2003, welcher keine neuen Impulse setzte. 15 Ab dem Jahr 2005 gab es Ansätze für die Einführung des Emissionshandels in der EU. 16 Zwei Jahre später konnten diese gemeinschaftlichen Bestrebungen für 24 2 Theoretische Grundlagen <?page no="25"?> 17 Vgl. Pollak et al. 2010, S. 89 18 Siehe dazu Glossar 19 Vgl. Sohre 2014, S. 279 20 Pollak et al. 2010, S. 130-131 21 Vgl. Rave et al. 2013, S. 97 22 Vgl. Rave et al. 2013, S. 97 23 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und nukleare Sicherheit 2018b 24 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und nukleare Sicherheit 2018a einen gemeinsamen Energiemarkt in der EU durch den Vertrag von Lissabon bestätigt und ausgebaut werden. Die Verknüpfung der Energienetze und der Energiepolitik bedeutete einen entscheidenden Fortschritt. 17 Fortführend muss auf den Beschluss des EU-Rates vom März 2007 hingewiesen werden, welcher das sogenannte „20-20-20-Ziel“ 18 beinhaltet. 19 „Das inhaltliche Hauptziel besteht darin, zum Jahr 2020 die Treibhausgasemissionen um 20 Prozent gegenüber dem Bezugsjahr 1990 zu senken, den Anteil der erneuerbaren Energien am Energie‐ endverbrauch auf 20 Prozent zu erhöhen und die Energieeffizienz um 20 Prozent zu steigern.“ 20 Dieser Beschluss kann als Fortführung des Kyoto-Protokolls auf EU-Ebene gesehen werden. 21 Auf der Weltklimakonferenz 2011 in Cancún wurde eine Begrenzung des weltweiten Temperaturanstieges auf 2 °C politisch angestrebt, um die Auswir‐ kungen des Klimawandels auf einen verträglichen Rahmen zu begrenzen. Dies würde eine Reduktion der Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 um 80 % bis 90 % pro Kopf im Vergleich zum Jahr 1990 bedeuten. Für Industrie- und Schwellenländer können sich durch die ambitionierten Ziele Schwierigkeiten hinsichtlich des wirtschaftlichen Wachstums ergeben. Vor diesem Hintergrund wird das „2 °C - Ziel“ immer wieder kritisch beurteilt. 22 Die Weltklimakonferenzen finden jährlich statt, um wie auf der Klimarah‐ menkonvention vereinbart gemeinsam die Ziele voranzutreiben und dessen Er‐ reichung zu überprüfen. 23 Im Rahmen dessen konnte auf der Weltklimakonfe‐ renz 2015 in Paris ein neues Klimaschutzabkommen erarbeitet werden. Dieses sieht eine völkerrechtliche Verpflichtung aller Staaten zu nationalem Klima‐ schutz vor. Die Reduktion der Erderwärmung auf mindestens 2 °C wurde be‐ stätigt und auf 1,5 °C verschärft. Gleichzeitig sollen Maßnahmen für die Dekar‐ bonisierung der Wirtschaft ergriffen werden. Im Sinne dessen muss der Klimaschutz flexibilisiert werden. 24 25 2.1 Politische Rahmenbedingungen der Energiewende <?page no="26"?> 25 Dies war insbesondere durch die Exportabhängigkeit von Energie in Deutschland und den entsprechenden Krisen im Energieexport in den Jahren davor begründet. 26 Vgl. Rave et al. 2013, S. 82 27 Vgl. Rave et al. 2013, S. 82 28 Vgl. Rave et al. 2013, S. 81 29 Vgl. Rave et al. 2013, S. 81 30 Vgl. Sohre 2014, S. 270 31 Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie 2018c 32 Vgl. Sohre 2014, S. 275 2.1.2 Nationale politische Instrumente Auf nationaler Ebene begann die Energiepolitik in der Bundesrepublik Deutsch‐ land (BRD) bedeutend früher als im internationalen Raum. Ab den 1970er Jahren rückten die Themen der Energie- und Umweltpolitik verstärkt in den Vorder‐ grund. 25 1971 wurde das erste Umweltprogramm beschlossen, welches drei Kernpunkte beinhaltet: 26 1. Das Verursacherprinzip: Dem Verursacher werden die Kosten von Um‐ 1. weltbelastungen zugeschrieben. 2. Das Vorsorgeprinzip: Es wird eine vorausschauende Umweltplanung an‐ 2. gestrebt, welche die zukünftige Entwicklung einbeziehen muss. 3. Das Kooperationsprinzip: Die Verantwortlichkeit für den Umweltschutz 3. liegt bei allen betroffenen Akteuren. 27 Daneben wurde im Jahr 1973 das erste Energieprogramm beschlossen, welches erstmalig energiepolitische Ziele festschrieb. Dabei lag ein besonderer Fokus auf der unsicheren Situation hinsichtlich der Versorgungssicherheit. Diese wurde geprägt durch die weltpolitischen Unruhen. Die Themen Kohle, Kernenergie und Energiesparen wurden in der BRD aufgegriffen. 28 Diese Entwicklung wurde im Jahr 1977 mit der Einführung des Energieein‐ sparungsgesetzes und der Wärmeschutzverordnung fortgesetzt. Erstmals wurde der Fokus gezielt auf das Einsparen von Energie gesetzt. 29 Mit einigen Novel‐ lierungen und Anpassungen an die internationalen und europäischen Ab‐ kommen in den 1990er Jahren blieben diese Ziele bis zum Jahr 2000 bestehen. Seit dem Jahr 2000 sind verstärkt gesetzliche und politische Regelungen im Bereich der Energie- und Klimaschutzpolitik zu verzeichnen. So wurde in diesem Jahr das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) erlassen, welches die För‐ derung von erneuerbaren Energien unterstützen sollte. 30 Dabei liegt der Fokus auf der Stromerzeugung. 31 In der Folge des EEG kann ein starker Anstieg bei dem Ausbau von Windkraftanlagen, Biomasseheizkraftwerken sowie Photo‐ voltaikanlagen verzeichnet werden. 32 Das EEG wurde in den vergangenen 26 2 Theoretische Grundlagen <?page no="27"?> 33 Novellierungen fanden 2004,2009 und 2012 statt. Vgl. Rave et al. 2013, S. 100 34 Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie 2018b 35 Umgangssprachlich als „Ökosteuer“ bezeichnet. 36 Vgl. Sohre 2014, S. 268 37 Vgl. Rave et al. 2013, S. 87 38 Vgl. Sohre 2014, S. 268 39 Vgl. Sohre 2014, S. 275 und Rave et al. 2013 40 Vgl. Sohre 2014, S. 275 und Rave et al. 2013, S. 104 41 Vgl. Rave et al. 2013, S. 107 42 Vgl. Rave et al. 2013, S. 99 Jahren mehrfach novelliert und somit an Randbedingungen wie beispielsweise fortgeschriebenen europäischen Energiegesetzen angepasst. 33 Der Fokus der Novellierung im Jahr 2017 lag auf den Ausschreibungsvergütungen und dem Netzausbau im Stromsektor. 34 Eine ökologische Steuerreform 35 wurde für den zusätzlichen Ausbau und die Nutzung von erneuerbaren Energien umgesetzt. Diese sollte eine „Lenkungs‐ wirkung in Richtung Umweltschutz“ erzielen. 36 Der Anreiz zum Energiesparen mit dieser Steuerreform sollte nicht im Sinne einer CO 2 -Steuer, sondern als Be‐ steuerung von Energie erfolgen, zum Beispiel auf fossile Brennstoffe. 37 Die Forderungen zur Reduktion der Treibhausgasemissionen wurden in der BRD im Jahr 2000 mit den Nationalen Klimaschutzprogramm umgesetzt. 38 Zu diesem Zeitpunkt wurden verschiedene Maßnahmen für die Umsetzung der in‐ ternationalen Zielsetzungen festgelegt, die auch den Wärmesektor betrafen. Dazu gehört das Marktanreizprogramm (MAP), welches Technologien zur Wär‐ meerzeugung aus regenerativen Energien fördert. 39 Darüber hinaus wurde im Jahr 2009 mit der Einführung des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EE‐ WärmeG) ein Instrument institutionalisiert, welches den Einsatz von erneuer‐ baren Energien zur Wärmeversorgung von Neubauten verpflichtend vor‐ schreibt. 40 Dieses Gesetz wurde in den vergangenen Jahren ebenfalls novelliert. Im Jahr 2001 wurden das Energieeinsparungsgesetz und die Wärmeschutz‐ verordnung zur Energieeinsparverordnung (EnEV) verbunden. 41 Durch diese Verordnung, welche in den folgenden Jahren immer wieder novelliert wurde und somit an die energetischen Standards angepasst werden konnte, wurden die Gebäudeeffizienz und das Gebäude als ganzheitliches Konzept inklusive der Anlagentechnik festgesetzt. Ziel der EnEV ist den Energieverbrauch der Ge‐ bäude durch geeignete Maßnahmen zu reduzieren. Vor dem Hintergrund, dass die BRD seit Beginn der klimaschutzpolitischen Bestrebungen international eine „Vorreiterrolle“ eingenommen hat, wurden 2007 das integrierte Energie- und Klimaprogramm überarbeitet. 42 Die Zielvor‐ gaben sind in Tabelle 2-1 dargestellt. Es ergeben sich zum Teil drastische Ein‐ 27 2.1 Politische Rahmenbedingungen der Energiewende <?page no="28"?> 43 Rave et al. 2013, S. 100 44 Vgl. Sohre 2014, S. 277 45 Vgl. Sohre 2014, S. 275 und Rave et al. 2013, S. 105 sparungsziele, zum Beispiel für die Treibhausgasemissionen oder den Primär‐ energieverbrauch im Gebäudebereich. Gleichzeitig soll der Zuwachs an erneuerbaren Energien hoch sein. Ziele 2011 2020 2030 2040 2050 Absenkung Treibhausgasemissionen (ggü. 1990) - 27 % - 40 % - 55 % - 70 % - 80 % Anteil erneuerbarer Energien am Brutto‐ energieverbrauch 10 % 18 % 30 % 45 % 60 % Anteil erneuerbarer Energien am Stromver‐ brauch 16 % 35 % 50 % 65 % 80 % Absenkung Primärenergieverbrauch (ggü. 2008) - 6 % - 20 % - 50 % Absenkung Stromverbrauch (ggü. 2008) - 10 % - 25 % Absenkung Endenergieverbrauch Verkehrs‐ bereich (ggü. 2008) - 10 % - 40 % Absenkung Wärmebedarf Gebäudebereich (ggü. 2008) - 20 % Absenkung Primärenergiebedarf Gebäude‐ bereich (ggü. 2008) - 80 % Leistung der Offshore-Windenergie 25 GW Zahl der Elektrofahrzeuge 1 Mio. 6 Mio. Anlagen zur CO 2 -Abtrennung und -speicherung 2 Tabelle 2-1: Übersicht klimapolitische Ziele Deutschland 43 Insbesondere durch die Globalisierung müssen europäische und deutsche Klima- und Energiepolitik gemeinsam gedacht werden. Die Ziele werden inter‐ national vorgegeben und müssen in nationales Recht umgewandelt werden. 44 Neben den hier vorgestellten Maßnahmen und gesetzlichen Regelungen finden sich auf nationaler Ebene noch viele weitere Vorschriften und Gesetze, welche die Energiepolitik tangieren. 45 28 2 Theoretische Grundlagen <?page no="29"?> 46 Vgl. Sohre 2014, S. 267 47 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit 2016a 48 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit 2016a, S. 8-9 Grundsätzlich lässt sich festhalten, dass die Energiepolitik in der BRD auf drei Säulen fußt: 46 ■ Wirtschaftlichkeit, ■ ■ Versorgungssicherheit, ■ ■ Umweltverträglichkeit. ■ Im Rahmen des Klimaschutzabkommens von Paris im Jahr 2015 wurde in der BRD der Klimaschutzplan 2050 entwickelt. Die international festgelegten Ziele wurden damit auf nationaler Ebene weitergeführt und ratifiziert. 47 Dies betrifft unter anderem die Treibhausgasneutralität bis 2050. 48 Diese Maßnahmen zeigen das Bestreben einer fortwährenden Erneuerung der klimaschutz- und energie‐ politischen Maßgaben der BRD. 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland Für die Erreichung der nationalen Klimaschutzziele werden zusätzliche Maß‐ nahmen im Sektor Wärme veranschlagt. Für die Wärmeversorgung in Deutsch‐ land sind drei Schwerpunkte für die Untersuchung zu berücksichtigen. Zunächst sollen die Grundlagen der Wärmeversorgung erläutert werden. Dabei wird der Wärmesektor in seiner Gänze analysiert und der Marktaufbau dargestellt. Daran können Schwierigkeiten und Möglichkeiten für eine erfolgreiche Implementie‐ rung der erneuerbaren Energien in diesen Bereich aufgezeigt werden. Anschlie‐ ßend wird der Status quo der erneuerbaren Energien in der Wärmeversorgung analysiert. Hierbei wird auf aktuelle Trends und mögliche Szenarien einge‐ gangen. Der letzte Abschnitt dieses Kapitels stellt gezielt Betreibermodelle im Wärmesektor vor und untersucht diese hinsichtlich ihrer Potenziale für den Einsatz von erneuerbaren Energien, Wirtschaftlichkeit und sozialer Akzeptanz bezüglich der Einsatzhäufigkeit. 2.2.1 Grundlagen Der Wärmesektor ist unterteilt in unterschiedliche Handlungsfelder. Häufig wird in diesem Zusammenhang auch der Begriff des Wärmemarktes eingesetzt, wel‐ cher zunächst theoretisch analysiert werden soll. Ein Markt wird ökonomisch be‐ 29 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland <?page no="30"?> 49 Mencke 2018 50 Vgl. Schweikardt et al. 2012, S. 75 51 Vgl. Schweikardt et al. 2012, S. 75 52 Vgl. Bergmann 2016b, S. 5 53 Vgl. Henzelmann et al. 2017, S. 5 und Trend: research GmbH und Leuphana Universität Lüneburg 2013, S. 52 54 Stryi-Hipp et al. 2015, S. 8 schrieben als ein „Zusammentreffen von Angebot und Nachfrage, aufgrund dessen sich Preise bilden. Märkte lassen sich nach dem Institutionalisierungsgrad, der Art des Marktzutritts, dem Autonomiegrad der Marktteilnehmer und den vorherr‐ schenden Präferenzen unterscheiden.“ 49 Der Wärmemarkt lässt sich in diese Defi‐ nition einordnen. Entgegen früherer Definitionen wird der Wärmemarkt heute nur noch bedingt als einheitlich beschrieben. Dies trifft nur auf die erste Systement‐ scheidung des Eigentümers zu, nicht aber auf die Nutzungs- und Betriebszeit mit der notwendigen Wärmebeschaffung. 50 Vereinfacht gesagt, gibt es eine ganzheit‐ lich freie Marktentscheidung bei der ersten Auswahl des Wärmeversorgungssys‐ tems, bei der anschließenden Lieferung der Brennstoffe wird der Markt jedoch aufgeteilt. Hinzu kommt, dass Heizungssysteme auf Grund der hohen Anschaf‐ fungskosten und des technischen Aufwandes nur selten während ihrer Betriebs‐ dauer ausgewechselt oder modernisiert werden. 51 Wie dargestellt, ist der Wärmemarkt an sich nicht einheitlich. Er ist vielmehr sehr vielschichtig und setzt sich aus verschiedenen Aspekten zusammen, welche berücksichtigt und zum Verständnis klar voneinander getrennt werden müssen. 52 Dazu zählen die eingesetzten Energieträger, die verschiedenen Be‐ treiberkonzepte für die Wärmeversorgung und die verschiedenen Abnehmer der Wärme. Der Wärmemarkt ist im Gegensatz zum Strommarkt inhomogen organisiert. Er wird nicht national oder gar international gesteuert, sondern befindet sich in einem lokal beschränkten Handlungsraum. 53 Der Wärmesektor allgemein kann mit folgenden Merkmalen beschrieben werden: ■ „große[n] Heterogenität und hohe[n] Komplexität, was die Eigentümer ■ und Betreiber, die Heiztechnologien und Anlagengrößen sowie die Ge‐ bäudetypen betrifft, ■ sehr starke Abhängigkeit von der Entwicklung global geprägter fossiler ■ Energiepreise, ■ kontinuierlich zunehmende Verschränkung mit dem Stromsektor.“ 54 ■ Diese drei Faktoren verdeutlichen bereits, wie komplex sich der Wärmesektor dar‐ stellt. Im Gegensatz zum Stromsektor, welcher in einem gewissen Maße einheitlich organisiert ist, ergeben sich somit völlig andere Voraussetzungen für eine erfolg‐ 30 2 Theoretische Grundlagen <?page no="31"?> 55 Vgl. Machulik 2016, S. 2 56 Vgl. Nallinger 2018, S. 4 57 Vgl. Bergmann 2016a, S. 6 58 Vgl. Brüggemann 2016, S. 1 59 Siehe dazu Glossar 60 Siehe dazu Glossar 61 Vgl. Bundesministerium für Bildung und Forschung 2016 reiche Energiewende. Die Vielzahl der Akteure, welche sich in keinem einheitlichen Markt bewegen, verhindert eine aktive Steuerung und erschwert somit zusätzlich eine Energiewende in diesem Bereich. Es gilt daher umso mehr, mögliche Synergie‐ effekte aus der Kopplung der Sektoren zu nutzen. 55 Aber nicht nur die Verknüpfung mit anderen Sektoren, sondern die ganzheitliche Betrachtung von Gebäuden und Wärmeversorgung ist für eine optimale Lösung essentiell und muss zukünftig eine noch stärkere Beachtung in der Planung finden. 56 Die Wärmeversorgung wird in zentrale und dezentrale Systeme unterschieden. Zentrale Anlagen sind beispielsweise Fernwärmeversorgungen durch Heizwerke oder Kraft-Wärme-Kopplung (KWK-Anlagen). Im Gegensatz dazu wird bei dezen‐ tralen Anlagen die Wärme bei dem Verbraucher, beispielsweise Einfamilienhäuser oder Siedlungsstrukturen, bereitgestellt, zum Beispiel durch Heizkessel oder Wär‐ mepumpen. 57 Insbesondere erneuerbare Energien ermöglichen eine dezentrale Wär‐ meversorgung und können somit zur Erreichung der Klimaziele und zur Minderung der Importabhängigkeit von fossilen Brennstoffen beitragen. 58 Für die zukünftige Wärmeversorgung lassen sich verschiedene Trends er‐ kennen, welche in Abbildung 2-1 veranschaulicht sind. Diese wurden in unter‐ schiedlichen Studien untersucht. Grundsätzlich lassen sich Tendenzen fest‐ stellen, welche in unterschiedlichen Ausprägungen und Möglichkeiten umgesetzt werden können. Abbildung 2-1 stellt nicht nur die Maßnahmen dar, sondern zeigt darüber hinaus, dass diese sinnvoll verknüpft werden müssen. So bestehen zwi‐ schen den Trends Interdependenzen, welche in die zukünftigen Entwicklungen einbezogen werden sollten. Die Digitalisierung bietet neue Möglichkeiten im Rahmen der Dezentralisierungen durch das Angebot von virtuellen Kraft‐ werken. Gleichzeitig müssen für dezentrale Systeme die lokalen Verbrauchs- oder Speicheranlagen vorhanden sein. Die Trendentwicklung greift die festgesetzten Sektorenziele aus Tabelle 2-1 auf. Die relevanten Sektoren der nachhaltigen En‐ ergiepolitik sind Strom, Wärme und Verkehr. Ziel ist es unter anderem diese op‐ timal zu verknüpfen. 59 Eine Stellschraube dafür stellen Power-to-X-Technologien (P2X) dar. 60 Überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien wird dabei zum Beispiel in Wärme (Power-to-heat) oder Gas (Power-to-gas) umgewandelt. 61 31 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland <?page no="32"?> 62 Henzelmann et al. 2017, S. 7 63 Vgl. Umweltbundesamt 2018b. Siehe dazu Glossar Abbildung 2-1: Trends der Wärmewende 62 Der Wärmemarkt kann in verschiedene Handlungs- und Untersuchungsfelder aufgeteilt werden, welche in den folgenden Kapiteln näher untersucht werden: ■ Wärmeabnehmer, ■ ■ Energieträger und ■ ■ Betreiberkonzepte (Wärmeversorger). ■ 2.2.2 Struktur der Wärmeabnehmer Die Wärmeabnehmer lassen sich in drei Verbrauchssektoren unterteilen: 63 ■ Private Haushalte, ■ ■ Gewerbe, Handel und Dienstleistung (GHD) und ■ ■ Industrie. ■ 32 2 Theoretische Grundlagen <?page no="33"?> 64 Siehe dazu Glossar 65 Umweltbundesamt 2018b 66 Siehe dazu Glossar 67 Vgl. Breisig et al. 2015, S. 25 68 Vgl. Brüggemann 2016, S. 1 69 Vgl. Breisig et al. 2015, S. 27 und Stryi-Hipp et al. 2015, S. 8 Diese Sektoren haben einen unterschiedlichen Wärmebedarf, 64 welcher deren spezifischen Anwendungen geschuldet ist. In Abbildung 2-2 wird ersichtlich, dass der größte Anteil des Wärmebedarfs mit 2.151 PJ in Deutschland auf die privaten Haushalte entfällt. Dabei ist wie‐ derum der Bedarf an Raumwärme mit 77,4 % (1.664 PJ von 2.151 PJ) am höchsten. Der Wärmebedarf beträgt 1.888 PJ in der Industrie und 892 PJ im Gewerbe, Handel und Dienstleistungen. Insgesamt ergibt sich ein Wärmebedarf über alle Verbrauchssektoren mit 51,6 % für Raumwärme, 39,7 % für Prozesswärme und 8,7 % für Warmwasser. 2.2.2 Struktur der Wärmeabnehmer Die Wärmeabnehmer lassen sich in drei Verbrauchssektoren unterteilen: 88  Private Haushalte,  Gewerbe, Handel und Dienstleistung (GHD) und  Industrie. Diese Sektoren haben einen unterschiedlichen Wärmebedarf, 89 welcher deren spezifischen Anwendungen geschuldet ist. In Abbildung 2-2 wird ersichtlich, dass der größte Anteil des Wärmebedarfs mit 2.151 PJ in Deutschland auf die privaten Haushalte entfällt. Dabei ist wiederum der Bedarf an Raumwärme mit 77,4 % (1.664 PJ von 2.151 PJ) am höchsten. Der Wärmebedarf beträgt 1.888 PJ in der Industrie und 892 PJ im Gewerbe, Handel und Dienstleistungen. Insgesamt ergibt sich ein Wärmebedarf über alle Verbrauchssektoren mit 51,6 % für Raumwärme, 39,7 % für Prozesswärme und 8,7 % für Warmwasser. Abbildung 2-2: Wärmebedarf nach Verbrauchersektoren im Jahr 2016 90 88 Vgl. Umweltbundesamt 2018b. Siehe dazu Glossar 89 Siehe dazu Glossar 90 Umweltbundesamt 2018b 159 721 1.664 1.713 103 142 16 68 345 0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 Industrie Gewerbe, Handel, Dienstleistungen Haushalte Wärme [PJ] Σ ges = 4.931 PJ Raumwärme Prozesswärme Warmwasser 1.888 PJ 827 PJ 2.151 PJ Abbildung 2-2: Wärmebedarf nach Verbrauchersektoren im Jahr 2016 65 Der Energieverbrauch 66 für Raumwärme bei privaten Haushalten unterliegt jährlichen Schwankungen, welche in Abbildung 2-3 dargestellt sind. Diese können durch die Temperaturschwankungen im Vergleich der Betrachtungs‐ jahre, der demografische Entwicklung und dem gestiegenen Wohnraumbedarf pro Kopf erklärt werden. 67 Circa 50 % des Endenergieverbrauchs des Gesamt‐ wärmebedarfs in Höhe von 4.931 PJ wird für die Raumwärme benötigt. 68 Im Gegensatz dazu steht jedoch die Einsparung von Raumwärme durch die gestiegenen Anforderungen an die Energieeffizienz der Gebäudehülle in Folge der Erhöhung der baulichen Standards. 69 Der Endenergieverbrauch von Be‐ 33 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland <?page no="34"?> 70 Vgl. Stolte et al. 2013, S. 15 71 Vgl. Breisig et al. 2015, Nitsch 2016, ForschungsVerbund Erneuerbare Energien 2015 und Ebert et al. 2012b, S. 3 72 Eigene Darstellung in Anlehnung an Bundesministerium für Wirtschaft und Energie 2017a, S. 39 73 Auf die Schwierigkeiten und Probleme durch Sanierungsmaßnahmen soll im Rahmen dieser Arbeit nicht eingegangen werden. 74 Vgl. Brüggemann 2016, S. 3 75 Vgl. Maaß et al. 2015, S. 6 76 Siehe dazu Abschnitt 1.1 77 Vgl. Umweltbundesamt 2018b standsgebäuden kann durch Sanierungstätigkeiten drastisch gesenkt werden. 70 Übereinstimmende Studien gehen daher von einem sinkenden Wärmebedarf bis 2050 in Deutschland aus. 71 peraturschwankungen im Vergleich der Betrachtungsjahre, der demografische Entwicklung und dem gestiegenen Wohnraumbedarf pro Kopf erklärt werden. 92 Circa 50 % des Endenergieverbrauchs des Gesamtwärmebedarfs in Höhe von 4.931 PJ wird für die Raumwärme benötigt. 93 Im Gegensatz dazu steht jedoch die Einsparung von Raumwärme durch die gestiegenen Anforderungen an die Energieeffizienz der Gebäudehülle in Folge der Erhöhung der baulichen Standards. 94 Der Endenergieverbrauch von Bestandsgebäuden kann durch Sanierungstätigkeiten drastisch gesenkt werden. 95 Übereinstimmende Studien gehen daher von einem sinkenden Wärmebedarf bis 2050 in Deutschland aus. 96 Abbildung 2-3: Entwicklung Endenergieverbrauch Raumwärme private Haushalte 97 91 Siehe dazu Glossar 92 Vgl. Breisig et al. 2015, S. 25 93 Vgl. Brüggemann 2016, S. 1 94 Vgl. Breisig et al. 2015, S. 27 und Stryi-Hipp et al. 2015, S. 8 95 Vgl. Stolte et al. 2013, S. 15 96 Vgl. Breisig et al. 2015, Nitsch 2016, ForschungsVerbund Erneuerbare Energien 2015 und Ebert et al. 2012b, S. 3 97 Eigene Darstellung in Anlehnung an Bundesministerium für Wirtschaft und Energie 2017a, S. 39 1.896 1.877 1.797 1.725 1.676 1.797 1.677 1.774 - 500 1.000 1.500 2.000 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Raumwärme [PJ] Jahre Abbildung 2-3: Entwicklung Endenergieverbrauch Raumwärme private Haushalte 72 Jedoch bleibt bei hoch gedämmten Gebäuden ein Anteil an Wärmebedarf be‐ stehen. 73 Dieser wird im Sinne der Energie- und Klimapolitik bestenfalls durch erneuerbare Energien zur Wärmeerzeugung gedeckt. 74 Es zeigt sich weiterhin, dass eine stetige Erhöhung der Energieeffizienz der Gebäudehülle nicht kos‐ teneffizient ist. 75 2.2.3 Energieträger im Wärmesektor Wie bereits in der Einleitung 76 dargestellt, entfallen circa 50 % des Endenergie‐ verbrauchs in Deutschland auf den Sektor Wärme. 77 Der Wärmeverbrauch lässt 34 2 Theoretische Grundlagen <?page no="35"?> 78 Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie 2017b, S. 13 und Umweltbundesamt 2018c 79 Eigene Darstellung in Anlehnung an Umweltbundesamt 2018b mit Bezug auf Arbeits‐ gemeinschaft Energiebilanzen e. V. 2017, S. 20 80 Rave et al. 2013, S. 101 sich gemäß Abbildung 2-4 in verschiedene Energieträger aufgliedern. Der Anteil stagniert in den letzten Jahren bei 10 % bis 13 %. 78 Im Gegensatz dazu wird fast viermal mehr Wärme aus Öl und Gas erzeugt. Der Anteil von Wärme aus Kohle ist eher gering. Fernwärme kann auf Grund der benötigten Infrastruktur nur partiell eingesetzt werden. Darüber hinaus lässt sich ein schwacher Rückgang für Mineralöle und Fernwärme feststellen. Abbildung 2-4: Wärmemix in Deutschland (alle Verbrauchssektoren) 79 Den größten Anteil an erneuerbaren Energien nimmt die Biomasse mit 87,5 % ein, wie die Abbildung 2-5 zeigt. Dies wird unter anderem durch die gute lokale Verfügbarkeit und die gesetzliche Förderung begünstigt. 80 Des Weiteren sind die Kosten im Vergleich zu anderen nachhaltigen Systemen durch die vielfältige Nutzung geringer. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass unter dem Begriff Bioenergie viele unterschiedliche Rohstoffe zusammengefasst werden. 35 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland <?page no="36"?> 81 Umweltbundesamt 2018c 82 Siehe dazu Abschnitt 5.4.4 83 Vgl. Stryi-Hipp et al. 2015, S. 8 und Abschnitt 5.5 84 Vgl. Nallinger 2018, S. 4 und Stryi-Hipp et al. 2015, S. 8 85 Die Eigentümerquote gibt den Anteil an selbstbewohnten Wohnungen durch die Eigen‐ tümer wieder. 86 Vgl. Statistisches Bundesamt 2016 87 Der Investor kann nicht die gesamten Investitionskosten einer energetischen Maßnahme umlegen, so dass der Anreiz zu investieren für ihn gering ist. Der Mieter hingegen profi‐ tiert von der Investition. 88 Vgl. Stryi-Hipp et al. 2015, S. 8 89 Vgl. ForschungsVerbund Erneuerbare Energien 2015 Den größten Anteil an erneuerbaren Energien nimmt die Biomasse mit 87,5 % ein, wie die Abbildung 2-5 zeigt. Dies wird unter anderem durch die gute lokale Verfügbarkeit und die gesetzliche Förderung begünstigt. 105 Des Weiteren sind die Kosten im Vergleich zu anderen nachhaltigen Systemen durch die vielfältige Nutzung geringer. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass unter dem Begriff Bioenergie viele unterschiedliche Rohstoffe zusammengefasst werden. Abbildung 2-5: Wärmeverbrauch aus erneuerbaren Energien 2016 106 Problematisch für den Ausbau der erneuerbaren Energien innerhalb der Wärmeversorgung ist die Marktstruktur. Derzeit herrscht große Unsicherheit bezüglich der künftigen Entwicklung der Wärmeinfrastruktur. Dadurch entsteht ein hohes Investitionsrisiko, welches viele Eigentümer und Investoren scheuen. 107 Dazu kommen, wie bereits erwähnt, die hohen Investitionskosten in Wärmeversorgungsanlagen sowie fehlendes Wissen und damit verbundene weitere Unsicherheiten. 108 Weiterhin lässt sich eine Diskontinuität innerhalb der politischen Zielsetzung feststellen. Dies zeigt sich durch wechselnde Förderbedingungen und durch mangelnde richtungsweisende politische Entscheidungen. 109 Soziale Strukturen verstärken diesen Effekt, etwa durch die geringe Eigentümerquote 110 105 Rave et al. 2013, S. 101 106 Umweltbundesamt 2018c 107 Siehe dazu Abschnitt 5.4.4 108 Vgl. Stryi-Hipp et al. 2015, S. 8 und Abschnitt 5.5 109 Vgl. Nallinger 2018, S. 4 und Stryi-Hipp et al. 2015, S. 8 110 Die Eigentümerquote gibt den Anteil an selbstbewohnten Wohnungen durch die Eigentümer wieder. Geothermie, Umweltwärme 7,6% Solarthermie 4,8% biogener Anteil des Abfalls 7,1% biogene gasförmige Brennstoffe 11,7% biogene flüssige Brennstoffe 1,3% biogene Festbrennstoffe 67,4% Abbildung 2-5: Wärmeverbrauch aus erneuerbaren Energien 2016 81 Problematisch für den Ausbau der erneuerbaren Energien innerhalb der Wärme‐ versorgung ist die Marktstruktur. Derzeit herrscht große Unsicherheit bezüglich der künftigen Entwicklung der Wärmeinfrastruktur. Dadurch entsteht ein hohes Investitionsrisiko, welches viele Eigentümer und Investoren scheuen. 82 Dazu kommen, wie bereits erwähnt, die hohen Investitionskosten in Wärmeversor‐ gungsanlagen sowie fehlendes Wissen und damit verbundene weitere Unsicher‐ heiten. 83 Weiterhin lässt sich eine Diskontinuität innerhalb der politischen Zielset‐ zung feststellen. Dies zeigt sich durch wechselnde Förderbedingungen und durch mangelnde richtungsweisende politische Entscheidungen. 84 Soziale Strukturen verstärken diesen Effekt, etwa durch die geringe Eigentümerquote 85 von 45,5 % im Jahr 2014 in Deutschland. 86 Dadurch muss bei Investitionen immer das In‐ vestor-Nutzer-Dilemma 87 beachtet werden. 88 Es muss somit gezielt auf die Voraus‐ setzungen und Gegebenheiten des Wärmemarktes bei seiner zukünftigen Entwick‐ lung eingegangen werden. 89 Die stark volatile Erzeugung durch erneuerbare 36 2 Theoretische Grundlagen <?page no="37"?> 90 Siehe dazu Abschnitt 1.1 91 Vgl. Schmuck 2017, S. 1 92 Vgl. Brunnengräber und Di Nucci 2014, S. 16 93 Vgl. Bergmann 2016a, S. 10 94 Eigene Darstellung in Anlehnung an Umweltbundesamt 2018b 95 Siehe dazu Glossar Energien erschwert eine versorgungssichere Wärmebereitstellung. 90 Um dieses Hindernis zu überwinden, muss eine Speichermöglichkeit für die Energie zur Ver‐ fügung stehen. 91 Die Potenziale von erneuerbaren Energien sind zum derzeitigen Zeitpunkt nicht ausgeschöpft. 92 Für die Versorgung mit Wärme und der Wahl eines Versorgungssystems müssen gegebenenfalls rechtliche Bestimmungen beachtet werden. So sind in einigen Gebieten Anschlusspflichten für Fernwärme vorzufinden. Dies wird in Bebauungsplänen geregelt und kann insbesondere Neubaugebiete betreffen. 93 Im vorherigen Abschnitt ist die Bedeutung der privaten Haushalte für den Endenergieverbrauch im Sektor Wärme verdeutlicht wurden, so dass der Ener‐ giemix für die Wärmeversorgung der privaten Haushalte noch einmal gesondert betrachtet werden soll. Abbildung 2-6 zeigt, dass der Anteil von Fernwärme, das heißt zentraler Wärmeversorgung, im privaten Bereich gering ist im Vergleich zu einer dezentralen Versorgung mit Heizkesseln, welche mit Mineralölen und Gasen betrieben werden. Die am häufigsten vertretenen Energieträger für die Versorgung sind Gas und Mineralöl sowie erneuerbare Energien. Abbildung 2-6: Wärmemix der privaten Haushalte für das Jahr 2016 94 Für die Wahl einer Versorgungsanlage sind in privaten Haushalten unter an‐ derem die Nutzungskosten 95 , welche im Wesentlichen die Energiekosten dar- 37 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland <?page no="38"?> 96 Weitere Nutzungskosten sind beispielsweise Kosten für Wartung und Instandhaltung. 97 Beispielsweise durch die Nutzung von Wärmepumpen. 98 Eigene Darstellung in Anlehnung an Pfnür et al. 2016, S. 16 99 Vgl. Bergmann 2016a, S. 15 stellen 96 , entscheidend. Die Entwicklung der zukünftigen Energiepreise ist je‐ doch von unterschiedlichen externen Faktoren abhängig, so dass eine Einschät‐ zung der Entwicklung erschwert wird. Externe Faktoren sind zum Beispiel po‐ litische und wirtschaftliche Krisen sowie die technische Entwicklung. Auffällig in Abbildung 2-7 ist ein steigender Trend für Strom 97 in den vergangenen Jahren, während die Preise für Fernwärme, Mineralöl, Erdgas und Holzpellets relativ stabil bleiben. Abbildung 2-7: Entwicklung Energiepreise 98 Die Versorgung mit Wärme und die Wahl der Brennstoffe sind von der Art des Betriebes abhängig. Es ist somit unerlässlich, nachfolgend die Akteure am Wär‐ memarkt zu betrachten. 2.2.4 Akteure und Betreiberkonzepte am Wärmemarkt Nachdem im vorangegangenen Kapitel eine Unterteilung des Wärmesektors in die Energieträger durchgeführt wurde, sollen im Folgenden die beteiligten Ak‐ teure in dem Sektor erläutert werden. In Deutschland existiert eine Vielzahl von Anbietern im Wärmesektor. 99 Neben diesen zahlreichen Anbietern stehen ver‐ 38 2 Theoretische Grundlagen <?page no="39"?> 100 Eigene Darstellung in Anlehnung an BDEW Bundesverband der Energie- und Wasser‐ wirtschaft e. V. 2015, S. 14 schiedene Technologien zur Versorgung bereit. Bei der Sanierung oder dem Neubau eines Gebäudes muss somit unter verschiedenen Gesichtspunkten eine Wahl für die Wärmeversorgung getroffen werden. Dabei haben unterschied‐ liche Konzepte und Technologien verschiedene Vor- und Nachteile. Die indivi‐ duellen Randbedingungen sind darüber hinaus zu berücksichtigen. In Deutschland stehen unterschiedliche Beheizungsarten zur Verfügung, welche nach ihren Anteilen in Tabelle 2-2 dargestellt sind. Den größten Anteil besitzen dabei Zentralheizungen, welche auf konventionellen Energieträgern beruhen. Heizungen, die mit erneuerbaren Energien betrieben werden, sind nur in geringem Maße vorhanden. Heizung Wohngebäude Wohnungen Zentralheizung 78,4 % 70,4 % Erdgas-Zentralheizung 40,5 % 36,1 % Öl-Zentralheizung 28,9 % 26,2 % Holz-/ Pellets-Zentralheizung 2,2 % 2,0 % Elektro-Wärmepumpe 2,2 % 2,1 % Sonstige Zentralheizung 4,6 % 4,0 % Erdgas-Etagenheizung 6,4 % 9,8 % Fernwärmeheizung 5,2 % 13,5 % Einzelheizung 5,1 % 6,1 % Strom-Nachtspeicherheizung 1,8 % 2,0 % Holz-/ Pelleteinzelofen 0,9 % 1,1 % Gaseinzelofen 0,8 % 1,1 % Sonstige Einzelheizung 1,6 % 1,9 % Sonstiges Heizsystem 4,5 % 0,2 % Keine Angabe 0,4 % - Tabelle 2-2: Beheizungsarten Deutschland 2015 100 39 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland <?page no="40"?> 101 Vgl. Bergmann 2016a, S. 21 Für die Versorgung mit Wärme in Deutschland stehen unterschiedliche Betrei‐ berkonzepte und Versorgungsmöglichkeiten zur Verfügung. Die wichtigsten sind: 1. Lieferung Energieträger, z. B. Gas, Heizöl, Holz/ Holzpellets, Strom, 1. 2. Fernwärmeunternehmen und Lieferung von Fernwärme, 2. 3. Wärmecontracting. 3. Das Wärmecontracting ist dabei gesondert zu betrachten, da es sich hierbei um ein reines Vertragsmodell handelt. Die verschiedenen Betreiberkonzepte unterscheiden sich in ihrer Betriebs‐ weise und den Vertragsbedingungen mit dem Wärmeabnehmer. Sie sollen im Folgenden jeweils kurz beschrieben werden. 2.2.4.1 Lieferung Energieträger Im dezentralen Wärmeversorgungsbereich, beispielsweise durch einen Heiz‐ kessel oder eine Wärmepumpe, müssen die Energieträger oder die Brennstoffe an den Kunden geliefert werden. Diese Lieferung kann bedarfsabhängig, bei‐ spielsweise bei der Lieferung von Gas an den Hausanschluss, oder vorrätig, zum Beispiel bei der Lieferung von Heizöl oder Pellets, erfolgen. 101 Wie bereits dar‐ gestellt, ist dies die häufigste Versorgungsart mit Wärme in Deutschland. Durch den eigenen Betrieb und die eigene Investition besteht jedoch die Gefahr einer Überalterung der Heizungsanlage, wie die Untersuchung des BDEW in Abbil‐ dung 2-8 nachweist. Es zeigt sich insbesondere bei Mehrfamilienhäusern ein Modernisierungsbedarf, da zum Zeitpunkt der Untersuchung 26 % der Anlagen älter als 25 Jahre waren. Mehr als die Hälfte der Heizungen in diesen Gebäuden wurde vor dem Jahr 2000 installiert und entsprechen nicht dem heutigen Stand der Technik. Das durchschnittliche Heizungsalter beträgt für Wohnungen 16,6 Jahre, für Ein- und Zweifamilienhäuser 15,9 Jahre und für Mehrfamilienhäuser 20,1 Jahre. 40 2 Theoretische Grundlagen <?page no="41"?> 102 Eigene Darstellung in Anlehnung an BDEW Bundesverband der Energie- und Wasser‐ wirtschaft e. V. 2015, S. 18 103 Vgl. BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. 2015, S. 17 104 Vgl. Bergmann 2016a, S. 21 ein Modernisierungsbedarf, da zum Zeitpunkt der Untersuchung 26 % der Anlagen älter als 25 Jahre waren. Mehr als die Hälfte der Heizungen in diesen Gebäuden wurde vor dem Jahr 2000 installiert und entsprechen nicht dem heutigen Stand der Technik. Das durchschnittliche Heizungsalter beträgt für Wohnungen 16,6 Jahre, für Ein- und Zweifamilienhäuser 15,9 Jahre und für Mehrfamilienhäuser 20,1 Jahre. Abbildung 2-8: Alter der Heizungsanlagen 127 Neben den Investitionskosten der Anlage müssen die Nutzungs- und Betriebskosten, wie zum Beispiel Kosten für Wartung und Instandsetzung, einberechnet werden. Dazu kommen die Kosten für die Brennstoffe, welche wie im vorherigen Abschnitt gezeigt, zum Teil schwanken können. Die Risiken des Betriebes sind somit von den Brennstoffkosten und den Wartungskosten abhängig und müssen vom Eigentümer getragen werden. Der Einsatz von den jeweiligen Energieträgern muss in diesem Fall in Abhängigkeit der Wohnform, Mehrfamilienhäuser oder Einfamilienhäuser und der geografischen Lage in Deutschland betrachtet werden. 128 Auf Grund des Umfanges dieser Arbeit soll auf die einzelnen Anlagenvarianten zur Wärmeversorgung nicht näher eingegangen werden. Die 127 Eigene Darstellung in Anlehnung an BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. 2015, S. 18 128 Vgl. BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. 2015, S. 17 15 14 16 16 17 10 18 18 17 18 19 14 15 15 13 17 16 26 1 1 4 Wohnungen Ein-/ Zweifamilienhäuser Mehrfamilienhäuser Angaben in % 2010-2014 2005-2009 2000-2004 1995-1999 1990-1994 Vor 1990 Keine Angabe Abbildung 2-8: Alter der Heizungsanlagen 102 Neben den Investitionskosten der Anlage müssen die Nutzungs- und Betriebs‐ kosten, wie zum Beispiel Kosten für Wartung und Instandsetzung, einberechnet werden. Dazu kommen die Kosten für die Brennstoffe, welche wie im vorherigen Abschnitt gezeigt, zum Teil schwanken können. Die Risiken des Betriebes sind somit von den Brennstoffkosten und den Wartungskosten abhängig und müssen vom Eigentümer getragen werden. Der Einsatz von den jeweiligen Energieträ‐ gern muss in diesem Fall in Abhängigkeit der Wohnform, Mehrfamilienhäuser oder Einfamilienhäuser und der geografischen Lage in Deutschland betrachtet werden. 103 Auf Grund des Umfanges dieser Arbeit soll auf die einzelnen Anla‐ genvarianten zur Wärmeversorgung nicht näher eingegangen werden. Die An‐ schaffungs- und Betriebskosten variieren zum Teil stark hinsichtlich der unter‐ schiedlichen Versorgungsanlagen. Für die Lieferung der Brennstoffe wird ein Vertrag mit dem Lieferanten abgeschlossen. 104 2.2.4.2 Fernwärmeversorgung Die Fernwärmeversorgung in Deutschland ist definiert als „Wärme beliebiger Herkunft, die mit Hilfe eines Trägermediums (meistens Heizwasser oder Dampf) 41 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland <?page no="42"?> 105 AGFW 2018a. Weitere Definitionsarten finden sich auch in Topp 2009, S. 135-136 und Schweikardt et al. 2012, S. 19 106 Rechtliche Grundlagen bilden dafür: AVBFernwärmeV, BGB. Vgl. AGFW 2018a 107 Gleiches lässt sich auch in Bezug auf Europa feststellen. Vgl. Schweikardt et al. 2012, S. 11 und BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. 2015 108 Vgl. Maaß et al. 2015, S. 19 109 Dadurch wird ersichtlich wie groß der politische Einfluss auf den Wärmemarkt ist. 110 Vgl. Liebermann und Weidlich 2015, S. 13-15 gewerblich aufgrund eines Vertrages gegen Entgelt geliefert wird und mit deren Lieferung keine eigenen mietrechtlichen Nebenverpflichtungen erfüllt werden. Auf jede Form der Wärmelieferung ist die AVBFernwärmeV anzuwenden.“ 105 Die Definition der Fernwärme ist nicht eindeutig, da beispielsweise nicht zwischen Fern- und Nahwärme differenziert wird und Eigentumsverhältnisse nicht geklärt sind. 106 Fernwärme zur Wärmeversorgung von Gebäuden existiert in Deutschland, wie in Abschnitt 2.2.3 dargestellt, deutlich weniger als Einzelheizungen. Jedoch lässt sich insbesondere im Osten Deutschlands eine stärker ausgebaute Struktur vorfinden. 107 Ein verstärkter Ausbau der Infrastruktur in diesem Bereich lässt sich nicht feststellen, welcher durch die politische Fokussierung auf andere Schwerpunkte der Energiepolitik, wie zum Beispiel Gebäudeeffizienz und Stromausbau, zu begründen ist. 108 Der Verbrauch von Fernwärme ist seit 2002 angestiegen, wie Abbildung 2-9 zeigt. Dieser Anstieg lässt sich unter anderem durch das verabschiedete KWK-Gesetz und der daraus folgenden Förderung er‐ klären. 109 Danach lassen sich jedoch immer wieder Schwankungen und kein stärkerer Ausbau erkennen. Der Ausbau der Infrastruktur und die damit verbundenen Kosten können für die zukünftige Nutzung von Fernwärme ein Problem darstellen. 110 Fernwärme kann über fossile oder erneuerbare Energien zur Verfügung ge‐ stellt werden. Die Wärme wird in zentralen Heizkraftwerken erzeugt. Abbildung 2-10 verdeutlicht die Verteilung der Energieträger bei der Wärmeerzeugung. Aus fossilen Brennstoffen wird bislang 78 % der Wärme bereitgestellt. 42 2 Theoretische Grundlagen <?page no="43"?> 111 Eigene Darstellung in Anlehnung an Bundesministerium für Wirtschaft und Energie et al. 2017 112 Eigene Darstellung in Anlehnung an Umweltbundesamt 2018d 113 Vgl. Maaß et al. 2015, S. 7 114 Vgl. Maaß et al. 2015, S. 17 26 2 Theoretische Grundlagen Abbildung 2-9: Verbrauch von Fernwärme in Deutschland von 1990 bis 2016 135 Der Ausbau der Infrastruktur und die damit verbundenen Kosten können für die zukünftige Nutzung von Fernwärme ein Problem darstellen. 136 Fernwärme kann über fossile oder erneuerbare Energien zur Verfügung gestellt werden. Die Wärme wird in zentralen Heizkraftwerken erzeugt. Abbildung 2-10 verdeutlicht die Verteilung der Energieträger bei der Wärmeerzeugung. Aus fossilen Brennstoffen wird bislang 78 % der Wärme bereitgestellt. Abbildung 2-10: Wärmeerzeugung Fernwärme im Jahr 2016 137 135 Eigene Darstellung in Anlehnung an Bundesministerium für Wirtschaft und Energie et al. 2017 136 Vgl. Liebermann und Weidlich 2015, S. 13-15 137 Eigene Darstellung in Anlehnung an Umweltbundesamt 2018d 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Verbrauch [PJ] Jahr Erdgas 46% Steinkohle 14% Heizöl 4% Braunkohle 8% Biomasse 22% Sonstiges 6% Abbildung 2-9: Verbrauch von Fernwärme in Deutschland von 1990 bis 2016 111 Abbildung 2-9: Verbrauch von Fernwärme in Deutschland von 1990 bis 2016 135 Der Ausbau der Infrastruktur und die damit verbundenen Kosten können für die zukünftige Nutzung von Fernwärme ein Problem darstellen. 136 Fernwärme kann über fossile oder erneuerbare Energien zur Verfügung gestellt werden. Die Wärme wird in zentralen Heizkraftwerken erzeugt. Abbildung 2-10 verdeutlicht die Verteilung der Energieträger bei der Wärmeerzeugung. Aus fossilen Brennstoffen wird bislang 78 % der Wärme bereitgestellt. Abbildung 2-10: Wärmeerzeugung Fernwärme im Jahr 2016 137 135 Eigene Darstellung in Anlehnung an Bundesministerium für Wirtschaft und Energie et al. 2017 136 Vgl. Liebermann und Weidlich 2015, S. 13-15 137 Eigene Darstellung in Anlehnung an Umweltbundesamt 2018d 0 50 100 150 200 250 300 350 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Verbrauch [PJ] Jahr Erdgas 46% Steinkohle 14% Heizöl 4% Braunkohle 8% Biomasse 22% Sonstiges 6% Abbildung 2-10: Wärmeerzeugung Fernwärme im Jahr 2016 112 Die Fernwärme ist jedoch im Besonderen geeignet, erneuerbare Energien ein‐ zubeziehen. 113 Dies kann auf verschiedene Weisen erfolgen, wie zum Beispiel durch Erdwärme oder industrielle Abwärme. 114 So stellen Fernwärmenetze eine 43 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland <?page no="44"?> 115 Vgl. Liebermann und Weidlich 2015, S. 15 und EnergieAgentur.NRW GmbH 2015, S. 3 116 Vgl. SolnetBW 2015, S. 7 117 Eigene Darstellung in Anlehnung an Maaß et al. 2015, S. 21 118 Vgl. AGFW 2018b 119 Vgl. Hochstetter 2013, S. 7 Flexibilitätsoption für KWK-Anlagen dar, welche auch den Einsatz von erneu‐ erbarem Strom im Wärmesektor, zum Beispiel über Power-to-heat, ermögli‐ chen. 115 Überdies können solarthermische Anlagen in Wärmenetze eingebunden werden. Beispielhaft dafür sind die Anlagen in Dänemark zu nennen. 116 Die Möglichkeiten der Fernwärmenutzung in Deutschland sind in Abbildung 2-11 dargestellt. Für die erfolgreiche Implementierung von Fernwärmenetzen sollten die Bürger in den Planungsprozess eingebunden werden. Dadurch können die Vorteile der Netzstruktur und die Kostenentwicklungen transparent dargestellt werden. 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland 27 Die Fernwärme ist jedoch im Besonderen geeignet, erneuerbare Energien einzubeziehen. 138 Dies kann auf verschiedene Weisen erfolgen, wie zum Beispiel durch Erdwärme oder industrielle Abwärme. 139 So stellen Fernwärmenetze eine Flexibilitätsoption für KWK- Anlagen dar, welche auch den Einsatz von erneuerbarem Strom im Wärmesektor, zum Beispiel über Power-to-heat, ermöglichen. 140 Überdies können solarthermische Anlagen in Wärmenetze eingebunden werden. Beispielhaft dafür sind die Anlagen in Dänemark zu nennen. 141 Die Möglichkeiten der Fernwärmenutzung in Deutschland sind in Abbildung 2-11 dargestellt. Für die erfolgreiche Implementierung von Fernwärmenetzen sollten die Bürger in den Planungsprozess eingebunden werden. Dadurch können die Vorteile der Netzstruktur und die Kostenentwicklungen transparent dargestellt werden. Abbildung 2-11: Leitlinien Fernwärmestrategie 142 Kritisch bei der Fernwärmeversorgung müssen die zum Teil intransparente Preisstruktur 143 sowie die Wärmeverluste in den Netzen gesehen werden. Die Aufwendungen der Pumpleistungen für den Transport der Wärme sind ebenfalls nicht unerheblich. 144 138 Vgl. Maaß et al. 2015, S. 7 139 Vgl. Maaß et al. 2015, S. 17 140 Vgl. Liebermann und Weidlich 2015, S. 15 und EnergieAgentur.NRW GmbH 2015, S. 3 141 Vgl. SolnetBW 2015, S. 7 142 Eigene Darstellung in Anlehnung an Maaß et al. 2015, S. 21 143 Vgl. AGFW 2018b 144 Vgl. Hochstetter 2013, S. 7 Fernwärmestrategie Klima- und Ressourcenschutz Versorgungs- und Kostensicherheit Flexible Infrastrukturen Regionale Wertschöpfung Verbraucherschutz Bürgerbeteiligung Abbildung 2-11: Leitlinien Fernwärmestrategie 117 Kritisch bei der Fernwärmeversorgung müssen die zum Teil intransparente Preisstruktur 118 sowie die Wärmeverluste in den Netzen gesehen werden. Die Aufwendungen der Pumpleistungen für den Transport der Wärme sind eben‐ falls nicht unerheblich. 119 44 2 Theoretische Grundlagen <?page no="45"?> 120 Vgl. Prognos AG et al. 2013, S. 21 121 Vgl. Schweikardt et al. 2012, S. 77 122 Vgl. Schweikardt et al. 2012, S. 77-78 123 Vgl. Pfnür et al. 2016, S. 32 124 Vgl. DIN 8930-5 (2003-11) 125 Vgl. Dornburg 2016, S. 4 126 Eigene Darstellung in Anlehnung an Dornburg 2016, S. 5 2.2.4.3 Wärmecontracting Das Wärmecontracting wird gesondert als ein Vertragsmodell für die Wärme‐ versorgung vorgestellt. Es kann als eine Art Finanzierungsmodell für die Wär‐ meversorgung gesehen werden, da die Energieversorgung auf verschiedenen bereits vorgestellten Konzepten beruhen kann. 120 Der Fernwärmesektor kann nicht pauschal mit dem Contracting gleichgesetzt werden. 121 In der DIN 8930-5 wird Contracting definiert als „die zeitlich und räumlich abgegrenzte Übertragung von Aufgaben der Energiebereitstellung und Ener‐ gielieferung auf einen Dritten, der im eigenen Namen und auf eigene Rechnung handelt. Gegenstand des Contractings sind die Nutzenergien Wärme, Kälte, Druckluft und Beleuchtung“. 122 Die Wärmelieferung wird somit als Dienstleis‐ tung abgegrenzt. Der Gebäudeeigentümer ist nur für die Technik ab der Wär‐ meübergabestation innerhalb der Immobilie zuständig. 123 Contracting wird unterschieden in das Energieliefer-, das Einspar-, das Fi‐ nanzierungscontracting und das technische Anlagenmanagement. 124 Daneben gibt es Sonder- und Mischformen. 125 Bei diesen stehen unterschiedliche Themen im Fokus und es ergeben sich somit verschiedene Anwendungsgebiete. Abbil‐ dung 2-12 stellt die Marktaufteilung für die vorgestellten Arten dar. Danach bildet das Energieliefercontracting mit 88 % den wichtigsten Bereich. 28 2 Theoretische Grundlagen 2.2.4.3 Wärmecontracting Das Wärmecontracting wird gesondert als ein Vertragsmodell für die Wärmeversorgung vorgestellt. Es kann als eine Art Finanzierungsmodell für die Wärmeversorgung gesehen werden, da die Energieversorgung auf verschiedenen bereits vorgestellten Konzepten beruhen kann. 145 Der Fernwärmesektor kann nicht pauschal mit dem Contracting gleichgesetzt werden. 146 In der DIN 8930-5 wird Contracting definiert als „die zeitlich und räumlich abgegrenzte Übertragung von Aufgaben der Energiebereitstellung und Energielieferung auf einen Dritten, der im eigenen Namen und auf eigene Rechnung handelt. Gegenstand des Contractings sind die Nutzenergien Wärme, Kälte, Druckluft und Beleuchtung“. 147 Die Wärmelieferung wird somit als Dienstleistung abgegrenzt. Der Gebäudeeigentümer ist nur für die Technik ab der Wärmeübergabestation innerhalb der Immobilie zuständig. 148 Contracting wird unterschieden in das Energieliefer-, das Einspar-, das Finanzierungscontracting und das technische Anlagenmanagement. 149 Daneben gibt es Sonder- und Mischformen. 150 Bei diesen stehen unterschiedliche Themen im Fokus und es ergeben sich somit verschiedene Anwendungsgebiete. Abbildung 2-12 stellt die Marktaufteilung für die vorgestellten Arten dar. Danach bildet das Energieliefercontracting mit 88 % den wichtigsten Bereich. Abbildung 2-12: Marktanteile Contractingarten 151 145 Vgl. Prognos AG et al. 2013, S. 21 146 Vgl. Schweikardt et al. 2012, S. 77 147 Vgl. Schweikardt et al. 2012, S. 77-78 148 Vgl. Pfnür et al. 2016, S. 32 149 Vgl. DIN 8930-5 (2003-11) 150 Vgl. Dornburg 2016, S. 4 151 Eigene Darstellung in Anlehnung an Dornburg 2016, S. 5 Energieliefercontracting; 88 % Einsparcontracting; 6 % Technisches Anlagenmanagement; 5 % Finanzierungscontracting; 1 % Abbildung 2-12: Marktanteile Contractingarten 126 45 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland <?page no="46"?> 127 Vgl. Dornburg 2016, S. 5 128 Vgl. Prognos AG et al. 2013, S. 119 129 Vgl. Prognos AG et al. 2013, S. 23 und Bergmann 2016a, S. 25 130 Vgl. Dornburg 2016, S. 6 und Bergmann 2016a, S. 25 131 Vgl. Prognos AG et al. 2013, S. 24 und Dornburg 2016, S. 6 132 Vgl. Bergmann 2016a, S. 24 133 Vgl. Dornburg 2016, S. 4 Die durchschnittliche Vertragslaufzeit beläuft sich, je nach Contractingart, auf 2 bis 20 Jahre. 127 Im Jahr 2011 gab es in Deutschland circa 90.000 bis 100.000 Contractingverträge, welche meist mit der Wohnungswirtschaft abgeschlossen wurden. 128 Im Rahmen des Energieliefercontractings wird die Anlage durch den Con‐ tractor geplant, errichtet, finanziert und betrieben. Diese befindet sich somit während der Vertragslaufzeit im Eigentum des Contractors. Zur Finanzierung der Investition erhebt der Contractor eine Jahresgebühr und eine verbrauchs‐ abhängige Vergütung. 129 Ähnlich wie beim Energieliefercontracting wird die Anlage beim Energieein‐ sparcontracting durch den Contractor geplant, errichtet, finanziert und be‐ trieben. Zu der Anlage gehören hierbei jedoch zusätzlich die Verteilstationen und andere Bauteile für die Energieversorgung. Ein wesentlicher Aspekt ist hierbei die zugesicherte Energieeinsparung für den Nutzer. 130 Die Zuständigkeiten des Contractors sind beim technischen Anlagenmanage‐ ment ähnlich wie beim Energieliefercontracting. Die Anlage kann jedoch dar‐ über hinaus ein Bestandsobjekt sein. Die Abrechnung erfolgt dabei meist pau‐ schal. 131 Im Gegensatz dazu sind der Betrieb und die Instandhaltung beim Finanzie‐ rungscontracting in der Hand des Nutzers. Der Contractor übernimmt nur die Planung, die Finanzierung und den Bau. 132 Das Wärmecontracting bietet in seiner vertraglichen Vielfalt, unter anderem für den Einsatz von erneuerbaren Energien, individuelle Vorteile und Nachteile. Diese sind zum Teil abhängig von der gewählten Contractingart. Die Vorteile des Contracting liegen im geringen Investitionsvolumen und dem überschaubaren Planungsaufwand für den Nutzer. Ihm werden vertraglich Wartung, Instandsetzung und Versorgungssicherheit zugesichert. Durch die ge‐ ringen Anfangsinvestitionen für den Contractingnehmer können der Einsatz von erneuerbaren Energien und effizienter Technik ermöglicht werden. Der Contractingnehmer hat Kosteneinsparungen, da dieser ein Leistungspaket an‐ geboten bekommt. 133 46 2 Theoretische Grundlagen <?page no="47"?> 134 Vgl. Dornburg 2016, S. 8-9 135 Maaß et al. 2015, S. 5 136 Vgl. ForschungsVerbund Erneuerbare Energien 2015, S. 2 137 Siehe dazu Abschnitt 2.2.1 Für die optimale Umsetzung des Konzeptes sind jedoch umfangreiche Vor‐ bereitungen, eine frühzeitige Ausschreibung und eine frühe Festlegung der Ver‐ brauchsdaten und Leistungen notwendig. Zudem können sich die langen Ver‐ tragslaufzeiten sowie Interessenskonflikte der Partner nachteilig auswirken. Im Rahmen der Entscheidungsfindung sollten zur Risikominimierung Sensitivität‐ sanalysen durchgeführt werden. 134 2.2.5 Zusammenfassung zur Wärmeversorgung in Deutschland Die dargestellten Ergebnisse zeigen ein vielschichtiges Bild der Wärmeversor‐ gung in Deutschland. Neben den unterschiedlichen Energieträgern, welche ein‐ gesetzt werden können, gibt es verschiedene Betreiberkonzepte zur Versorgung. Eine einheitliche Struktur ergibt sich im Wärmesektor nicht. Eine flächende‐ ckende Energiewende wird erschwert, da keine zentrale Umsetzung möglich ist. Es muss jeweils spezifisch auf die gegebenen Rahmenbedingungen und Voraus‐ setzungen eingegangen werden. „In Deutschland fehlt es an einer langfristig orientierten Wärmepolitik, die Gebäudeeffizienz, Anlagentechnik und soziale Aspekte integriert betrachtet und diese auch als planerische Aufgabe staatlicher Infrastrukturpolitik begreift.“ 135 Es lassen sich unterschiedliche Chancen und Hemmnisse für eine Wärme‐ wende feststellen: 136 ■ Technik, ■ ■ Ökonomie, ■ ■ Ökologie, ■ ■ Soziales, ■ ■ Organisation. ■ Diese Aspekte werden in unterschiedlichen Bearbeitungstiefen im Rahmen dieser Arbeit in Bezug auf eine spezifische Art der Wärmeversorgung unter‐ sucht. Die Energiewende im Bereich der Wärmeversorgung ist schwieriger als im Stromsektor. 137 Wie im Bauwesen allgemein können verschiedene Konzepte, welche an die unterschiedlichen Rahmenbedingungen angepasst sein müssen, zum Erfolg beitragen. Wie bereits in Kapitel 1.1 dargestellt, stellt insbesondere die zeitlich konzentrierte Nachfrage in den Wintermonaten eine Herausforde‐ 47 2.2 Wärmeversorgung in Deutschland <?page no="48"?> 138 Sterner und Stadler 2014, S. 4 139 Siehe dazu Kapitel 3 140 Vgl. Rundel et al. 2013, S. 107 141 Vgl. Hauer et al. 2013, S. 34-35 rung für die Einbindung von einigen erneuerbaren Energien dar. Diese könnte durch Speicherkonzepte überwunden werden. 2.3 Wärmespeicher Im vorherigen Abschnitt wurde der Status quo der Wärmeversorgung in Deutschland dargestellt. Die unterschiedlichen Wärmeabnehmer, technischen Anlagenkonzepte und lokale Gegebenheiten benötigen flexibel anpassbare Sys‐ teme für die Integration erneuerbare Energien im Wärmesektor. Dafür steht eine Vielzahl von Speicheranlagen zur Verfügung, welche im folgenden Abschnitt vorgestellt werden sollen. „Wir haben kein Energiespeicherproblem, wir haben eher die Qual der Wahl zwischen all den Flexibilitäts- und Speicheroptionen.“ 138 Neben der Möglichkeit Wärmespeicher als Teil einer nachhaltigen Wärme‐ versorgung einzusetzen, stehen Stromspeicher zur Verfügung. Dafür könnte beispielsweise eine Photovoltaikanlage mit einem Stromspeicher und einer Wärmepumpe gekoppelt werden. Diese Speicher werden in der vorliegenden Untersuchung nicht in Betracht gezogen, da die Investitionskosten sehr hoch sind und die Wirkungsgrade bei dem derzeitigen Forschungsstand für das ge‐ wählte Modell 139 nicht effizient sind. 140 Eine Betrachtung der Marktfähigkeit wie in dieser Arbeit durchgeführt wird somit als nicht plausibel eingestuft. 2.3.1 Grundlagen der Wärmespeicherung Eine Differenzierung von Wärmespeichern kann auf mehreren Arten erfolgen. Zum einen anhand der Speicherdauer und des Speicherstandortes, zum anderen anhand des Speichermediums. Weitere Klassifikationsmöglichkeiten nach Tem‐ peraturniveau, Speicherkapazität und thermischer Leistung sind möglich. 141 Abbildung 2-13 bietet einen Überblick über die verschiedenen Arten von Wär‐ mespeichern hinsichtlich der Speicherdauer und des Speichermediums. 48 2 Theoretische Grundlagen <?page no="49"?> 142 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 536-537 143 Siehe dazu Glossar 144 Vgl. Hauer et al. 2013, S. 17 145 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 537 32 2 Theoretische Grundlagen Abbildung 2-13: Übersicht Wärmespeicherung nach Speicherdauer und -medium Die Speicherdauer beschreibt den Zeitraum zwischen Be- und Entladung des Speichers. Man differenziert in Kurzzeitspeicher, welche Wärme oder andere zu speichernde Energien einige Stunden bis Tage speichern, und Langzeitspeicher, welche die Energie bis zu mehreren Monaten, das heißt saisonal, speichern können. Die technischen Anlagen der Speicherung unterschieden sich hierbei. Die gespeicherten Energiemengen sind bei einem Kurzzeitspeicher viel geringer als bei einem Langzeitspeicher, weswegen sie für die weiteren Untersuchungen nicht in Betracht gezogen werden. Gleichzeitig verändern sich mit der Dauer der Speicherung die Lade- und Entladeleistungen. 167 Die Eigenschaften der verschiedenen Speichertechnologien sind in Tabelle 2-3 aufgeführt. Deutliche Unterschiede zeigen sich in den Speicherkapazitäten, den Energiedichten, den Speicherdauern und den Kosten der Speicher. Die Unterschiede sind durch die verschiedenen Entwicklungsstände der Speichertechnologien zu erklären. Wie in Tabelle 2-3 dargestellt, ist die spezifische Wärmespeicherkapazität 168 von Wasserspeichern in der Regel höher als bei latenten oder thermochemischen Speichern, jedoch liegt die Effizienz auf Grund der deutlich geringeren Energiedichte unterhalb der möglichen Werte der anderen Systeme. Auf der anderen Seite sind die relativen Baukosten für Wärmespeicher mit einem sensiblen Speichermaterial deutlich niedriger. 169 Auf Grund des Temperaturunterschiedes zwischen dem Speichermedium und der Umgebung ist bei diesen Speichern auf die Wärmedämmung besonders zu achten. 170 Zusätzlich dazu stellt das optimale Oberflächen-Volumen-Verhältnis einen Erfolgsfaktor dar. 171 167 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 536-537 168 Siehe dazu Glossar 169 Vgl. Hauer et al. 2013, S. 17 170 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S.537 171 Vgl. Rundel et al. 2013 Wärmespeicher Langzeitspeicher (saisonale Speicher) sensible Speicher latente Speicher thermochemische Speicher Kurzzeitspeicher (Pufferspeicher) Abbildung 2-13: Übersicht Wärmespeicherung nach Speicherdauer und -medium Die Speicherdauer beschreibt den Zeitraum zwischen Be- und Entladung des Speichers. Man differenziert in Kurzzeitspeicher, welche Wärme oder andere zu speichernde Energien einige Stunden bis Tage speichern, und Langzeitspeicher, welche die Energie bis zu mehreren Monaten, das heißt saisonal, speichern können. Die technischen Anlagen der Speicherung unterschieden sich hierbei. Die gespeicherten Energiemengen sind bei einem Kurzzeitspeicher viel geringer als bei einem Langzeitspeicher, weswegen sie für die weiteren Untersuchungen nicht in Betracht gezogen werden. Gleichzeitig verändern sich mit der Dauer der Speicherung die Lade- und Entladeleistungen. 142 Die Eigenschaften der verschiedenen Speichertechnologien sind in Tabelle 2-3 aufgeführt. Deutliche Unterschiede zeigen sich in den Speicherkapazitäten, den Energiedichten, den Speicherdauern und den Kosten der Speicher. Die Un‐ terschiede sind durch die verschiedenen Entwicklungsstände der Speichertech‐ nologien zu erklären. Wie in Tabelle 2-3 dargestellt, ist die spezifische Wärme‐ speicherkapazität 143 von Wasserspeichern in der Regel höher als bei latenten oder thermochemischen Speichern, jedoch liegt die Effizienz auf Grund der deutlich geringeren Energiedichte unterhalb der möglichen Werte der anderen Systeme. Auf der anderen Seite sind die relativen Baukosten für Wärmespeicher mit einem sensiblen Speichermaterial deutlich niedriger. 144 Auf Grund des Tem‐ peraturunterschiedes zwischen dem Speichermedium und der Umgebung ist bei diesen Speichern auf die Wärmedämmung besonders zu achten. 145 Zusätzlich 49 2.3 Wärmespeicher <?page no="50"?> 146 Vgl. Rundel et al. 2013 147 Eigene Darstellung nach Hauer et al. 2013, S. 17 148 Vgl. Fisch 2005, S. 11 dazu stellt das optimale Oberflächen-Volumen-Verhältnis einen Erfolgsfaktor dar. 146 Spei‐ cher‐ tech‐ nologie Spei‐ cherprinzip Leis‐ tung Wärmekapa‐ zität Spei‐ cher‐ dauer Energiedichte Effi‐ zienz Le‐ bens‐ dauer Kosten MW MWh Zeit kWh/ t kWh/ m³ % Zy‐ klen‐ zahl $/ kWh €/ kWh- Nutzen Sen‐ sible Was‐ ser‐ spei‐ cher Ther‐ misch < 10 < 100 Stunde - Jahr 10 - 50 < 60 0,5 - 0,9 ~ 5.000 0,1 - 13 0,01 La‐ tente Wär‐ me‐ spei‐ cher (PCM) Ther‐ misch < 10 < 10 Stunde - Woche 50 - 150 < 120 0,75 - 0,9 ~ 5.000 13 - 65 1,3 - 6 Ther‐ mo‐ che‐ mische Spei‐ cher (TCS) Ther‐ misch <1 < 10 Stunde - Woche 120 - 250 120 - 250 0,8 - 1 ~ 3.500 10 - 130 1 - 5 Tabelle 2-3: Typische Eigenschaften der Speichertechnologien 147 Sensible Wärmespeicher basieren auf der Energieaufnahme und -abgabe durch Temperatur-änderung des Speichermediums. 148 Dazu können als Speicherme‐ dien sowohl feste Stoffe, wie zum Beispiel Beton, oder flüssige Stoffe, wie bei‐ spielsweise Wasser, dienen. Zu den sensiblen Wärmespeichern werden die Bau‐ arten Behälter-, Erdbecken-, Erdsonden- und Aquiferwärmespeicher gezählt. Auch Kies-Wasser-Gemische sind in sensiblen Wärmespeichern zum Beispiel als Behälter- oder Beckenspeicher möglich. Im Fokus der weiteren Bearbeitung werden Behälter-wärmespeicher stehen, da diese weitgehend unabhängig von den geologischen und hydrogeologischen Bodenverhältnissen vor Ort errichtet werden können. Aufgrund ihrer Bauweise und des verwendeten Speicherme‐ diums Wasser können sie darüber hinaus risikoarm betrieben und einfach in‐ 50 2 Theoretische Grundlagen <?page no="51"?> 149 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 537 150 Vgl. Mehling et al. 2009 151 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 538 152 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 538 153 Vgl. Deutsche Energie Agentur 2012, S. 16 standgehalten werden. Der einfache Rückbau und die moderaten Investitions‐ kosten sind Vorteile des Speichermediums Wasser. Latente Wärmespeicher beruhen auf dem Prinzip der Wärmeaufnahme und -abgabe durch Phasenwechsel. Dieser kann von fest zu flüssig oder von flüssig zu gasförmig und umgekehrt erfolgen. Dabei kommen phase change materials (PCM), das heißt Materialien, welche ihren Aggregatszustand verändern können, zum Einsatz. Bei der Aggregatszustandsänderung von fest zu flüssig ist die Volumenänderungen im Gegensatz zu flüssig zu gasförmig meist gering (< 10 %), so dass diese in die Konstruktion einbezogen werden können. 149 Ein Bei‐ spiel für Latentwärmespeicher sind Eisspeicherheizungsanlagen, in denen Wasser zu Eis gefriert und wieder taut. Durch diesen Vorgang kann Wärme aufgenommen oder abgegeben werden. Im Fokus der derzeitigen Untersu‐ chungen steht die Einbindung von PCM in die Gebäudehülle, so dass in inner‐ städtischen Bereichen der Platzbedarf reduziert wird. 150 Ein Vorteil von Latentwärmespeichern liegt in der höheren Energiedichte, so dass sie mehr thermische Energie bei geringerer Temperaturänderung speichern können. Dies begünstigt eine kompakte Bauweise. Die Temperatur beim Be- und Entladen bleibt dabei konstant. Die Pumpfähigkeit des Speichermediums ist un‐ abhängig vom Aggregatszustand, so dass die Transportfähigkeit von Wärme ermöglicht wird. 151 Jedoch sind die Investitionskosten für diese Speicherart, wie Tabelle 2-3 zeigt, höher als bei sensiblen Wärmespeichern. Die dritte Art von Wärmespeichern sind thermochemische Speicher, welche auf zwei Prozessarten beruhen können. Zum einen steht die Möglichkeit von Sorptionsspeichern zur Verfügung, zum anderen können reversible chemische Verbindungen genutzt werden. Bei der Sorption kann auf Silicatgele oder Zeo‐ lithe als Träger zurückgegriffen werden. Die Wärme wird meist über Wasser‐ dampf in den Speicher eingeleitet, welcher sich in diesem an das Sorptionsma‐ terial anlagert. Sorption ist bei der Speicherung ein physikalischer Prozess. Die Technologie eignet sich bei der Nutzung von industrieller Abwärme. 152 Sie findet ebenfalls Anwendung bei Adsorptionswärmepumpen, welche Zeolithen als Speichermaterial beinhalten. Reversible chemische Verbindungen als Wärme‐ speicher beruhen auf der molekularen Bindungsenergie. 153 Bei Speichern mit chemisch reversiblen Verbindungen werden die Reaktionsprodukte getrennt, so dass diese einzeln gespeichert werden können. Die thermische Energie bei der 51 2.3 Wärmespeicher <?page no="52"?> 154 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 538 155 Eigene Darstellung in Anlehnung an Ochs 2013, S. 6. Warmes Wasser weiß, kaltes Wasser schwarz Entladung des Speichers entsteht durch eine exotherme Reaktion. Grundsätzlich haben die thermochemischen Speicher die höchste Speicherdichte der verschie‐ denen Wärmespeicher. 154 Diese Speicherart verfügt über große Entwicklungs‐ potenziale, eine Marktreife ist derzeit jedoch nicht erreicht. Auf Grund der vorgestellten Vorteile sollen im Folgenden sensible Wärme‐ speicher im Rahmen der Untersuchung näher vorgestellt werden. 2.3.2 Systeme zur sensiblen Wärmespeicherung Sensible Wärmespeichersysteme stehen, wie im vorherigen Abschnitt bereits erläutert, als verschiedene Anlagensysteme zur Verfügung. Einen Überblick zu Behälter-, Erdbecken-, Erdsonden- und Aquiferwärmespeicher gibt Abbildung 2-14. Es zeigen sich unterschiedliche Bau- und Funktionsweisen, die in den fol‐ genden Abschnitten erläutert werden. Abbildung 2-14: Übersicht der Speicherarten zur sensiblen Wärmespeicherung 155 52 2 Theoretische Grundlagen <?page no="53"?> 156 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 548 157 Vgl. Marx et al. 2011, S. 1995 158 Vgl. Marx et al. 2011, S. 1996 159 Vgl. Ochs 2007, S. 32 2.3.2.1 Behälterwärmespeicher In Behälterwärmespeichern wird Warm- und Heißwasser in Behältern aus Ort‐ beton oder Betonfertigteilen, Stahl oder Kunststoff gespeichert. In der Entwick‐ lung werden unterschiedliche Baustoffe untersucht, welche einen Verzicht auf Auskleidungen durch Stahl und weitere Abdichtungen ermöglichen. Dabei stehen insbesondere hochfester und ultrahochfester Beton sowie spezielle was‐ serundurchlässige Stahlbetone im Fokus der Untersuchung. Die Speicher können unterschiedlich gebaut werden. Ein oberirdischer, ein unterirdischer, ein halbversenkter oder freistehender Speicher ist möglich. 156 Der Einbau in das Erdreich ist auf Grund der landschaftsarchitektonischen Einbindung zu bevor‐ zugen. Die Wände und die Bodenplatte sollten gedämmt werden, um die Wär‐ meverluste durch die Außenbauteile gering zu halten. Die Wärmeverluste sind bei der Dimensionierung zu berücksichtigen. So zeigen die aktuellen Erfah‐ rungen, dass das Oberflächen-Volumenverhältnis berücksichtigt werden muss, in dem größere Speichervolumina und eine geeignete Formgebung der Speicher genutzt werden. Bei Behälterwärmespeichern muss auf Grund des Speicherme‐ diums Wasser und dessen Temperaturschichtung im Speicher auf die internen Wärmeverluste geachtet werden. Diese sind durch geeignete Be- und Entlade‐ vorrichtungen möglichst gering zu halten. Die Baukosten können basierend auf den großen Dimensionen und des Materialeinsatzes erheblich steigen. Gleich‐ zeitig müssen statische Berechnungen durchgeführt werden. 157 2.3.2.2 Erdbeckenwärmespeicher Erdbeckenwärmespeicher werden meist mit einem Kies/ Wasser-Gemisch be‐ füllt, können jedoch überdies als reine Wasserspeicher betrieben werden. Der Speicher wird in Form einer Grube mit künstlichem oder natürlichem Bö‐ schungswinkel gebaut. Dabei wird die Wasser- und Wasserdampfdichtigkeit durch Kunststoffbahnen sichergestellt. Alle Außenbauteile, das heißt Wände, Boden und Deckel, werden mit Wärmedämmung isoliert, um eine ausreichende Wärmedämmung zu gewährleisten. 158 Der Wandaufbau muss dabei die Wasser- und Wasserdampfdichtigkeit, die Wärmespeicherung, das Verhindern von Ein‐ dringen von Feuchtigkeit und die Versagenssicherheit garantieren. 159 Die Abdeckung kann selbsttragend oder schwimmend erfolgen. Die Bauarten unterscheiden sich in den Baukosten und den zusätzlichen Einbauten. Dadurch 53 2.3 Wärmespeicher <?page no="54"?> 160 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 551 161 Wärmekapazität von Wasser: 4,19 kJ/ kgK, Wärmekapazität Kies: 2,8 kJ/ kgK, vgl. Man‐ gold und Dohna 2018 162 Vgl. Marx et al. 2011, S. 1996 163 Marx et al. 2001, S. 1996 164 Marx et al. 2001, S. 1996 165 Vgl. Dietze 2012, S. 15 166 Erdkollektoren werden im Gegensatz zu Erdsonden horizontal in das Erdreich mit einer geringen Einbautiefe installiert. können sich Unsicherheiten und vermehrte Wärmebrücken bei den Be- und Entladevorrichtungen ergeben. 160 Allgemein weisen Erdbeckenspeicher mittlere Baukosten auf und können er‐ heblich größer gebaut werden als Behälterspeicher. Gleichzeitig lassen sich durch das Speichermedium Kies/ Wasser niedrigere Wärmekapazitäten fest‐ stellen, so dass im Vergleich zu einem Wasserbehälterspeicher ein größerer Speicher benötigt wird. 161 Leckagen können wegen der Bauweise nur unter er‐ heblichen Aufwand behoben werden. 162 2.3.2.3 Erdsondenwärmespeicher Erdsondenwärmespeicher speichern die Wärme im vorhandenen Erdreich. Gut geeignet ist hierfür ein wassergesättigtes Tongestein, da dieses eine hohe Wär‐ mekapazität (3,2 kJ/ m³K) und eine geringe Wasserdurchlässigkeit besitzt. Die Einleitung der Wärme in das Erdreich erfolgt über Rohre. Bei der Verwendung von Erdsondenspeichern muss beachtet werden, dass genehmigungsrechtliche Bestimmungen eingehalten werden müssen, so dass diese Speicherform nicht überall anzuwenden ist. 163 Um die Wärmeverluste zu minimieren sollten die Speicher, wie in Abbildung 2-14 dargestellt, so angeordnet werden, dass sich der wärmste Bereich im Zentrum des Speichers befindet. 164 Der Vorteil des Spei‐ chertypes liegt insbesondere in seinen niedrigeren Baukosten und in der Er‐ weiterbarkeit. Somit kann der Speicher bei einer baulichen Erweiterung des Gebäudes vergrößert werden. Im Vergleich zu Behälter- oder Beckenspeichern ist die volumenspezifische Wärmekapazität jedoch geringer. 165 Neben Erd‐ sonden können Erdkollektoren 166 zum Einsatz kommen. Jedoch liegt bei diesen auf Grund der geringeren Einbautiefe die Effizienz deutlich niedriger. Bei ge‐ nehmigungsrechtlichen Vorgaben kann dies jedoch eine Alternative sein. 2.3.2.4 Aquiferwärmespeicher Die vierte Art von sensiblen Wärmespeichern sind Aquiferwärmespeicher. Hierbei wird die Wärme in das vorhandene Grundwasser eingeleitet. Die 54 2 Theoretische Grundlagen <?page no="55"?> 167 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 551 168 Es ergibt sich ein Brunnensystem. 169 Vgl. Sterner und Stadler 2014, S. 551 170 Vgl. Marx et al. 2011, S. 1996 171 Die Wärmespeicher in Friedrichshafen und Hamburg werden in der ersten Generation zu‐ sammengefasst. Aquifer werden von wasserundurchlässigen Aquitarden oder Aquituden be‐ grenzt werden. Es wird unterschieden in: 167 ■ Poren-Grundwasserleiter: Sand, Kies ■ ■ Kluft-Grundwasserleiter: Sand, Kalkstein, Basalt ■ ■ Karst-Grundwasserleiter: Kalkgestein ■ Zur Speicherung der über Bohrlöcher eingeführten Wärme werden das Grund‐ wasser und umliegende Gesteinsschichten genutzt. 168 Durch einen Wärmetau‐ scher kann die Wärme genutzt werden. Vorteile von Aquiferspeichern liegen in der mehrfachen Nutzung, beispielsweise der Beheizung und Kühlung von Ge‐ bäuden, sowie in der hohen Effizienz des Systems. Probleme können durch Ver‐ schlammungen und mögliche Eisenablagerungen entstehen. 169 Die Baukosten sind geringer als bei den anderen Speicherarten. Diese Spei‐ cher können jedoch nur in exponierten Lagen mit speziellen Randbedingungen ausgeführt werden. Die maximalen Beladetemperaturen sind auf Grund des Schutzes des Grundwassers begrenzt, so dass in der Regel eine Wärmepumpe installiert werden muss. 170 Dies bedeutet weitere Kosten für das System. Dem‐ nach liegen die Wärmekapazitäten nur im mittleren Bereich. Auf Grund der zahlreichen Vorteile und insbesondere der weitgehenden Un‐ abhängigkeit der lokalen Voraussetzungen wird festgelegt, dass für die weiteren Untersuchungen ein Behälterwärmespeicher gewählt wird. 2.3.3 Anwendungsbeispiele von Behälterwärmespeichern Im folgenden Abschnitt wird die technische Weiterentwicklung von Behälterwärme‐ speichern in Deutschland seit den 1990er Jahren aufgezeigt. Die Speicher lassen sich dabei nach Art der Ausführung in drei Generationen unterteilen. Jede Generation soll nachfolgend kurz erläutert und dargestellt werden. 171 In den Projekten Fried‐ richshafen, Hamburg, Hannover und München wurden auftretende Hindernisse überarbeitet, neue Konstruktionen erprobt und neben der Weiterentwicklung des Speichers zusätzlich ein Fokus auf das Gesamtsystem und die jeweilige Einbindung darin gelegt. Eine Übersicht der wichtigsten Kenndaten wird in Tabelle 2-4 ge‐ geben. Die Unterschiede in allen Kenndaten sind dabei groß. 55 2.3 Wärmespeicher <?page no="56"?> 172 Eigene Darstellung in Anlehnung an Dietze 2012, S. 22 Kenndaten Behälterwärmespeicher Projekt Friedrichs‐ hafen Hamburg- Bramfeld Hannover- Kronsberg München- Ackermann‐ bogen Jahr der Inbetrieb‐ nahme 1996 1996 2000 2007 Speichermedium Heißwasser Heißwasser Heißwasser Heißwasser Speichervolumen in m³ 12.000 4.500 2.750 5.700 Kollektorfläche in m² 4.051 2.920 1.473 2.761 beheizte Wohn‐ fläche in m² 35.000 14.800 2.360 30.400 Auswertungszeit‐ raum Ø aus 1997 - 2007 Ø aus 2003 - 2008 Ø aus 2001 - 2009 Ø aus 2007 - 2009 Belademenge in MWh/ a 659 729 312 908 Entlademenge in MWh/ a 287 324 186 739,5 Speicherwärme‐ verluste in MWh/ a 371 412,5 125,66 204 Differenz Wärme‐ inhalt im Speicher in MWh/ a 1,0 - 7,5 0,34 - 35,5 Speichernut‐ zungsgrad in % 43,55 44,44 59,62 81,44 Planwert Spei‐ chernutzungsgrad in % k. A. 89,24 80,40 k. A. Gesamtwärmebe‐ darf in MWh/ a 2.628,70 1.843 709 1.806,50 Tabelle 2-4: Kenndaten Pilotprojekte in Deutschland mit Behälterwärmespeichern 172 56 2 Theoretische Grundlagen <?page no="57"?> 173 Vgl. Stryi-Hipp et al. 2007, S. 106 174 Auf Basis der Erkenntnisse der bisherigen Pilotprojekte in Friedrichshafen, Hannover und München. Probleme der Anlagen resultierten aus zu hohen Netzrücklauftemperaturen, einer Durchfeuchtung beziehungsweise dem Versagen der Dämmung und einer mangelnden Temperaturschichtung im Speicher und somit einer geringen Effi‐ zienz. 173 Eine grundsätzliche Machbarkeit der saisonalen Wärmespeicherung in Quar‐ tieren in Deutschland konnte festgestellt werden. Für einen effizienten Betrieb sollten die folgenden Rahmenbedingungen eingehalten werden: ■ Mindestgröße der Versorgungseinheit sollte circa 200 Wohneinheiten be‐ ■ tragen, 174 ■ die Haustechnik muss zwingend mit dem Speicher und der Solarthermie‐ ■ anlage abgestimmt werden, ■ eine gründliche Vorplanung verhindert Baufehler und somit Kostenstei‐ ■ gerungen im Bau und Effizienzsenkungen im Betrieb. Neben den nationalen Pilotprojekten existieren internationale Forschungen zur Wärmespeicherung, insbesondere in Nordeuropa. Tabelle 2-5 zeigt, dass die Entwicklung von Behälter- und Erdbeckenwärmespeichern seit 1978 erfolgt. Bislang konnte die reibungslose technische Machbarkeit und insbesondere die wirtschaftliche Realisierbarkeit nicht gewährleistet werden. Bei nationalen Pi‐ lotprojekten wurden grundsätzlich Forschungs- und Förderungsmittel benötigt. Eine Markteinführung ist unter diesen Umständen nicht möglich. Somit ist es unumgänglich die Investitions- und Betriebskosten weiter zu senken. 57 2.3 Wärmespeicher <?page no="58"?> 175 Eigene Darstellung in Anlehnung an Dietze 2012, S. 20 Land Projekt Jahr der Erstellung Art des Wärmespeichers V in m³ Schweden Studsvik 1978 Behälterwärmespeicher 800 Schweden Lambohov 1980 Behälterwärmespeicher 10.000 Dänemark Lyngby 1983 Modularer Aufbau 540 Schweden Växjö 1987 Erdbeckenwärmespeicher 1.000 Schweden Särö 1989 Stahlbehälter in Erdbecken 640 Schweden Malung 1989 Erdbeckenwärmespeicher 1.000 Dänemark Herlev 1991 Erdbeckenwärmespeicher 3.000 Deutsch‐ land Rottweil 1994 Behälterwärmespeicher 600 Dänemark Ottrupgaard 1995 Erdbeckenwärmespeicher 1.500 Deutsch‐ land Friedrichs‐ hafen 1996 Behälterwärmespeicher 12.000 Deutsch‐ land Hamburg 1996 Behälterwärmespeicher 4.500 Deutsch‐ land Jülich 1996 Erdbeckenwärmespeicher 2.500 Deutsch‐ land Hannover 2000 Behälterwärmespeicher 2.750 Deutsch‐ land Attenkirchen 2001 Behälterwärmespeicher 500 Dänemark Lyngby 2002 Erdbeckenwärmespeicher 500 Dänemark Marstal 2003 Erdbeckenwärmespeicher 10.000 Deutsch‐ land München 2007 Behälterwärmespeicher 5.700 Tabelle 2-5: Historischer Überblick Wärmespeicher in Europa 175 2.3.3.1 Erste Generation: Wärmespeicher Friedrichshafen Der Wärmespeicher in Friedrichshafen-Wiggenhausen wurde im Jahr 1996 er‐ richtet. Als einer der ersten realisierten Wärmespeicher in Deutschland wurde 58 2 Theoretische Grundlagen <?page no="59"?> 176 Vgl. Morgenbrodt 2008, S. 5 177 Eigene Darstellung nach Schmidt et al. 2003, S. 7 178 Vgl. Morgenbrodt 2008, S. 6 mit ihm die technische Machbarkeit nachgewiesen. Er versorgt ein Wohngebiet mit circa 35.000 m² Wohnfläche und hat ein Volumen von 12.000 m³. 176 Die Konstruktion besteht aus einem drucklosen Stahlbetonbehälter in Form eines Zylinders mit aufgesetztem Kegelstumpf mit einer Höhe von 20 m und einem Durchmesser von 33 m. Der schematische Speicherquerschnitt und der Wandaufbau sind in Abbildung 2-15 dargestellt. Abbildung 2-15: Speicherquerschnitt und -wandaufbau Wärmespeicher Friedrichshafen 177 Die Speicherhülle aus Stahlbeton wurde mit einer inneren Edelstahlabdichtung errichtet. Diese stellt die Wasserdampfdichtigkeit sicher. Der Speicher ist seitlich und am Deckel mit Mineralwolle gedämmt, welche sich im laufenden Betrieb als ungeeignet für den Einsatz bei Wärmespeichern zeigte. Die Wärmegewinnung erfolgt über Solarkollektoren. Diese wurden auf den Dachflächen der Wohnhäuser aufgeständert und in die Dächer integriert. Bei einer integrierten Bauweise sind die Investitionskosten niedriger, da die „Solar Roofs“ neben der solarthermischen Funktion zusätzlich die Funktion der Dach‐ haut einnehmen, so dass Synergieeffekte genutzt werden können. Das Wärme‐ netz besteht aus vier Leitern, welche sich in das Kollektor- und das Wärmever‐ teilnetz unterteilen. Eine Besonderheit des Nahwärmenetzes in Friedrichshafen mit dem Langzeitwärmespeicher liegt in der Unterteilung der Bauabschnitte. Nur der erste und der zweite Bauabschnitt sind mit Solarkollektoren ausge‐ stattet. Diese wurden zeitversetzt errichtet. Der dritte Bauabschnitt ist nur an das Netz angeschlossen, soll dieses aber nicht mit zusätzlicher Solarthermie versorgen. Dieser Abschnitt sollte im Jahr 2017 fertiggestellt werden. 178 Die Investitionskosten für den Wärmespeicher betrugen circa 1,5 Millionen €. Die spezifischen Kosten liegen im Betrachtungsjahr 1996 bei 128,50 €/ m³. Die 59 2.3 Wärmespeicher <?page no="60"?> 179 Vgl. Morgenbrodt 2008, S. 6 180 Vgl. Morgenbrodt 2008, S. 13-14 181 Vgl. Walkenbach 2004, S. 5 182 Vgl. Walkenbach 2004, S. 11 Kosten wurden zu einem erheblichen Teil von staatlicher und privater Förde‐ rung getragen. 179 Im Betrieb sind große Mängel bei diesem Wärmespeicher deutlich geworden. Diese führten zu Speicherverlusten: ■ Temperaturabgabe durch fehlende Dämmung am Speicherboden, da sich ■ keine Temperatursättigung im Boden einstellte, ■ Mineralwolle durchfeuchtete, wodurch die Dämmwirkung sank, ■ ■ hohe Speicherverluste durch zu hohe Rücklauftemperaturen, so dass das ■ Speichervolumen nicht optimal genutzt werden konnte. Für eine Ertragsmaximierung muss auf eine optimale Ausrichtung der Solarkollek‐ toren geachtet werden. Die unterschiedlichen Bauabschnitte führten zu verschie‐ denen Herstellern der Hausübergabestationen. Dies wirkte sich negativ auf die Auslastung des Speichers aus. Abschließend musste festgestellt werden, dass so‐ wohl die Anlagentechnik als auch die Gebäudestandards optimiert werden müssen, um einen effizienten Einsatz des Wärmespeichers zu gewährleisten. 180 2.3.3.2 Zweite Generation: Wärmespeicher Hannover Der Wärmespeicher in Hannover-Kronsberg wurde anlässlich der Weltausstel‐ lung Expo im Jahr 2000 errichtet. Sein Volumen beträgt 2.750 m³. Er versorgt eine Wohn- und Nutzfläche von circa 2.360 m². 181 Im Gegensatz zu der ersten Speichergeneration besteht seine Hülle nicht aus Stahlbeton mit einer Edelstahlauskleidung, sondern aus Hochleistungsbeton (HLB). Diesem wurde Silicastaub beigemischt, um eine statische und dichtende Wirkung zu erreichen. Dadurch sollten die Investitionskosten gesenkt werden. Auf Grund des Zeitdrucks bei der Planung und des Baus und den schwierigen Baugrundverhältnissen konnte dies in Hannover jedoch nicht erreicht werden. Der Durchmesser des Speichers in Form eines Zylinders mit aufgesetztem Ke‐ gelstumpf beträgt 19 m, die Höhe 11 m. 182 60 2 Theoretische Grundlagen <?page no="61"?> 183 Eigene Darstellung nach Schmidt et al. 2003, S. 11 184 Vgl. Walkenbach 2004, S. 11 185 Vgl. Walkenbach 2004, S. 19 Abbildung 2-16: Speicherquerschnitt und -wandaufbau Wärmespeicher Hannover 183 Die Wärmedämmung musste wasserbeständig sein, da durch den Hochleis‐ tungsbeton jährlich circa 4 l/ m³ Wasserverlust entsteht. Erstmals wurde hierbei Blähglasgranulat für die Dämmung der Decke und der Wände eingesetzt. Zu‐ sätzlich wurde eine Dampfsperre zwischen der Betonwand und der Dämmung verbaut. Die Schichtdicke der Dämmung nimmt mit der Höhe des Speichers zu. 184 Für eine effizientere Be- und Entladung des Speichers wurden drei Lade‐ ebenen installiert, so dass die Wasserentnahme und -befüllung temperaturab‐ hängig durchgeführt werden kann. Das Wärmenetz besteht wie in Friedrichshafen aus zwei Leitungskreisen. Das Kollektorsammelnetz bringt die Wärme von den Kollektoren zur Heizzentrale. Dort kann sie entweder in den Speicher geleitet werden oder zur direkten Nut‐ zung bereitgestellt werden. Die Nachheizung des Quartiers erfolgt mittels Fern‐ wärme. Durch verspätete Planungsentscheidungen mussten die „Solar Roofs“ in Han‐ nover auf Notdächer aufgebracht werden. Dies führte zu einer schlechten Aus‐ nutzung der solarthermischen Potenziale. Die Investitionskosten des Wärmespeichers betrugen circa 770.000 €. 185 Somit liegen die spezifischen Kosten im Betrachtungsjahr 2000 bei 279 €/ m³ und damit höher als in Friedrichshafen. Die verwendeten Materialien und Techniken konnten beim Wärmespeicher in Hannover weiterentwickelt werden. Jedoch führten mangelhafte Planungs‐ leistungen und eine zu kurze Planungszeit zu erheblichen Mängeln: ■ Baukosten konnten auf Grund der kurzen Planungszeit und fehlender ■ Optimierungsplanung nicht essentiell gesenkt werden, 61 2.3 Wärmespeicher <?page no="62"?> 186 Vgl. Bollin et al. 2013, S. 103 187 Vgl. Hauer et al. 2013, S. 75-77 188 Eigene Darstellung nach Mangold et al. 2008, S. 44 ■ mangelnde Bauvorbereitung, insbesondere in Bezug auf den Untergrund, ■ führte zu einer weiteren Erhöhung der Baukosten, ■ die Bauzeit im Winter führte zu gesteigerten Kosten, ■ ■ durch große Unsicherheiten im Vorfeld konnte der Speicher nicht ■ optimal geplant werden (beispielsweise durch die Verkleinerung des Baufeldes), ■ erhebliche Ertragsausfälle durch Undichtigkeiten im Kollektorkreis. ■ 2.3.3.3 Dritte Generation: Wärmespeicher München Das Pilotprojekt „Solare Nahwärme Ackermannbogen“ in München ist im Jahr 2007 in Betrieb gegangen und zählt zu der dritten Generation von Wärmespei‐ chern. Der Speicher besitzt ein Volumen von 5.700 m³ und versorgt ein Gebiet mit 30.400 m² Geschossfläche, aufgeteilt auf 300 Wohnungen. 186 Im Gegensatz zu den Pilotprojekten in Friedrichshafen und Hannover wurden für den Bau Betonfertigteile eingesetzt, die die Projektkosten senken sollten. Die Fertigteile besitzen eine innere Edelstahlauskleidung, welche nach dem Einbau überlappend verschweißt wurde. Diese gewährleistet die Wasserdampf‐ dichtigkeit. Die Fertigteile werden nach ihrem Einbau vorgespannt. Erstmals wurde der Speicherboden gedämmt, um die Wärmeverluste zu minimieren. Zum Einsatz kam hierbei Schaumglasschotter. Wände und Decke des Speichers sind wie in Hannover mit Blähglasgranulat gedämmt. Die Höhe des Speichers in Form eines Zylinders mit zwei aufgesetzten Kegelstümpfen beträgt 16 m, der Durchmesser 26 m. Damit wurde ein in Bezug auf die Speichergeometrie opti‐ males Oberflächen-Volumen-Verhältnis von 0,29 m²/ m³ erreicht. 187 Abbildung 2-17: Speicherquerschnitt und -wandaufbau Wärmespeicher München 188 62 2 Theoretische Grundlagen <?page no="63"?> 189 Vgl. Bollin et al. 2013, S. 104-105 190 Vgl. Zeller 2013, S. 34 191 Vgl. Mangold et al. 2012, S. 65-67 Um das Temperaturniveau im Wärmespeicher sicherzustellen, wurde ein Schichtlader im Speicher installiert. Gleichzeitig sorgt eine Absorptionswärme‐ pumpe für eine effiziente Nutzung des Wärmespeichers. Das Quartier ist für die Spitzenlastversorgung an das Fernwärmenetz angeschlossen. Die Gebäude wurden für eine Optimierung der Netzrücklauftemperaturen energetisch ange‐ passt. Dafür wurde ein verbesserter Wärmeschutz im Vergleich zum damaligen EnEV-Standard geplant und die Heizungen und Übergabestationen optimiert. 189 Die Kosten des Speichers konnten durch den Einsatz der Fertigteile im Vergleich zu vorherigen Speichern in Ortbetonbauweise gesenkt werden. So betragen die ge‐ samten Investitionskosten des Wärmespeichers 857.000 €. 190 Die spezifischen Kosten konnten im Betrachtungsjahr 2007 auf 150 €/ m³ gesenkt werden. Der Speicher weist eine sehr gute Schichtung auf, so dass der Aufbau positiv gewertet werden kann. Dennoch traten im Pilotprojekt München ebenfalls Pro‐ bleme auf: ■ der solare Deckungsanteil konnte nicht erreicht werden, da die Kollek‐ ■ torkenndaten nicht mit den tatsächlichen erzielbaren Werten überein‐ stimmen, ■ Undichtigkeiten der Kollektoren führen zu Ertragsminderungen, ■ ■ Probleme des Schichtladers und somit der optimalen Verteilung des Was‐ ■ sers, ■ Ausfall der Temperatursensoren, ■ ■ Fehlerhafte Funktion der Absorptionswärmepumpe, insbesondere durch ■ falsche Auslegung und Programmierung. Die Probleme der zu hohen Netzrücklauftemperaturen, welche die Wärmebilanz verringern, konnten in München durch die fachgerechte Planung der Gebäude verhindert werden. 191 2.3.4 Zusammenfassung der Grundlagen der Wärmespeicher Aus den Ausführungen in diesem Abschnitt zeigt sich eine deutliche Entwick‐ lung der Geometrie und der baukonstruktiven Ausführung von saisonalen Be‐ hälterwärmespeichern. Die Ziele liegen dabei auf der Reduktion der Wärme‐ verluste durch geeignete baukonstruktive und technische Maßnahmen, die Anpassung an unterschiedliche Randbedingungen sowie in der Reduktion der Speicherinvestitionskosten. 63 2.3 Wärmespeicher <?page no="64"?> 192 Der Begriff Tasse bezeichnet einen radialen Diffusor. Vgl. Lohse et al. 2009, S. 20 193 Eigene Darstellung in Anlehnung an Schmuck 2017, S. 23 Dabei können die Entwicklungen zusammengefasst der Tabelle 2-6 ent‐ nommen werden. Erste Generation Zweite Genera‐ tion Dritte Generation Pilotprojekt (Inbetriebnahme) Friedrichshafen (1996), Hamburg (1996) Hannover (2000) München (2007) Speicherkon‐ struktion Stahlbetonbehälter (Ortbeton) Stahlbetonbehälter (WU-Beton) Stahlbetonbehälter (vorgespannte Fer‐ tigteilkonstruk‐ tion) Abdichtung Edelstahlbleche, verschweißt Ultrahochfester Faserfeinbeton Edelstahlbleche, verschweißt Wärmedämmung Wand und Deckel, Steinwolle Wand und Deckel, Blähglasgranulat in Gewebesäcken Boden: Schaum‐ glasschotter; Wand und Deckel: Blähg‐ lasgranulat in Membranschalung Be- und Entlade‐ system Obere und untere Tasse 192 Obere, mittlere und untere Tasse Schichtbelade‐ system über Tassen mit automatischer Höhenregulierung Tabelle 2-6: Technologieentwicklung Behälterwärmespeicher in Deutschland 193 Für die weiteren Untersuchungen soll auf Grund der Vorteile im Vergleich zu vorherigen Speicherbauten und der technischen Entwicklung ein Behälterwär‐ mespeicher mit einem baukonstruktiven Aufbau in Anlehnung an den Wärme‐ speicher in München angenommen werden. 2.4 Lebenszyklusphasen von Bauprojekten Im Bausektor ist die Betrachtung des Lebenszyklus von Gebäuden und Bauwerken ein fester Bestandteil der Planung und wird in der Immobilien- und Projektentwick‐ lung angewendet. Dabei wird gemäß Abbildung 2-18 in unterschiedliche Lebenszy‐ klusphasen von Bauprojekten und Immobilien unterschieden. 64 2 Theoretische Grundlagen <?page no="65"?> 194 Eigene Darstellung in Anlehnung an Kochendörfer et al. 2018, S. 6., Litau 2015, S. 19, Preuß et al. 2016, S. 11 und Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Re‐ aktorsicherheit 2014, S. 23-24 195 Vgl. Litau 2015, S. 20 196 Vgl. Kochendörfer et al. 2018, S. 6-7 Da innerhalb dieser Arbeit ein Lebenszyklusansatz für die Bewertung des Konzeptes gewählt wird, muss der Rahmen hierfür bestimmt werden. Im Sinne einer Lebenszyklusbewertung werden die einzelnen Untersuchungsschritte auf‐ einander aufbauen. In den einzelnen Abschnitten im Rahmen der Methodenbe‐ schreibung wird erneut darauf eingegangen. In der weiteren Bearbeitung soll eine Lebenszyklusbetrachtung des Nahwärmeversorgungskonzeptes mit Wohn‐ gebäuden, Solarthermie und saisonalem Wärmespeicher erfolgen. fester Bestandteil der Planung und wird in der Immobilien- und Projektentwicklung angewendet. Dabei wird gemäß Abbildung 2-18 in unterschiedliche Lebenszyklusphasen von Bauprojekten und Immobilien unterschieden. Da innerhalb dieser Arbeit ein Lebenszyklusansatz für die Bewertung des Konzeptes gewählt wird, muss der Rahmen hierfür bestimmt werden. Im Sinne einer Lebenszyklusbewertung werden die einzelnen Untersuchungsschritte aufeinander aufbauen. In den einzelnen Abschnitten im Rahmen der Methodenbeschreibung wird erneut darauf eingegangen. In der weiteren Bearbeitung soll eine Lebenszyklusbetrachtung des Nahwärmeversorgungskonzeptes mit Wohngebäuden, Solarthermie und saisonalem Wärmespeicher erfolgen. Abbildung 2-18: Lebenszyklus einer baulichen Anlage 219 Die Realisierungsphase beinhaltet die Konzeption des Projektes sowie den Bau und die Inbetriebnahme. Bereits bei der Konzeption der Immobilie sollten die Aspekte der Nachhaltigkeit, das heißt Ökonomie, Ökologie und soziale Aspekte, beachtet werden. 220 Bei 219 Eigene Darstellung in Anlehnung an Kochendörfer et al. 2018, S. 6., Litau 2015, S. 19, Preuß et al. 2016, S. 11 und Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit 2014, S. 23- 24 220 Vgl. Litau 2015, S. 20 Realisierungsphase (Planung und Realisierung) Nutzungsphase (Nutzung und Umbau) Verwertungsphase (Rückbau und Abriss) Abbildung 2-18: Lebenszyklus einer baulichen Anlage 194 Die Realisierungsphase beinhaltet die Konzeption des Projektes sowie den Bau und die Inbetriebnahme. Bereits bei der Konzeption der Immobilie sollten die Aspekte der Nachhaltigkeit, das heißt Ökonomie, Ökologie und soziale Aspekte, beachtet werden. 195 Bei der Konzeption des Projektes, der Projektentwicklung, werden verschiedene Verfahren zur Beurteilung der Vorteilhaftigkeit ange‐ wendet, wie zum Beispiel Markt- und Standortanalysen, Investitions-, Risiko- und Sensitivitätsanalysen. 196 Nach der Entscheidung für ein Projekt beginnt die Planung und Realisierung. Die Realisierungsphase wird nach der HOAI in neun 65 2.4 Lebenszyklusphasen von Bauprojekten <?page no="66"?> 197 Vgl. Preuß et al. 2016, S. 12 und Korbion et al. 2016 198 Vgl. Preuß et al. 2016, S. 12 199 Vgl. Kochendörfer et al. 2018, S. 12 200 Vgl. Schmuck 2017, S. 40-41 201 Vgl. Litau 2015, S. 21 202 Eigene Darstellung in Anlehnung an Kummert et al. 2013, S. 70 Leistungsphasen gegliedert. 197 Dieser Lebenszyklusabschnitt endet mit der In‐ betriebnahme des Gebäudes. Die Nutzungsphase ist die finanziell und zeitlich umfangreichste Phase des Lebenszyklus eines Gebäudes. 198 Der Betrieb definiert sich als Nutzen, Bedienen, Überwachen und Instandsetzen. Ein wichtiger Faktor in der Nutzungsphase sind die Leistungen für Umbau, Modernisierung, Sanierung oder Instandsetzung. Die Modernisierung ist die Verbesserung des IST-Zustand. Im Gegensatz dazu ist die Sanierung die Wiederherstellung des Soll-Zustands und der Umbau die Funk‐ tions- und Nutzungsänderungen des Objektes. 199 Die Nutzungsdauer unterteilt sich in die technische und die wirtschaftliche Nutzungsdauer, welche vonein‐ ander abweichen können. 200 Die Verwertungsphase beinhaltet den Rückbau des Gebäudes mit dem Ab‐ bruch des Baumaterials, sowie dessen Recycling und Wiederverwertung. 201 Über den Lebenszyklus eines Objektes fallen beeinflussbare Kosten an. Abbildung 2-19 zeigt schematisch den starken Einfluss der Nutzungsphase auf die Lebens‐ zykluskosten, da diese während dieser Zeit ansteigen. Diese Kosten lassen sich im zeitlichen Verlauf geringer beeinflussen. Abbildung 2-19: Schematische Darstellung der Kosten im Gebäudelebenszyklus 202 66 2 Theoretische Grundlagen <?page no="67"?> 203 Vgl. Kochendörfer et al. 2018, S. 3 204 Vgl. Ochs 2007, S. 249 und Mangold et al. 2012, S. 63 Bei Gebäuden lässt sich eine sehr lange Nutzungsdauer feststellen. So können in Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen von Immobilien Werte von bis zu 80 Jahren angenommen werden. 203 Die Nutzungsdauer von saisonalen Wärme‐ speichern wird in der Literatur mit bis zu 50 Jahren beschrieben. 204 67 2.4 Lebenszyklusphasen von Bauprojekten <?page no="69"?> 1 Kruschwitz 2014, S. 20 2 Vgl. Götze 2014, S. 40 3 Vgl. Götze 2014, S. 41 und Kruschwitz 2014, S. 5-6 4 Vgl. Kruschwitz 2014, S. 6 5 Vgl. Götze 2014, S. 42 6 Vgl. Götze 2014, S. 42 und Kruschwitz 2014, S. 19-21 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher 3.1 Grundlagen von Entscheidungsmodellen und Zielstellungen Ein Modell ist eine „abstrahierte Abbildung der Realität“, welches es auf ver‐ einfachende Weise ermöglicht diese darzustellen und die Zusammenhänge zu bewerten. 1 Ausgehend davon wurde für das Untersuchungsziel dieser Arbeit ein Modell entwickelt, so dass Handlungsempfehlungen erstellt werden können. In den nachfolgenden Untersuchungen handelt es sich um ein Entschei‐ dungsproblem. Entscheidungsmodelle charakterisieren sich durch folgende Merkmale: 2 ■ Alternativen, ■ ■ Umweltzustände, ■ ■ Ergebnisfunktionen und ■ ■ Ziele. ■ Alternativen werden in zwei Arten unterschieden. Es gibt Einzel- und Pro‐ grammentscheidungen. 3 Zu hinterfragen ist, ob Investitionen echte Alterna‐ tiven darstellen. Bei einer echten Alternative handelt es sich um eine Wahlent‐ scheidung, da die Verwendungsdauer der Investitionsobjekte feststeht. 4 Das Merkmal der Umweltzustände beschreibt bei G ÖTZ E die Situation der Unsicher‐ heit oder des Risikos der Entscheidung und muss zwingend in die Investitions‐ entscheidung einbezogen werden. 5 Die Auswirkungen der Entscheidung werden durch die Ergebnisfunktion untersucht. Dabei können monetäre und nichtmonetäre Ziele beurteilt werden. Insbesondere bei der Investitionsrech‐ nung ist auf die Quantifizierbarkeit der Konsequenzen und der daraus folgenden Bewertung zu achten. 6 Tabelle 3-1 verdeutlicht übersichtlich die vorgestellten Klassifikationen. Das Kriterium Zeit unterscheidet sich in statisch und dyna‐ <?page no="70"?> 7 Vgl. Götze, 2014, S. 46 8 Eigene Darstellung in Anlehnung an Götze 2014, S. 46 9 Siehe Abschnitt 3.2 10 Siehe Abschnitt 3.3 11 Siehe Abschnitt 3.4 12 Siehe Abschnitt 3.4.1 misch. Statische Modelle untersuchen nur einen Zeitabschnitt. Bei der Analyse mehrerer Zeitabschnitte handelt es sich um dynamische Modelle. 7 Kriterium Ausprägung (Un)Sicher‐ heit Sicherheit Unsicherheit Unge‐ wissheit Risiko Un‐ schärfe Alterna‐ tiven Einzelentscheidung Programmentscheidung absolute Vorteil‐ haftig‐ keit relative Vorteil‐ haftig‐ keit Nut‐ zungs‐ dauer Investiti‐ onszeit‐ punkt Ziele ein Ziel mehrere Ziele Zeit statisch dynamisch einstufig mehrstufig starr flexibel Tabelle 3-1: Merkmale von Entscheidungsmodellen 8 Diese theoretischen Grundlagen wurden in der Modellaufstellung für die Un‐ tersuchung der Bewertung eines nachhaltigen Wärmeversorgungssystems mit saisonalem Wärmespeicher einbezogen und in der Bearbeitung berücksichtigt. Die einzelnen Parameter des Untersuchungsmodells werden in diesem Ka‐ pitel beschrieben und erläutert. Dabei sollen die folgenden Arbeitsschritte ver‐ folgt werden: 1. Darstellung des Systemaufbaus und Entwicklung des Modells eines Ver‐ 1. sorgungsquartieres, 9 2. Energetische Bemessung und Modellierung der Gebäude, 10 2. 3. Aufstellen der Randbedingungen für die Dimensionierung der Solarther‐ 3. mieanlage und des saisonalen Wärmespeichers, 11 4. Modellierung der Solarthermieanlage und des saisonalen Wärmespei‐ 4. chers, 12 70 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="71"?> 13 Siehe Abschnitt 3.4.2 14 Siehe Abschnitt 3.5 5. Bemessung der geometrischen Daten des Wärmespeichers auf Basis der 5. Modellierung, 13 6. Beschreiben des Betreibermodells und der Stakeholder. 14 6. Das aufgestellte Modell bildet die Grundlage für die weiterführenden Untersu‐ chungen von saisonalen Wärmespeichern hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit in Kapitel 4, der sozialen Akzeptanz in Kapitel 5 und der Ökobilanz in Kapitel 6. 3.2 Systemaufbau Für die Wahl des Versorgungsquartieres stehen verschiedene Varianten zur Ver‐ fügung, wie beispielsweise Einfamilienhäuser, Mehrfamilienhäuser, Büroge‐ bäude, ländliche oder großstädtische Regionen. Darüber hinaus können Alt‐ bauten oder Neubauten betrachtet werden. Es wurde eine bestehende Bebauung gewählt, da die Ergebnisse auf einen Neubau übertragen werden können. Die Untersuchung soll an einem speziellen Bebauungsmodell durchgeführt werden. Die Randbedingungen müssen für die transparenten und strukturierten Dar‐ stellungen eingegrenzt werden. In der Untersuchung soll eine typische innerstädtische Situation in einem Wohnquartier Deutschlands dar. Es werden drei vierstöckige Mehrfamilien‐ häuser analysiert. Die Gebäude des Simulationsmodells bestehen aus drei Wohn‐ gebäudeblöcken, welche sich in sechs Gebäudeabschnitte aufteilen. Insgesamt befinden sich 216 Wohneinheiten in diesen, welche in Vier-, Drei- und Zwei‐ raumwohnungen verteilt sind. Ein Gebäudeblock hat eine Länge von 136 m und eine Breite von 12 m. Die Gebäude besitzen vier Etagen, kein Kellergeschoss und wurden in den 1960er Jahren erbaut. Zwischen den Häusern, welche U-förmig angeordnet sind, ist ausreichend Fläche in Form eines Innenhofes verfügbar, um dort einen saisonalen Wärmespeicher errichten zu können. Die Solarthermie‐ kollek-toren sollen auf den Dachflächen der Gebäude installiert werden. Die dezentrale Versorgung von Wohneinheiten im innerstädtischen Bereich wird mit diesem Vorgehen ermöglicht. Gleichzeitig gestattet die Nähe zwischen Wärmespeicher und zu versorgenden Gebäuden kurze Leitungswege. Diese verringern die Wärmeverluste in den Leitungen, so dass eine höhere Effizienz erreicht werden kann. Das Vorgehen bietet zusammenfassend mehrere Vorteile: 71 3.2 Systemaufbau <?page no="72"?> 15 Siehe dazu Abschnitt 3.3 16 Vgl. Kühne 2016, S. 111 17 Auf eine thermische Berechnung des Wärmenetzes wurde im Sinne der Übersichtlich‐ keit und der Zielsetzung verzichtet. Die gewählten Ansätze stammen aus entspre‐ chender Fachliteratur und den Ehrfahrungswerten in den Pilotprojekten. Siehe dazu Abschnitt 4.3.2 ■ Möglichkeit der Versorgung innerstädtischer Gebiete mit erneuerbaren ■ Energien wird aufgezeigt, ■ eine dezentrale Versorgungsmöglichkeit mit erneuerbaren Energien wird ■ gefunden, ■ durch die zentrale Platzierung des Wärmespeichers innerhalb des durch ■ die Gebäude begrenzten Hofes können Leitungs- und Versorgungswege kurz gehalten werden. Der Aufbau der Wärmeversorgung ist in Abbildung 3-1 dargestellt. Die solare Wärme wird über die Kollektoren aufgenommen. Diese Wärme wird in den Wärmespeicher geführt, welcher die Wärme speichert. Bei Bedarf wird die Wärme aus dem Speicher entladen und fließt in das Wärmenetz zum Endver‐ braucher. Dort wird die Wärme über die Heizungsanlage abgegeben. Der benö‐ tigte Wärmebedarf kann über den Heizwärmebedarf der Gebäude ermittelt werden. 15 Zugeschaltet ist ein Gasbrennwertkessel, der den zusätzlich benö‐ tigten Wärmebedarf abdeckt. Eine vollständige Versorgung über den Wärme‐ speicher ist wirtschaftlich und technisch nicht effektiv, da ein erheblicher Mehr‐ aufwand notwendig wird. 16 Die Höhe der einzelnen Wärmemengen ist von der Auslegung der Anlage abhängig. Für eine Umsetzung des Systems ist es not‐ wendig und unerlässlich die Wärmeverluste im Energiefluss zu beachten und bei der Planung einzubeziehen. Im Rahmen des Umfangs und der Fokussierung dieser Arbeit wurde dies bei den weiteren Untersuchungsschritten über die Be‐ rechnung der Transmissions- und Lüftungswärmeverluste der Gebäude und über pauschale Ansätze für den Wärmespeicher und das Wärmenetz berück‐ sichtigt. 17 72 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="73"?> 18 Siehe dazu Abschnitt 2.3.4 19 Der Jahresnutzungsgrad von Gasbrennwertkesseln liegt zwischen 90 % und 98 %. Vgl. Schüwer et al. 2008. S. 8 Abbildung 3-1: Schematische Darstellung der Wärmeversorgung Zur Eingrenzung der Komplexität des Systems wird der Untersuchungsrahmen auf folgende vier Komponenten begrenzt: ■ Wärmeerzeuger: Solarthermie, ausgeschlossen werden Photovoltaik und ■ Block-heizkraftwerke, sowie Kombinationen aus beiden. ■ Saisonaler Wärmespeicher: sensibler Wärmespeicher auf Wasserbasis, ■ ausgeschlossen werden latente oder thermochemische Speicher. 18 ■ Wärmeverteilung: Nahwärmenetz, auf Grund der Nähe zwischen Ge‐ ■ bäuden und Wärmespeicher kann ein Fernwärmenetz ausgeschlossen werden. ■ Gebäude: sanierte Mehrfamilienhäuser in einem bestehenden Stadtquar‐ ■ tier, ausgeschlossen werden Einfamilienhäuser, Bürogebäude und Neubau. Die Berechnung der in Abbildung 3-1 dargestellten benötigten jährlichen Gas‐ menge Q E,h für die Wärmeversorgung der Gebäude erfolgt über den Jahresnut‐ zungsgrad des Wärmeerzeugers und den notwendigen Heizwärmebedarf des Gebäudes. Im folgenden Berechnungsmodell wurde darauf auf Grund des hohen Jahresnutzungsgrades von Gasbrennwertkesseln 19 und dem Fokus auf der Be‐ wertung der Wirtschaftlichkeit des saisonalen Wärmespeichers und der Stake‐ holder verzichtet. Für die zusätzliche Wärmeversorgung mit dem Gaskessel stehen die bivalent-parallele und die bivalent-alternative Betriebsweise zur Aus‐ 73 3.2 Systemaufbau <?page no="74"?> 20 Vgl. Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e. V., BDH 2014, S. 2 21 Vgl. Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e. V., BDH 2014, S. 2 wahl. Die Auswahl wirkt sich direkt auf die Auslegung der zusätzlichen Hei‐ zungsanlage aus und beeinflusst die Kosten. Variante 1: bivalent-paralleler Betrieb Die erste Variante stellt einen parallelen Betrieb von Wärmespeicher und Gas‐ kessel dar. Dabei würde sich die zweite Heizung ab einer bestimmten Außen‐ temperatur zuschalten, beziehungsweise der Bedarf würde bis zu dem jeweiligen Deckungsgrad vom Wärmespeicher übernommen. Anschließend erfolgt die Wärmeversorgung mit dem zweiten Wärmeerzeuger. Durch diese Schaltung würde ein möglichst langer Betrieb des Wärmespeichers erzielt werden. Der zweite Wärmeerzeuger muss nur auf die Heizlast der Differenz vom Wärme‐ speicher ausgelegt werden. 20 Jedoch sind bei der Anlagenplanung detaillierte Informationen über die zeitlichen Wärmeverbräuche und die Verluste not‐ wendig. Deswegen wird diese Variante für die Projektbearbeitung nicht in Be‐ tracht gezogen. Variante 2: bivalent-alternativer Betrieb Die zweite Möglichkeit des Speicherbetriebs sieht vor, dass zunächst der Spei‐ cher vollständig entladen wird. Wenn keine Wärme im Speicher mehr für die Versorgung bereitsteht, wird die Zusatzheizung angeschaltet und diese über‐ nimmt die Wärmeversorgung vollständig. Die zweite Heizungsanlage muss auf die komplette Heizlast des Gebäudes ausgelegt werden. Jede Heizung wird in diesem Betrieb einzeln gefahren, so dass beide jeweils 100 % leisten müssen. 21 Auf Grund der erforderlichen Versorgungssicherheit und der zum Teil höheren Vorlauftemperaturen wird die Variante 2 in der folgenden Untersuchung ge‐ wählt. Für das Gesamtsystem müssen für die weiteren Untersuchungen die Lei‐ tungslängen bestimmt werden. Dabei wird unterschieden in das solare Wärme‐ netz, welches die solarthermischen Anlagen mit dem Wärmespeicher verbindet, und in das Wärmeversorgungsnetz, welches die Heizzentrale mit den Gebäuden verbindet und dort die Wärme bis zur Wärmeübergabestation im Gebäude leitet. Das solare Wärmenetz ist länger als das Wärmeversorgungsnetz, denn hierbei sind die Wege zu den Kollektoren einzuberechnen. Für die Aufstellung des zweiten Wärmerzeugers muss beachtet werden, dass der Gaskessel untergebracht werden muss. Die Auslegung und die Unterbrin‐ 74 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="75"?> 22 Vgl. EnBausa 2016 gung des Heizkessels können in verschiedene Varianten erfolgen. Es wäre bei‐ spielsweise denkbar, dass in jedem Gebäude ein Kessel für die Versorgung be‐ reitgestellt wird. Dies würde eine geringere Heizlast für die einzelnen Kessel bedeuten, jedoch erhebliche Mehrmengen bei der Anlagentechnik sowie einen baulichen Mehraufwand für die Flächennutzung. Da der Platz innerhalb der Gebäude begrenzt ist und auf Grund der vorgegebenen baulichen Gegeben‐ heiten wird vorgesehen, eine Heizzentrale neben dem Wärmespeicher zu er‐ richten. Der Gasbrennwertkessel wird in dieser Heizzentrale zentral in dem In‐ nenhof untergebracht. In dieser erfolgen gleichzeitig die Steuerung des Wärmespeichers und die allgemeine Steuerung der Heizungsanlage. 3.3 Berechnung und Dimensionierung der Gebäude Für die Gebäude werden Szenarienanalysen durchgeführt. Diese ergeben sich für das gewählte Quartiersbebauungsmodell aus verschiedenen energetischen Gebäudezuständen: ■ Szenario 0: ■ ursprünglicher Gebäudezustand (IST-Zustand), ■ Szenario 1: ■ Vollsanierung nach gesetzlichen Mindestanforderungen der EnEV 2016, ■ Szenario 2: ■ Vollsanierung mit zusätzlichen konstruktiven und anlagetechnischen Maßnahmen über EnEV 2016 Standard. Für die Szenarien wurden unterschiedliche energetische und bauliche Maß‐ nahmen angesetzt. Diese beinhalten zum Beispiel die Wärmedämmung der Ge‐ bäudehülle, den Austausch von Fenstern und Türen sowie die Modernisierung und den Ersatz der Heizungsanlage. Dabei wird die neue Wärmeversorgung vorrangig über den saisonalen Wärmespeicher ermöglicht. Bei der Auslegung des zweiten Szenarios ist eine Fußbodenheizung geplant. Diese bietet bei ge‐ ringem Platzbedarf den Vorteil niedriger Vorlauftemperaturen von 35 °C. Die gleiche Vorlauftemperatur kann bei einem Gebäude nach Mindestanforderung der EnEV 2016 nur durch eine erhebliche Steigerung der Anzahl von Heizflächen ermöglicht werden. Der Einbau einer Fußbodenheizung ist im Altbau möglich. Moderne Fußbodenheizungen sind speziell für Altbausanierungen konzipiert. Diese haben einen geringen Höhenaufbau und ein geringes Flächengewicht. 22 75 3.3 Berechnung und Dimensionierung der Gebäude <?page no="76"?> 23 Vgl. Dörner 2015 24 Die Berechnung erfolgte mittels des Programms „Energieberater 18599“ des Software‐ herstellers Hottgenroth. 25 Vgl. Gebler 2016, S. 6 26 Vgl. VDI 4661 (2014), S. 12 Der vorhandene Estrich und der Bodenbelag müssen entfernt werden. Dadurch ist es möglich, die Schallschutzanforderungen zu verbessern, da der bisherige Estrich die aktuell geltenden Schallschutzanforderungen nicht erfüllt. Die Wärmedämmung der Gebäudehülle erfolgt über eine Außendämmung. Eine Innendämmung, welche häufig zu Feuchteproblemen führt, ist in diesem Fall nicht erforderlich, da das Gebäude keinen denkmalschutzrechtlichen Be‐ stimmungen unterliegt. Bei der energetischen Berechnung werden mögliche Wärmebrücken durch die Wärmedämmung der Gebäudehülle beachtet. Bei dem höheren energetischen Standard im Szenario 2 muss für die Sanie‐ rungsmaßnahme eine Lüftungsanlage einbezogen werden. Diese erfolgt dezen‐ tral, das heißt raumweise, mit Wärmerückgewinnung. Dadurch ergeben sich keine Hindernisse auf Grund der baulichen Substanz, da keine platzintensiven Lüftungskanäle notwendig sind. Gleichzeitig werden die Anforderungen, ins‐ besondere hinsichtlich der Luftqualität und der -hygiene, eingehalten. Tabelle 3-2 zeigt eine Übersicht der Baukonstruktionen und der errechneten energetischen Kennzahlen für die Gebäude und die Varianten. 23 Für die Gebäude wurden verschiedene Kenndaten, wie in Tabelle 3-2 aufge‐ führt, ermittelt. 24 Der Primärenergiebedarf Q P (siehe Formel 1) beschreibt jene Energiemenge, welche benötigt wird, um den Endenergieverbauch und die notwendige Pro‐ zessenergie zu decken. 25 Q P = Q ℎ + Q tw • e P Legende: Q P Primärenergiebedarf [kWh] Q h Heizwärmebedarf [kWh] Q tw Trinkwasserwärmebedarf [kWh] e P Anlagenkennzahl [-] Formel 1: Primärenergiebedarfsberechnung Der Energiebedarf ist die Menge an Energie, welche zur Deckung des Energie‐ bedarfs notwendig ist. 26 Der Heizwärmebedarf Q h ist „die rechnerisch ermittelte Nutzenergiemenge, die vom Wärmeüberträger (Heizkörper, Fußbodenheizung) an den Raum abge‐ 76 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="77"?> 27 Vgl. Baunetz_Wissen 2018a 28 Vgl. DIN V 18599 (2016-10) 29 Vgl. Baunetz_Wissen 2018b 30 Vgl. Baunetz_Wissen 2018c 31 Vgl. DIN EN 12831 (2017-09) 32 Vgl. DIN EN 12831 (2017-09) geben wird. Er errechnet sich durch Addition des Transmissionswärmeverlustes und Lüftungswärmeverlust unter Abzug der nutzbaren internen Wärmegew‐ inne und der solaren Wärmegewinne.“ 27 Der Heizwärmebedarf Q h wird nach DIN V 18599, wie in Formel 2 dargestellt, ermittelt. 28 Q ℎ = Q I, HP − η HP • Q s, HP + Q i, HP Legende: Q h Heizwärmebedarf [kWh] Q I,HP Wärmeverluste aus Transmissions- und Lüftungsverlust [kWh/ HP] Q s,HP Wärmegewinne aus solaren Wärmegewinnen [kWh/ HP] Q i, HP Wärmegewinne aus internen Wärmegewinnen [kWh/ HP] η HP Nutzungsgrad der Wärmegewinne [-] HP Heizperiode Formel 2: Heizwärmebedarfsberechnung Die Transmissionswärmeverluste Ф T, e,i bezeichnen die Wärmeverluste über die Gebäudehülle. 29 Auf Grund des Zustandes und der Dichtigkeit werden der Wär‐ mebrückenzuschlag und die Luftdichtigkeit für das Gebäude für die Berechnung angenommen. Wärmebrücken transportieren Wärme an die Umgebung. 30 Die Heizlast (Normheizlast) Ф HL wird über die DIN EN 12831 ermittelt. 31 Die Heizlast ist die Leistung, die aufgebracht werden muss, um die Raumtemperatur im Gebäude auf einem gewünschten Niveau zu erhalten. In die Berechnungen der Heizlast werden Transmissionswärmeverluste durch die Bauteile und Lüf‐ tungswärmeverluste einbezogen. Die Lüftungswärmeverluste berechnen sich aus der Norm-Innen- und -außentemperatur sowie dem Norm-Lüftungswär‐ meverlust-Koeffizienten. 32 Auf Grundlage der Heizlast des Gebäudes wird die Heizungsanlage dimensioniert. Das Ergebnis der Heizlastberechnung ist in Ta‐ belle 3-2 aufgeführt. 77 3.3 Berechnung und Dimensionierung der Gebäude <?page no="78"?> 3.3 Berechnung und Dimensionierung der Gebäude 57 Tabelle 3-2: Übersicht der Baukonstruktion und energetischen Kenndaten der Gebäude Kenndaten Szenario 0 Status quo Szenario 1 vollsaniert Szenario 2 vollsaniert plus Bodenplatte 30 cm Stahlbeton, ungedämmt, U = 1,2 W/ m²K 10 cm Dämmplatten, U = 0,3 W/ m²K 10 cm Dämmplatten, U = 0,3 W/ m²K Außenwand 36,5 cm Ziegelmauerwerk, U = 1,4 W/ m²K 14 cm Wärmedämmverbundsystem, MiWo 040, U = 0,24 W/ m²K 14 cm Wärmedämmverbundsystem, MiWo 040, U = 0,24 W/ m²K Fenster 2 Scheiben Isolierverglasung, Holzrahmen, U = 2,7 W/ m²K 3 Scheiben Wärmeschutzverglasung, U = 1,3 W/ m²K 3 Scheiben Wärmeschutzverglasung, U = 0,7 W/ m²K Außentür Vollholztür, U = 2,6 W/ m²K Leichtmetallrahmentür, U = 1,1 W/ m²K Leichtmetallrahmentür, U = 1,1 W/ m²K Oberste Geschossdecke Massive Deckenkonstruktion, keine Wärmedämmung, U = 2,1 W/ m²K 14 cm MiWo, Spanplatten auf Holzunterkonstruktion, U = 0,46 W/ m²K 14 cm MiWo, Spanplatten auf Holzunterkonstruktion, U = 0,46 W/ m²K Gebäudetrennwand 36,5 cm Ziegelmauerwerk, U = 0,98 W/ m²K 36,5 cm Ziegelmauerwerk, U = 0,98 W/ m²K 36,5 cm Ziegelmauerwerk, U = 0,98 W/ m²K Dach Holzkonstruktion ohne Zwischensparrendämmung, U = 1,4 W/ m²K 6 cm Zwischensparrendämmung MiWo 024, U = 0,3 W/ m²K 20 cm Zwischensparrendämmung MiWo 024, U = 0,18 W/ m²K Lüftungsanlage keine nein, aber Luftdichtigkeitsprüfung ja, dezentrale Lüftungsanlage Heizungsanlage Fernwärmeversorgung, freie Heizflächen Radiatoren, 70/ 55 °C, Rohrleitungen ungedämmt solares Nahwärmenetz, Gas- Brennwertkessel, Radiatoren, 55/ 45 °C, Rohrleitungen gedämmt solares Nahwärmenetz, Gas- Brennwertkessel, Flächenheizung, 35/ 28 °C, Rohrleitungen gedämmt Luftdichtheit Kategorie IVmit offensichtlichen Undichtheiten Kategorie I mit geplanter Dichtheitsprüfung Kategorie I mit geplanter Dichtheitsprüfung Primärenergiebedarf 305 kWh/ m²a 41kWh/ m²a 16 kWh/ m²a Endenergiebedarf 250 kWh/ m²a 76 kWh/ m²a 57 kWh/ m²a Heizwärmebedarf 130 kWh/ m²a 32 kWh/ m²a 12 kWh/ m²a Transmissionswärmeverluste 1,387 W/ m²K 0,418 W/ m²K 0,321 W/ m²K Wärmebrückenzuschlag 0,10 0,05 0,05 Luftwechselrate 0,94 0,57 0,15 Heizlast 1128 kW 483 kW 231 kW Tabelle 3-2: Übersicht der Baukonstruktion und energetischen Kenndaten der Gebäude 78 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="79"?> Φ H L, Geb = ∑ i Φ T , e, i + ∑ i Φ V , i Legende: Ф HL,Geb Heizlast des Gebäudes [W] Ф T, e,i Transmissionswärmeverluste [W] Ф V,i Lüftungswärmeverluste [W] Formel 3: Heizlastberechnung Die Mengenberechnung der Gebäude erfolgte nach den Vorgaben der DIN 277. Danach konnten die Grundflächen, Rauminhalte und weitere Flächen der Baukon‐ struktion bestimmt werden. Eine Auflistung der Flächen findet sich in Tabelle 3-3. Die Netto-Raumfläche berechnet sich aus der Summe der Nutzungsfläche, der Tech‐ nikfläche und der Verkehrsfläche. Die Brutto-Grundfläche ergibt sich aus der Addi‐ tion der Netto-Raumfläche und der Konstruktions-Grundfläche. Flächen des Grundstücks Menge/ Einheit GF Grundstücksfläche 20.400 m² Grundflächen des Bauwerks Menge/ Einheit NUF Nutzungsfläche 15.550 m² TF Technikfläche 0 m² VF Verkehrsfläche 5.692 m² NRF Netto-Raumfläche 21.242 m² KGF Konstruktions-Grundfläche 3.238 m² BGF Brutto-Grundfläche 24.480 m² Brutto-Rauminhalt des Bauwerks Menge/ Einheit BRI Brutto-Rauminhalt 105.142 m³ KG Kostengruppe (2. Ebene) Menge/ Einheit 330 Außenwände 10.817 m² AWF 340 Innenwände 25.083 m² IWF 350 Decken 21.297 m² DEF 360 Dächer 5.671 m² DAF Tabelle 3-3: Berechnung der Flächen und Rauminhalte nach DIN 277 79 3.3 Berechnung und Dimensionierung der Gebäude <?page no="80"?> 33 Siehe dazu Abschnitt 4.3.1 34 Vgl. Kühne 2016, S. 15 35 Vgl. Kühne 2016, S. 16 und Kruspel 2016, S. 16 Diese Flächen sind für die Berechnung der Investitionskosten der Gebäude re‐ levant. Auf Basis der festgelegten Schichtdicken der einzelnen konstruktiven Bauteile konnte innerhalb der Kostenberechnung die Mengenermittlung für die Bauteile durchgeführt werden. 33 3.4 Berechnung und Dimensionierung der Solarthermie und des saisonalen Wärmespeichers Auf Basis der Gebäudedaten sowie weiterer Randbedingungen konnten im fol‐ genden Schritt alle bauphysikalischen und baukonstruktiven Daten ermittelt werden, welche für die weitere Bearbeitung notwendig sind. Von besonderer Bedeutung waren dabei die folgenden Werte: ■ Jährlicher Wärmebedarf, ■ ■ Kollektortyp (technische Daten, Spezifikation), ■ ■ Dicke der Wärmeisolierung des Speichers, ■ ■ Jährliche Sonnenstrahlung auf die Kollektorfläche, ■ ■ Jährliche durchschnittliche, sowie minimale und maximale Außentempe‐ ■ ratur, ■ Bautyp und U-Werte der Gebäude ■ Für die Wärmebereitstellung über die Solarthermieanlage wird ein hoher Wärme‐ ertrag benötigt. Die Kollektorfläche ist begrenzt durch die Dachfläche und die sta‐ tische Lastaufnahme des Daches. Für das Modell wird somit ein Vakuumröhrenkol‐ lektor mit einem möglichst hohen Ertrag gewählt. Bei diesem sind die inneren Verluste geringer als bei Flachkollektoren, da keine Wärmeleitung innerhalb des Kollektors an die Umgebung stattfindet. 34 Durch den hohen Wirkungsgrad lassen sich maximale Erträge durch den Kollektor, auch in den Wintermonaten oder bei Richtungsnachteilen und geringen Flächen, erzielen. Auf Grund ihres geringen Ge‐ wichts eignen sie sich optimal für den Sanierungsfall. 35 Ausschlaggebend für die zu nutzende Solarthermie ist die zur Verfügung ste‐ hende Dachfläche. Auf Grund der innerstädtischen Lage ist eine Freiflächen‐ nutzung für die Solarthermieanlage nicht möglich und wird somit nicht in Be‐ tracht gezogen, so dass die Flächen insgesamt begrenzt sind. Für die Dimensionierung wird nur die Dachfläche A Dach angenommen. Diese berechnet sich zu: 80 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="81"?> 36 Diese Werte sind für einen effizienten CPC-Vakuumröhrenkollektor marktüblich, zum Beispiel Paradigma Aqua Plasma 19/ 50. 37 Vgl. Deutscher Wetter Dienst 2018. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Daten stand‐ ortabhängig sind. 38 Berechnung durch Prof. Lund, Aalto Universität Helsinki, Finnland; Programm SOL‐ CHIPS. Für nähere Erläuterungen vgl. Lund 1989, Lund und Peltola 1992 A Dach = 6 · 136 m · 6,95 m = 5.671 m² Abgezogen werden muss die Fläche nach Norden, da hier kaum Erträge erzielt werden können. Es bleiben nutzbare Solarthermieflächen von 4.725 m²: ■ 1x Südkollektorfläche: 945 m² ■ ■ 2x Südostkollektorfläche: 1.890 m² ■ ■ 2x Südwestkollektorfläche: 1.890 m² ■ Für die optimale Nutzung der Kollektoren und einen bestmöglichen Gewinn an solarer Wärme muss im nächsten Schritt der passende Kollektor gewählt werden. Für das Simulationsmodell und die weitere anlagentechnische Auslegung wird von einer Kollektorgröße von 5,01 m² und einem Bruttowärmeertrag von circa 500 kWh/ m² ausgegangen. 36 Im Modell kann für den Raum Dresden von einer jährlichen Sonnenstrahlung von 1.655 h und circa 1.000 kWh/ m² ausgegangen werden. Die minimale Au‐ ßentemperatur beträgt - 30 °C, die maximale Außentemperatur 38 °C. 37 3.4.1 Dimensionierung der Kollektorfläche und des Speichervolumens Die Dimensionierung der Solarthermieflächen und der Speichervolumina er‐ folgt über ein Vorplanungsprogramm. 38 Da keine detaillierte thermische Ana‐ lyse durchgeführt werden soll, wird keine Tagesberechnung von Solarstrahlung und Wärmespeicherung ausgeführt. Durch die Berechnung soll eine bestmög‐ liche Speicherperformance im Rahmen dieser Vordimensionierung erfolgen. Dementsprechend wurden die zuvor festgelegten Rahmenbedingungen in die methodische Bearbeitung einbezogen. Methodisch erfolgt die Bestimmung der Kollektorfläche und des Speicher‐ volumens über ein Iterationsverfahren, welches folgende Kriterien einbezieht: ■ Speicherverhalten über das Jahr, ■ ■ Ladezyklen des Speichers über das Jahr, ■ ■ Solarerträge über das Jahr, ■ 81 3.4 Berechnung und Dimensionierung der Solarthermie <?page no="82"?> 39 Lund und Peltola 1992, S. 291 40 Lund und Peltola 1992, S. 291 ■ Wärmeverluste, ■ ■ durchschnittliche Speichertemperatur, ■ ■ Wärmeverluste während des Ladeprozesses, ■ ■ Systemgrenzen. ■ Der Optimierungsvorgang verläuft dabei in zwei Schritten. Zunächst werden die optimalen Betriebskonditionen definiert. Im zweiten Schritt werden die Solarthermieflächen und Speichergrößen auf Basis dieser Betriebskonditionen berechnet. Die Kollektoren sind zunächst, wie in Formel 4 dargestellt, auf die exakte Menge an benötigter jährlicher Heizlast und den jährlichen Speicher‐ verlusten ausgelegt. 39 Q load = Ac • Qcoll − Qloss f Legende: f solarer Deckungsgrad [%] Q load jährliche Heizlast [kW] A c Gesamtkollektorfläche [m²] Q coll Jahresertrag des Solarkollektors pro Flächeneinheit [kW/ m²] Q loss jährliche Speicherverluste [kW] Formel 4: Berechnung der Kollektorfläche Aus der berechneten Kollektorfläche wird anschließend nach Formel 5 die Wär‐ mespeicherkapazität bestimmt. 40 ρcV = Ac • Qcoll − Qdir − Qloss, charging Tmax − Tmin Legende: ρcV Wärmespeicherkapazität [kW/ K] T max maximale Speichertemperatur [K] T min minimale Speichertemperatur [K] A c Gesamtkollektorfläche [m²] Q coll Jahresertrag des Solarkollektors pro Flächeneinheit [kW/ m²] Q dir direkt genutzte Energie [kW] Q loss,charging Speicherverluste während der Ladezeit [kW] Formel 5: Berechnung der Wärmespeicherkapazität 82 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="83"?> 41 Lund und Peltola 1992, S. 292 42 Der solare Deckungsgrad beschreibt den Anteil an Wärme, welcher durch die Solar‐ thermieanlage und den saisonalen Wärmespeicher gedeckt werden kann. Siehe dazu Glossar Die Performance des Systems kann für die Bestimmung der Größen mit peri‐ odischen Funktionen beschrieben werden. Die Voraussetzung dafür ist, dass die Solarkollektorperformance von der Heizlast methodisch entkoppelt wird, so dass immer genügend Speicherkapazität für die solare Wärme vorhanden ist. 41 Die notwendigen Eingangsparameter für die Berechnung sind beispielsweise Wetterdaten, Kollektordaten und Speicherdaten. Im Ergebnis ergibt sich eine lineare Funktion zwischen dem optimalen Speichervolumen, der Solarkollek‐ torfläche und dem solarem Deckungsgrad, 42 welche analytisch und numerisch getestet wurde. Die Daten in Tabelle 3-4 und Tabelle 3-5 der Optimierung der Kollektorflä‐ chen und des Speichervolumens stellen eine Vorstudie zu dem Speicher dar. Sämtliche Einflussgrößen müssten in einem konkreten Bauvorhaben exakt be‐ stimmt werden. Solarer Deckungs‐ grad Kollektorfläche Speichervolumen Speicher-Kol‐ lektor-Verhältnis [%] [m²] [m³] [m³/ m²] 50 633 2.750 4,34 55 695 3.130 4,50 60 756 3.520 4,66 65 816 3.900 4,78 70 877 4.290 4,89 75 937 4.680 4,99 80 997 5.070 5,09 85 1.060 5.460 5,15 90 1.120 5.850 5,22 95 1.180 6.240 5,29 100 1.230 6.630 5,39 Tabelle 3-4: Berechnung der optimalen Kollektorfläche und des Speichervolumens für die Variante „Vollsaniert“ 83 3.4 Berechnung und Dimensionierung der Solarthermie <?page no="84"?> 43 Vgl. Krause 2011, S. 47-48 Solarer Deckungs‐ grad Kollektorfläche Speichervolumen Speicher-Kol‐ lektor-Verhältnis [%] [m²] [m³] [m³/ m²] 50 205 599 2,92 55 226 698 3,09 60 247 798 3,23 65 267 897 3,36 70 288 998 3,47 75 308 1.100 3,57 80 328 1.200 3,66 85 348 1.300 3,74 90 367 1.400 3,81 95 387 1.510 3,90 100 407 1.610 3,96 Tabelle 3-5: Berechnung der optimalen Kollektorfläche und des Speichervolumens für die Variante „Vollsaniert plus“ Aus den beiden Tabellen werden zwei Einflüsse deutlich. Zum einen nehmen sowohl die Kollektorfläche als auch das Speichervolumen mit steigendem so‐ laren Deckungsgrad zu. Wärmespeichervolumen und solarer Deckungsgrad wachsen jedoch nicht proportional zueinander. Zum andern unterscheiden sich beide Werte in Abhängig des Wärmebedarfs der Gebäude. Es lässt sich ein Ver‐ hältnis zwischen Volumen des Wärmespeichers und Kollektorfläche aufstellen. Aus dem Speicher-Kollektor-Verhältnis lässt sich die Zyklenzahl ablesen, welche ein Maß für die Wärmespeicherung ist. 43 In dem Simulationsmodell liegt das Speicher-Kollektor-Verhältnis bei beiden Varianten über 2. Die Zyklenzahl ist somit unter 1, wie in Abbildung 3-2 abgelesen werden kann. Ab einer Zyklenzahl von unter 2 handelt es sich um saisonale Speicherung. Es kann somit davon ausgegangen werden, dass die höheren solaren Deckungsgrade rechnerisch er‐ reicht werden können. Die saisonale Speicherung ist gegeben. Gleichzeitig sollten durch den Optimierungsprozess für die Berechnung von Kollektorfläche und Speichervolumen die Stagnationszeiten der Solarthermie reduziert werden. 84 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="85"?> 44 Krause 2011, S. 47 45 In der Ausführung müssen die Verluste der Anlage kalkuliert werden, welche einen Einfluss auf die Ergebnisse haben. Stagnationszeiten entstehen dann, wenn Wärme über die Solarthermieanlage erzeugt werden kann, der Wärmespeicher jedoch vollständig beladen ist, so dass keine Einspeisung erfolgen kann. Dies führt zum Ausfall der Anlage und im schlimmsten Fall zu schweren Beschädigungen, da heißes Wasser im Solar‐ kreislauf stagnieren muss. Eine Überhitzung des Kreislaufes kann die Folge sein. Die unterschiedlichen Gradienten von Speichervolumen V und Kollektor‐ fläche A lassen sich physikalisch erklären. Wenn sich die Kollektorfläche ver‐ doppelt, verdoppelt sich auch der solare Deckungsgrad. Die beiden Größen wachsen somit proportional zueinander an. In der gleichen Zeit muss sich das Speichervolumen stärker vergrößern. „Bei einer Verdopplung des Wärmespei‐ chervolumens […] erhöht sich der solare Deckungsanteil um 6 %. Danach sind proportional geringere Zuwächse zu verzeichnen.“ 44 Dies wird in Abbildung 3-2 dargestellt. In dem Berechnungsfall erhöht sich auf Basis der Vorplanung des Speichers und der thermischen Anlage der solare Deckungsgrad bei einer Ver‐ dopplung des Speichervolumens deutlich stärker, nämlich um circa 30 % bis 40 %. Die Werte aus der Literatur stammen aus den bisher umgesetzten Pilotprojekten und sind somit in der Praxis erprobt. Für eine marktfähige Umsetzung des Wär‐ meversorgungsmodells mit einem saisonalen Wärmespeicher, ist hierauf zwin‐ gend zu achten. 45 85 3.4 Berechnung und Dimensionierung der Solarthermie <?page no="86"?> 46 Eigene Darstellung in Anlehnung an Raab 2006, S. 84 47 Siehe dazu Tabelle 3-5 48 Siehe dazu Abschnitt 2.3.3.2 Abbildung 3-2: Zusammenhang zwischen dem solaren Deckungsgrad und der Bela‐ dungsanzahl des Speichers 46 Hinzu kommt, dass die Größe des Speichers zwar entscheidend ist für die Spei‐ cherkapazität, aber gleichzeitig das Verhältnis zwischen Speichervolumen und Kollektorfläche gering sein muss. Andernfalls ist es möglich, dass die Kollek‐ torfläche nicht ausreicht um den Speicher zu temperieren. Das senkt den solaren Deckungsgrad im späteren Betrieb. Vor diesem Hintergrund fällt deutlich auf, dass im Vergleich zu dem Speicher in Hannover Kronsberg (V = 7.250 m³, A = 1.473 m², V/ A = 4,92) die Variante „Vollsaniert plus“ deutlich besser ab‐ schneidet. 47 In der ersten Variante „Vollsaniert“ nähert sich das V/ A-Verhältnis stark den Werten aus Hannover an. Es kann somit damit gerechnet werden, dass im späteren Betrieb Probleme hinsichtlich des Erreichens des solaren De‐ ckungsgrades auftreten könnten. 48 Dies gilt es ebenfalls bei einer konkreten Bauplanung zu beachten. Im vorliegenden Fall wird dies jedoch, zusammen mit möglichen Wärmeverlusten im Netz, vernachlässigt. Dabei sind insbesondere Stagnationszeiten der Solarthermieanlage relevant. Diese komplizieren den 86 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="87"?> 49 Für weitere Informationen vgl. Krause 2011, S. 46-48 50 Siehe dazu Abbildung 3-2 51 Das ist insbesondere unter Beachtung der Pilotprojekte notwendig. Durch Planungs‐ fehler und Ausführungsmängel sind die realisierten solaren Deckungsgrade zum Teil geringer als in der Planung. Siehe dazu Kapitel 2.3.3 52 Siehe dazu Abschnitt 2.3.3 53 Siehe dazu Abschnitt 3.2 Umgang und die Effizienz mit saisonalen Wärmespeichern zum Teil sehr und müssen bei der Planung dringend berücksichtigt werden. 49 Die Eingangsdaten und der berechnete und tatsächliche Kollektorertrag können variieren. Die Proportionalität der Gradienten der Kollektorfläche und des Speichervo‐ lumens zu solarem Deckungsgrad basieren auf dem größeren Einfluss des Spei‐ chers auf den solaren Deckungsgrad. Dieser ist wiederum von der Solarthermie abhängig, so dass sich Interdependenzen finden lassen. 50 Jedoch zeigen bisherige Forschungsarbeiten, dass das größte Potenzial bei der Planung und Ausführung steckt. In der Ausführungsplanung müssen die zahlreichen Parameter der Be‐ rechnung des solaren Deckungsanteils einbezogen werden. 51 Die Beladeeinrichtung hat, wie die Pilotprojekte zeigten, einen erheblichen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit des Wärmespeichers. 52 Die Temperatur‐ schichtung im Speicher wird wesentlich von der Art und der Anordnung der Beladeeinrichtung gelenkt. Diese wiederum beeinflusst die internen Verluste. Daneben spielt die Höhe des Speichers eine wichtige Rolle. Die Geometrie des Speichers wird durch die solaren Deckungsraten und den daraus folgenden Speicher-Kollektor-Verhältnis limitiert. Für die weitere Modellierung soll das System auf drei solare Deckungsgrade je Gebäudemodell eingeschränkt werden, da von dem solaren Deckungsgrad maß‐ geblich die Kosten für die Kollektorfläche und den Wärmespeicher abhängen. Dafür wird die Wärmespeichergeometrie für die solaren Deckungsgrade von 50 %, 65 % und 80 % bestimmt. 53 Der restliche Wärmebedarf des Quartiers wird durch einen Gasbrennwertkessel sichergestellt. 3.4.2 Dimensionierung der Speichergeometrie Die Speicherform des saisonalen Wärmespeichers ist vor allem auf Grund der Wärmeverluste entscheidend. Man unterscheidet zwischen internen und ex‐ ternen Verlusten. Interne Verluste entstehen durch eine Temperaturdurchmi‐ schung im Speicher. Die Temperaturschichtung, welche im optimalen Fall vor‐ herrschen sollte, ist demnach nicht mehr gegeben. Dafür wird das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser angegeben. Diese Relation sollte den Wert von 1,0 87 3.4 Berechnung und Dimensionierung der Solarthermie <?page no="88"?> 54 Vgl. Krause 2011, S. 33 55 Siehe dazu Abschnitt 3.4.1 56 Eigene Darstellung in Anlehnung an Dietze 2012, S. 71 nicht unterschreiten und kann für saisonale Speicher als optimal angesehen werden. Externe Verluste über die Speicherhülle können über das Oberflä‐ chen-Volumen-Verhältnis (A/ -Verhältnis) des Speichers betrachtet werden. Hierbei wird die Annäherung auf eine Kugelform angestrebt, da diese ein opti‐ males A/ V-Verhältnis aufweist. 54 Für die Berechnung der Geometrie stand das Volumen des Wärmespeichers fest. 55 Dadurch konnte im zweiten Schritt das optimale A/ V-Verhältnis bestimmt werden. Dazu wurde das A/ V-Verhältnis einer Kugel berechnet. Dieses galt für den folgenden Iterationsprozess, welcher in Abbildung 3-3 schematisch darge‐ stellt ist, als Ausgangswert. 3.4 Berechnung und Dimensionierung der Solarthermie und des saisonalen Wärmespeichers 67 Abbildung 3-3: Iterativer Prozess zur Bestimmung der Speichergeometrie 285 Die Speichergeometrie des Wärmespeichers im Modell soll dem saisonalen Wärmespeicher in München nachempfunden werden. Der Querschnitt des Speichers und die Einbindung in das Erdreich ist in Abbildung 3-4 veranschaulicht. Start: gegebenes Volumen des Wärmespeichers Vorgabe des A/ V-Verhältnisses Berechnung von A = V  A/ V-Verhältnis Berechnung von r 1 aus A Berechnung der weiteren Radien und Kantenlängen Berechnung des Volumens des Wärmespeichers Vergleich des errechneten Volumen mit gegebenem Volumen, evtl. Anpassung des A/ V-Verhältnis Abbildung 3-3: Iterativer Prozess zur Bestimmung der Speichergeometrie 56 88 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="89"?> 57 Eigene Darstellung in Anlehnung an Krause 2011, S. 105 58 Vgl. DIN 4124 (2012-01) 59 Vgl. Dietze 2012, S. 72 Die Speichergeometrie des Wärmespeichers im Modell soll dem saisonalen Wärmespeicher in München nachempfunden werden. Der Querschnitt des Spei‐ chers und die Einbindung in das Erdreich ist in Abbildung 3-4 veranschaulicht. Abbildung 3-3: Iterativer Prozess zur Bestimmung der Speichergeometrie 285 Die Speichergeometrie des Wärmespeichers im Modell soll dem saisonalen Wärmespeicher in München nachempfunden werden. Der Querschnitt des Speichers und die Einbindung in das Erdreich ist in Abbildung 3-4 veranschaulicht. Abbildung 3-4: Geometrische Grundlagen des optimierten Wärmespeichers 286 285 Eigene Darstellung in Anlehnung an Dietze 2012, S. 71 286 Eigene Darstellung in Anlehnung an Krause 2011, S. 105 Berechnung von r 1 aus A Berechnung der weiteren Radien und Kantenlängen Abbildung 3-4: Geometrische Grundlagen des optimierten Wärmespeichers 57 Die Standsicherheit des Bodens beeinflusst die Höhen und die Winkel der Ke‐ gelstümpfe. Dabei müssen im Besonderen Böschungswinkel und Verbaumaß‐ nahmen berücksichtigt werden. Im weiteren Verlauf der Untersuchung müssen die Kosten des Erdaushubes, die Kosten der Rückverfüllung und der Erdanhäufung integriert werden. Die Winkel des Wärmespeichers (α 1 und α 2 ) können unter Beachtung der Standsi‐ cherheit maximal 30° betragen. Wenn die Baugrube tiefer als 5 m ist, muss ein gesonderter Standsicherheitsnachweis durchgeführt werden. Gegebenenfalls muss für die Sicherung eine 1,5 m breite Berme auf halber Höhe der natürlichen Böschung angeordnet werden. 58 Da dies zusätzliche Arbeit und Kosten verur‐ sachen würde, wird die Höhe der Kegelstümpfe auf 5 m begrenzt. 59 Für die Ein‐ bindung in das Bebauungsmodell muss berücksichtigt werden, dass eine maxi‐ male Erdüberdeckung von 2,00 m nicht überschritten werden sollte. Unter diesen Annahmen ergeben sich für das Modell die in Tabelle 3-6 bis Tabelle 3-9 89 3.4 Berechnung und Dimensionierung der Solarthermie <?page no="90"?> 60 Siehe dazu Abschnitt 3.4.1 bezüglich der Speichervolumina dargestellten Daten der Höhen, Flächen und Volumina. 60 V 4 beschreibt, wie in Abbildung 3-4 dargestellt, das Volumen der notwendigen Erdanschüttung. V gesamt h 1 h 2 h 3 r 1 r 2 r 3 α 1 α 2 [m³] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [°] [°] 2.750 1,50 4,00 1,50 8,45 11,75 9,10 24,40 29,50 3.900 1,50 4,00 1,50 10,71 14,01 10,88 24,40 25,60 5.070 2,00 4,00 2,00 10,88 15,29 11,12 24,40 25,60 Tabelle 3-6: Geometrische Abmessungen des modellierten Behälterwärmespeichers Va‐ riante „Vollsaniert“ V gesamt h 1 h 2 h 3 r 1 r 2 r 3 α 1 α 2 [m³] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [°] [°] 599 1,50 3,00 1,50 3,05 6,35 3,70 24,40 29,50 897 1,50 3,50 1,50 3,98 7,29 4,64 24,40 29,50 1.200 2,00 4,00 2,00 3,38 7,79 4,25 24,40 29,50 Tabelle 3-7: Geometrische Abmessungen des modellierten Behälterwärmespeichers Va‐ riante „Vollsaniert plus“ V gesamt A Boden A Mantel A Deckel V 1 V 2 V 3 V 4 [m³] [m²] [m²] [m²] [m³] [m³] [m³] [m³] 2.750 224,19 295,42 260,34 485,10 1.736,24 515,28 452,85 3.900 360,16 352,21 372,10 724,27 2.467,90 734,11 342,99 5.070 372,00 384,30 388,22 1.086,17 2.938,10 1.104,50 772,39 Tabelle 3-8: Geometrische Abmessungen für die Mengenermittlung des modellierten Behälterwärmespeichers Variante „Vollsaniert“ 90 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="91"?> V gesamt A Boden A Mantel A Deckel V 1 V 2 V 3 V 4 [m³] [m²] [m²] [m²] [m³] [m³] [m³] [m³] 599 29,14 119,74 43,04 108,35 380,33 121,84 297,87 897 49,79 160,27 67,54 153,90 584,00 170,28 282,52 1.200 35,88 195,75 56,84 206,11 762,31 234,34 561,40 Tabelle 3-9: Geometrische Abmessungen für die Mengenermittlung des modellierten Behälterwärmespeichers Variante „Vollsaniert plus“ Die unterschiedlichen Speichergrößen, insbesondere im Vergleich zu den Pilot‐ projekten aus Abschnitt 2.3.3, lassen sich damit erklären, dass die bislang be‐ rechneten Speicher- und Kollektorgrößen eine Vordimensionierung darstellen. Dabei sind Verluste einberechnet, jedoch muss bei einer Umsetzung eine de‐ tailliertere Berechnung der Größen durchgeführt werden. Für die Berechnungen in dieser Arbeit ist dies jedoch nicht relevant, da Verluste durch pauschale An‐ sätze angenommen wurden. Für die weiteren Berechnungen wird vereinfachend im Sinne der Zielstellung auf die Daten der Vorstudie zurückgegriffen. Diese Ausführungen machen deutlich, wie viele verschiedene Stellschrauben bei der Entwicklung eines optimalen Systems aus saisonalem Wärmespeicher, Solarthermieanlage und Wohngebäuden bestehen. In dieser Arbeit, welche den Fokus auf eine Marktfähigkeit und insbesondere einer Wirtschaftlichkeit der Anlagen legt, kann keinesfalls auf alle eingegangen werden. Bei einer Ausfüh‐ rung ist deswegen zwingend eine thermische und physikalische Begutachtung und eine ausführliche Berechnung inklusive Sensitivitätsanalyse zu integrieren. 3.4.3 Baukonstruktiver Aufbau des Wärmespeichers Für das Modell wird der baukonstruktive Aufbau des Wärmespeichers ver‐ gleichbar mit dem in Abschnitt 2.3.3.3 vorgestellten Speicher in München ge‐ wählt. Die Abbildung 3-5 bis Abbildung 3-7 illustrieren den baukonstruktiven Aufbau des Deckels, der Wand und des Bodens des Speichers. 91 3.4 Berechnung und Dimensionierung der Solarthermie <?page no="92"?> 61 Eigene Darstellung in Anlehnung an Mangold et al. 2008, S. 44 62 Eigene Darstellung in Anlehnung an Mangold et al. 2008. S. 44 Abbildung 3-5: Baukonstruktiver Aufbau Wärmespeicher - Deckel 61 Abbildung 3-6: Baukonstruktiver Aufbau Wärmespeicher - Bodenplatte 62 92 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="93"?> 63 Eigene Darstellung in Anlehnung an Mangold et al. 2008, S. 44 64 Siehe dazu Abschnitt 2.2.4.3 65 Vgl. Selle 2014, S. 4 Abbildung 3-7: Baukonstruktiver Aufbau Wärmespeicher - Wand 63 3.5 Stakeholder und Betreibermodell Der Untersuchungsraum begrenzt sich auf die Region Dresden. Dies ist insbe‐ sondere für die Annahmen der Mietkosten relevant. In der Bewertung der Miet‐ kosten existieren national große Unterschiede. So sind zum Beispiel in München höhere Mieten erreichbar als in Magdeburg. Für die Marktfähigkeit des dezen‐ tralen Systems ist eine individuelle und ortsabhängige Bewertung der Parameter durchzuführen. Als Betreibermodell wird ein Contractingmodell angenommen. Abbildung 3-8 stellt die Zusammenhänge schematisch dar. 64 Der Wärmecontractor liefert nicht nur die benötigte Wärme, sondern betreibt die Heizungsanlage. Man spricht dabei von einer gewerblichen Wärmelieferung. 65 93 3.5 Stakeholder und Betreibermodell <?page no="94"?> 66 Vgl. Frisch 2015, S. 13 Abbildung 3-8: Betreibermodell des Berechnungsmodells Innerhalb der folgenden wirtschaftlichen Betrachtung müssen alle betroffenen Teilnehmer (Stakeholder) in dem Modell untersucht werden, das heißt der Wär‐ mecontractor, der Gebäudeeigentümer und der Mieter. Diese haben unter‐ schiedliche Sichtweisen und Bedürfnisse und verfolgen unterschiedliche mo‐ netäre Ziele. In der Untersuchung müssen die Zielvorgaben optimal aufeinander abgestimmt werden. Es wird davon ausgegangen, dass für die Zeit des Wärme‐ contracting eine Dienstbarkeit auf dem Grundstück des Eigentümers für die wärmetechnischen Anlagen eingetragen wird. 66 3.5.1 Wärmecontractor Der Wärmecontractor als Projektgesellschaft agiert als eigenständige Kapital‐ gesellschaft mit einem Eigenkapitalanteil. Die Projektgesellschaft ist kein Toch‐ terunternehmen des Gebäudeeigentümers. Sie unterliegt als Kapitalgesellschaft den geltenden steuerrechtlichen Vorgaben. Das heißt, es ist in der Regel Ge‐ werbesteuer, Körperschaftssteuer und Solidaritätszuschlag anzusetzen. Das ge‐ plante Vorhaben ist ein Projekt für die Gesellschaft, welches in das Portfolio des Unternehmens eingegliedert ist. Der Wärmecontractor plant, investiert, baut und betreibt die Solarthermie‐ anlage und den saisonalen Wärmespeicher über den Contractingzeitraum, das 94 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="95"?> 67 Contractingverträge besitzen eine durchschnittliche Vertragslaufzeit von zehn Jahren mit fünf Jahren Verlängerungsoption. Es wird die verlängerte Laufzeit von 15 Jahren angenommen. 68 Im Rahmen der Bewertung der Anlage wird auch auf die wirtschaftliche Vorteilhaftig‐ keit des Gebäudeeigentümers und der Mieter eingegangen, siehe dazu Abschnitt 4.3.2.2 und 4.4. Darüber hinaus lässt sich eine Rückrechnung aus Sicht des Mieters in Abschnitt 4.3.3.1 ableiten. 69 Dieser Wert orientiert sich an den durchschnittlichen jährlichen Renditen von im DAX gelisteten Aktien mit einer angenommenen Laufzeit von 20 Jahren. Vgl. Statista 2018a 70 Vgl. Frisch 2015, S. 13 und § 556c BGB (2018) heißt über 15 Jahre. 67 Über den Betrieb der Anlage und somit den Verkauf von Wärme kann der Contractor seine Erlöse und Gewinne generieren. Ziele des Wärmecontractors sind dabei eine möglichst hohe Eigenkapital‐ rentabilität der Investition mit vergleichsweisem geringem Risiko, so dass für ihn ein Anreiz für dieses Projekt ermöglicht wird. In der vorliegenden Arbeit sollen eine mögliche Markteinführung und die Markteintrittsbarrieren des Wär‐ meversorgungssystems mit saisonalem Wärmespeicher untersucht werden. Der Fokus liegt somit zunächst auf der optimalen Auslegung des wirtschaftlichen Systems für den Wärmecontractor. Dieser Investor kann aus einer Vielzahl an Möglichkeiten wählen und wird sich aus unternehmerischer Sicht für die wirt‐ schaftlich effizienteste entscheiden. 68 Als Rahmenbedingung wird daher eine Eigenkapitalrentabilität des Wärmecontractors von 6,00 % festgelegt. 69 3.5.2 Gebäudeeigentümer Die Gesellschaftsform des Gebäudeeigentümers wird auf Basis der zu errei‐ chenden Flexibilität des Modells nicht festgelegt. Der Gebäudeeigentümer kauft das Grundstück und die Gebäude, modernisiert diese energetisch und baulich und vermietet die Wohnungen an die Mieter. Für die Wärmeversorgung schließt der Eigentümer für 15 Jahre einen Contractingvertrag mit dem Wärmecont‐ ractor ab. Anschließend betreibt er die solarthermische und wärmespeichernde Anlage allein weiter. Für die Versorgungssicherheit ist er der Eigentümer der konventionellen Wärmeanlage, welche er ab dem ersten Nutzungsjahr betreibt. Die jährliche Contractinggebühr kann der Vermieter auf den Mieter umlegen. Grundlage dafür ist ein Mietvertrag in dem dies vorgesehen ist. Dabei müssen die Kostenneutralität und die Energieeffizienz für den Mieter gegeben sein. 70 Durch die vollständige Neuvermietung nach der Sanierung der Gebäude wird angenommen, dass jeder Mietvertrag das Wärmecontracting beinhaltet. Die Berechnung erfolgt aus Sicht des Gebäudeeigentümers für die wirtschaft‐ liche Vorteilhaftigkeit der Investition. Dabei wird ein Betrachtungszeitraum von 95 3.5 Stakeholder und Betreibermodell <?page no="96"?> 71 Die vergleichsweise lange Vertragslaufzeit ergibt sich aus der Laufzeit des Contrac‐ tingvertrages und dem zusätzlichen Eigenbetrieb. In der Wissenschaft wird für die In‐ vestitionsbetrachtung üblicherweise ein Zeitraum von 15 bis 20 Jahren angenommen um die Risiken in der Berechnung zu minimieren. In der vorliegenden Arbeit sollte zusätzlich der Eigenbetrieb durch den Gebäudeeigentümer und dessen Auswirkungen auf beispielsweise Betriebskosten berücksichtigt werden. 72 § 559 BGB (2018) 32 Jahren gewählt, welcher zwei Jahre Planung und Bau und 30 Jahre Nutzung vorsieht. 71 Im Anschluss an die Nutzungszeit wird eine Weiterveräußerung der Gebäude und Anlagen durch den Eigentümer angestrebt. Dafür muss der Rest‐ wert dieser Güter ermittelt werden. Ziele des Gebäudeeigentümers sind eine maximale Eigenkapitalrentabilität der Investition sowie eine daraus resultie‐ rende geringe Amortisationszeit. Im Rahmen der Modelluntersuchung mussten für die Betrachtung des Ge‐ bäudeeigentümers weitere Annahmen getroffen werden. Diese betreffen insbe‐ sondere die vertraglichen und rechtlichen Bedingungen. So wird in der Bear‐ beitung eine vollständige Sanierung der Gebäude angenommen. Für die steuerrechtliche Abschreibung wären die Sanierungsmaßnahmen, wenn sie di‐ rekt nach dem Kauf durchgeführt werden als anschaffungsnahe Aufwendungen und damit steuerrechtlich schlechter in der Abschreibung anzusetzen. Dies wird in der Untersuchung vernachlässigt, da keine steuerliche Beurteilung für den Gebäudeeigentümer durchgeführt wird. Während der Sanierungsphase ent‐ stehen für den Eigentümer Verluste auf Grund fehlender Mieteinnahmen. Diese und mögliche Leerstände während der Nutzungsdauer werden vereinfacht nicht in die Berechnung integriert. Eine detaillierte Untersuchung bezüglich der rechtlichen Rahmenbedingungen des Kündigungsschutzes bei Sanierungen soll im Rahmen der Vereinfachung entfallen. Es wird davon ausgegangen, dass die Sanierungsmaßnahmen in einem Zug durchgeführt werden. Für die wirtschaft‐ liche Untersuchung müssen die Mietkosten für den Eigentümer und den Mieter kalkuliert werden. Nach Modernisierungsmaßnahmen darf der Eigentümer gemäß § 559 BGB (2018) die Miete um 11 % der aufgewendeten Kosten für die Modernisierung erhöhen. Dabei dürfen jedoch nur Kosten eingerechnet werden, welche eine energetische Einsparung verursachen. 72 Dieser Ansatz wird in der Bearbeitung beachtet. 3.5.3 Mieter Der Mieter verfolgt das Ziel einer Warmmietenneutralität im Vergleich zu einer Wärmeversorgung mit anderen Energieträgern. Die Warmmietenneutralität be‐ 96 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="97"?> 73 Siehe dazu Kapitel 4 74 Siehe dazu Kapitel 5 75 Siehe dazu Kapitel 6 deutet, dass die Warmmiete mit dem nachhaltigen Wärmeversorgungssystem durch Solarthermie und Wärmespeicher im Vergleich zu einer konventionellen Wärmeversorgung möglichst gleich hoch oder nur minimal höher sein sollte. Dabei beinhaltet die Miete sämtliche umlagefähige Kosten von Nutzung und Betrieb. Der Mieter erwartet eine niedrige Miete inklusive niedriger Betriebs‐ kosten. Eine abschließende Betrachtung der Mietkosten ist somit für eine über‐ geordnete Einschätzung der wirtschaftlichen Vorteilhaftigkeit und der sozialen Akzeptanz von großer Bedeutung. Die mietrechtlichen Rahmenbedingungen bezüglich des Kündigungsschutzes und der Mieterhöhung wurden im vorhe‐ rigen Abschnitt beschrieben und werden in der Untersuchung vereinfachend als erfüllt angenommen. Für den Mieter entstehen keine Investitionskosten. 3.6 Zusammenfassung und Ziel des Untersuchungsmodells Das in diesem Kapitel aufgestellte Modell soll, wie in Abschnitt 1.3 vorgestellt, in verschiedenen multidisziplinären Untersuchungen hinsichtlich der wirtschaftlichen Vorteilhaftigkeit, 73 und der sozialen Akzeptanz 74 untersucht werden. Im weiteren Verlauf soll die Möglichkeit einer Ökobilanz für den saisonalen Wärmespeicher analysiert werden. 75 Für die Berechnung werden unterschiedliche Szenarien, ab‐ hängig vom solaren Deckungsgrad und energetischen Gebäudestandard, unter‐ sucht. Das nachhaltige Wärmeversorgungssystem wird in beiden Varianten wirt‐ schaftlich mit einem Referenzszenario, welches eine reine Wärmeversorgung über einen Gasbrennwertkessel vorsieht, verglichen. Eine Übersicht der Szenarien gibt Tabelle 3-10. In der Akzeptanzuntersuchung stehen saisonale solarthermische Wär‐ mespeicher in Konkurrenz zu konventionellen Heizungssystemen. Szenario 0 Status quo Szenario 1 Vollsaniert Szenario 2 Vollsaniert plus 0 % Szenario 0 Referenzszenario 1 Referenzszenario 2 50 % Szenario 1.1 Szenario 2.1 65 % Szenario 1.2 Szenario 2.2 80 % Szenario 1.3 Szenario 2.3 Tabelle 3-10: Übersicht der Untersuchungsszenarien 97 3.6 Zusammenfassung und Ziel des Untersuchungsmodells <?page no="98"?> 76 Siehe dazu Abschnitt 3.5.1 und 0 Der Betrachtungszeitraum ist für die Bewertung der Ergebnisse der Investiti‐ onsrechnungen relevant. Dabei sind verschiedene Zeiträume für die Kalkula‐ tionen der Marktteilnehmer anzusetzen, welche in Abbildung 3-9 verdeutlicht werden. Die einzelnen Zeiträume ergeben sich zum Teil aus rechtlichen Vor‐ gaben und wurden in den vorherigen Abschnitten beschrieben. 76 0 % Szenario 0 Referenzszenario 1 Referenzszenario 2 50 % Szenario 1.1 Szenario 2.1 65 % Szenario 1.2 Szenario 2.2 80 % Szenario 1.3 Szenario 2.3 Tabelle 3-10: Übersicht der Untersuchungsszenarien Der Betrachtungszeitraum ist für die Bewertung der Ergebnisse der Investitionsrechnungen relevant. Dabei sind verschiedene Zeiträume für die Kalkulationen der Marktteilnehmer anzusetzen, welche in Abbildung 3-9 verdeutlicht werden. Die einzelnen Zeiträume ergeben sich zum Teil aus rechtlichen Vorgaben und wurden in den vorherigen Abschnitten beschrieben. 305 Abbildung 3-9: Übersicht der Betrachtungs- und Untersuchungszeiträume der Stakeholder 305 Siehe dazu Abschnitt 3.5.1 und 0 Abbildung 3-9: Übersicht der Betrachtungs- und Untersuchungszeiträume der Stake‐ holder 98 3 Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher <?page no="99"?> 1 Thommen 2018 2 Vgl. Weber 2018 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern 4.1 Zielstellung Das Wirtschaftlichkeitsprinzip beschreibt den „Grundsatz, dass ein bestimmter Erfolg mit dem geringstmöglichen Mitteleinsatz (Minimalprinzip) bzw. mit einem bestimmten Mitteleinsatz der größtmögliche Erfolg (Maximalprinzip) er‐ zielt werden soll.“ 1 Dabei wird unterschieden in die absolute und die relative Wirtschaftlichkeit. Bei der absoluten Wirtschaftlichkeit wird das Ergebnis in Beziehung zu den eingesetzten Mitteln betrachtet. Der Kapitalwert muss dabei größer als Null sein. Im Gegensatz dazu wird bei der relativen Wirtschaftlichkeit eine Handlung mit einer anderen verglichen. Dabei ist die Wirtschaftlichkeit unabhängig vom Kapitalwert. 2 Diese Grundlagen müssen in der folgenden Be‐ trachtung beachtet werden. Für die im Rahmen dieser Untersuchung durchgeführte Investitionsentschei‐ dung wurde ein iteratives Vorgehen gewählt: 1. Ermittlung der Investitionskosten für das Untersuchungsmodell (Gebäu‐ 1. desanierung, solarthermische Anlage, saisonaler Wärmespeicher, Nah‐ wärmenetz), 2. Aufstellung einer geeigneten Investitionsrechnung zur Bestimmung der 2. wirtschaftlichen Vorteilhaftigkeit, 3. Sensitivitätsuntersuchung der Investitionsrechnung zur Berücksichti‐ 3. gung von Unsicherheiten, 4. Optimierungsrechnung der Investitionsrechnung hinsichtlich der ge‐ 4. planten Zielgrößen. Die folgende Untersuchung soll aufzeigen, ob eine dezentrale Wärmeversor‐ gung mit solarthermischer Wärmespeicherung wirtschaftlich vorteilhaft für die einzelnen Stakeholder umsetzbar ist. Weiterhin soll die wirtschaftliche Vorteil‐ haftigkeit des nachhaltigen Systems im Vergleich mit einem konventionellen System ermittelt werden. Im Zuge dessen muss eine Investitionsbetrachtung durchgeführt werden. In‐ vestitionsentscheidungen zeichnen sich durch eine „hohe Kapitalbindung, <?page no="100"?> 3 Kruschwitz 2014, S. 1 4 Siehe dazu Abschnitt 3.5 5 Siehe dazu Abschnitt 3.5 6 Für die Ermittlung der Ziele der Stakeholder siehe Abschnitt 3.5. Langfristigkeit und Interdependenz“ aus. Durch die Investitionsrechnung können „die erwarteten Konsequenzen von Investitionen in Bezug auf quanti‐ fizierbare Interessen beurteilt werden“. 3 Innerhalb der wirtschaftlichen Betrachtung müssen die Interessen aller Sta‐ keholder untersucht werden. 4 Dies sind der Wärmecontractor, der Gebäudeei‐ gentümer und der Mieter. 5 Die unterschiedlichen monetären Ziele der Stake‐ holder werden in der Untersuchung berücksichtigt. Abbildung 4-1 zeigt die Abhängigkeiten zwischen den Zielen der Stakeholder. 6 Es zeigen sich unter‐ schiedliche Zielgrößen, welche zum Teil gegensätzlich sind. Die unabhängigen Variablen beschreiben die Kosten, welche auf den folgenden Stakeholder um‐ gelegt werden können oder den größten Einfluss auf die Zielgröße des Stake‐ holders haben. Die abhängige Variable stellt die Zielgröße der jeweiligen Wirt‐ schaftlichkeitsuntersuchung dar. 78 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Mieter. 310 Die unterschiedlichen monetären Ziele der Stakeholder werden in der Untersuchung berücksichtigt. Abbildung 4-1 zeigt die Abhängigkeiten zwischen den Zielen der Stakeholder. 311 Es zeigen sich unterschiedliche Zielgrößen, welche zum Teil gegensätzlich sind. Die unabhängigen Variablen beschreiben die Kosten, welche auf den folgenden Stakeholder umgelegt werden können oder den größten Einfluss auf die Zielgröße des Stakeholders haben. Die abhängige Variable stellt die Zielgröße der jeweiligen Wirtschaftlichkeitsuntersuchung dar. Abbildung 4-1: Kostenfluss der Stakeholder Die einzelnen Investitionsrechnungen der Stakeholder werden als eigenständige Berechnungen durchgeführt, welche jedoch eng miteinander verknüpft und voneinander abhängig sind. Zunächst wird dabei ein optimales Ergebnis für den Wärmecontractor und den Eigentümer angestrebt. Die Miete muss unter diesen Bedingungen wirtschaftlich konkurrenzfähig sein. In den Investitionsrechnungen können Ein- und Auszahlungen generiert werden, welche sich aus den zuvor ermittelten Kosten und Erlösen berechnen. Dieses Verfahren führt zu einem deterministischen Finanzplan. Die Eingangsgrößen in den Finanzplänen werden auf Basis der vorhandenen Datengrundlage festgelegt. Da dieser in seinen Eingangsgrößen Unsicherheiten enthält werden die Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen mit Hilfe einer Sensitivitätsanalyse im Abschnitt 4.3.3 überprüft. Die Beurteilung der Investition erfolgt für jeden Stakeholder zunächst gesondert auf Basis der festgelegten Zielgröße. Abschließend kann eine übergreifende und übergeordnete Bewertung anhand der Zielgrößen und unter Einbeziehung der Unsicherheitsbetrachtung gegeben werden. • Zielgröße (abhängige Variable): maximale Eigenkapitalrentabilität durch hohen Wärmeverkaufspreis • unabhängige Variable: Wärmeverkaufspreis als Umlagekosten Wärmecontractor • Zielgröße (abhängige Variable): maximale Eigenkapitalrentabilität • unabhängige Variable: Mietpreis (Umlagekosten auf den Mieter) Gebäudeeigentümer • Zielgröße (abhängige Variable): minimale Mietpreissteigerung (Warmmietenneutralität) • unabhängige Variable: Mietkostenumlage Mieter Abbildung 4-1: Kostenfluss der Stakeholder Die einzelnen Investitionsrechnungen der Stakeholder werden als eigenstän‐ dige Berechnungen durchgeführt, welche jedoch eng miteinander verknüpft und voneinander abhängig sind. Zunächst wird dabei ein optimales Ergebnis für den Wärmecontractor und den Eigentümer angestrebt. Die Miete muss unter diesen Bedingungen wirtschaftlich konkurrenzfähig sein. 100 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="101"?> 7 Die Ansätze der Realisierungskosten stammen unter anderem aus: Dietze 2012, Krause 2011, Schmuck 2017, Kühne 2016, Kruspel 2016 und der Fachbuchreihe des Baukoste‐ ninformationszentrums Deutscher Architektenkammern 8 Vgl. DIN 276 (2017-07), S. 12 In den Investitionsrechnungen können Ein- und Auszahlungen generiert werden, welche sich aus den zuvor ermittelten Kosten und Erlösen berechnen. Dieses Verfahren führt zu einem deterministischen Finanzplan. Die Eingangs‐ größen in den Finanzplänen werden auf Basis der vorhandenen Datengrundlage festgelegt. Da dieser in seinen Eingangsgrößen Unsicherheiten enthält werden die Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen mit Hilfe einer Sensitivitätsanalyse im Abschnitt 4.3.3 überprüft. Die Beurteilung der Investition erfolgt für jeden Sta‐ keholder zunächst gesondert auf Basis der festgelegten Zielgröße. Abschließend kann eine übergreifende und übergeordnete Bewertung anhand der Zielgrößen und unter Einbeziehung der Unsicherheitsbetrachtung gegeben werden. 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung 4.2.1 Ermittlung der Investitionskosten Nachdem in Kapitel 3 bereits die Mengenermittlung der einzelnen Anlagenteile und der Gebäude durchgeführt wurden, können im nächsten Schritt die Reali‐ sierungskosten ermittelt werden. Die dafür erforderlichen Kostenansätze wurden aus der Literatur, Forschungsarbeit und Herstellerangaben ent‐ nommen. 7 Für die Aufstellung der Investitionskosten wurde auf die Kostenstruktur der DIN 276 zurückgegriffen. Die Kosten gliedern sich demnach in folgende Kos‐ tengruppen: 8 ■ 100 Grundstück, ■ ■ 200 Vorbereitende Maßnahmen, ■ ■ 300 Bauwerk - Baukonstruktion, ■ ■ 400 Bauwerk - Technische Anlagen, ■ ■ 500 Außenanlagen, ■ ■ 600 Ausstattung und Kunstwerke, ■ ■ 700 Baunebenkosten, ■ ■ 800 Finanzierung. ■ Die Kostengruppen der ersten Ebene werden in weitere Kostengruppen der zweiten und dritten Ebene untergliedert. Für die Berechnung des nachhaltigen 101 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="102"?> 9 Vgl. DIN 276 (2018-12), S. 14 10 Für die Ermittlung des Verkehrswertes (Marktwertes) eines Grundstückes/ Objektes. Vgl. ImmoWertV (2010) 11 Vgl. DIN 276 (2018-12), S. 15 12 Vgl. DIN 276 (2018-12), S. 17 Wärmeversorgungssystems und der Gebäudesanierung sind nicht alle Kosten‐ gruppen anzusetzen. Die Kostengruppen werden jedoch übersichtshalber voll‐ ständig vorgestellt. 4.2.1.1 Kostengruppe 100 Grundstück Die Kostengruppe 100 umfasst sämtliche Kosten, welche für das Grundstück des Bauprojektes zuzurechnen sind. Dazu gehören die Kosten für das Grundstück und die Grundstücksnebenkosten, welche für den Erwerb des Grundstücks nötig sind. Dies sind beispielsweise Vermessungs-, Gerichts- und Notargebühren sowie die Grunderwerbssteuer. 9 Der Grundstückswert ermittelt sich durch den Verkehrswert des Grundstückes. 10 4.2.1.2 Kostengruppe 200 Vorbereitende Maßnahmen Die Kostengruppe 200 beinhaltet alle Kosten, welche zum Herrichten und Er‐ schließen des Grundstücks für die Baumaßnahme notwendig sind. Die Kosten‐ gruppe 210 Herrichten ist dabei für die zukünftige Bebauung von besonderer Bedeutung. Darin sind Abbruchmaßnahmen und Altlastenbeseitigung ent‐ halten. Diese Kosten können gegebenenfalls sehr hoch sein. Die Kostengruppe 220 Öffentliche Erschließung ist insbesondere bei unbebauten Grundstücken relevant. 11 4.2.1.3 Kostengruppe 300 Bauwerk - Baukonstruktion Die monetär größte Gruppe stellt die Kostengruppe 300 dar. Dazu gehören alle Bauleistungen und Lieferungen, welche zur Herstellung des Bauwerks, ohne die technischen Anlagen, benötigt werden. Bei der Modernisierung zählen in diese Kostengruppe auch sämtliche Kosten für die Abbruch- und Instandsetzungs‐ maßnahmen. 12 Die Kostengruppe unterteilt sich in: ■ Kostengruppe 310 Baugrube/ Erdbau (Herstellung, Umschließung, Was‐ ■ serhaltung), ■ Kostengruppe 320 Gründung (Gründungsmaßnahmen inklusive dazuge‐ ■ höriger Erdarbeiten), 102 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="103"?> 13 Vgl. DIN 276 (2018-12), S. 23 14 Vgl. DIN 276 (2018-12), S. 28 15 Vgl. DIN 276 (2018-12), S. 32 ■ Kostengruppe 330 Außenwände/ Vertikale Baukonstruktionen, außen ■ (Wände, Stützen, Öffnungen, Bekleidungen), ■ Kostengruppe 340 Innenwände/ Vertikale Baukonstruktionen, innen ■ (Wände, Stützen, Öffnungen, Bekleidungen), ■ Kostengruppe 350 Decken/ Horizontale Baukonstruktionen (Deckenkon‐ ■ struktion, Beläge, Bekleidungen), ■ Kostengruppe 360 Dächer (Dachkonstruktion, Öffnungen, Beläge, Be‐ ■ kleidungen), ■ Kostengruppe 370 Baukonstruktive Einbauten (mit dem Bauwerk fest ■ verbundene Einbauten), ■ Kostengruppe 380 Spezielle Ingenieurbaukonstruktionen (spezielle Ma‐ ■ schinentechnik), ■ Kostengruppe 390 Sonstige Maßnahmen für Baukonstruktionen (über‐ ■ greifende Maßnahmen). 4.2.1.4 Kostengruppe 400 Bauwerk - Technische Anlagen In der Kostengruppe 400 sind sämtliche Leistungen und die dazugehörigen Kosten enthalten, welche für die Erstellung der technischen Anlagen des Bau‐ werks notwendig sind. Dazu gehören insbesondere die Abwasser-, Wasser- und Gasanlagen (Kostengruppe 410), die Wärmeversorgungsanlagen (Kostengruppe 420), die raumlufttechnischen Anlagen (Kostengruppe 430), die Starkstroman‐ lagen (Kostengruppe 440) und weitere Anlagen. 13 4.2.1.5 Kostengruppe 500 Außenanlagen Die Kosten zur Herstellung der Außenanlagen von Bauwerken, den Freianlagen und den Verkehrsanlagen werden in der Kostengruppe 500 erfasst. Dafür wird die Kostengruppe in Erdbaumaßnahmen, Gründungen, Oberbau, Baukonstruk‐ tionen, technische Einbauten, Pflanzflächen und Wasserflächen unterteilt. 14 4.2.1.6 Kostengruppe 600 Ausstattung und Kunstwerke In der Kostengruppe 600 werden Maßnahmen und deren Kosten erfasst, welche zur künstlerischen Gestaltung des Bauwerkes dienen. 15 4.2.1.7 Kostengruppe 700 Baunebenkosten In den Baunebenkosten werden Planungskosten, sowie Kosten für die Vorbe‐ reitung der Planung, zum Beispiel Wertermittlungen und Untersuchungen, er‐ 103 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="104"?> 16 Vgl. DIN 276 (2018-12), S. 33 17 Vgl. Schmuck 2017, S. 52-54 18 DIN 276 (2018-12), S. 35 19 Vgl. DIN 18960 (2008) 20 Vgl. DIN 31051 (2012-09), S. 4 21 Vgl. DIN 31051 (2012-09), S. 6 fasst. Dazu zählen insbesondere die Kosten der Bedarfsplanung, der Projekt‐ steuerung, der Planung und Überwachung der Bauausführung, sowie die Fachplanungen. 16 Die Kosten der Objektplanung können durch die Bestim‐ mungen der HOAI ermittelt werden. 17 4.2.1.8 Kostengruppe 800 Finanzierung Die Kostengruppe 800 umfasst alle Kosten, welche „im Zusammenhang mit der Finanzierung des Bauprojektes bis zum Beginn der Nutzung anfallen“. 18 Dies sind beispielsweise die Fremd- und Eigenkapitalzinsen oder Bürgschaften. 4.2.2 Kosten während der Nutzungsdauer Die Kosten während der Nutzungsdauer können nach DIN 18960 in Kapital‐ kosten, Objektmanagementkosten, Betriebskosten und Instandsetzungskosten unterteilt werden. 19 Bei der Ermittlung der Nutzungs- und Betriebskosten müssen unterschiedliche Kostenansätze für die im Modell aufgestellten Sys‐ temteile berücksichtigt werden. 4.2.2.1 Instandhaltungskosten Gebäude Für das Gebäude entstehen während der Nutzungsdauer Kosten für die Instand‐ haltung. 20 Dabei wird ein pauschaler Kostenansatz von 1,5 % des Objektwertes pro Jahr angenommen. Da diese Maßnahmen häufig nach einem Mieterwechsel oder auf Basis eines Instandhaltungsplanes ausgeführt werden, werden diese Kosten in Abschnitten zu 10 Jahren zusammengefasst. Instandhaltungsmaß‐ nahmen sind nicht umlagefähig und beinhalten die Wartung, die Inspektion, die Instandsetzung und die Verbesserung des Objektes. Die Instandhaltung ist von Modernisierungsmaßnahmen oder Sanierungsmaßnahmen definitorisch abzu‐ grenzen. 21 4.2.2.2 Betriebskosten Grundstück und Gebäude Während der Nutzungsdauer entstehen dem Eigentümer Grundstückskosten und Betriebskosten für das Gebäude. Unter die Grundstückskosten zählen Kosten wie die umlagefähige Grundsteuer, sowie die Betriebskosten für das 104 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="105"?> 22 Siehe dazu Abschnitt 4.2.2.1 23 Vgl. Bundesministerium der Justiz und für Verbraucherschutz 2003 24 Eigene Darstellung in Anlehnung an Deutscher Mieterbund 2018 25 Siehe dazu Abschnitt 2.3.3 Grundstück und die Gebäude. Da Instandhaltungskosten nicht über die Be‐ triebskosten umlegbar sind, wurden diese gesondert betrachtet. 22 Die den Be‐ triebskosten zugehörigen Kosten sind in der Betriebskostenverordnung aufge‐ schlüsselt. Im Rahmen dieser Betrachtung sollen diese jedoch nicht differenziert werden, sondern werden als Pauschale angesetzt. Nicht umlegbare Kosten sind zum Beispiel Kosten der Verwaltung der Gebäude und Instandhaltungskosten der Gebäude. 23 Die Betriebskosten für das Investitionsobjekt werden über den Betriebskos‐ tenspiegel für Deutschland, siehe Abbildung 4-2, als Pauschale ermittelt. In dieser Betriebskostenpauschale sind die Kosten der Wärmeversorgung, welche sonst unter die Betriebskosten zählen, ausdrücklich ausgeschlossen. 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung 83 Abbildung 4-2: Betriebskostenspiegel für Deutschland 329 4.2.2.3 Nutzungs- und Betriebskosten des Wärmespeichers Die Nutzungs- und Betriebskosten von saisonalen Behälterwärmespeichern wurden bei den verschiedenen Pilotprojekten untersucht und ausgewertet. 330 Dabei liegt der durchschnittliche Wert der Kosten bei 1,25 % der Realisierungskosten. 331 Genaue Zahlen bezüglich der angefallenen Nutzungs- und Betriebskosten sind nicht verfügbar. Die Nutzungs- und Betriebskosten umfassen unter anderem die Kosten für Strom, Wartung und Instandhaltung der Wärmespeicheranlagen. 4.2.2.4 Nutzungs- und Betriebskosten des Gasbrennwertkessels Die Nutzungs- und Betriebskosten für den Gasbrennwertkessel wurden pauschal mit 1 % der Realisierungskosten festgelegt. Diese umfassen unter anderem die Kosten für Strom, Wartung und Instandhaltung der Anlagen, jedoch nicht die Betriebsstoffkosten. 4.2.2.5 Nutzungs- und Betriebskosten der Wärmenetze Für das solare Wärmenetz und die Wärmeleitungen fallen gleichermaßen über die Nut- 0,18 €/ m² 0,34 €/ m² 0,16 €/ m² 0,03 €/ m² 0,18 €/ m² 0,16 €/ m² 0,10 €/ m² 0,05 €/ m² 0,04 €/ m² 0,17 €/ m² 0,12 €/ m² 0,13 €/ m² 0,03 €/ m² 0,00 €/ m² 0,10 €/ m² 0,20 €/ m² 0,30 €/ m² 0,40 €/ m² Grundsteuer Wasser inkl. Abwasser Aufzug Straßenreinigung Müllbeseitigung Gebäudereinigung Gartenpflege Allgemein Strom Schornsteinreinigung Versicherung Hauswart Antenne/ Kabel Sonstige Betriebskosten je Monat Abbildung 4-2: Betriebskostenspiegel für Deutschland 24 4.2.2.3 Nutzungs- und Betriebskosten des Wärmespeichers Die Nutzungs- und Betriebskosten von saisonalen Behälterwärmespeichern wurden bei den verschiedenen Pilotprojekten untersucht und ausgewertet. 25 105 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="106"?> 26 Vgl. Mangold et al. 2012, S. 32 27 Vgl. Kruspel 2016, S. 66 Dabei liegt der durchschnittliche Wert der Kosten bei 1,25 % der Realisierungs‐ kosten. 26 Genaue Zahlen bezüglich der angefallenen Nutzungs- und Betriebs‐ kosten sind nicht verfügbar. Die Nutzungs- und Betriebskosten umfassen unter anderem die Kosten für Strom, Wartung und Instandhaltung der Wärmespei‐ cheranlagen. 4.2.2.4 Nutzungs- und Betriebskosten des Gasbrennwertkessels Die Nutzungs- und Betriebskosten für den Gasbrennwertkessel wurden pau‐ schal mit 1 % der Realisierungskosten festgelegt. Diese umfassen unter anderem die Kosten für Strom, Wartung und Instandhaltung der Anlagen, jedoch nicht die Betriebsstoffkosten. 4.2.2.5 Nutzungs- und Betriebskosten der Wärmenetze Für das solare Wärmenetz und die Wärmeleitungen fallen gleichermaßen über die Nutzungsdauer Kosten für den Betrieb, die Wartung und Instandhaltung an. Diese wurden für die Berechnungen pauschal mit 1 % der Realisierungskosten festgelegt. 27 4.2.3 Weitere Rahmenbedingungen Auf Grund des umfangreichen Simulationsmodelles müssen für die Berech‐ nungen weitere Rahmenbedingungen festgelegt werden, welche für die Inves‐ titionsrechnung ausschlaggebend sind. 4.2.3.1 Preissteigerungen Für die Energiepreise und andere Zahlungsflüsse werden für die zeitliche Be‐ trachtung Preissteigerung einbezogen, welche durch den langen Betrachtungs‐ zeitraum bedingt werden. Die allgemeine Preissteigerung ergibt sich, wie in Abbildung 4-3 dargestellt, aus den deutschlandweiten Werten seit 2008, welche aus dem Verbraucher‐ preisindex (VPI) abgeleitet sind. Es zeigt sich, dass die Werte zum Teil stark schwanken. Für die Untersuchung wurde der Mittelwert gebildet. Die allge‐ meine Preissteigerung wird somit mit 1,3 % pro Jahr angenommen. Diese wird beispielsweise bei Nutzungs- und Betriebskosten angewendet. 106 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="107"?> 28 Eigene Darstellung in Anlehnung an Statistisches Bundesamt 2018a 29 Eigene Darstellung in Anlehnung an Techem 2018 deutschlandweiten Werten seit 2008, welche aus dem Verbraucherpreisindex (VPI) abgeleitet sind. Es zeigt sich, dass die Werte zum Teil stark schwanken. Für die Untersuchung wurde der Mittelwert gebildet. Die allgemeine Preissteigerung wird somit mit 1,3 % pro Jahr angenommen. Diese wird beispielsweise bei Nutzungs- und Betriebskosten angewendet. Abbildung 4-3: Entwicklung des Verbraucherpreisindex in Deutschland 333 Für die Energiepreissteigerung wurde die durchschnittliche Preissteigerung für Gas, Heizöl und Fernwärme als wichtigste Energieträger im Wärmesektor betrachtet, welche in Abbildung 4-4 dargestellt wird. 333 Eigene Darstellung in Anlehnung an Statistisches Bundesamt 2018a 0,0% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0% 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Veränderung zum Vorjahr Jahr Abbildung 4-3: Entwicklung des Verbraucherpreisindex in Deutschland 28 Für die Energiepreissteigerung wurde die durchschnittliche Preissteigerung für Gas, Heizöl und Fernwärme als wichtigste Energieträger im Wärmesektor be‐ trachtet, welche in Abbildung 4-4 dargestellt wird. 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung 85 Abbildung 4-4: Energiepreisentwicklung für Energieträger in Deutschland 334 Dabei ergeben sich, wie Abbildung 4-4 zeigt, folgende jährliche mittlere Energiepreissteigerungen über den Zeitraum von 2005 bis 2015:  Erdgas: 2,2 %  Heizöl: 1,1 %  Fernwärme: 3,0 % Für den angenommenen Satz der Energiepreissteigerung wird der Durchschnittswert aus diesen Preissteigerungen genommen. Gleichzeitig werden die einzelnen Energieträger mit den Marktanteilen gewichtet: 335  Erdgas: 50 %  Heizöl: 26 % 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Preis in Eurocent je kWh Jahr Erdgas Heizöl Fernwärme Abbildung 4-4: Energiepreisentwicklung für Energieträger in Deutschland 29 Dabei ergeben sich, wie Abbildung 4-4 zeigt, folgende jährliche mittlere Ener‐ giepreissteigerungen über den Zeitraum von 2005 bis 2015: 107 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="108"?> 30 Gerundete Werte nach BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. 2017. Sonstige Energieträger: 11 % 31 Dies entspricht der Modernisierungsumlage. Vgl. § 559 BGB (2018) 32 Vgl. Landeshauptstadt Dresden 2016 33 Vgl. Statistisches Bundesamt 2018 34 Siehe dazu Kapitel 0 35 Siehe dazu Kapitel 4.2.2.2 ■ Erdgas: 2,2 % ■ ■ Heizöl: 1,1 % ■ ■ Fernwärme: 3,0 % ■ Für den angenommenen Satz der Energiepreissteigerung wird der Durch‐ schnittswert aus diesen Preissteigerungen genommen. Gleichzeitig werden die einzelnen Energieträger mit den Marktanteilen gewichtet: 30 ■ Erdgas: 50 % ■ ■ Heizöl: 26 % ■ ■ Fernwärme: 13 % ■ Daraus ergibt sich ein mittlerer Satz für die Energiepreissteigerung von 2,1 % pro Jahr. 4.2.3.2 Kaltmiete Die Kaltmiete orientiert sich an den orts- und objekttypischen Referenzwerten. Die Umlage der Modernisierungskosten in Höhe von 11 % der anrechenbaren Realisierungskosten der Modernisierung wird einberechnet. 31 Die ortsüblichen Kaltmieten lassen sich anhand des Mietspiegels der Stadt Dresden auf Basis des Baujahres, der Wohnungsgröße und der Ausstattungsmerkmale bestimmen. 32 Die durchschnittliche Kaltmiete beträgt für den betrachteten Wohnungsstan‐ dard 6,50 €/ m². Auf Basis statistischer Auswertungen der letzten 10 Jahre ist eine Mietpreissteigerung der Nettokaltmieten von 1,3 % pro Jahr anzusetzen. 33 Ver‐ einfachend wurde in der Berechnung darauf verzichtet einen möglichen Leer‐ stand von Wohnungen zu berücksichtigen. 34 4.2.3.3 Mietnebenkosten Die Mietnebenkosten ergeben sich aus den Nutzungs- und Betriebskosten für das Grundstück und das Gebäude sowie die Umlage des Wärmecontractings. 35 Bei Verträgen mit Wärmecontracting wird ein Jahresgrundpreis für die Nutzung der Anlage festgelegt. Der Betrag wird auf Basis der Höhe der linearen Ab‐ schreibung über die Vertragslaufzeit bestimmt. 108 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="109"?> 36 Keller 2018 37 Vgl. Breuer 2018b 38 Pape 2018 4.2.3.4 Finanzwirtschaftliche Annahmen Für die Finanzierung des Investitionsvorhabens wird ein Annuitätendarlehen aufgenommen. Bei einem Annuitätendarlehen sind verschiedene finanzwirt‐ schaftliche Annahmen zu treffen: ■ Annuität, ■ ■ Zins, ■ ■ Tilgung. ■ „Ein Annuitätendarlehen ist ein Kredit, der in gleichbleibenden Raten getilgt wird. Die Annuität ist die vereinbarte jährliche, immer gleichbleibende Rate für eine Kapitalschuld, die aus einem Zins- und einem Tilgungsanteil besteht.“ 36 Die jährliche Annuität wird gemäß Formel 6 über den Kapitalwert, den Kal‐ kulationszinssatz und den Nutzungszeitraum bestimmt: 37 A = K 0 • qn • q − 1 qn − 1 Legende: A Annuität [€/ a] K 0 Kapitalwert (Kreditsumme) [€] q Zinsfaktor (q = 1 + i) i Kalkulationszinssatz n Nutzungszeitraum (Laufzeit) [a] Formel 6: Berechnung der Annuität Der Kapitalwert entspricht dem „Barwert sämtlicher durch ein Investitionspro‐ jekt generierten Aus- und Einzahlungen“. 38 Der Tilgungswert steigt jährlich an, da sich die Restschuld verringert. Die Laufzeit des Kredites wird auf den Nut‐ zungszeitraum, im betrachteten Beispiel auf 15 Jahre, festgesetzt. Die laufenden Zinsen für das aufgenommene Fremdkapital berechnen sich aus dem Kredit‐ stand zu Jahresbeginn, der Kreditaufnahme im Betrachtungsjahr und dem Kal‐ kulationszinssatz für den Kredit. Der Kalkulationszinssatz soll 1,5 % p. a. be‐ tragen und entspricht somit den aktuellen Daten für das Jahr 2017, wie in Abbildung 4-5 dargestellt. 109 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="110"?> 39 Eigene Darstellung in Anlehnung an Verband deutscher Pfandbriefbanken 2018 40 Vgl. Bundesministerium der Finanzen 1995 teten Beispiel auf 15 Jahre, festgesetzt. Die laufenden Zinsen für das aufgenommene Fremdkapital berechnen sich aus dem Kreditstand zu Jahresbeginn, der Kreditaufnahme im Betrachtungsjahr und dem Kalkulationszinssatz für den Kredit. Der Kalkulationszinssatz soll 1,5 % p. a. betragen und entspricht somit den aktuellen Daten für das Jahr 2017, wie in Abbildung 4-5 dargestellt. Abbildung 4-5: Entwicklung Effektivzinssatz für Hypotheken in Deutschland 344 4.2.3.5 Abschreibungen Die Abschreibung der Investition besitzt in der Berechnung keinen Einfluss auf die Zahlungsflüsse. Sie ist jedoch steuerrechtlich von Bedeutung und findet sich in der Nebenrechnung zur Steuerberechnung wieder. 343 Pape 2018 344 Eigene Darstellung in Anlehnung an Verband deutscher Pfandbriefbanken 2018 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 Hypothekenzinsen in % Jahr Abbildung 4-5: Entwicklung Effektivzinssatz für Hypotheken in Deutschland 39 4.2.3.5 Abschreibungen Die Abschreibung der Investition besitzt in der Berechnung keinen Einfluss auf die Zahlungsflüsse. Sie ist jedoch steuerrechtlich von Bedeutung und findet sich in der Nebenrechnung zur Steuerberechnung wieder. Die verwendete kalkulatorische Abschreibung berechnet sich mit einem li‐ nearen Ansatz nach Formel 7. a = A n Legende: a Kalkulatorische Abschreibung je Rechnungsperiode [€/ a] A Anschaffungskosten (Summe der Realisierungskosten) [€] n wirtschaftliche Nutzungsdauer [a] Formel 7: Berechnung der Abschreibung Für die Betrachtung der wirtschaftlichen Nutzungsdauer und des kalkulatori‐ schen Abschreibungssatzes werden die Werte der AfA-Tabellen angesetzt. Für den saisonalen Behälterwärmespeicher kann in der AfA für den Wirt‐ schaftszweig Energie- und Wasserversorgung auf unterirdische Hochbehälter zurückgriffen werden. Diese sind mit einer Nutzungsdauer von 25 Jahren und somit einem jährlichen Abschreibungssatz von 4 % angegeben. 40 Solaranlagen 110 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="111"?> 41 Vgl. Bundesministerium der Finanzen 2000. Solaranlagen könnten auch als bewegliches Anlagevermögen gesehen werden. Das wäre für den Investor steuerrechtlich vorteil‐ hafter. Sie sind damit kein Bestandteil des Gebäudes, wodurch sie über 50 Jahre abge‐ schrieben werden könnten. In diesem Fall wäre dies aber ein zusätzlicher Verwaltungs‐ rechtlicher Aufwand, da Gebäudeeigentümer und Wärmecontractor nicht die gleiche Person sind. Somit findet eine solche Betrachtungsweise nicht statt. 42 Vgl. Bundesministerium der Finanzen 1995 43 Dies sind beispielsweise Buchhaltung und Wirtschaftsprüfung. 44 Vgl. Schmuck 2017, S. 110 werden in der AfA-Tabelle für die allgemein verwendbaren Anlagengüter mit einer Nutzungsdauer von 10 Jahren beschrieben. 41 Für die Nahwärmenetze wird die AfA-Tabelle für den Wirtschaftszweig Energie- und Wasserversorgung im Abschnitt Fernwärmeversorgung verwendet. Hier wird für kanalverlegte Lei‐ tungen ein jährlicher Abschreibungssatz von 4 % bei einer Nutzungsdauer von 25 Jahren festgelegt. 42 Im Finanzplan wird daher eine Unterscheidung zwischen der Abschreibung für den Wärmespeicher und das Nahwärmenetz sowie die Solarthermieanlage durchgeführt. 4.2.3.6 Steuern Für die Steuerberechnung müssen in der Nebenrechnung mehrere Aspekte be‐ rücksichtigt werden, da verschiedene Steuerarten zu erfassen sind. Die Steuer‐ zahlungen ergeben sich aus den Einzahlungen und Auszahlungen, der Ab‐ schreibung der Anlage, sowie den Zinserträgen (Habenzinsen) und den Zinsen für den Fremdkredit. Aus diesen Zahlungsarten wird der Gewerbeertrag be‐ rechnet. Dieser bestimmt die Höhe der Gewerbesteuer, der Körperschaftsteuer und des Solidaritätszuschlags. Die Gewerbesteuer wird auf den Gewerbeertrag erhoben unter Annahme der Steuermesszahl und des Hebesatzes der zustän‐ digen Stadt. Die Körperschaftssteuer wird auf den Gewerbeertrag erhoben. Der Solidaritätszuschlag wird auf den Betrag der Körperschaftssteuer erhoben. Aus der Summe ergibt sich die Höhe der Steuerzahlungen der Projektgesellschaft. 4.2.3.7 Kosten der Projektgesellschaft Der Wärmecontractor wird als Projektgesellschaft mit laufenden Kosten ange‐ nommen. Die Kosten der Projektgesellschaft beinhalten die Personalkosten der Geschäftsführung, Bürokosten und Kosten für Fremdleistungen 43 , welche für die Bearbeitung dieses Projektes anteilig entstehen. Für das erste Jahr werden, auf Basis von Annahmen, folgende Beträge für die anteiligen Kosten am Projekt festgesetzt: 44 111 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="112"?> 45 § 194 BauGB (2017) 46 Vgl. Gromer 2012, S. 117 47 Vgl. §§ 15 und 16 ImmoWertV (2010) 48 Vgl. §§ 17 bis 20 ImmoWertV (2010) 49 Vgl. §§ 21 bis 23 ImmoWertV (2010) 50 Nicht normierte Verfahren sind beispielsweise das Residualwertverfahren, die DCF-Me‐ thode oder das Monte-Carlo-Verfahren. Vgl. Metzger 2013, S. 61-62 ■ Kosten der Geschäftsführung: 2.500 € ■ ■ Bürokosten: 1.000 € ■ ■ Kosten für Buchhaltung und Wirtschaftsprüfung: 2.250 € ■ ■ Gesamtkosten: 5.750 € ■ 4.2.3.8 Restwertberechnung des Gebäudes Im Rahmen des Verkaufs des Gebäudes und des Grundstückes am Ende der Nut‐ zungs- und Betrachtungszeit muss eine Bestimmung des Restwertes durchgeführt werden. Dafür wird der Verkehrswert ermittelt. Der Verkehrswert definiert sich nach B AU G E S E TZ B U C H (B AU GB) als der Preis, „der in dem Zeitpunkt, auf den sich die Ermittlung bezieht, im gewöhnlichen Geschäftsverkehr nach den rechtlichen Gegebenheiten und tatsächlichen Eigenschaften, der sonstigen Beschaffenheit und der Lage des Grundstücks oder des sonstigen Gegenstands der Wertermittlung ohne Rücksicht auf ungewöhnliche oder persönliche Verhältnisse zu erzielen wäre.“ 45 Der Verkehrswert kann somit nicht mit dem tatsächlichen Kaufpreis gleichgesetzt werden, sondern bietet eine objektive Einschätzung des monetären Wertes des Ob‐ jektes zu einem festgelegten Zeitraum. 46 Für die Ermittlung des Verkehrswertes bebauter Grundstücke stehen ver‐ schiedene Verfahren zur Verfügung: ■ Vergleichswertverfahren, 47 ■ ■ Ertragswertverfahren, 48 ■ ■ Sachwertverfahren. 49 ■ Diese drei Verfahren zählen zu den normierten Verfahren. Darüber hinaus exis‐ tieren überschlägige Berechnungen und nicht normierte Verfahren, welche eine Abschätzung des Verkehrswertes, aber keine objektive und prüffähige Beurtei‐ lung erlauben. Aus diesem Grund werden die nicht normierten Verfahren im Rahmen dieser Arbeit nicht weiter betrachtet. 50 Das Vergleichswertverfahren kennzeichnet sich durch die Berechnung des Grundstückswertes unter zu Hilfenahme eines Vergleichsobjektes. Die Methode kann für bebaute und unbebaute Grundstücke angewendet werden. Sie zeichnet sich durch die einfache Handhabung und die durch den Vergleich sehr belast‐ 112 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="113"?> 51 Vgl. Gromer 2012, S. 123-127, § 15 ImmoWertV (2010) und Metzger 2013, S. 62-67 52 Vgl. Gromer 2012, S. 127-143, § 17 ImmoWertV (2010) und Metzger 2013. S. 67-120 53 Vgl. Gromer 2012, S. 143-147, § 21 ImmoWertV (2010) und Metzger 2013, S. 121-123 54 Siehe dazu Abschnitt 4.3.2.2 55 Vgl. Enseling 2003, S. 2 baren Ergebnisse aus. Jedoch benötigt es dafür eine ausreichende Anzahl an typgleichen Objekten, so dass dieses Verfahren im vorliegenden Beispiel nicht anwendbar ist. 51 Grundlage des Ertragswertverfahrens bilden die für das Objekt marktüblichen erzielbaren Gewinne. Dadurch ist dieses Verfahren insbesondere für Mietob‐ jekte interessant. Für die Berechnung ergeben sich drei Varianten: ■ das allgemeine Ertragswertverfahren, ■ ■ das vereinfachte Ertragswertverfahren, ■ ■ das mehrperiodige Ertragswertverfahren. ■ Den drei Verfahren ist die notwenige Ermittlung des Roh- oder Reinertrages, des Bodenwertes, des Liegenschaftszinssatzes sowie der Restnutzungsdauer ge‐ mein. Es ergibt sich somit eine deutlich umfangreichere Berechnung und Aus‐ wertung als bei dem Vergleichswertverfahren. Dies ermöglicht jedoch eine un‐ abhängigere Beurteilung des Restwertes. 52 Im Sachwertverfahren steht der Sachwert des Grundstückes und der nutz‐ baren baulichen Anlagen im Fokus. Maßgeblich dafür sind die Herstellungs‐ kosten unter Berücksichtigung des Baualters. Das Verfahren wird vornehmlich für die Bewertung privat genutzter Objekte, wie zum Beispiel Ein- und Zwei‐ familienhäuser, eingesetzt. 53 Da es sich im vorliegenden Modell um ein Mietobjekt handelt, welches ren‐ diteorientiert betrieben und verkauft wird, entfällt die Nutzung des Sachwert‐ verfahrens. Da davon auszugehen ist, dass keine geeigneten Vergleichsobjekte mit gleichen Ausstattungsmerkmalen vorhanden sind, wird das Ertragswert‐ verfahren für die Berechnung des Restwertes gewählt. 54 4.2.4 Investitionsrechnung 4.2.4.1 Grundlagen der Investitionsrechnung Die Methoden der Investitionsrechnung lassen sich, wie in Tabelle 4-1 darge‐ stellt, in klassische und moderne Verfahren unterscheiden. In den klassischen Verfahren wird weiter differenziert nach statischen und dynamischen Me‐ thoden. 55 113 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="114"?> 56 Eigene Darstellung in Anlehnung an Schulte et al. 2016, S. 593 57 Vgl. Kruschwitz 2014, S. 29, Götze 2014, S. 59 und Schulte et al. 2016, S. 592-593 58 Vgl. Enseling 2003, S. 2 59 Vgl. Kruschwitz 2014, S. 31-33, Götze 2014, S. 76-77 und Schulte et al. 2016, S. 594 60 Vgl. Götze 2014, S. 93 Methoden Klassische Verfahren Statische Me‐ thoden Kostenvergleichsrechnung Gewinnvergleichsrechnung Amortisationsrechnung Dynamische Methoden Kapitalwertmethode Annuitätenmethode Interne Zinsfußmethode Moderne Ver‐ fahren VOFI-Kenn‐ zahlen Vermögensendwert Entnahme VOFI-Rentabilität Tabelle 4-1: Methoden der Investitionsrechnung (Auszug) 56 Die statischen Methoden vernachlässigen die zeitlichen Komponenten der Rechengrößen und spezifizieren nur in Erlöse und Kosten. Zu diesen Me‐ thoden gehören zum Beispiel die Kostenvergleichsrechnungen oder die Amor‐ tisationsrechnungen. 57 Der Vorteil dieser Methoden liegt in der einfachen Umsetzung und der geringen benötigten Datenbasis. Jedoch lassen sich keine zeitlichen Effekte oder Zinsen berücksichtigen. 58 Bei den dynamischen Me‐ thoden werden zeitliche Unterschiede von Ein- und Auszahlungen erfasst. Dazu zählen beispielsweise die Kapitalwertmethode oder die Annuitätenme‐ thode. Bei diesen Methoden werden die Zahlungen, welche zu unterschiedli‐ chen Zeitpunkten anfallen, auf einen einheitlichen Bezugspunkt diskontiert oder aufgezinst. 59 Es wird ein vollkommener Kapitalmarkt angenommen. 60 Die klassischen dynamischen Verfahren wurden für relativ einfache Berech‐ nungen, welche wenige Ein- und Auszahlungen sowie keine Nebenrech‐ nungen beinhalten, entwickelt. Die vorliegende Untersuchung soll auf einer Lebenszykluskostenbetrachtung aufgebaut werden und sowohl die zeitlichen Effekte als auch die Transparenz der Berechnung darstellen. Im Ergebnis wird daher auf das moderne Investitionsrechenverfahren der vollständigen Finanzpläne (VOFI) mit Hilfe von Tabellenkalkulationsprogram- 114 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="115"?> 61 In der vorliegenden Arbeit wurde das Programm Microsoft Excel verwendet. 62 Vgl. Grob 1989, S. 5 63 Vgl. Schach et al. 2006, S. 253-255. Langfristigkeit beschreibt in der Betriebswirtschaft einen Zeitraum von mehr als fünf Jahren. Vgl. Breuer 2018a 64 Vgl. Schulte et al. 2016, S. 605 65 Vgl. Götze 2014, S. 126 66 Vgl. Grob 1989, S. 5 67 Vgl. Gürtler 2007, S. 43-49 68 Grob 1989, S. 5 69 Vgl. Grob 1989, S. 6 70 Vgl. Schulte et al. 2016, S. 584 71 Vgl. Götze 2014, S. 127 72 Vgl. Grob 1989, S. 6-9 und Götze 2014, S. 127 men zurückgegriffen. 61 Die Vorteile des VOFI sind die Einbeziehung der Steu‐ erbetrachtung, der flexible Einsatz durch Hinzufügen weiterer Rechnungen und ein einfaches Ablesen der Zielgröße. Der VOFI ermöglicht die Verknüpfung un‐ terschiedlicher Einflüsse der Finanzierung und der Steuern. 62 Im Gegensatz zu statischen Investitionsrechenverfahren eignet sich die moderne und dynami‐ sche Methode des VOFI zur Betrachtung von langfristigen Investitionen. 63 Die Zahlungen werden dabei auf den Untersuchungszeitraum und nicht auf den Investitionszeitpunkt, wie bei barwertorientierten Methoden, bezogen. 64 Ein großer Vorteil des VOFI ist die transparente Darstellung der Zahlungen und Zahlungsflüsse. 65 Dies erfolgt in tabellarischer Form. 66 Jedoch ergibt sich ein hoher Berechnungsaufwand auf Basis der Datenmenge. 67 4.2.4.2 Grundlagen vollständiger Finanzpläne In einem vollständigen Finanzplan werden „die einem Investitionsobjekt bezie‐ hungsweise einer Geldanlage zurechenbaren Zahlungen einschließlich mone‐ tärer Konsequenzen finanzieller Dispositionen in tabellarischer Form darge‐ stellt.“ 68 Zahlungen lassen sich in direkte (originäre) und indirekte (derivate) Zahlungen unterteilen, welche im VOFI berücksichtigt werden. 69 Direkte Zah‐ lungen lassen sich in Investitionsausgaben, laufende Ausgaben und Einnahmen in den Perioden sowie den Veräußerungserlös gliedern. Indirekte Zahlungen sind die Verwendung von Einnahmenüberschüssen, der Ausgleich von Ausga‐ benüberschüssen und die Ertrags- und Substanzsteuern. 70 Durch den transpa‐ renten Aufbau des vollständigen Finanzplans können differenzierte Aussagen zur Finanzierung, zur Opportunität der Investition, sowie zu Verzinsungen und Tilgungen gemacht werden. 71 Im Ergebnis kann der VOFI nach unterschiedlichen Zielwerten beurteilt werden. Das sind zum Beispiel der Endwert, der Anfangswert, Zwischenwerte oder die Rentabilität. 72 115 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="116"?> 73 Götze 2014, S. 127 74 Im Sinne einer risikofreien Finanzanlage. 75 Vgl. Schulte et al. 2016, S. 605 76 Schulte et al. 2016, S. 608 77 Siehe dazu Kapitel 4.2.4.2 Bei der Bewertung nach dem Endwert gilt folgende Regel zur Vorteilhaftig‐ keit: „Ein Investitionsobjekt ist absolut vorteilhaft, wenn sein Endwert größer ist als der der Opportunität. Ein Investitionsobjekt ist relativ vorteilhaft, wenn sein Endwert größer ist als der eines jeden anderen zur Wahl stehenden Ob‐ jektes.“ 73 Es wird somit der Endwert der Investitionsalternative mit dem Endwert der Unterlassungsalternative 74 für die Festlegung der absoluten und relativen Vorteilhaftigkeit verglichen. 75 Das gleiche Vorgehen bezogen auf den Anfangs‐ wert ergibt sich bei der Bewertung nach dem Anfangswert. Einen anderen Ansatz verfolgt die Bewertung auf Basis der VOFI-Rentabilität. Hierbei „stellt sich die Frage, mit welcher Verzinsung das zu Anfang eingesetzte Kapital über die Investitionsdauer zu dem mittels VOFI berechneten Endver‐ mögens anwächst.“ 76 4.2.4.3 Allgemeiner Aufbau des vollständigen Finanzplans Wie bereits beschrieben, zeichnet sich der vollständige Finanzplan durch einen strukturierten und transparenten Aufbau in tabellarischer Form aus. Alle Zah‐ lungen werden tabellarisch erfasst und berücksichtigt. Der Aufbau des voll‐ ständigen Finanzplans ist in Abbildung 4-6 schematisch dargestellt. 77 116 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="117"?> 78 Eigene Darstellung in Anlehnung an Schmuck 2017, S. 93 79 Vgl. Grob 2015, S. 104 80 Vgl. Grob 2015, S. 108 81 Vgl. Grob 2015, S. 104 94 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Betrachtungszeitraum Originäre Zahlungen Anschaffungsauszahlung Auszahlungen Einzahlungen Derivate Zahlungen Finanzierungszahlungen Verwendung von Einzahlungsüberschüssen Ausgleich von Einzahlungsüberschüssen Steuerzahlungen Zusatzinformationen Finanzierungssaldo Kreditstand Konto-/ Guthabenstand Bestandssaldo (Endwert) Nebenrechnung Abschreibungsplan Finanzierungsplan Steuerberechnung sonstige Berechnungen (individuell) Abbildung 4-6: Allgemeiner schematischer Aufbau vollständiger Finanzpläne 383 Die originären Zahlungen umfassen die Anschaffungsauszahlung, sowie die Auszahlungen und Einzahlungen über den Betrachtungszeitraum. Sie lassen sich beschreiben als alle Zahlungen, welche der Investition zurechenbar sind. 384 Diese lassen sich zusammenfassen als Zahlungsfolge der Investition. 385 Derivate Zahlungen sind im Gegensatz dazu die Finanzierungszahlungen, sowie Steuerzahlungen und die Verwendung und der Ausgleich von Einzahlungsüberschüssen, welche sich aus den originären Zahlungen ableiten. 386 Unter Zusatzinformationen können das Finanzierungssaldo, der Kreditstand, der Kontostand und das Bestandssaldo resümiert werden. Weitere Rechnungen, welche für den vollständigen Finanzplan notwendig sind, werden in den Nebenrechnungen aufgeführt. Dazu können zum Beispiel Abschreibungs- und Finanzierungspläne sowie Steuerberechnungen und andere Berechnungen gezählt werden. Dadurch ist eine vollständige Transparenz der Datenbasis gegeben. 383 Eigene Darstellung in Anlehnung an Schmuck 2017, S. 93 384 Vgl. Grob 2015, S. 104 385 Vgl. Grob 2015, S. 108 386 Vgl. Grob 2015, S. 104 t 0 t n t 1 Abbildung 4-6: Allgemeiner schematischer Aufbau vollständiger Finanzpläne 78 Die originären Zahlungen umfassen die Anschaffungsauszahlung, sowie die Auszahlungen und Einzahlungen über den Betrachtungszeitraum. Sie lassen sich beschreiben als alle Zahlungen, welche der Investition zurechenbar sind. 79 Diese lassen sich zusammenfassen als Zahlungsfolge der Investition. 80 Derivate Zahlungen sind im Gegensatz dazu die Finanzierungszahlungen, sowie Steuerzahlungen und die Verwendung und der Ausgleich von Einzah‐ lungsüberschüssen, welche sich aus den originären Zahlungen ableiten. 81 Unter Zusatzinformationen können das Finanzierungssaldo, der Kreditstand, der Kontostand und das Bestandssaldo resümiert werden. Weitere Rechnungen, welche für den vollständigen Finanzplan notwendig sind, werden in den Nebenrechnungen aufgeführt. Dazu können zum Beispiel Abschreibungs- und Finanzierungspläne sowie Steuerberechnungen und an‐ 117 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="118"?> 82 Vgl. Schmuck 2017, S. 127 83 Vgl. Grob 1989, S. 6 84 Grob 2015, S. 111 85 Vgl. Gürtler 2007, S. 47 und Götze 2014, S. 130 86 Vgl. Grob 1989, S. 7 87 Vgl. Schulte et al. 2016, S. 609 88 Vgl. Gürtler 2007, S. 48 und Schmuck 2017, S. 96 dere Berechnungen gezählt werden. Dadurch ist eine vollständige Transparenz der Datenbasis gegeben. Für die Ermittlung der Daten und des Aufstellens des vollständigen Finanz‐ plans wird folgende Vorgehensweise empfohlen: 82 1. Ermittlung der Auszahlungen, 1. 2. Ermittlung der Einzahlungen, 2. 3. Aufstellen der Zahlungsfolge der Investition, 3. 4. Berechnungen zur Finanzierung der Investition, 4. 5. Berechnung zur Geldanlage von Liquiditätsüberschüssen, 5. 6. Steuerberechnungen, 6. 7. Aggregation von Zusatzinformationen, 7. 8. Ermittlung der Zielgrößen und Ergebnisinterpretation. 8. Aus der tabellarischen Aufstellung des vollständigen Finanzplans in Abbildung 4-6 wird ersichtlich, dass sich der Endwert der Zahlungsfolge ermitteln lässt. Dieser stellt eine mögliche Zielgröße des vollständigen Finanzplans dar. Der Endwert ist aus dem Finanzplan unmittelbar ablesbar. 83 Er wird be‐ schrieben als „Saldo zwischen den Finanz- und Kreditbeständen am Ende des Planungshorizonts“. 84 Der Endwert der Investition wird verglichen mit dem Endwert der Opportunität, so dass die Vorteilhaftigkeit ermittelt werden kann. 85 Ein positiver Endwert zeichnet sich durch ein Guthaben am Ende der Nutzungsdauer aus, bei einem negativen Endwert wird ein Kreditstand am Ende der Nutzungsdauer ausgewiesen. 86 Neben der Beurteilung und Bewertung der Investition über den Endwert, stellt sich bei Projektentwicklungen die Frage nach der Rentabilität der Inves‐ tition. Es können die Eigen- und die Gesamtrentabilität ermittelt werden. Diese unterscheiden sich darin, ob die Rendite auf das eingesetzte Eigenkapital oder das gesamte eingesetzte Kapital bezogen wird. 87 Die Gesamtrentabilität ist für die Projektentscheidung eines Investors weniger bedeutend als die Eigenkapi‐ talrentabilität, so dass diese nicht weiterverfolgt wird. 88 118 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="119"?> 89 Vgl. Schulte et al. 2016, S. 609 90 Die Beschreibung der Grundlagen des Wärmecontractors finden sich in Abschnitt 3.5.1 91 Siehe dazu Abschnitt 4.1 und Abbildung 4-1 Die VOFI-Eigenkapitalrentabilität ermittelt sich über den Eigenkapitalein‐ satz, sowie das Endvermögen, welches durch die Investition erzielt wurde. 89 Dies lässt sich in Formel 8 abbilden. r EK = EW EK n − 1 f ürEW ≥ 0 − 1 + EW EK n f ürEW < 0 Legende: r EK Eigenkapitalrentabilität [%] EW Endwert [€] EK Eigenkapital [€] n Betrachtungsdauer [a] Formel 8: Berechnung der Eigenkapitalrentabilität Bei dieser Vorgehensweise ist die Investition als vorteilhaft einzustufen, wenn die Eigenkapitalrentabilität der Investition höher ist als die der Opportunität. 4.2.4.4 Aufbau des vollständigen Finanzplans des Wärmecontractors Der Wärmecontractor als Projektgesellschaft agiert als eigenständige Kapital‐ gesellschaft mit einer Eigenkapitalausstattung. Sie unterliegt als Kapitalgesell‐ schaft den steuerrechtlichen Vorgaben. Der Bau der Solarkollektoren und des saisonalen Wärmespeichers soll als alleiniges Projekt der Projektgesellschaft unterstellt werden. Die Eigenkapitalausstattung kann somit zu 100 % als Eigen‐ kapital des Projektes angesetzt werden. 90 Ziel des Wärmecontractors ist eine möglichst hohe Eigenkapitalrentabilität der Investition durch einen entsprechend hohen Wärmeverkaufspreis, so dass für den Investor ein Anreiz für dieses Projekt gegeben ist. 91 Die Eigenkapital‐ rentabilität wird im vollständigen Finanzplan des Wärmecontractors fest defi‐ niert. Eine Eigenkapitalrentabilität von 6,00 % soll erreicht werden. Dies lässt die Investition in das Projekt wirtschaftlich vorteilhafter erscheinen als die In‐ vestition in andere Anlagemöglichkeiten. Es ergibt sich als Zielgröße des VOFI der solare Wärmeverkaufspreis, da dieser direkten Einfluss auf die Eigenkapi‐ talrentabilität hat. Der VOFI stellt die Zahlungsflüsse für die Investition dar. Dabei ist ein Un‐ terschied zwischen den Betrachtungen (Nutzersichten) zu verzeichnen. Bei dem 119 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="120"?> 92 Siehe dazu Abschnitt 3.5.1 93 Die Beschreibung der Grundlagen des Gebäudeeigentümers finden sich in Abschnitt 3.5.2 94 Siehe dazu Abschnitt 3.6 Finanzplan des Wärmecontractors ist der Wert der Anlage am Ende der Nut‐ zungsdauer nicht relevant. Es handelt sich hierbei um einen Contractingvertrag, welcher diesen Wert nicht abbildet. Auf Grund der vertraglichen Rahmenbe‐ dingungen wird angenommen, dass der Restwert nach der Nutzungszeit 0,00 € beträgt. Der Fokus liegt auf der Rentabilitätsbetrachtung für den Investor durch die unterschiedlichen Zahlungsflüsse. Dies findet sich auch in der Betrachtung der steuerlichen Abschreibung der Anlage wieder. Dabei stellt dieser Wert keinen Kostenfluss dar und hat keine Auswirkungen auf die Ein- und Auszah‐ lungen der Investition. Anders ist es bei dem Gebäudeeigentümer, der ein wirtschaftliches Interesse an dem Restwert seiner Investitionen besitzt. Die Investition wird auf Grund der gewählten Eigenkapitalrentabilität für den Wärmecontractor immer vorteilhaft sein. Die wirtschaftliche Vorteilhaftigkeit ist dementsprechend festgesetzt. 92 Die Ergebnisse der Berechnung werden in Abschnitt 4.3.2.1 dargestellt. 4.2.4.5 Aufbau des vollständigen Finanzplans des Gebäudeeigentümers Die Berechnung betrachtet aus Sicht des Gebäudeeigentümers die wirtschaft‐ liche Vorteilhaftigkeit der Investition. 93 Dabei wird ein Betrachtungszeitraum von 32 Jahren gewählt (2 Jahre Bau und Betrieb, 30 Jahre Nutzung). 94 Im An‐ schluss an die Nutzungszeit wird eine Weiterveräußerung der Gebäude und Anlagen durch den Eigentümer angenommen. Somit muss im Finanzplan eine Betrachtung des Restwertes dieser Güter durchgeführt werden. Ziel des Gebäu‐ deeigentümers ist eine maximale Eigenkapitalrentabilität der Investition sowie eine geringe Amortisationszeit. Im Gegensatz zum VOFI des Wärmecontractors müssen weitere Ansätze be‐ rücksichtigt werden, wie zum Beispiel der Kauf des Grundstücks einschließlich vorhandener Bebauung sowie der dazugehörige Einsatz von Eigenkapital. Zah‐ lungen und Zahlungsflüssen müssen exakt getrennt sowie der Assetwert des Objektes am Nutzungsende als Wiederverkaufswert angerechnet werden. Da es sich nicht um die Betrachtung einer Projektgesellschaft handelt, entfallen die Kosten für die Projektgesellschaft. Es wird festgelegt, dass die Betrachtung und Ermittlung der Eigenkapitalrentabilität vor Steuern durchgeführt wird. Auf die Berechnung der Steuerzahlungen kann daher verzichtet werden. Es erfolgt keine 120 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="121"?> 95 Siehe dazu Abschnitt 4.1 und Abbildung 4-1 96 Siehe dazu Abschnitt 3.6 und Tabelle 3-10 steuerrechtliche Abschreibungsuntersuchung. Für die Validität der Untersu‐ chung müssen alle Umlagekosten in den Finanzplan einbezogen werden. Die Eigenkapitalrentabilität wird auf Basis der orts- und objekttypischen Kaltmiete berechnet. Dadurch wird die Miete ansteigen. 95 Für die umlagefähigen Wärmekosten wird im VOFI ein Mittelwert aus den Kosten für solare Wärme und den Kosten für die konventionelle Wärme ange‐ nommen. Die Untersuchung der Vorteilhaftigkeit erfolgt durch den Vergleich der Ei‐ genkapitalrentabilität des nachhaltigen Versorgungssystems mit Solarkollektor und saisonalem Wärmespeicher mit dem vergleichbaren konventionellen Wär‐ meversorgungssystem, für welches ebenfalls ein vollständiger Finanzplan er‐ stellt wird. 96 Der VOFI des Gebäudeeigentümers beinhaltet für eine vollständige und über‐ sichtliche Darstellung alle anfallenden Kosten. Darunter zählen Kosten, welches reine Umlagekosten sind und somit keinen Einfluss auf die Eigenkapitalrenta‐ bilität der Investition haben. Die Investitionsrechnung beurteilt dementspre‐ chend nicht die Vorteilhaftigkeit des Baus und Betriebs der Solarthermie und des saisonalen Wärmespeichers für den Gebäudeeigentümer. Als beteiligter Sta‐ keholder an dem gesamten Wärmeversorgungssystem müssen jedoch alle Kosten im Sinne der Transparenz aufgeführt werden. Die Ergebnisse der Investitionsrechnung werden in Abschnitt 4.3.2.2 erläu‐ tert. 4.2.4.6 Mietkostenuntersuchung Die Mietkosten setzen sich aus einem Anteil für die Kaltmiete und einem Anteil für die Warmmiete zusammen, welche auf eine unterschiedliche Datenbasis zu‐ rückgreifen. Die Kalkulation der Kaltmiete wurde bereits im Abschnitt 4.2.3.2 ausführlich beschrieben. Die Warmmiete besteht aus dem Anteil für die Kaltmiete und den umlagefä‐ higen Betriebs- und Nutzungskosten. Dazu gehören die Betriebskosten für das Grundstück und das Gebäude, die Jahresgebühr des Wärmecontractings, die Betriebskosten der Wärmeversorgung und die Energiekosten für Wärme. Die einzelnen Kostenarten werden auf den m² Wohnfläche pro Monat umgerechnet. Die Warmmiete beinhaltet die Energiekosten für die Wärmeversorgung, welche auf den m² Wohnfläche pro Monat umgerechnet werden. 121 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="122"?> 97 Vgl. Gürtler 2007, S. 40 98 Vgl. Kruschwitz 2014, S. 288 99 Götze 2014, S. 453 100 Vgl. Götze 2014, S. 376 und Kruschwitz 2014, S. 306-307 Die Miete des nachhaltigen Versorgungssystems wird mit dem konventio‐ nellen Wärmeversorgungsystem im Zuge der Untersuchung der Vorteilhaftig‐ keit verglichen. Die Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsberechnung der Mieten finden sich in Abschnitt 4.3.2.3. 4.2.5 Untersuchung der Unsicherheiten 4.2.5.1 Grundlagen der Untersuchung der Unsicherheiten Investitionsbezogene Entscheidungen sind häufig als unsicher anzusehen. Im Bauwesen resultieren diese Unsicherheiten insbesondere aus rechtlichen, pla‐ nungs- und bauspezifischen Gefahren sowie der Finanzierung der Investitionen. Darüber hinaus sind die Investitionen kapitalintensiv, langfristig und kaum re‐ vidierbar. Hinzu kommen Unsicherheiten bei den Kapitalerträgen, den Ein‐ nahmen und den Ausgaben während der Nutzungsdauer. 97 Unsicherheiten können in Ungewissheits-, Risiko- und Unschärfesituationen unterschieden werden. Ungewissheitssituationen treten ein, wenn der Ent‐ scheider die Eintrittswahrscheinlichkeit bestimmter Faktoren nicht vorher‐ sehen kann. Im Gegensatz dazu liegt eine Risikosituation vor, wenn die Ein‐ trittswahrscheinlichkeit bekannt ist. 98 Unschärfesituationen beschreiben „Relationen, die nicht eindeutig wahr oder falsch sind“. 99 Für die Berücksichtigung von Unsicherheiten bei der Investitionsentschei‐ dung stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung. Dies sind unter an‐ derem: 100 ■ Korrekturverfahren, ■ ■ Sensitivitätsanalyse, ■ ■ Risikoanalyse, ■ ■ Entscheidungsbaumverfahren. ■ Beim Korrekturverfahren werden die Ausgangsdaten mit Risikozu- oder -ab‐ schlägen angepasst. Die Wahl der Zu- und Abschläge erfolgt subjektiv durch den Investor. Dadurch werden Unsicherheiten häufig nicht exakt ermittelt oder falsche Annahmen getroffen. Das Verfahren empfiehlt sich, trotz seiner relativ 122 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="123"?> 101 Vgl. Kruschwitz 2014, S. 310-315 und Götze 2014, S. 377 102 Kruschwitz 2014, S. 313 103 Vgl. DIN EN ISO 14040 (2009-11), S. 11 104 Vgl. Götze 2014, S. 400 und Kruschwitz 2014, S. 317-318 105 Vgl. Götze 2014, S. 400 und Kruschwitz 2014, S. 322 106 Vgl. Götze 2014, S. 406 und Kruschwitz 2014, S. 330-331 107 Vgl. Götze 2014, S. 407-420 einfachen Anwendung, auf Grund seiner methodischen Schwächen nicht für eine wissenschaftliche Untersuchung. 101 Sensitivitätsanalysen untersuchen, „wie empfindlich Outputgrößen der In‐ vestitionsrechnung auf Veränderungen einer oder mehrerer Inputgrößen re‐ agieren.“ 102 Hierbei steht die Wirkungseinschätzung der Methoden und Daten auf die Untersuchung im Vordergrund. 103 Es lassen sich somit die kritischen Werte für die Zielerreichung bestimmen, ohne dass eine subjektive Vorauswahl getroffen wird. Mit relativ geringem Aufwand kann die Bedeutung der unter‐ schiedlichen Inputgrößen bestimmt werden. Kritisch ist hierbei jedoch anzu‐ merken, dass nur eine Inputgröße verändert wird, während bei den anderen Faktoren Konstanz vorausgesetzt wird. Es kann weiterhin keine Aussage über einen weiteren Ablauf mit kritischen oder unkritischen Kriterien getätigt werden. 104 Bei der Risikoanalyse werden unsichere Inputgrößen in Wahrscheinlichkeits‐ verteilungen abgebildet. 105 Dadurch kann eine sehr große Anzahl von Alterna‐ tiven in die Untersuchung einbezogen werden, aus welchen sich weitere zu‐ künftige Informationen ableiten lassen. Jedoch ist damit der Einsatz von spezialisierter Software verbunden, welcher zusätzliche Unsicherheiten in die Untersuchung bringt. Zudem lässt sich eine Subjektivität in der Auswahl der Daten häufig nicht vermeiden. 106 Im Entscheidungsbaumverfahren werden Umweltzustände und deren Ein‐ trittswahrscheinlichkeiten erfasst. Die Auswertung erfolgt grafisch mit Hilfe eines Entscheidungsbaumes. Es lassen sich somit flexible Modelle bewerten. Je‐ doch steigen die Maßstäbe mit der Anzahl der Auswahlmöglichkeiten expo‐ nentiell an. Eine Beurteilung über eine mögliche Abweichung der Ausgangs‐ werte kann nicht gegeben werden. 107 Die Untersuchung der Unsicherheiten soll in der vorliegenden Arbeit mit der Sensitivitätsanalyse durchgeführt werden. Diese erlaubt eine objektive Beur‐ teilung der Eingangsparameter und dessen Einfluss auf die Zielgröße. Darüber hinaus kann die Untersuchung der Unsicherheiten durch eine Verknüpfung der Investitionsrechnungen der einzelnen Stakeholder durchgeführt werden. 123 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="124"?> 4.2.5.2 Sensitivitätsanalyse des Berechnungsmodells Das aufgestellte Modell beruht auf deterministischen Annahmen. Diese be‐ treffen die Kostenkenndaten im Modell und die Rahmenbedingungen, welche deterministisch festgelegt wurden. Im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse sollen diese überprüft und das ganzheitliche Geschäftsmodell optimiert werden. Die Sensitivitätsanalyse wird in zwei Stufen durchgeführt. Zunächst erfolgt die Prüfung des VOFI des Wärmecontractors und den entsprechenden Auswir‐ kungen in die nachfolgenden Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen des Gebäu‐ deeigentümers und der Mieter, das heißt der Eigenkapitalrentabilität und der Mietpreise. Im zweiten Schritt wird die Sensitivität der Eingangsparameter des VOFI des Eigentümers untersucht. Dieser hat keinen Einfluss auf die Wirt‐ schaftlichkeitsuntersuchung des Wärmecontractors, jedoch auf die Mietkosten‐ untersuchung. Durch dieses Verfahren können die Einflussparameter detaillierter unter‐ sucht und die Auswirkungen analysiert werden. Im Ergebnis können die ein‐ zelnen Aussagen hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit verifiziert werden. Die Aus‐ wertung der Ergebnisse und deren grafische Darstellung können durch dieses Vorgehen auf verschiedenen Ebenen und nach verschiedenen Maßgaben er‐ folgen. Theoretisch kann für jeden beliebigen Eingangsparameter in jeder Va‐ riante die Sensitivität der Zielgröße zu jedem Zeitpunkt bestimmt werden. Die Sensitivitätsanalyse wird nur für die sechs Szenarien mit solarthermi‐ scher Wärmespeicherung durchgeführt. Für den Vergleichsfall des konventio‐ nellen Betriebes wird keine Sensitivitätsuntersuchung durchgeführt. Das Ziel der Untersuchung ist die Darstellung der Veränderung der Zielgröße auf Basis der Varianz der Eingangsgrößen bei dem System mit einem saisonalen Wärme‐ speicher. Ein erneuter Vergleich mit dem konventionellen Betrieb ist hierbei nicht zielführend und kann somit entfallen. Sensitivität Wärmecontractor Bei dem vollständigen Finanzplan des Wärmecontractors ist nicht die Eigenka‐ pitalrentabilität die Zielgröße, sondern der Wärmeverkaufspreis. Die Eigenka‐ pitalrentabilität wurde im deterministischen Finanzplan mit einer festen Größe von 6,00 % angenommen, welche vom Wärmeverkaufspreis für die solare Wärme abhängig ist. Durch die Sensitivität der Eingangsparameter ergeben sich andere Preise für die Wärme aus der solaren Anlage mit dem Wärmespeicher und im Fall der Sensitivität der Realisierungskosten andere Werte für den Grundpreis des Wärmecontractings. Diese Preissteigerungen wirken sich auf die Betriebskosten aus. Für den Eigentümer sind diese Kosten Durchlaufkosten, 124 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="125"?> 108 Siehe dazu Abschnitt 4.3.3.1 109 Siehe dazu Abschnitt 4.3.3.2 so dass diese nicht im Vordergrund der Betrachtung steht. Jedoch kann zusätz‐ lich eine Auswertung erfolgen. 108 Sensitivität Gebäudeeigentümer In der Sensitivitätsuntersuchung des Gebäudeeigentümers werden die verschie‐ denen Eingangsgrößen auf ihre Wirkung auf die Zielgröße untersucht. Die Ziel‐ größe ist für den Eigentümer die Eigenkapitalrentabilität. In der erweiterten Untersuchung auf den Mieter, mit der Zielgröße Warmmiete, wird jedoch sehr deutlich, dass die Auswirkungen häufig nicht sofort für den Mieter abbildbar sind. Durch dieses Vorgehen zeigt sich, dass manche Sensitivitätsspreizung der Zielgröße erst im zeitlichen Verlauf darstellbar ist. 109 4.2.6 Förderungsmaßnahmen Ziel der Untersuchung ist eine bestmögliche wirtschaftliche Umsetzung für alle Stakeholder, das heißt für den Wärmecontractor, den Eigentümer und die Mieter. Es wird eine Analyse innerhalb eines Kostenrahmens durchgeführt. Dabei müssen mögliche Förderungsmaßnahmen oder Preissenkungen berücksichtigt werden. Innerhalb der Untersuchung soll festgestellt werden, welchen Einfluss För‐ derungsmaßnahmen auf die Ergebnisse haben. Im letzten Schritt erfolgt daher eine Prüfung der Ergebnisse durch zwei mögliche Förderungen der Nutzung von solarthermischer Heizenergie: ■ Finanzielle, staatliche Förderung der solaren Wärmeversorgung mit sai‐ ■ sonalen Wärmespeichern. Eine denkbare Skalierung liegt hierbei in der Förderung für solarthermische gespeicherter Wärme je m² beheizter Wohnfläche. Es wird dabei der direkte Vergleich zu einem konventio‐ nellen System herangezogen. Darüber hinaus wird angenommen, dass die jährliche Fördersumme über den zeitlichen Verlauf gleich bleibt und somit keiner Preissteigerung unterliegt. ■ Reduktion der Kaltmiete im Falle der solaren Wärmeversorgung. Zu ■ klären ist, wie stark die Reduktion erfolgen darf, wenn gleichzeitig für den Gebäudeeigentümer eine profitable Eigenkapitalrentabilität erzielt werden soll. Die Reduktion der Kaltmiete erfolgt dabei bis auf das Niveau der Umlagekosten der Modernisierung. Die Kaltmiete muss diese min‐ destens erwirtschaftet, um eine Rentabilität der Maßnahme zu gewähr‐ 125 4.2 Methodische Grundlagen und Ansätze der Untersuchung <?page no="126"?> 110 Alle Investitionskosten wurden, falls nicht anders gekennzeichnet, auf Basis der Daten aus dem Jahr 2017 ermittelt. 111 Vgl. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern 2015a, Baukos‐ teninformationszentrum Deutscher Architektenkammern 2015b, und Baukosteninfor‐ mationszentrum Deutscher Architektenkammern 2017 112 Siehe dazu Kapitel 3 leisten. Die Kaltmiete wird in 0,50 € Schritten von 6,50 € auf 4,50 € abge‐ senkt. Die Ergebnisse der Förderungsmaßnahmen sind in Abschnitt 4.3.4 dargestellt. 4.3 Ergebnisse 4.3.1 Investitionskosten Die Ermittlung der Investitionskosten erfolgte auf dem in Abschnitt 4.2.1 vor‐ gestellten Verfahren unter Berücksichtigung der DIN 276. 110 Dabei wurde auf die Kostengruppen und die tabellarische Aufstellung der Kosten geachtet. Ein besonderes Augenmerk muss auf die unterschiedlichen Szenarien und der daraus entstehenden großen Datenbasis gelegt werden. 4.3.1.1 Investitionskosten der Gebäudesanierung Für die Gebäudesanierung wurden, wie in Tabelle 4-2 und Tabelle 4-3 dargestellt, die Kosten der Kostengruppe 300 und 400 (Bauwerkskosten) und der Kosten‐ gruppe 700 (Baunebenkosten) ermittelt. Die Grundstückskosten werden geson‐ dert berechnet. Die Kosten wurden mit Hilfe der BKI O B J E KT DAT E N E N E R G I E E F ‐ F IZI E NT E S B AU E N , A LT BAU sowie BKI P O S ITI O N E N A LT BAU berechnet. 111 Die Kostenkenndaten wurden mit den jeweiligen Mengen 112 multipliziert, so dass sich die in der Tabelle dargestellten Gesamtkosten ergaben. Da zwei Sanie‐ rungsstandards untersucht wurden, ergeben sich unterschiedliche Gesamt‐ kosten. Im Sinne der Übersichtlichkeit wird nur die Kostengruppe der zweiten Ebene dargestellt. 126 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="127"?> Nr. Kostengruppe Menge/ Einheit €/ Einheit Kosten [€] % 300 Bauwerk- Baukonstruktionen 8.219.492 100% 330 Außenwände 10.817 m² AWF 156,82 1.696.410 21% 340 Innenwände 25.083 m² IWF 60,44 1.515.959 18% 350 Decken 21.297 m² DEF 96,76 2.060.608 25% 360 Dächer 5.671 m² DAF 421,94 2.392.838 29% 390 Sonstige Baukonstruktion 24.480 m² BGF 22,62 553.677 7% 400 Bauwerk - Technische Anlagen 3.473.070 100% 410 Abwasser-. Wasser-, Gasan‐ lagen 24.480 m² BGF 74,56 1.825.344 52% 420 Wärmeversorgungsanlagen 24.480 m² BGF 24,11 590.190 17% 440 Starkstromanlagen 24.480 m² BGF 36,50 893.520 26% 450 Fernmelde- und Informations‐ techn. Anlagen 24.480 m² BGF 6,70 164.016 5% 700 Baunebenkosten 1.753.884 100% 730 Architekten- und Ingenieurleis‐ tungen 24.480 m² BGF 71,65 1.753.884 100% inklusive Mehrwert‐ steuer exklusive Mehrwert‐ steuer Summe KG 300 + 400 [€] 11.692.562 Investitionskosten [€] 16.001.271 13.446.446 Investitionskosten [€/ m² BGF] 653 549 enthaltene MwSt. [€] 2.554.824 Tabelle 4-2: Übersicht der Investitionskosten der Gebäudesanierung im Szenario „Voll‐ saniert“ 127 4.3 Ergebnisse <?page no="128"?> Nr. Kostengruppe Menge/ Einheit €/ Einheit Kosten [€] % 300 Bauwerk- Baukonstruktionen 8.893.952 100% 330 Außenwände 10.817 m² AWF 169,30 1.831.410 21% 340 Innenwände 25.083 m² IWF 60,44 1.515.959 17% 350 Decken 21.297 m² DEF 118,89 2.060.608 28% 360 Dächer 5.671 m² DAF 433,94 2.460.890 28% 390 Sonstige Baukonstruktion 24.480 m² BGF 22,62 553.677 6% 400 Bauwerk - Technische Anlagen 4.464.870 100% 410 Abwasser-. Wasser-, Gasan‐ lagen 24.480 m² BGF 74,56 1.825.344 41% 420 Wärmeversorgungsanlagen 24.480 m² BGF 29,62 725.190 16% 430 Lufttechnische Anlagen 24.480 m² BGF 35,00 856.800 19% 440 Starkstromanlagen 24.480 m² BGF 36,50 893.520 20% 450 Fernmelde- und Informations‐ techn. Anlagen 24.480 m² BGF 6,70 164.016 4% 700 Baunebenkosten 2.003.823 100% 730 Architekten- und Ingenieurleis‐ tungen 24.480 m² BGF 81,86 2.003.823 100% inklusive Mehrwert‐ steuer exklusive Mehrwert‐ steuer Summe KG 300 + 400 [€] 13.358.822 Investitionskosten [€] 18.281.547 15.362.645 Investitionskosten [€/ m² BGF] 746 627 enthaltene MwSt. [€] 2.918.902 Tabelle 4-3: Übersicht der Investitionskosten der Gebäudesanierung im Szenario „Voll‐ saniert plus“ 128 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="129"?> 113 Siehe dazu Abschnitt 3.4.1 114 Vgl. Mangold et al. 2012, S. 24-25 Auf Grund der energetisch optimierten Ausstattung und den zusätzlichen Maß‐ nahmen sind die Investitionskosten des Szenarios 2 größer als beim Szenario 1. Die Investitionskosten des Szenarios 1 betragen 13.446.446 € netto. Im Szenario 2 steigern sich die Investitionskosten auf 15.362.645 € netto. Die Steigerung zeigt sich insbesondere in der Kostengruppe 400. Jedoch wurden diese Maßnahmen für die Reduktion des Primärenergiebedarfs durchgeführt, so dass die Mehr‐ kosten in der Nutzung der Anlagentechnik der Solarthermie und des saisonalen Wärmespeichers zumindest teilweise ausgeglichen werden könnten. Die Kostengruppen 300 und 400 lassen sich für die Gebäude zu den spezifi‐ schen Bauwerkskosten zusammenfassen. Dafür ergeben sich folgende Ergeb‐ nisse in Tabelle 4-4. Im Vergleich fallen die gestiegenen Bauwerkskosten für das Szenario 2 von 478 €/ m² BGF auf 546 €/ m² BGF auf. Insbesondere bei der KG 400 der technischen Ausrüstung kommt die zusätzliche Anlagentechnik, wie zum Beispiel die Lüftungsanlage und die Fußbodenheizung, zum Tragen. Szenario 1 „vollsaniert“ Szenario 2 „Vollsaniert plus“ BGF NRF BGF NRF KG 300 336 €/ m² 387 €/ m² 363 €/ m² 419 €/ m² KG 400 142 €/ m² 164 €/ m² 182 €/ m² 210 €/ m² Summe (netto) 478 €/ m² 550 €/ m² 546 €/ m² 629 €/ m² Tabelle 4-4: Spezifische Bauwerkskosten (netto) 4.3.1.2 Investitionskosten der Solarthermieanlage Die solarthermischen Anlagen werden für beide Szenarien, wie Tabelle 4-5 zeigt, mit jeweils drei solaren Deckungsgraden untersucht. Es ergaben sich unter‐ schiedlich große Flächen für die Solarthermieanlagen. 113 Die Kosten für die So‐ larthermieanlage wurden mit Kostenkennwerten in €/ m² Kollektorfläche be‐ stimmt. Dabei wurde auf bereits vorhandene Erfahrungswerte für die Kosten einer Aufständerung einer Solarthermieanlage zurück gegriffen. 114 Die Kosten enthalten die fertig installierte und verrohrte Solarthermieanlage inklusive Auf‐ ständerung. 129 4.3 Ergebnisse <?page no="130"?> 115 Siehe dazu Abschnitt 3.4.1 116 Kostenansätze nach Schmuck 2017, S. 73-75 und Baukosteninformationszentrum Deut‐ scher Architektenkammern 2018 Für die Berechnungen wurde eine Absorberfläche von 3,26 m² je Kollektor und eine Leistung von 500 kWh/ m²a angenommen. 115 Die notwendige Anzahl der Absorber je nach Szeanrio und solarem Deckungsgrad liegt zwischen 63 bis 306 Stück. Es ergeben sich bei einem pauschalem Ansatz von 450 €/ m² die in Tabelle 4-5 dargestellten Investitionskosten zwischen 92.250 € und 448.650 € netto. Solarer Deckungsgrad Szenario 1 „vollsaniert“ Szenario 2 „vollsaniert plus“ 50 % 284.850 € 92.250 € 65 % 340.200 € 120.150 € 80 % 448.650 € 147.600 € Tabelle 4-5: Übersicht der Investitionskosten der Solarthermieanlagen (netto) Solarthermiekollektoren mit einer geringeren spezifischen Leistung würden ge‐ ringere Investitionskosten verursachen. Bei diesen muss jedoch eine größere Fläche geplant werden, um die Gesamtleistung der Wärmeerzeugung zu errei‐ chen. 4.3.1.3 Investitionskosten des saisonalen Wärmespeichers Auf Basis des in Abschnitt 3.4.3 beschriebenen Aufbaus und der errechneten Geometrie aus Abschnitt 3.4.2 konnten die Mengen für den Bau des Wärme‐ speichers bestimmt werden. Die Mengenermittlung wurde im Rahmen der In‐ vestitionskostenberechnung durchgeführt. Die Investitionskosten des saiso‐ nalen Wärmespeichers wurden mittels der Kostenstruktur der DIN 276 bestimmt. Im Sinne der Darstellbarkeit und der Lesbarkeit werden in Tabelle 4-6 die Kosten nur bis zur Kostengruppe der zweiten Ebene dargestellt. Die Berech‐ nung erfolgt mittels Kostenkennwerten, welche mit den dazugehörigen Mengen aus der Mengenermittlung multipliziert werden, so dass sich im Ergebnis die Gesamtkosten ergeben. 116 130 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="131"?> 117 Die Speichervolumina ergeben sich aus der Berechnung der Speichergeometrie und den daraus folgenden Anpassungen. Siehe dazu Abschnitt 3.4.2 Nr. Kostengruppe Kosten [€] für Behälter-WS mit Speichervo‐ lumen [m 3 ] 2.737 3.926 5.129 100 Grundstück 0,00 0,00 0,00 200 Vorbereitende Maßnahmen 1.699,27 1.699,27 2.446,95 210 Herrichten 1.699,27 1.699,27 2.446,95 300 Bauwerk-Baukonstruktionen 485.212,94 666.495,17 786.551,13 310 Erdbaumaßnahmen 58.736,84 89.023,96 107.130,33 320 Gründung 150.941,43 213.197,80 255.666,58 330 Vertikale Bauteile 101.329,03 120.807,19 131.814,28 340 Horizontale Bauteile 158.678,34 222.052,48 266.416,51 390 Sonstige Maßnahmen für Baukon‐ struktion 15.527,29 21.413,74 25.523,44 400 Bauwerk - Technische Anlagen 47.890,80 68.709,77 89.753,56 410 Abwasser-. Wasser-, Gasanlagen 34.207,71 49.078,41 64.109,68 480 Automation 13.683,09 19.631,36 25.643,87 500 Außenanlagen 6.592,46 25.703,98 31.824,65 510 Geländeflächen 6.592,46 25.703,98 31.824,65 600 Ausstattung und Kunstwerke 0,00 0,00 0,00 700 Baunebenkosten 79.965,56 110.280,74 131.445,70 Investitionskosten [€] inklusive Mehr‐ wertsteuer 621.361,04 872.888,93 1.042.022,00 Investitionskosten [€/ m 3 ] inkl. MwSt. 227,05 222,32 203,17 enthaltene MwSt. [€] 99.208,90 139.368,82 166.373,26 Investitionskosten [€] ohne MwSt. 522.152,13 733.520,11 875.648,74 Investitionskosten [€/ m 3 ] ohne MwSt. 190,80 186,82 170,73 Tabelle 4-6: Investitionskosten des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert“ 117 131 4.3 Ergebnisse <?page no="132"?> 118 Vgl. DIN 276 (2017-07), S. 12 Es zeigt sich, dass die Kostengruppe 300 den größten Anteil an den Investitions‐ kosten einnimmt. Dabei sind insbesondere die Gründung und die Bauteile der KG 330 und der KG 340 kostenintensiv. Die Bauteile mit dem größten Einfluss auf die Kosten sind dabei die Edelstahlabdichtung, die Stahlbetonfertigteile und die Wär‐ medämmung. Die Erdbaumaßnahmen haben einen merkbaren Einfluss auf die Höhe der Investitionskosten. Die Kostengruppe 300 und 400 werden zu den Bau‐ werkskosten zusammengerechnet. 118 In Tabelle 4-7 sind diese für die unterschiedli‐ chen Speichergrößen aufgelistet. Die in Tabelle 4-7 aufgezeigten Bauwerkskosten sind in Abbildung 4-7 grafisch dargestellt. Mit zunehmendem Speichervolumen steigen die Bauwerkskosten um 64 % an. Demgegenüber steht eine Reduktion der spezifischen Bauwerkskosten je m³ Speichervolumen um 12 %. Speichergröße 2.737 m³ 3.926 m³ 5.129 m³ KG 300 177 €/ m³ 170 €/ m³ 153 €/ m³ KG 400 18 €/ m³ 18 €/ m³ 18 €/ m³ Summe 195 €/ m³ 187 €/ m³ 171 €/ m³ Bauwerkskosten (netto) 533.103,74 € 735.204,94 € 876.304,69 € Tabelle 4-7: Übersicht der Bauwerkskosten des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert“ (netto) 4.3 Ergebnisse 107 KG 400 18 €/ m³ 18 €/ m³ 18 €/ m³ Summe 195 €/ m³ 187 €/ m³ 171 €/ m³ Bauwerkskosten (netto) 533.103,74 € 735.204,94 € 876.304,69 € Tabelle 4-7: Übersicht der Bauwerkskosten des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert“ (netto) Abbildung 4-7: Verlauf der Bauwerkskosten (netto) und der spezifischen Bauwerkskosten (netto) des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert“ Die Berechnung und Auswertung der Investitionskosten des zweiten Szenarios erfolgte analog dem Szenario 1. Hier sollen nur die Ergebnisse in Tabelle 4-8 und Tabelle 4-9 vorgestellt werden. Auf Grund des kleineren Speichervolumens ergeben sich geringere Investitionskosten des saisonalen Wärmespeichers im Szenario 2. Investitionskosten [€] inklusive Mehrwertsteuer 186.160 255.633 304.242 Investitionskosten [€/ m 3 ] inkl. MwSt. 304 281 252 enthaltene MwSt. [€] 29.723 40.815 48.576 Investitionskosten [€] ohne MwSt. 156.437 214.818 255.665 Investitionskosten [€/ m 3 ] ohne MwSt. 256 236 212 170 €/ m³ 180 €/ m³ 190 €/ m³ 200 €/ m³ 500.000,00 € 600.000,00 € 700.000,00 € 800.000,00 € 900.000,00 € 2.737 m³ 3.926 m³ 5.129 m³ spezifische Bauwerkskosten Bauwerkskosten Speichervolumen Abbildung 4-7: Verlauf der Bauwerkskosten (netto) und der spezifischen Bauwerks‐ kosten (netto) des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert“ 132 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="133"?> Die Berechnung und Auswertung der Investitionskosten des zweiten Szenarios erfolgte analog dem Szenario 1. Hier sollen nur die Ergebnisse in Tabelle 4-8 und Tabelle 4-9 vorgestellt werden. Auf Grund des kleineren Speichervolumens er‐ geben sich geringere Investitionskosten des saisonalen Wärmespeichers im Sze‐ nario 2. Investitionskosten [€] inklu‐ sive Mehrwertsteuer 186.160 255.633 304.242 Investitionskosten [€/ m 3 ] inkl. MwSt. 304 281 252 enthaltene MwSt. [€] 29.723 40.815 48.576 Investitionskosten [€] ohne MwSt. 156.437 214.818 255.665 Investitionskosten [€/ m 3 ] ohne MwSt. 256 236 212 Tabelle 4-8: Investitionskosten des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert plus“ Speichergröße 611 m³ 908 m³ 1.203 m³ KG 300 244 €/ m³ 221 €/ m³ 196 €/ m³ KG 400 18 €/ m³ 18 €/ m³ 18 €/ m³ Summe 262 €/ m³ 238 €/ m³ 213 €/ m³ Bauwerkskosten (netto) 159.662,45 € 16.582,49 € 256.747,47 € Tabelle 4-9: Übersicht der Bauwerkskosten des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert plus“ (netto) Der Anstieg der Bauwerkskosten über die Speichervolumina beträgt, wie in Abbildung 4-8 dargestellt, in diesem Szenario 61 %. Gleichzeitig sinken die spe‐ zifischen Bauwerkskosten um 19 %. 133 4.3 Ergebnisse <?page no="134"?> 119 Vgl. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern 2013 108 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Abbildung 4-8: Verlauf der Bauwerkskosten (netto) und der spezifischen Bauwerkskosten (netto) des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert plus“ 4.3.1.4 Investitionskosten des zweiten Wärmeerzeugers Die Kosten für den zweiten Wärmeerzeuger wurden mit Hilfe der BKI O BJEKTDATEN T ECHNISCHE G EBÄUDEAUSRÜSTUNG für einen Niedertemperatur-Gasbrennwertkessel berechnet. Der Kostenkennwert für diese Anlagen beträgt circa 60 €/ kW. 424 Die Berechnung der Heizlast findet sich im Abschnitt 3.3. Diese bildet die Grundlage für die Kostenberechnung für den zweiten Wärmeerzeuger, wie in Tabelle 4-10 dargestellt. Szenario 1 „vollsaniert“ Szenario 2 „vollsaniert plus“ Heizlast 483 kW 231 kW Kostenkennwert 60 €/ kW Kosten für den Gas-Brennwertkessel 28.980 € 13.860 € Planungskosten Ansatz 15 % 4.347 € 2.079 € Investitionskosten (netto) 33.327 € 15.939 € Tabelle 4-10: Übersicht der Investitionskosten des Gas-Brennwertkessels 4.3.1.5 Investitionskosten des Wärmenetzes Aus den in Ausführungen in Abschnitt 3.2 können die unterschiedlichen Leitungslängen entnommen werden. Die Kosten für das Versorgungsnetz werden mit pauschalen Werten aus der Literatur entnommen. 425 Zusätzlich wird ein pauschaler Ansatz für die Planungskosten von 15 % angenommen. 426 Daraus ergeben sich, wie in Tabelle 4-11 und Tabelle 4-12 dargestellt, für das Wärmeversorgungsnetz Investitionskosten von 213.900 € netto und für das solare Wärmenetz 334.564 € netto. Versorgungsnetz Leitungslänge: 1.200,00 m Kostenkennwert Kosten Netzleitung inkl. Montage 75 €/ m 90.000 € HÜS inkl. Montage (3 Stück) 3.800 €/ Anschluss 11.400 € 424 Vgl. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern 2013 425 Vgl. Kruspel 2016, S. 64 426 In Anlehnung an Technische Ausrüstung Leistungsphase 1 bis 7, HOAI (2016). Vgl. Korbion et al. 2016 200 €/ m³ 220 €/ m³ 240 €/ m³ 260 €/ m³ 280 €/ m³ 150.000,00 € 175.000,00 € 200.000,00 € 225.000,00 € 250.000,00 € 275.000,00 € 611 m³ 908 m³ 1.203 m³ spezifische Bauwerkskosten Bauwerkskosten Speichervolumen Abbildung 4-8: Verlauf der Bauwerkskosten (netto) und der spezifischen Bauwerks‐ kosten (netto) des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert plus“ 4.3.1.4 Investitionskosten des zweiten Wärmeerzeugers Die Kosten für den zweiten Wärmeerzeuger wurden mit Hilfe der BKI O B J E KT ‐ DAT E N T E C HNI S C H E G E BÄU D E AU S RÜS T U N G für einen Niedertemperatur-Gasbrenn‐ wertkessel berechnet. Der Kostenkennwert für diese Anlagen beträgt circa 60 €/ kW. 119 Die Berechnung der Heizlast findet sich im Abschnitt 3.3. Diese bildet die Grundlage für die Kostenberechnung für den zweiten Wärmeerzeuger, wie in Tabelle 4-10 dargestellt. Szenario 1 „vollsaniert“ Szenario 2 „vollsaniert plus“ Heizlast 483 kW 231 kW Kostenkennwert 60 €/ kW Kosten für den Gas-Brennwert‐ kessel 28.980 € 13.860 € Planungskosten Ansatz 15 % 4.347 € 2.079 € Investitionskosten (netto) 33.327 € 15.939 € Tabelle 4-10: Übersicht der Investitionskosten des Gas-Brennwertkessels 134 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="135"?> 120 Vgl. Kruspel 2016, S. 64 121 In Anlehnung an Technische Ausrüstung Leistungsphase 1 bis 7, HOAI (2016). Vgl. Korbion et al. 2016 4.3.1.5 Investitionskosten des Wärmenetzes Aus den in Ausführungen in Abschnitt 3.2 können die unterschiedlichen Leitungs‐ längen entnommen werden. Die Kosten für das Versorgungsnetz werden mit pau‐ schalen Werten aus der Literatur entnommen. 120 Zusätzlich wird ein pauschaler An‐ satz für die Planungskosten von 15 % angenommen. 121 Daraus ergeben sich, wie in Tabelle 4-11 und Tabelle 4-12 dargestellt, für das Wärmeversorgungsnetz Investiti‐ onskosten von 213.900 € netto und für das solare Wärmenetz 334.564 € netto. Versorgungsnetz Leitungslänge: 1.200,00 m Kostenkennwert Kosten Netzleitung inkl. Montage 75 €/ m 90.000 € HÜS inkl. Montage (3 Stück) 3.800 €/ Anschluss 11.400 € Grabungskosten Netztrasse 63 €/ m 75.600 € Netzpumpen (3 Stück) 3.000 €/ Pumpe 9.000 € Gesamtkosten (netto) 186.000 € Gesamtkosten inkl. Planung (netto) 213.900 € Tabelle 4-11: Übersicht der Investitionskosten des Versorgungsnetzes (netto) Solares Wärmenetz Leitungslänge: 2.108,16 m Kostenkennwert Kosten Netzleitung inkl. Montage 75 €/ m 158.112 € Grabungskosten Netztrasse 63 €/ m 132.814 € Gesamtkosten (netto) 290.926 € Gesamtkosten inkl. Planung (netto) 334.564 € Tabelle 4-12: Übersicht der Investitionskosten des Versorgungsnetzes (netto) 135 4.3 Ergebnisse <?page no="136"?> 122 Vgl. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern 2018 und Bau‐ kosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern 2012 4.3.1.6 Investitionskosten der Heizzentrale Die Investitionskosten der Heizzentrale wurden an Hand der Kostengruppen der DIN 276 und mit Hilfe der Kostenkenndaten aus der Literatur ermittelt und sind in Tabelle 4-13 dargestellt. 122 Es ergeben sich Kosten in Höhe von 37.281 €. Nr. Kostengruppe Menge/ Einheit €/ Einheit Kosten [€] 200 Herrichten 85 210 Herrichten 57 m² BGF 1,50 85 300 Bauwerk-Baukonstruktionen 28.707 320 Gründung 57 m² BGF 135,33 7.714 330 Außenwände 85 m² AWF 168,72 14.267 350 Decken 57 m² DEF 36,00 2.052 360 Dächer 57 m² DAF 82,00 4.674 400 Bauwerk - Technische Anlagen 3.637 430 Lufttechnische Anlagen 57 m² BGF 26,32 1.500 440 Starkstromanlagen 57 m² BGF 34,50 1.966 450 Fernmelde- und Informationstechn. Anlagen 57 m² BGF 3,00 171 700 Baunebenkosten 4.852 730 Architekten- und Ingenieurleis‐ tungen 57 m² BGF 85,12 4.852 Investitionskosten netto 37.281 Tabelle 4-13: Übersicht der Investitionskosten der Heizzentrale (netto) 4.3.2 Investitionsrechnung Die Investitionsrechnung wurde, wie im Abschnitt 4.2.4 beschrieben, für die drei Stakeholder, Wärmecontractor, Gebäudeeigentümer und Mieter, mit der Me‐ thode des vollständigen Finanzplans in drei getrennten Modellrechnungen für verschiedene Szenarien durchgeführt. Dadurch können die Zahlungen trans‐ parent dargestellt werden, sowie der langfristige Betrachtungszeitraum der Be‐ 136 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="137"?> 123 Vgl. dazu Abschnitt 4.2.4.1 rechnung einbezogen werden. 123 Die Finanzpläne wurden deterministisch auf‐ gestellt. Die Unsicherheiten, welche sich aus diesem Verfahren ergeben werden im Abschnitt 4.3.3 genauer untersucht. Für die einzelnen Stakeholder wurden alle im Kapitel 3 vorgestellten Szenarien untersucht. Im Rahmen der Übersicht‐ lichkeit wird im Folgenden nur das Szenario 1.1 detailliert, die anderen Szenarien im Ergebnis, vorgestellt. Alle Investitionsrechnungen wurden auf der Grundlage der Nettokosten berechnet. 4.3.2.1 Investitionsrechnung des Wärmecontractors Das Ergebnis der Investitionsrechnung des Wärmecontractors ändert sich auf Basis der Eingangsparameter. Die Eingangsgrößen ergeben sich gemäß der Er‐ mittlung der Kosten in Abschnitt 4.3.1. Eine Zusammenstellung der Eingangs‐ größen aller Szenarien ist in Tabelle 4-15 dargestellt. Tabelle 4-16 bis 4-21 zeigt beispielhaft für Szenario 1.1 den vollständigen Finanzplan des Wärmecontrac‐ tors. Dabei ergibt sich aus den einzelnen Tabellen der in dargestellte gesamte VOFI. Die einzelnen Zeilen des VOFI werden im Folgenden detailliert erläutert. Jahr 8 Jahr 17 Zeile 1 Tabelle 4-16 Tabelle 4-19 Zeile 33 Zeile 34 Tabelle 4-17 Tabelle 4-20 Zeile 63 Zeile 64 Tabelle 4-18 Tabelle 4-21 Zeile 89 Tabelle 4-14: Übersicht des Aufbaus des vollständigen Finanzplans des Wärmecontrac‐ tors 137 4.3 Ergebnisse <?page no="138"?> Finanzwirtschaftli‐ chen Annahmen für die Durchfüh‐ rung des VOFI Szenario 1.1 Szenario 1.2 Szenario 1.3 Szenario 2.1 Szenario 2.2 Szenario 2.3 1. Angaben zum Wärmespeicher Investitionskosten Wärmespeicher 522.152,13 € 733.520,11 € 875.648,74 € 156.437,27 € 214.818,37 € 255.665,85 € Nutzungs- und Be‐ triebskosten Ansatz 1,25 % 1,25 % 1,25 % 1,25 % 1,25 % 1,25 % Nutzungs- und Be‐ triebskosten Wärme‐ speicher [im Nut‐ zungsjahr 1] 6.526,90 € 9.169,00 € 10.945,61 € 1.955,47 € 2.685,23 € 3.195,82 € Speichergröße in kWh 240.000 312.000 384.000 85.000 110.500 136.000 2. Angaben zur So‐ larthermieanlage/ solares Wärmenetz Solarer Deckungs‐ grad 50 % 6 5% 80 % 50 % 65 % 80 % Investitionskosten Kollektoren 327.577,50 € 391.230,00 € 515.947,50 € 106.087,50 € 138.172,50 € 169.740,00 € Investitionskosten Wärmenetz 334.564,99 € 334.564,99 € 334.564,99 € 334.564,99 € 334.564,99 € 334.564,99 € Nutzungs- und Be‐ triebskosten Solar‐ thermie Ansatz 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % Nutzungs- und Be‐ triebskosten Wärme‐ netz Ansatz 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % Nutzungs- und Be‐ triebskosten Solar‐ thermie [im Nut‐ zungsjahr 1] 3.275,78 € 3.912,30 € 5.159,48 € 1.060,88 € 1.381,73 € 1.697,40 € Nutzungs-und Be‐ triebskosten Wärme‐ netz [im Nutzungs‐ jahr 1] 3.345,65 € 3.345,65 € 3.345,65 € 3.345,65 € 3.345,65 € 3.345,65 € Wärme-Kosten je er‐ zeugte kWh (Wärme‐ gestehungskosten) 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 3. Finanzwirt‐ schaftliche Annahmen Kosten der Projektge‐ sellschaft [p. a.] 5.750 € 5.750 € 5.750 € 5.750 € 5.750 € 5.750 € Ansatz Eigenkapital 20 % 20 % 20 % 20 % 20 % 20 % 138 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="139"?> Ansatz Fremdkapital 80 % 80 % 80 % 80 % 80 % 80 % Effektivzinssatz der Fremdfinanzierung [p. a.] 1,50 % 1,50 % 1,50 % 1,50 % 1,50 % 1,50 % Habenzinssatz des Zusatzkonto [p. a.] 0,50 % 0,50 % 0,50 % 0,50 % 0,50 % 0,50 % Allgemeine Preisstei‐ gerung [p. a.] 1,30 % 1,30 % 1,30 % 1,30 % 1,30 % 1,30 % Preissteigerung - En‐ ergie [p. a.] 2,10 % 2,10 % 2,10 % 2,10 % 2,10 % 2,10 % Abschreibungssatz Wärmespeicher und Nachwärmenetz 4,00 % 4,00 % 4,00 % 4,00 % 4,00 % 4,00 % Abschreibung Solar‐ thermie (über 10 Jahre) 32.758 € 39.123 € 51.595 € 10.609 € 13.817 € 16.974 € Erlöse aus Wärmever‐ kauf 0,24 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,37 €/ kWh 0,33 €/ kWh 0,28 €/ kWh Jahresgrundpreis Wärmecontracting 78.952,97 € 97.287,67 € 115.077,42 € 39.805,98 € 45.837,06 € 50.664,72 € 4. Steuerrechtliche Annahmen Gewerbesteuerzahl 3,50 % 3,50 % 3,50 % 3,50 % 3,50 % 3,50 % Hebesatz 450 % 450 % 450 % 450 % 450 % 450 % Solidaritätszuschlag 5,50 % 5,50 % 5,50 % 5,50 % 5,50 % 5,50 % 5. Weitere Annahmen Realisierungskosten Jahr 1 30 % 30 % 30 % 30 % 30 % 30 % Realisierungskosten Jahr 2 70 % 70 % 70 % 70 % 70 % 70 % Nutzungszeitraum 15 Jahre 15 Jahre 15 Jahre 15 Jahre 15 Jahre 15 Jahre Tabelle 4-15: Übersicht der Eingangsdaten für den VOFI des Wärmecontractors 139 4.3 Ergebnisse <?page no="140"?> 112 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Tabelle 4-16: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (1/ 6) 1 Jahr 1 2 3 4 5 6 7 8 2 Ereignis Planung & Bau Bau & Inbetriebnahme 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 4. Jahr Nutzung 5. Jahr Nutzung 6. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zahlungen 5 Auszahlungen 6 Realisierungskosten 355.288,39 € - 829.006,24 € - 7 Nutzungs- und Betriebskosten 9.872,55 € - 10.000,89 € - 10.130,91 € - 10.262,61 € - 10.396,02 € - 10.531,17 € - 8 Kosten des Investors/ der Projektgesellschaft 5.750,00 € - 5.824,75 € - 5.900,47 € - 5.977,18 € - 6.054,88 € - 6.133,59 € - 6.213,33 € - 6.294,10 € - 9 Kosten für Speicherbeladung aus [39] 2.160,00 € - 2.280,00 € - 2.400,00 € - 2.400,00 € - 2.400,00 € - 2.400,00 € - 10 Auszahlungen Σ [6] bis [9] 361.038,39 € - 834.830,99 € - 17.933,02 € - 18.258,07 € - 18.585,79 € - 18.796,20 € - 19.009,35 € - 19.225,28 € - 11 Einzahlungen 12 Erlöse durch Verkauf von Wärme [43] 41.472,00 € 45.600,00 € 49.920,00 € 51.840,00 € 53.760,00 € 55.680,00 € 13 Erlös durch Jahresgrundpreis Wärmecontracting 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 14 Einzahlungen aus [12] + [13] - € - € 120.424,97 € 124.552,97 € 128.872,97 € 130.792,97 € 132.712,97 € 134.632,97 € 15 Zahlungsfolge der Investition aus [10] + [14] 361.038,39 € - 834.830,99 € - 102.491,95 € 106.294,90 € 110.287,19 € 111.996,77 € 113.703,62 € 115.407,70 € 16 Derivate Zahlungen 17 Fremdkapital (langfristiger Kredit) 18 Anteil Fremdkapital an [15] 80% 80% 19 Aufnahme Kredit, aufgerundet aus [15] [18] 288.830,71 € 667.864,79 € - € - € - € - € - € - € 20 Tilgung Kredit aus [58] - € - € 57.348,50 € 58.208,72 € 59.081,85 € 59.968,08 € 60.867,60 € 61.780,62 € 21 Zinsen Kredit aus [57] 4.332,46 € 14.350,43 € 14.350,43 € 13.490,21 € 12.617,07 € 11.730,85 € 10.831,33 € 9.918,31 € 22 Eigenkapital 23 Eigenkapitaleinsatz, aufgerundet aus [15] + [19] - [20] - [21] 77.000 € 182.000 € - € - € - € - € - € - € 24 Zusatzkonto 25 Habenzinsen - € 2,30 € 5,73 € 159,72 € 333,50 € 528,11 € 732,24 € 945,92 € 26 Liquiditätsüberschüsse aus [15] + [19] - [21] + [23] 459,86 € 683,37 € 30.793,02 € 34.595,97 € 38.588,26 € 40.297,84 € 42.004,69 € 43.708,77 € 27 Steuerzahlungen (Gewerbesteuer, Körperschaftssteuer, Solidaritätszuschlag) 28 Steuerzahlungen aus [89] - € - € 3.963,81 € 8.189,92 € 9.781,04 € 10.662,12 € 11.549,54 € 12.443,35 € 29 Zusatzinformationen 30 Finanzierungssaldo - € - € - € - € - € - € - € - € 31 Kreditstand langfristiger Kredit aus [59] 288.830,71 € 956.695,50 € 899.347,00 € 841.138,28 € 782.056,43 € 722.088,35 € 661.220,74 € 599.440,13 € 32 Kontostand (Guthaben) aus [Kontostand Vorjahr] + [25] + [26] 459,86 € 1.145,53 € 31.944,28 € 66.699,98 € 105.621,74 € 146.447,69 € 189.184,62 € 233.839,32 € 33 Bestandssaldo aus [31] - [32] 288.370,85 € - 955.549,97 € - 867.402,72 € - 774.438,30 € - 676.434,69 € - 575.640,65 € - 472.036,12 € - 365.600,81 € - Tabelle 4-16: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (1/ 6) 140 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="141"?> 4.3 Ergebnisse 113 Tabelle 4-17: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (2/ 6) 1 Jahr 1 2 3 4 5 6 7 8 2 Ereignis Planung & Bau Bau & Inbetriebnahme 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 4. Jahr Nutzung 5. Jahr Nutzung 6. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 34 Nebenrechnungen 35 Kosten & Erlöse für gespeicherte Wärme 36 Einschwingeffekt Langzeitwärmespeicher 90% 95% 100% 100% 100% 100% 37 Beladung Langzeit-Wärmespeicher gesamt 216.000 kWh 228.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 38 spezifische Kosten für Speicherbeladung (Wärmegestehungskosten) 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 39 Kosten gesamt für Speicherbeladung aus [37] ∙ [38] 2.160,00 € 2.280,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 40 Speichernutzungsgrad 80% 80% 80% 80% 80% 80% 41 Entladung Langzeit-Wärmespeicher gesamt aus [37] · [40] 172.800 kWh 182.400 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 42 spezifische Erlöse aus Wärmeverkauf 0,24 €/ kWh 0,25 €/ kWh 0,26 €/ kWh 0,27 €/ kWh 0,28 €/ kWh 0,29 €/ kWh 43 Erlöse gesamt aus Wärmeverkauf aus [41] · [41] 41.472,00 € 45.600,00 € 49.920,00 € 51.840,00 € 53.760,00 € 55.680,00 € 44 Abschreibungsplan für die Investition 45 Bemessungsgrundlage für die Abschreibung Wärmespeicher und Nahwärmenetz 856.717,12 € 46 Linearer Abschreibungssatz 4,00% 4,00% 4,00% 4,00% 4,00% 4,00% 47 Betrag für Abschreibung aus [45] · [46] 42.835,86 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 48 Restbuchwert Wärmespeicher und Nahwärmenetz 813.881,27 € 779.612,58 € 745.343,90 € 711.075,21 € 676.806,53 € 642.537,84 € 49 Bemessungsgrundlage für die Abschreibung Solaranlage 327.577,50 € 50 Betrag für Abschreibung der Solaranlage 32.757,75 € 32.757,75 € 32.757,75 € 32.757,75 € 32.757,75 € 32.757,75 € 51 Restbuchwert Solaranlage 294.819,75 € 262.062,00 € 229.304,25 € 196.546,50 € 163.788,75 € 131.031,00 € 52 Fremdkapital (langfristiger Kredit) - Berechnung 53 Kreditstand (Jahresbeginn) - € 288.830,71 € 956.695,50 € 899.347,00 € 841.138,28 € 782.056,43 € 722.088,35 € 661.220,74 € 54 Kreditaufnahme im Betrachtungsjahr aus [19] 288.830,71 € 667.864,79 € - € - € - € - € - € - € 55 Jährliche Annuität für Kredit - € - € 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 56 Effektivzinssatz für Kredit 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 57 Zinsen aus ([53] + [54]) · [56] 4.332,46 € 14.350,43 € 14.350,43 € 13.490,21 € 12.617,07 € 11.730,85 € 10.831,33 € 9.918,31 € 58 Tilgung aus [55] - [57] - € - € 57.348,50 € 58.208,72 € 59.081,85 € 59.968,08 € 60.867,60 € 61.780,62 € 59 Kredit (Jahresende) aus [54] + [55] - [59] 288.830,71 € 956.695,50 € 899.347,00 € 841.138,28 € 782.056,43 € 722.088,35 € 661.220,74 € 599.440,13 € 60 Zusatzkonto - Berechnung 61 Kontostand aus [32] 459,86 € 1.145,53 € 31.944,28 € 66.699,98 € 105.621,74 € 146.447,69 € 189.184,62 € 233.839,32 € 62 Habenzinssatz 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 63 Habenzinsen/ Verzugszinsen aus [61] · [62] 2,30 € 5,73 € 159,72 € 333,50 € 528,11 € 732,24 € 945,92 € 1.169,20 € Tabelle 4-17: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (2/ 6) 141 4.3 Ergebnisse <?page no="142"?> 114 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Tabelle 4-18: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (3/ 6) 1 Jahr 1 2 3 4 5 6 7 8 2 Ereignis Planung & Bau Bau & Inbetriebnahme 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 4. Jahr Nutzung 5. Jahr Nutzung 6. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 64 Auszahlung Eigenkapital endfälliges Darlehen (interne Unternehmensbetrachtung) 65 Eigenkapitaleinsatz aus [23] 77.000,00 € 182.000,00 € 66 Zinssatz aus [Ergebnis EKR] 6,00% 6,00% 6,00% 6,00% 6,00% 6,00% 67 Zinsen aus [Summe 65] ·[66] 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 68 Tilgung - € - € - € - € - € - € 69 Kreditstand (Jahresende) aus [67] + [68] 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 70 Steuerberechnung 71 Gewerbesteuer - Berechnung 72 Zahlungsfolge der Investition aus [15] 361.038,39 € - 834.830,99 € - 102.491,95 € 106.294,90 € 110.287,19 € 111.996,77 € 113.703,62 € 115.407,70 € 73 Abschreibung aus [47] + [50] - € - € 75.593,61 € 67.026,43 € 67.026,43 € 67.026,43 € 67.026,43 € 67.026,43 € 74 Zinserträge aus [25] - € 2,30 € 5,73 € 159,72 € 333,50 € 528,11 € 732,24 € 945,92 € 75 Zinsen für langfristige Kredite aus [57] 4.332,46 € 14.350,43 € 14.350,43 € 13.490,21 € 12.617,07 € 11.730,85 € 10.831,33 € 9.918,31 € 76 Hinzurechnungen - € - € - € - € - € - € - € - € 77 Kürzungen - € - € - € - € - € - € - € - € 78 Gewerbeertrag aus [72] - [73] + [74] - [75] + [76] - [77] 365.370,85 € - 849.179,12 € - 12.553,64 € 25.937,98 € 30.977,18 € 33.767,60 € 36.578,10 € 39.408,88 € 79 Steuermesszahl 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 80 Steuermessbetrag aus [78] · [79], wenn [78] > 0 - € - € 439,38 € 907,83 € 1.084,20 € 1.181,87 € 1.280,23 € 1.379,31 € 81 Hebesatz 450% 450% 450% 450% 450% 450% 450% 450% 82 Gewerbesteuer aus [80] · [81] - € - € 1.977,20 € 4.085,23 € 4.878,91 € 5.318,40 € 5.761,05 € 6.206,90 € 83 Körperschaftssteuer & Solidaritätszuschlag - Berechnung 84 Bemessungsgrundlage aus [78] 365.370,85 € - 849.179,12 € - 12.553,64 € 25.937,98 € 30.977,18 € 33.767,60 € 36.578,10 € 39.408,88 € 85 Steuersatz Körperschaftssteuer 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 86 Körperschaftssteuer aus [84] · [85], wenn [84] > 0 - € - € 1.883,05 € 3.890,70 € 4.646,58 € 5.065,14 € 5.486,71 € 5.911,33 € 87 Zuschlagsatz für Solidaritätszuschlag 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 88 Solidaritätszuschlag aus [86] · [87] - € - € 103,57 € 213,99 € 255,56 € 278,58 € 301,77 € 325,12 € 89 Steuern gesamt aus [82] + [85] + [88] - € - € 3.963,81 € 8.189,92 € 9.781,04 € 10.662,12 € 11.549,54 € 12.443,35 € Tabelle 4-18: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (3/ 6) 142 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="143"?> 4.3 Ergebnisse 115 Tabelle 4-19: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (4/ 6) 1 Jahr 9 10 11 12 13 14 15 16 17 2 Ereignis 7. Jahr Nutzung 8. Jahr Nutzung 9. Jahr Nutzung 10. Jahr Nutzung 11. Jahr Nutzung 12. Jahr Nutzung 13. Jahr Nutzung 14. Jahr Nutzung 15. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zahlungen 5 Auszahlungen 6 Realisierungskosten 7 Nutzungs- und Betriebskosten 10.668,08 € - 10.806,76 € - 10.947,25 € - 11.089,56 € - 11.233,73 € - 11.379,77 € - 11.527,70 € - 11.677,56 € - 11.829,37 € - 8 Kosten des Investors/ der Projektgesellschaft 6.375,93 € - 6.458,82 € - 6.542,78 € - 6.627,84 € - 6.714,00 € - 6.801,28 € - 6.889,70 € - 6.979,26 € - 7.069,99 € - 9 Kosten für Speicherbeladung aus [39] 2.400,00 € - 2.400,00 € - 2.400,00 € - 2.400,00 € - 2.400,00 € - 2.400,00 € - 2.400,00 € - 2.400,00 € - 2.400,00 € - 10 Auszahlungen Σ [6] bis [9] 19.444,00 € - 19.665,58 € - 19.890,03 € - 20.117,40 € - 20.347,72 € - 20.581,05 € - 20.817,40 € - 21.056,82 € - 21.299,36 € - 11 Einzahlungen 12 Erlöse durch Verkauf von Wärme [43] 57.600,00 € 59.520,00 € 61.440,00 € 63.360,00 € 65.280,00 € 67.200,00 € 69.120,00 € 71.040,00 € 72.960,00 € 13 Erlös durch Jahresgrundpreis Wärmecontracting 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 14 Einzahlungen aus [12] + [13] 136.552,97 € 138.472,97 € 140.392,97 € 142.312,97 € 144.232,97 € 146.152,97 € 148.072,97 € 149.992,97 € 151.912,97 € 15 Zahlungsfolge der Investition aus [10] + [14] 117.108,97 € 118.807,40 € 120.502,95 € 122.195,58 € 123.885,25 € 125.571,93 € 127.255,58 € 128.936,15 € 130.613,61 € 16 Derivate Zahlungen 17 Fremdkapital (langfristiger Kredit) 18 Anteil Fremdkapital an [15] 19 Aufnahme Kredit, aufgerundet aus [15] [18] - € - € - € - € - € - € - € - € - € 20 Tilgung Kredit aus [58] 62.707,33 € 63.647,94 € 64.602,65 € 65.571,69 € 66.555,27 € 67.553,60 € 68.566,90 € 69.595,41 € 70.639,34 € 21 Zinsen Kredit aus [57] 8.991,60 € 8.050,99 € 7.096,27 € 6.127,23 € 5.143,66 € 4.145,33 € 3.132,02 € 2.103,52 € 1.059,59 € 22 Eigenkapital 23 Eigenkapitaleinsatz, aufgerundet aus [15] + [19] - [20] - [21] - € - € - € - € - € - € - € - € - € 24 Zusatzkonto 25 Habenzinsen 1.169,20 € 1.402,09 € 1.644,65 € 1.896,89 € 2.158,86 € 2.430,58 € 2.712,10 € 3.003,44 € 3.304,65 € 26 Liquiditätsüberschüsse aus [15] + [19] - [21] + [23] 45.410,04 € 47.108,47 € 48.804,02 € 50.496,65 € 52.186,32 € 53.873,00 € 55.556,65 € 57.237,22 € 58.914,68 € 27 Steuerzahlungen (Gewerbesteuer, Körperschaftssteuer, Solidaritätszuschlag) 28 Steuerzahlungen aus [89] 13.343,64 € 14.250,45 € 15.163,86 € 16.083,93 € 27.353,98 € 28.287,57 € 29.228,02 € 30.175,40 € 31.129,79 € 29 Zusatzinformationen 30 Finanzierungssaldo - € - € - € - € - € - € - € - € - € 31 Kreditstand langfristiger Kredit aus [59] 536.732,80 € 473.084,87 € 408.482,21 € 342.910,52 € 276.355,25 € 208.801,65 € 140.234,74 € 70.639,34 € 0,00 € - 32 Kontostand (Guthaben) aus [Kontostand Vorjahr] + [25] + [26] 280.418,56 € 328.929,12 € 379.377,79 € 431.771,33 € 486.116,51 € 542.420,09 € 600.688,84 € 660.929,51 € 723.148,84 € 33 Bestandssaldo aus [31] - [32] 256.314,24 € - 144.155,74 € - 29.104,42 € - 88.860,81 € 209.761,26 € 333.618,44 € 460.454,09 € 590.290,17 € 723.148,84 € Tabelle 4-19: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (4/ 6) 143 4.3 Ergebnisse <?page no="144"?> 116 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Tabelle 4-20: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (5/ 6) 1 Jahr 9 10 11 12 13 14 15 16 17 2 Ereignis 7. Jahr Nutzung 8. Jahr Nutzung 9. Jahr Nutzung 10. Jahr Nutzung 11. Jahr Nutzung 12. Jahr Nutzung 13. Jahr Nutzung 14. Jahr Nutzung 15. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 34 Nebenrechnungen 35 Kosten & Erlöse für gespeicherte Wärme 36 Einschwingeffekt Langzeitwärmespeicher 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 37 Beladung Langzeit-Wärmespeicher gesamt 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 38 spezifische Kosten für Speicherbeladung (Wärmegestehungskosten) 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 39 Kosten gesamt für Speicherbeladung aus [37] ∙ [38] 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 40 Speichernutzungsgrad 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 41 Entladung Langzeit-Wärmespeicher gesamt aus [37] · [40] 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 42 spezifische Erlöse aus Wärmeverkauf 0,30 €/ kWh 0,31 €/ kWh 0,32 €/ kWh 0,33 €/ kWh 0,34 €/ kWh 0,35 €/ kWh 0,36 €/ kWh 0,37 €/ kWh 0,38 €/ kWh 43 Erlöse gesamt aus Wärmeverkauf aus [41] · [41] 57.600,00 € 59.520,00 € 61.440,00 € 63.360,00 € 65.280,00 € 67.200,00 € 69.120,00 € 71.040,00 € 72.960,00 € 44 Abschreibungsplan für die Investition 45 Bemessungsgrundlage für die Abschreibung Wärmespeicher und Nahwärmenetz 46 Linearer Abschreibungssatz 4,00% 4,00% 4,00% 4,00% 4,00% 4,00% 4,00% 4,00% 4,00% 47 Betrag für Abschreibung aus [45] · [46] 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 48 Restbuchwert Wärmespeicher und Nahwärmenetz 608.269,16 € 574.000,47 € 539.731,79 € 505.463,10 € 471.194,42 € 436.925,73 € 402.657,05 € 368.388,36 € 334.119,68 € 49 Bemessungsgrundlage für die Abschreibung Solaranlage 50 Betrag für Abschreibung der Solaranlage 32.757,75 € 32.757,75 € 32.757,75 € 32.757,75 € 51 Restbuchwert Solaranlage 98.273,25 € 65.515,50 € 32.757,75 € - € 52 Fremdkapital (langfristiger Kredit) - Berechnung 53 Kreditstand (Jahresbeginn) 599.440,13 € 536.732,80 € 473.084,87 € 408.482,21 € 342.910,52 € 276.355,25 € 208.801,65 € 140.234,74 € 70.639,34 € 54 Kreditaufnahme im Betrachtungsjahr aus [19] - € - € - € - € - € - € - € - € - € 55 Jährliche Annuität für Kredit 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 71.698,93 € 56 Effektivzinssatz für Kredit 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 57 Zinsen aus ([53] + [54]) · [56] 8.991,60 € 8.050,99 € 7.096,27 € 6.127,23 € 5.143,66 € 4.145,33 € 3.132,02 € 2.103,52 € 1.059,59 € 58 Tilgung aus [55] - [57] 62.707,33 € 63.647,94 € 64.602,65 € 65.571,69 € 66.555,27 € 67.553,60 € 68.566,90 € 69.595,41 € 70.639,34 € 59 Kredit (Jahresende) aus [54] + [55] - [59] 536.732,80 € 473.084,87 € 408.482,21 € 342.910,52 € 276.355,25 € 208.801,65 € 140.234,74 € 70.639,34 € 0,00 € - 60 Zusatzkonto - Berechnung 61 Kontostand aus [32] 280.418,56 € 328.929,12 € 379.377,79 € 431.771,33 € 486.116,51 € 542.420,09 € 600.688,84 € 660.929,51 € 723.148,84 € 62 Habenzinssatz 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 63 Habenzinsen/ Verzugszinsen aus [61] · [62] 1.402,09 € 1.644,65 € 1.896,89 € 2.158,86 € 2.430,58 € 2.712,10 € 3.003,44 € 3.304,65 € 3.615,74 € Tabelle 4-20: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (5/ 6) 144 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="145"?> 4.3 Ergebnisse 117 Tabelle 4-21: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (6/ 6) 1 Jahr 9 10 11 12 13 14 15 16 17 2 Ereignis 7. Jahr Nutzung 8. Jahr Nutzung 9. Jahr Nutzung 10. Jahr Nutzung 11. Jahr Nutzung 12. Jahr Nutzung 13. Jahr Nutzung 14. Jahr Nutzung 15. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 64 Auszahlung Eigenkapital endfälliges Darlehen (interne Unternehmensbetrachtung) 65 Eigenkapitaleinsatz aus [23] 66 Zinssatz aus [Ergebnis EKR] 6,00% 6,00% 6,00% 6,00% 6,00% 6,00% 6,00% 6,00% 6,00% 67 Zinsen aus [Summe 65] ·[66] 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 68 Tilgung - € - € - € - € - € - € - € - € 259.000,00 € 69 Kreditstand (Jahresende) aus [67] + [68] 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 15.540,00 € 274.540,00 € 70 Steuerberechnung 71 Gewerbesteuer - Berechnung 72 Zahlungsfolge der Investition aus [15] 117.108,97 € 118.807,40 € 120.502,95 € 122.195,58 € 123.885,25 € 125.571,93 € 127.255,58 € 128.936,15 € 130.613,61 € 73 Abschreibung aus [47] + [50] 67.026,43 € 67.026,43 € 67.026,43 € 67.026,43 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 34.268,68 € 74 Zinserträge aus [25] 1.169,20 € 1.402,09 € 1.644,65 € 1.896,89 € 2.158,86 € 2.430,58 € 2.712,10 € 3.003,44 € 3.304,65 € 75 Zinsen für langfristige Kredite aus [57] 8.991,60 € 8.050,99 € 7.096,27 € 6.127,23 € 5.143,66 € 4.145,33 € 3.132,02 € 2.103,52 € 1.059,59 € 76 Hinzurechnungen - € - € - € - € - € - € - € - € - € 77 Kürzungen - € - € - € - € - € - € - € - € - € 78 Gewerbeertrag aus [72] - [73] + [74] - [75] + [76] - [77] 42.260,13 € 45.132,07 € 48.024,88 € 50.938,80 € 86.631,76 € 89.588,50 € 92.566,97 € 95.567,39 € 98.589,98 € 79 Steuermesszahl 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 80 Steuermessbetrag aus [78] · [79], wenn [78] > 0 1.479,10 € 1.579,62 € 1.680,87 € 1.782,86 € 3.032,11 € 3.135,60 € 3.239,84 € 3.344,86 € 3.450,65 € 81 Hebesatz 450% 450% 450% 450% 450% 450% 450% 450% 450% 82 Gewerbesteuer aus [80] · [81] 6.655,97 € 7.108,30 € 7.563,92 € 8.022,86 € 13.644,50 € 14.110,19 € 14.579,30 € 15.051,86 € 15.527,92 € 83 Körperschaftssteuer & Solidaritätszuschlag - Berechnung 84 Bemessungsgrundlage aus [78] 42.260,13 € 45.132,07 € 48.024,88 € 50.938,80 € 86.631,76 € 89.588,50 € 92.566,97 € 95.567,39 € 98.589,98 € 85 Steuersatz Körperschaftssteuer 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 15,00% 86 Körperschaftssteuer aus [84] · [85], wenn [84] > 0 6.339,02 € 6.769,81 € 7.203,73 € 7.640,82 € 12.994,76 € 13.438,27 € 13.885,05 € 14.335,11 € 14.788,50 € 87 Zuschlagsatz für Solidaritätszuschlag 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 5,50% 88 Solidaritätszuschlag aus [86] · [87] 348,65 € 372,34 € 396,21 € 420,25 € 714,71 € 739,11 € 763,68 € 788,43 € 813,37 € 89 Steuern gesamt aus [82] + [85] + [88] 13.343,64 € 14.250,45 € 15.163,86 € 16.083,93 € 27.353,98 € 28.287,57 € 29.228,02 € 30.175,40 € 31.129,79 € Tabelle 4-21: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (6/ 6) 145 4.3 Ergebnisse <?page no="146"?> 124 Siehe dazu Abschnitt 4.2.2.3 125 Siehe dazu Abschnitt 4.2.2.5 Der vollständige Finanzplan des Wärmecontractors unterteilt sich in originäre Zahlungen, derivate Zahlungen, Zusatzinformationen und Nebenrechnungen. Originäre Zahlungen Die originären Zahlungen des vollständigen Finanzplans des Wärmecontractors bestehen aus den Realisierungskosten, den Nutzungs- und Betriebskosten, den Kosten der Projektgesellschaft, den Kosten für die Speicherbeladung, sowie den Erlösen aus dem Verkauf der Wärme und aus dem Jahresgrundpreis des Wär‐ mecontractings. Realisierungskosten Die Realisierungskosten des Wärmecontractors ergeben sich aus den Kosten des Wärmespeichers, der Solarthermiekollektoren und des solaren Wärmenetzes. Die Gesamtkosten betragen demnach 1.184.294,62 € (533.103,74 € + 284.850 € + 334.564 €) und verteilen sich auf 30 % im Jahr 1 für Planung und Bau (355.288,39 €) und 70 % im Jahr 2 für Bau und Inbetriebnahme (829.006,24 €). Die Tabelle 4-22 stellt einen Ausschnitt aus dem VOFI dar. 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 5 Auszahlungen 6 Realisierungskosten - 355.288,39 € - 829.006,24 € Tabelle 4-22: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Realisierungskosten Nutzungs- und Betriebskosten Die Nutzungs- und Betriebskosten setzen sich aus den Kosten für den Wärme‐ speicher und das solare Wärmenetz zusammen. Für den Wärmespeicher wurde ein Ansatz von 1,25 % 124 der Realisierungskosten und für das solare Wärmenetz ein Ansatz von 1 % 125 festgelegt. Für das Jahr 3 ergeben sich, wie in dem Auszug des VOFI in Tabelle 4-23 dargestellt, Kosten zu 522.152,13 € · 1,0125 + 334.564,99 € · 1,01 = 9.872,55 €. Die Nutzungs- und Betriebskosten entstehen ab dem 1. Jahr der Nutzung ( Jahr 3) und steigern sich jährlich mit einer Preissteigerung von 146 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="147"?> 126 Die Nutzungs- und Betriebskosten finden sich im Finanzplan als centgenaue Zahlen aus der Berechnung wieder, obwohl diese Kosten in der Realität nicht so exakt abbildbar sind. Für die Berechnung wird jedoch auf diese Zahlen zurückgegriffen. Der Einfluss der möglichen realitätsgetreuen Rundung ist vernachlässigbar. 127 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.7 128 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.1 1,3 %. Die Nutzungs- und Betriebskosten umfassen unter anderem die Kosten für Strom und Wartung der Anlagen. 126 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 5 Auszahlungen 7 Nutzungs- und Betriebskosten - 9.872,55 € Tabelle 4-23: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Nutzungs- und Betriebskosten Kosten der Projektgesellschaft Die Kosten der Projektgesellschaft beinhalten die Personalkosten der Geschäfts‐ führung, Bürokosten und Kosten für Fremdleistungen, welche für die Bearbei‐ tung dieses Projektes anteilig entstehen. 127 Diese Kosten unterliegen einer jähr‐ lichen Preissteigerung von 1,3 %. 128 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 5 Auszahlungen 8 Kosten der Projektgesellschaft - 5.750,00 € - 5.824,75 € - 5.900,47 € Tabelle 4-24: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Kosten der Projektgesellschaft 147 4.3 Ergebnisse <?page no="148"?> 129 Vgl. Mangold et al. 2012, S. 11 130 Die Berechnung dazu lautet: 3.275,13 €: 240.000 kWh = 0,01 €/ kWh 131 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.1 Kosten für die Speicherbeladung Die Kosten für die Speicherbeladung ergeben sich aus der Nebenrechnung für die Kosten und Erlöse für gespeicherte Wärme. In die Berechnung fließen die Rahmenbedingungen der Untersuchung ein. Die Gesamtbeladung mit solarer Wärme ist bei den verschiedenen Szenarien abwei‐ chend. Bei der Beladung von Langzeitbehälterwärmespeichern zeigte sich in den Pi‐ lotprojekten, dass in den ersten drei bis fünf Jahren ein Einschwingeffekt zu ver‐ zeichnen ist. Die volle Beladung wird hier erst nach drei Jahren Nutzung unterstellt. 129 Die Kosten für die Speicherbeladung ergeben sich aus der gespei‐ cherten solaren Wärme und den spezifischen Kosten für die Speicherbeladung. Diese spezifischen Kosten, auch Wärmegestehungskosten genannt, lassen sich aus den Nutzungs- und Betriebskosten der Solarthermieanlage (Strom, Wartung) ermitteln. Die Nutzungs- und Betriebskosten werden auf die Speichergröße aufgeteilt, so dass sich die Wärmekosten je erzeugter kWh ermitteln lassen. 130 Da die Wärmegeste‐ hungskosten aus den Nutzungs- und Betriebskosten für den Wärmespeicher ermit‐ telt werden, ergibt sich eine jährliche Preissteigerung von 1,3 %. 131 Aus diesen beiden Größen (Speicherbeladung in kWh und Wärmegestehungskosten in €/ kWh) er‐ geben sich die Kosten für die Speicherbeladung. 1 Jahr 3 4 5 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 5 Auszahlungen 9 Kosten für Speicherbeladung aus [39] - 2.160,00 € - 2.280,00 € - 2.400,00 € 35 Kosten & Erlöse für gespeicherte Wärme 36 Einschwingeffekt Langzeitwärmespeicher 90 % 95 % 100 % 37 Beladung Langzeitwärmespeicher gesamt 216.000 kWh 228.000 kWh 240.000 kWh 38 spezifische Kosten für Speicherbeladung (Wärmegestehungskosten) 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 39 Kosten gesamt für Speicherbeladung aus [37] · [38] 2.160,00 € 2.280,00 € 2.400,00 € Tabelle 4-25: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Kosten für die Speicherbeladung 148 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="149"?> 132 Siehe dazu Abschnitt 2.3.3 133 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.1 Auszahlungen Die jährlichen Auszahlungen für das Projekt ergeben sich aus der Summe der Realisierungskosten, der Nutzungs- und Betriebskosten, der Kosten der Pro‐ jektgesellschaft und der Kosten für die Speicherbeladung (Zeilen 6 bis 9). Sie betragen im ersten Jahr der Nutzung 17.933,02 €. Erlöse durch Verkauf von Wärme Die Erlöse durch Verkauf von solarer Wärme sind ab dem ersten Nutzungsjahr zu verzeichnen. Für die Berechnung wird auf die Nebenrechnung „Kosten und Erlöse für gespeicherte Wärme“ aus Zeile 40 bis 43 in Tabelle 4-26 verwiesen. Auf Basis der Auswertung der erzielten Erträge der Pilotprojekte wurde ein pauschaler Ansatz für den Speichernutzungsgrad von 80 % für den Langzeit‐ wärmespeicher angenommen, so dass die Entladeleistung nicht gleich der Be‐ ladung des Speichers ist. 132 Die Erlöse aus dem Verkauf von solarer Wärme er‐ geben sich aus der Entladeleistung und dem spezifischen Erlös aus dem Wärmeverkauf je kWh. Der spezifische Erlös ist in dem Finanzplan des Wär‐ mecontractors die gesuchte Zielgröße. Diese Variable beeinflusst die Eigenka‐ pitalrentabilität der Investition. Da zu Beginn eine Eigenkapitalrentabilität von 6,00 % im wirtschaftlich optimalen Finanzplan für den Wärmecontractor vor‐ gesehen ist, ergibt sich mit Hilfe eines iterativen Vorgehens ein spezifischer Erlös von mindestens 0,24 €/ kWh für den Wärmecontractor. Bei 216.000 kWh Beladung im ersten Nutzungsjahr ergibt sich durch die Multiplikation der Ent‐ ladung des Wärmespeichers in Höhe von 172.800 kWh mit den spezifischen Erlösen aus dem Wärmeverkauf zu 0,24 €/ kWh ein Erlös von 41.472,00 €. Die Zielgröße der spezifischen Erlöse durch den solaren Wärmeverkauf lässt sich in der Berechnung jedoch erst im letzten Schritt bestimmen. Es ist dem Aufbau und der Übersichtlichkeit des hier aufgestellten vollständigen Finanzplans ge‐ schuldet, dass die Zielgröße nicht optisch getrennt dargestellt werden kann und in dieser Erläuterung bereits jetzt genannt wird. Es wird eine jährliche Ener‐ giepreissteigerung von 2,1 % angenommen. 133 149 4.3 Ergebnisse <?page no="150"?> 134 Siehe dazu Abschnitt 3.5.1 und 4.2.3.3 1 Jahr 3 4 5 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 11 Einzahlungen 12 Erlöse durch Verkauf von Wärme [43] 41.472,00 € 45.600,00 € 49.920,00 € 35 Kosten & Erlöse für gespeicherte Wärme 40 Speichernutzungsgrad 80 % 80 % 80 % 41 Entladung Langzeitwärmespeicher gesamt aus [37] · [40] 172.800 kWh 182.400 kWh 192.000 kWh 42 spezifische Erlöse aus Wärmever‐ kauf 0,24 €/ kWh 0,25 €/ kWh 0,26 €/ kWh 43 Erlöse gesamt aus Wärmeverkauf aus [41] · [42] 41.472,00 € 45.600,00 € 49.920,00 € Tabelle 4-26: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Erlöse durch den Verkauf von Wärme Erlös durch Jahresgrundpreis Wärmecontracting Der Jahresgrundpreis des Wärmecontractings berechnet sich, wie in Tabelle 4-27 aufgeführt, durch die Addition von den Investitionskosten des Wärme‐ speichers, der Kollektoren und des Wärmenetzes über eine lineare Abschrei‐ bung von 15 Jahren (Betrachtungszeitraum Wärmecontractor) zu (522.152,13 € + 327.577,50 € + 334.564,99 €) / 15 Jahre = 78.952,97 €. 134 Durch den Jahresgrund‐ preis und die spezifischen Wärmekosten je kWh sind alle Kosten für den Ge‐ bäudeeigentümer abgedeckt. 150 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="151"?> 135 Im Regelfall beträgt die Eigenkapitalquote zwischen 10 % bis 30 % bei Projektfinanzie‐ rungen. Vgl. Przybilla 2008, S. 121 1 Jahr 3 4 5 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 11 Einzahlungen 13 Erlös durch Jahresgrundpreis Wärmecontracting 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € Tabelle 4-27: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Erlöse durch den Jahres‐ grundpreis Wärmecontracting Einzahlungen Die Einzahlungen ergeben sich aus den Erlösen für den Verkauf von solarer Wärme und den Erlösen durch den Jahresgrundpreis Wärmecontracting in den Zeilen 12 und 13 des VOFI. Zahlungsfolge der Investition Die Zahlungsfolge der Investition (Zeile 15 des VOFI) bildet die Differenz zwi‐ schen Einzahlungen und Auszahlungen ab. Derivate Zahlungen Unter den derivaten Zahlungen im vollständigen Finanzplan des Wärmecont‐ ractors wird die Finanzierung der Investition betrachtet. Weiterhin sind in diesem Abschnitt die Steuerzahlungen aufgeführt. Fremdkapital (langfristiger Kredit) Der Anteil von Fremdkapital zur Finanzierung der Investition wurde auf 80 % festgelegt. 135 Das Fremdkapital muss in den ersten beiden Jahren zur Finanzie‐ rung der Auszahlungen als Darlehen aufgenommen werden. Die Fremdfinan‐ zierung erfolgt auf Basis eines Annuitätendarlehens und ist in Tabelle 4-28 dar‐ gestellt. 151 4.3 Ergebnisse <?page no="152"?> 136 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.4 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 17 Fremdkapital (langfristiger Kredit) 18 Anteil Fremdkapital an [15] 80 % 80 % 19 Aufnahme Kredit, aufgerundet aus [15] · [18] 288.830,71 € 667.864,79 € - € 20 Tilgung Kredit aus [58] - € - € 57.348,50 € 21 Zinsen Kredit aus [57] 4.332,46 € 14.350,43 € 14.350,43 € Tabelle 4-28: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Fremdfinanzierung Die Kreditsumme berechnet sich durch den Anteil von Fremdkapital an der Zahlungsfolge der Investition in den ersten beiden Betrachtungsjahren und be‐ trägt somit 288.830,71 € + 667.864,79 € = 956.56.695,50 € zum Jahresende im Jahr 2 und zum Jahresbeginn im Jahr 3. Die Tilgung der Kreditsumme beginnt ab dem ersten Nutzungsjahr. Die Tilgung berechnet sich aus der Differenz der jährlichen Annuität und den Zinsen. Die Annuität ergibt sich nach Formel 6 zu 71.698,93 €. Die Zinsen für das aufgenommene Fremdkapital berechnen sich aus der Kreditstand zu Jahresbeginn, der Kreditaufnahme im Betrachtungsjahr und dem Effektivzinssatz für den Kredit. Der Effektivzinssatz des Kredites soll bei 1,5 % p. a. liegen. 136 152 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="153"?> 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 17 Fremdkapital (langfristiger Kredit) 52 Fremdkapital (langfristiger Kredit) - Berechnung 53 Kreditstand ( Jahresbeginn) - € 288.830,71 € 956.695,50 € 54 Kreditaufnahme im Betrachtungsjahr aus [19] 288.830,71 € 667.864,79 € - € 55 Jährliche Annuität für Kredit - € - € 71.698,93 € 56 Effektivzinssatz für Kredit 1,5 % 1,5 % 1,5 % 57 Zinsen aus ([53] + [54]) · [56] 4.332,46 € 14.350,43 € 14.350,43 € 58 Tilgung aus [55] - [57] - € - € 57.348,50 € 59 Kredit ( Jahresende) aus [54] + [55] - [59] 288.830,71 € 956.695,50 € 899.347,00 € Tabelle 4-29: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Berechnung der Fremdfinan‐ zierung Eigenkapitaleinsatz Der Eigenkapitaleinsatz für die Investition soll 20 % der angenommenen Ge‐ samtkosten von 1.184.294,62 € betragen. Durch Rundungen in der Rechnung ergibt sich somit ein Gesamteigenkapitalbetrag für das Jahr 1 und 2 in Höhe von 77.000 € + 182.000 € = 259.000 €. Dieser Betrag wird, wie Tabelle 4-30 zeigt, mit 77.000 € (circa 30 %) im ersten und 187.000 € (circa 70 %) im zweiten Jahr ein‐ gesetzt. 153 4.3 Ergebnisse <?page no="154"?> 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 22 Eigenkapital 23 Eigenkapitaleinsatz, aufgerundet aus [15] + [19] - [20] - [21] 77.000 € 182.000 € - € Tabelle 4-30: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Eigenkapitaleinsatz Im VOFI wird eine unternehmensinterne Rechnung in den Nebenrechnungen abgebildet. Das Eigenkapital soll nach 15 Jahren als endfälliges Darlehen zu‐ rückbezahlt werden. Als Eigenkapitalzins werden 6 % p. a. angesetzt. Damit er‐ gibt sich, wie in Tabelle 4-31 dargestellt, bei dem Eigenkapital von 259.000 € eine jährliche Rückzahlung von 15.540 €. Diese Berechnungen gehen nicht in die Berechnung des VOFI ein, müssen jedoch zur Transparenz der Untersuchung dargestellt werden. 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 64 Auszahlung Eigenkapital - end‐ fälliges Darlehen (interne Un‐ ternehmensbetrachtung) 65 Eigenkapitaleinsatz aus [23] 77.000,00 € 182.000,00 € 66 Zinssatz aus [Ergebnis EKR] 6,00 % 67 Zinsen aus [Summe 65] · [66] 15.540,00 € 68 Tilgung - € 69 Kreditstand ( Jahresende) aus [67] + [68] 15.540,00 € Tabelle 4-31: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Unternehmensinterne Be‐ trachtung Eigenkapital 154 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="155"?> 137 Eine detaillierte Erläuterung zur Steuerberechnung findet sich im Abschnitt 4.2.3.6 Habenzinsen/ Verzugszinsen und Liquiditätsüberschüsse Die Habenzinsen berechnen sich aus dem Habenzinssatz und den Liquiditäts‐ überschüssen. Es wird angenommen, dass Liquiditätsüberschüsse fest angelegt werden. Für eine mögliche Reinvestition müssen zunächst die Liquiditätsüberschüsse aus der Zahlungsfolge, der Kreditaufnahme, dem Eigenkapitaleinsatz und den Zinsen und der Tilgung des Fremdkapitals bestimmt werden. Diese sollen mit einem Zinssatz von 0,5 % p. a. verzinst werden. Die dadurch berechneten Ha‐ benzinsen werden in den Zahlungsfluss übernommen. Sie betragen gemäß Ta‐ belle 4-32 beispielsweise im ersten Nutzungsjahr 5,73 € bei aufgelaufenen Li‐ quiditätsüberschüssen in Höhe von 30.793,02 €. Diese Anlagen könnten gegebenenfalls wieder entnommen und reinvestiert werden. 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 24 Zusatzkonto 25 Habenzinsen - € 2,30 € 5,73 € 26 Liquiditätsüberschüsse aus [15] + [19] - [21] + [23] 459,86 € 683,37 € 30.793,02 € Tabelle 4-32: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Berechnung der Habenzinsen und Liquiditätsüberschüsse Steuerzahlungen Für die Steuerberechnung müssen in der Nebenrechnung die verschiedenen Steuerarten erfasst werden. Grundlage dafür ist die Zahlungsfolge der Investi‐ tion aus Einzahlungen und Auszahlungen, die Abschreibung der Anlage, sowie Zinserträge (Habenzinsen) und Zinsen für den Fremdkredit. 137 Für das erste Nutzungsjahr ergebt sich, wie in Tabelle 4-33 dargestellt, ein Gewerbeertrag in Höhe von 12.553,64 € aus der Zahlungsfolge der Investition, der Abschreibung, den Zinserträgen und den Kreditzinsen. Auf diesen wird die Steuermesszahl in Höhe von 3,5 % angerechnet. Es folgt somit der Steuermessbetrag in Höhe von 439,38 €. Dieser Steuermessbetrag ist maßgebend für die Gewerbesteuer, welche in dem betrachteten Jahr 1.977,20 € beträgt. Über den Gewerbeertrag berechnet 155 4.3 Ergebnisse <?page no="156"?> sich die Körperschaftssteuer mit 15,00 % zu 1.883,15 €. Auf diesen Betrag wird zusätzlich der Solidaritätszuschlag mit 5,50 % zu 103,57 € gerechnet. In der Summe ergibt sich aus der Gewerbesteuer, der Körperschaftssteuer und dem Solidaritätszuschlag die Höhe der Steuerzahlungen der Projektgesellschaft mit 3.963,81 € im ersten Nutzungsjahr. 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 27 Steuerzahlungen (Gewerbesteuer, Körperschaftssteuer, Solidaritätszuschlag) 28 Steuerzahlungen aus [89] - € - € 3.963,81 € 70 Steuerberechnung 71 Gewerbesteuer - Berechnung 72 Zahlungsfolge der Investition aus [15] - 361.038,39 € - 834.830,99 € 102.491,95 € 73 Abschreibung aus [47]+ [50] - € - € 75.593,61 € 74 Zinserträge aus [25] - € 2,30 € 5,73 € 75 Zinsen für langfristige Kredite aus [57] 4.332,46 € 14.350,43 € 14.350,43 € 76 Hinzurechnungen - € - € - € 77 Kürzungen - € - € - € 78 Gewerbeertrag aus [72] - [73] + [74] - [75] + [76] - [77] - 365.370,85 € - 849.179,12 € 12.553,64 € 79 Steuermesszahl 3,5 % 3,5 % 3,5 % 80 Steuermessbetrag aus [78] · [79], wenn [78] > 0 - € - € 439,38 € 81 Hebesatz 450 % 450 % 450 % 82 Gewerbesteuer aus [80] · [81] - € - € 1.977,20 € 156 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="157"?> 138 Vgl. Schmuck 2017, S. 119 und Götze 2014, S. 129 83 Körperschaftssteuer und Solida‐ ritätszuschlag - Berechnung 84 Bemessungsgrundlage aus [78] - 365.370,85 € - 849.179,12 € 12.553,64 € 85 Steuersatz Körperschaftssteuer 15,00 % 15,00 % 15,00 % 86 Körperschaftssteuer aus [84] · [85], wenn [84] > 0 - € - € 1.883,05 € 87 Zuschlagsatz für Solidaritätszuschlag 5,50 % 5,50 % 5,50 % 88 Solidaritätszuschlag aus [86] · [87] - € - € 103,57 € 89 Steuern gesamt aus [82] + [86] + [88] - € - € 3.963,81 € Tabelle 4-33: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Steuerberechnungen Zusatzinformationen Das Finanzierungssaldo in Zeile 30 der Tabelle 4-34 ist eine Hilfsgröße in der Berechnung. Dieser muss den Wert Null ergeben. Es stellt das „liquiditätsmä‐ ßiges Gleichgewicht“ dar. Wenn der Finanzierungssaldo nicht Null ergeben würde, würde ein Fehler in der Berechnung vorliegen. 138 Der Kreditstand in Zeile 31 verdeutlicht den Anteil des Fremdkapitals am Ende des Betrachtungsjahres. Da der Kredit bis zum Ende des Betrachtungs‐ zeitraumes zurückgezahlt wird, beträgt der Kreditstand im 15. Nutzungsjahr null. Der Kontostand in Zeile 32 ergibt sich aus den Zahlungsflüssen und bildet Zahlungsüberschüsse oder -defizite ab. Der jeweilige Jahresbetrag ergibt sich aus dem Vorjahressaldo zuzüglich oder abzüglich der Liquiditätsüberschüsse und der sich daraus ergebenden Zinsen. Das Bestandssaldo in Zeile 33 ergibt sich im Abschluss aus dem Kreditstand des Betrachtungsjahres und dem Kontostand. 157 4.3 Ergebnisse <?page no="158"?> 139 Siehe dazu Abschnitt 3.5.1 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 29 Zusatzinformationen 30 Finanzierungssaldo - € - € - € 31 Kreditstand langfristiger Kredit aus [59] 288.830,71 € 956.695,50 € 899.347,00 € 32 Kontostand (Guthaben) aus [Konto‐ stand Vorjahr] + [25] + [26] 459,86 € 1.145,53 € 31.944,28 € 33 Bestandssaldo aus [31] - [32] - 288.370,85 € - 955.549,97 € - 867.402,72 € Tabelle 4-34: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Berechnung der Zusatzinfor‐ mationen Übersicht der Ergebnisse der Investitionsrechnung für den Wärmecontractor Wie zu Beginn des Abschnittes beschrieben, ist im VOFI des Wärmecontractors der solare Wärmeverkaufspreis die gesuchte Zielgröße. Diese wird durch einen iterativen Prozess, nach dem sämtliche Daten im VOFI aufgestellt wurden, be‐ stimmt. Die VOFI-Eigenkapitalrentabilität wird vorgegeben. Wie bereits in den Zielen der Untersuchung festgelegt, ist die Investition für den Wärmecontractor somit immer wirtschaftlich. 139 In Tabelle 4-35 lässt sich die Variabilität des solaren Wärmeverkaufspreises bei der vorgegebenen konstanten Eigenkapitalrentabilität erkennen. Der solare Wärmeverkaufspreis steigt jährlich, wie in Tabelle 4-17 in Zeile 42 deutlich wird, auf Grund der Energiepreissteigerung an. Der Wärmeverkaufspreis kann vom Wärmecontractor auf den Gebäudeeigentümer und vom Gebäudeeigentümer auf die Mieter umgelegt werden. Bei den verschiedenen Szenarien ist erkennbar, dass der Wärmeverkaufspreis bei einem höheren Gebäudestandard und somit einem kleineren Wärmespeicher und weniger Solarthermie steigt, um die gleiche Eigenkapitalrentabilität zu er‐ zielen. Im Szenario 1 ist auffällig, dass der solare Wärmeverkaufspreis im Ge‐ 158 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="159"?> gensatz zum Szenario 2 sich trotz unterschiedlicher solarer Deckungsgrade nicht verändert. Dies ist den Rundungen in der Berechnung geschuldet. Der Einfluss des solaren Deckungsgrades und somit der Größe des Wärmespeichers ist in diesem Szenario weniger beeinflussend als im Szenario 2. Refe‐ renz 1 Szenario 1 „vollsaniert“ Refe‐ renz 2 Szenario 2 „vollsaniert plus“ solarer Deckungs‐ grad 0 % 50 % 65 % 80 % 0 % 50 % 65 % 80 % EKR Con‐ tractor 0 % 6 % 6 % 6 % 0 % 6 % 6 % 6 % Wärmever‐ kaufspreis (solar) - Jahr 1 0,00 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,00 €/ kWh 0,37 €/ kWh 0,33 €/ kWh 0,28 €/ kWh Tabelle 4-35: Übersicht der Ergebnisse der vollständigen Finanzpläne des Wärmecont‐ ractors 4.3.2.2 Investitionsrechnung des Gebäudeeigentümers Die Investitionsrechnung des Gebäudeeigentümers wurde für alle Szenarien durchgeführt. Dabei änderten sich die Eingangsparameter. Diese sind in Tabelle 4-37 dargestellt. Der Aufbau des vollständigen Finanzplans ist für alle Varianten gleich, sodass er nur für Szenario 1.1 in Tabelle 4-38 bis 4-43 beispielhaft auf‐ gezeigt wird. Eine Übersicht des gesamten VOFI des Gebäudeeigentümers er‐ möglicht Tabelle 4-36. Jahr 10 Jahr 21 Jahr 32 Zeile 1 Tabelle 4-38 Tabelle 4-40 Tabelle 4-42 Zeile 32 Zeile 33 Tabelle 4-39 Tabelle 4-41 Tabelle 4-43 Zeile 64 Tabelle 4-36: Übersicht des Aufbaus des vollständigen Finanzplans des Gebäudeeigen‐ tümers 159 4.3 Ergebnisse <?page no="160"?> Finanzwirtschaftli‐ chen Annahmen für die Durchfüh‐ rung des VOFI Szenario 1.1 Szenario 1.2 Szenario 1.3 Szenario 2.1 Szenario 2.2 Szenario 2.3 1. Angaben zur An‐ lagentechnik Investitionskosten Wärmespeicher 522.152 € 733.520 € 875.648 € 156.437 € 214.818 € 255.665 € Nutzungskosten Wärmespeicher 6.526 € 9.169 € 10.945 € 15.362.645 € 15.362.645 € 15.362.645 € Investitionskosten Gebäudesanierung 13.446.446 € 13.446.446 € 13.446.446 € 1.955 € 2.685 € 3.195 € Investitionskosten Heizzentrale 37.281 € 37.281 € 37.281 € 37.281 € 37.281 € 37.281 € Investitionskosten Wärmeerzeuger 33.327 € 33.327 € 33.327 € 15.939 € 15.939 € 15.939 € Nutzungskosten Wärmeerzeuger 333 € 333 € 333 € 159 € 159 € 159 € Investitionskosten Versorgungsnetz 213.900 € 213.900 € 213.900 € 213.900 € 213.900 € 213.900 € Nutzungskosten Versorgungsnetz 2.139 € 2.139 € 2.139 € 2.139 € 2.139 € 2.139 € Speichergröße in kWh 240.000 312.000 384.000 85.000 110.500 136.000 2. Angaben zur So‐ larthermieanlage/ solares Wärmenetz Solarer Deckungs‐ grad 50 % 65 % 80 % 50 % 65 % 80 % Investitionskosten Kollektoren 327.577 € 391.230 € 515.947 € 106.087 € 138.172 € 169.740 € Nutzungskosten Kol‐ lektoren 3.275 € 3.912 € 5.159 € 1.060 € 1.381 € 1.697 € Investitionskosten Wärmenetz 334.564 € 334.564 € 334.564 € 334.564 € 334.564 € 334.564 € Nutzungskosten Wärmenetz 3.345 € 3.345 € 3.345 € 3.345 € 3.345 € 3.345 € Wärme-Kosten je er‐ zeugte kWh (Wärme‐ gestehungskosten) 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 3. Finanzwirt‐ schaftliche An‐ nahmen Ansatz Eigenkapital 20 % 20 % 20 % 20 % 20 % 20 % Ansatz Fremdkapital 80 % 80 % 80 % 80 % 80 % 80 % 160 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="161"?> Effektivzinssatz der Fremdfinanzierung [p. a.] 1,50 % 1,50 % 1,50 % 1,50 % 1,50 % 1,50 % Habenzinssatz des Zusatzkontos [p. a.] 0,50 % 0,50 % 0,50 % 0,50 % 0,50 % 0,50 % Allgemeine Preisstei‐ gerung [p. a.] 1,30 % 1,30 % 1,30 % 1,30 % 1,30 % 1,30 % Preissteigerung - En‐ ergie [p. a.] 2,10 % 2,10 % 2,10 % 2,10 % 2,10 % 2,10 % Erlöse aus Wärmever‐ kauf 0,24 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,37 €/ kWh 0,33 €/ kWh 0,28 €/ kWh Jahresgrundpreis Wärmecontracting 78.952 € 97.287 € 115.077 € 39.805 € 45.837 € 50.664 € 4. Weitere An‐ nahmen Realisierungskosten Jahr 1 30 % 30 % 30 % 30 % 30 % 30 % Realisierungskosten Jahr 2 70 % 70 % 70 % 70 % 70 % 70 % Nutzungszeitraum 30 Jahre 30 Jahre 30 Jahre 30 Jahre 30 Jahre 30 Jahre 5. Angaben zum Ob‐ jekt Ansatz Kaufpreis Ob‐ jekt (pro m² Grund‐ stücksfläche) kGrFl 700 €/ m² 700 €/ m² 700 €/ m² 700 €/ m² 700 €/ m² 700 €/ m² Grundstücksgröße AGr 20.400 m² 20.400 m² 20.400 m² 20.400 m² 20.400 m² 20.400 m² Kaufpreis Objekt KGr = kGrFl · AGr 14.280.000 € 14.280.000 € 14.280.000 € 14.280.000 € 14.280.000 € 14.280.000 € Wärmebedarf Ge‐ bäude nach Sanierung 480.000 kWh 480.000 kWh 480.000 kWh 170.000 kWh 170.000 kWh 170.000 kWh Wärmepreis Gas 0,06 €/ kWh 0,06 €/ kWh 0,06 €/ kWh 0,06 €/ kWh 0,06 €/ kWh 0,06 €/ kWh Pauschale Betriebs‐ kosten/ Grundstücks‐ kosten 299.025 € 299.025 € 299.025 € 299.025 € 299.025 € 299.025 € Instandhaltungs‐ kosten Objekt [p. a.] 634.295 € 634.295 € 634.295 € 634.295 € 634.295 € 634.295 € Tabelle 4-37: Übersicht der Eingangsdaten für den VOFI des Gebäudeeigentümers 161 4.3 Ergebnisse <?page no="162"?> 130 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Tabelle 4-38: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (1/ 6) 1 Jahr 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 Ereignis Grundstückserwerb Planung und Bau Bau und Inbetriebnahme 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 4. Jahr Nutzung 5. Jahr Nutzung 6. Jahr Nutzung 7. Jahr Nutzung 8. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zahlungen 5 Auszahlungen 6 Kaufpreis Objekt K Gr 14.280.000 € - 7 Realisierungskosten (Sanierung, Heizzentrale, Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz) 4.119.286,34 € - 9.611.668,12 € - 8 Jahresgebühr Wärmecontracting 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 9 Energiekosten Wärme [48] + [52] 59.904,00 € - 66.432,00 € - 72.960,00 € - 77.760,00 € - 82.560,00 € - 87.360,00 € - 92.160,00 € - 96.960,00 € - 10 Nutzungs- und Betriebskosten (Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz) 2.472,27 € - 2.504,41 € - 2.536,97 € - 2.569,95 € - 2.603,36 € - 2.637,20 € - 2.671,48 € - 2.706,21 € - 11 Betriebskosten Grundstück 299.025,12 € - 302.912,45 € - 306.850,31 € - 310.839,36 € - 314.880,27 € - 318.973,72 € - 323.120,38 € - 327.320,94 € - 12 Instandhaltungskosten 13 Auszahlungen Σ [6] bis [12] 14.280.000 € - 4.119.286,34 € - 9.611.668,12 € - 440.354,36 € - 450.801,83 € - 461.300,25 € - 470.122,28 € - 478.996,61 € - 487.923,89 € - 496.904,83 € - 505.940,13 € - 14 Einzahlungen 15 Erlöse Kaltmiete 1.304.472,00 € 1.321.430,14 € 1.338.608,73 € 1.356.010,64 € 1.373.638,78 € 1.391.496,08 € 1.409.585,53 € 1.427.910,14 € 16 Umlage Jahresgebühr Wärmecontracting 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 17 Umlage Energiekosten (Erlöse durch Verkauf von Wärme) [48] + [52] 59.904,00 € 66.432,00 € 72.960,00 € 77.760,00 € 82.560,00 € 87.360,00 € 92.160,00 € 96.960,00 € 18 Umlage der Nutzungs- und Betriebskosten (Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz) 2.472,27 € 2.504,41 € 2.536,97 € 2.569,95 € 2.603,36 € 2.637,20 € 2.671,48 € 2.706,21 € 19 Erlöse durch Umlage Betreibskosten Grundstück 299.025,12 € 302.912,45 € 306.850,31 € 310.839,36 € 314.880,27 € 318.973,72 € 323.120,38 € 327.320,94 € 20 Erlöse auf Basis des Restwertes (Verkauf Objekt) 21 Einzahlungen aus [15] bis [20] - € - € - € 1.744.826,36 € 1.772.231,97 € 1.799.908,98 € 1.826.132,93 € 1.852.635,39 € 1.879.419,98 € 1.906.490,37 € 1.933.850,27 € 22 Zahlungsfolge der Investition aus [13] + [21] 14.280.000 € - 4.119.286,34 € - 9.611.668,12 € - 1.304.472,00 € 1.321.430,14 € 1.338.608,73 € 1.356.010,64 € 1.373.638,78 € 1.391.496,08 € 1.409.585,53 € 1.427.910,14 € 23 Derivate Zahlungen 24 Fremdkapital (langfristiger Kredit) 25 Anteil Fremdkapital an [22] 80% 80% 80% 26 Aufnahme Kredit, aufgerundet aus [22]  [25] 11.424.000,00 € 3.295.429,07 € 7.689.334,49 € - € - € - € - € - € - € - € - € 27 Tilgung Kredit aus [59] - € - € - € 1.343.278,89 € 1.363.428,08 € 1.383.879,50 € 1.404.637,69 € 1.425.707,26 € 1.447.092,86 € 1.468.799,26 € 1.490.831,25 € 28 Zinsen Kredit aus [58] 171.360,00 € 220.791,44 € 336.131,45 € 336.131,45 € 315.982,27 € 295.530,85 € 274.772,66 € 253.703,09 € 232.317,48 € 210.611,09 € 188.579,10 € 29 Eigenkapital 30 Eigenkapitaleinsatz, aufgerundet aus [22] + [26] - [27] - [28] 3.028.000 € 1.045.000 € 2.259.000 € 375.000 € 358.000 € 341.000 € 324.000 € 306.000 € 288.000 € 270.000 € 252.000 € 31 Zusatzkonto 32 Habenzinsen - € 3,20 € 4,97 € 7,67 € 8,02 € 8,16 € 9,19 € 12,24 € 13,44 € 13,94 € 14,88 € 33 Liquiditätsüberschüsse aus [22] + [26] - [28] + [30] 640,00 € 351,30 € 534,92 € 61,65 € 19,79 € 198,38 € 600,29 € 228,43 € 85,74 € 175,19 € 499,80 € Tabelle 4-38: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (1/ 6) 162 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="163"?> 4.3 Ergebnisse 131 Tabelle 4-39: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (2/ 6) 1 Jahr 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 Ereignis Grundstückserwerb Planung und Bau Bau und Inbetriebnahme 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 4. Jahr Nutzung 5. Jahr Nutzung 6. Jahr Nutzung 7. Jahr Nutzung 8. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 34 Zusatzinformationen 35 Finanzierungssaldo - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € 36 Kreditstand langfristiger Kredit aus [60] 11.424.000,00 € 3.295.429,07 € 7.689.334,49 € 21.065.484,67 € 19.702.056,59 € 18.318.177,10 € 16.913.539,41 € 15.487.832,15 € 14.040.739,29 € 12.571.940,03 € 11.081.108,78 € 37 Kontostand (Guthaben) aus [Kontostand Vorjahr] + [32] + [33] 640,00 € 994,50 € 1.534,39 € 1.603,72 € 1.631,53 € 1.838,07 € 2.447,55 € 2.688,22 € 2.787,40 € 2.976,52 € 3.491,20 € 38 Bestandssaldo aus [37] - [36] 21.063.880,95 € - 19.700.425,07 € - 18.316.339,03 € - 16.911.091,86 € - 15.485.143,93 € - 14.037.951,89 € - 12.568.963,51 € - 11.077.617,58 € - 39 Nebenrechnungen 40 Kosten & Erlöse für gespeicherte Wärme 41 Einschwingeffekt Langzeitwärmespeicher 90% 95% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 42 Beladung Langzeit-Wärmespeicher gesamt 216.000 kWh 228.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 43 spezifische Kosten für Speicherbeladung (Wärmegestehungskosten) 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 44 Kosten gesamt für Speicherbeladung aus [42]  [41] 2.160,00 € 2.280,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 45 Speichernutzungsgrad 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 46 Entladung Langzeit-Wärmespeicher gesamt aus [42]  [45] 172.800 kWh 182.400 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 47 spezifische Erlöse aus Wärmeverkauf 0,24 €/ kWh 0,25 €/ kWh 0,26 €/ kWh 0,27 €/ kWh 0,28 €/ kWh 0,29 €/ kWh 0,30 €/ kWh 0,31 €/ kWh 48 Erlöse gesamt aus solarer Wärme aus [46]  [47] 41.472,00 € 45.600,00 € 49.920,00 € 51.840,00 € 53.760,00 € 55.680,00 € 57.600,00 € 59.520,00 € 49 Kosten & Erlöse für Wärme aus Gas 50 Wärmebedarf aus Gas gesamt [p. a.] 307.200 kWh 297.600 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 51 Wärmepreis Gas 0,06 € 0,07 € 0,08 € 0,09 € 0,10 € 0,11 € 0,12 € 0,13 € 52 Wärmekosten/ -erlöse aus Gas [50]  [51] 18.432,00 € 20.832,00 € 23.040,00 € 25.920,00 € 28.800,00 € 31.680,00 € 34.560,00 € 37.440,00 € 53 Fremdkapital (langfristiger Kredit) - Berechnung 54 Kreditstand (Jahresbeginn) - € 11.424.000,00 € 14.719.429,07 € 22.408.763,56 € 21.065.484,67 € 19.702.056,59 € 18.318.177,10 € 16.913.539,41 € 15.487.832,15 € 14.040.739,29 € 12.571.940,03 € 55 Kreditaufnahme im Betrachtungsjahr aus [26] 11.424.000,00 € 3.295.429,07 € 7.689.334,49 € - € - € - € - € - € - € - € - € 56 Jährliche Annuität für Kredit - € - € - € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 57 Effektivzinssatz für Kredit 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 58 Zinsen aus ([54] + [55])  [57] 171.360,00 € 220.791,44 € 336.131,45 € 336.131,45 € 315.982,27 € 295.530,85 € 274.772,66 € 253.703,09 € 232.317,48 € 210.611,09 € 188.579,10 € 59 Tilgung aus [56] - [58] - € - € - € 1.343.278,89 € 1.363.428,08 € 1.383.879,50 € 1.404.637,69 € 1.425.707,26 € 1.447.092,86 € 1.468.799,26 € 1.490.831,25 € 60 Kredit (Jahresende) aus [54] + [55] - [59] 11.424.000,00 € 3.295.429,07 € 7.689.334,49 € 21.065.484,67 € 19.702.056,59 € 18.318.177,10 € 16.913.539,41 € 15.487.832,15 € 14.040.739,29 € 12.571.940,03 € 11.081.108,78 € 61 Zusatzkonto - Berechnung 62 Kontostand aus [37] 640,00 € 994,50 € 1.534,39 € 1.603,72 € 1.631,53 € 1.838,07 € 2.447,55 € 2.688,22 € 2.787,40 € 2.976,52 € 3.491,20 € 63 Habenzinssatz 0,50% 0,50% 0,50% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 64 Habenzinsen aus [62]  [63] 3,20 € 4,97 € 7,67 € 8,02 € 8,16 € 9,19 € 12,24 € 13,44 € 13,94 € 14,88 € 17,46 € Tabelle 4-39: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (2/ 6) 163 4.3 Ergebnisse <?page no="164"?> 132 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Tabelle 4-40: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (3/ 6) 1 Jahr 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2 Ereignis 9. Jahr Nutzung 10. Jahr Nutzung 11. Jahr Nutzung 12. Jahr Nutzung 13. Jahr Nutzung 14. Jahr Nutzung 15. Jahr Nutzung 16. Jahr Nutzung 17. Jahr Nutzung 18. Jahr Nutzung 19. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zahlungen 5 Auszahlungen 6 Kaufpreis Objekt K Gr 7 Realisierungskosten (Sanierung, Heizzentrale, Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz) 8 Jahresgebühr Wärmecontracting 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € - - € - € - € - € 9 Energiekosten Wärme [48] + [52] 101.760,00 € - 106.560,00 € - 111.360,00 € - 116.160,00 € - 120.960,00 € - 125.760,00 € - 130.560,00 € - 62.880,00 € - 65.760,00 € - 68.640,00 € - 71.520,00 € - 10 Nutzungs- und Betriebskosten (Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz) 2.741,39 € - 2.777,03 € - 2.813,13 € - 2.849,70 € - 2.886,75 € - 2.924,28 € - 2.962,29 € - 19.456,27 € - 19.709,20 € - 19.965,42 € - 20.224,97 € - 11 Betriebskosten Grundstück 331.576,11 € - 335.886,60 € - 340.253,13 € - 344.676,42 € - 349.157,21 € - 353.696,26 € - 358.294,31 € - 362.952,13 € - 367.670,51 € - 372.450,23 € - 377.292,08 € - 12 Instandhaltungskosten 6.342.953,24 € - 13 Auszahlungen Σ [6] bis [12] 515.030,48 € - 6.867.129,85 € - 533.379,24 € - 542.639,10 € - 551.956,94 € - 561.333,51 € - 570.769,58 € - 445.288,40 € - 453.139,71 € - 461.055,65 € - 469.037,05 € - 14 Einzahlungen 15 Erlöse Kaltmiete 1.446.472,98 € 1.465.277,13 € 1.484.325,73 € 1.503.621,96 € 1.523.169,05 € 1.542.970,25 € 1.563.028,86 € 1.583.348,23 € 1.603.931,76 € 1.624.782,87 € 1.645.905,05 € 16 Umlage Jahresgebühr Wärmecontracting 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € 17 Umlage Energiekosten (Erlöse durch Verkauf von Wärme) [48] + [52] 101.760,00 € 106.560,00 € 111.360,00 € 116.160,00 € 120.960,00 € 125.760,00 € 130.560,00 € 135.360,00 € 140.160,00 € 144.960,00 € 149.760,00 € 18 Umlage der Nutzungs- und Betriebskosten (Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz) 2.741,39 € 2.777,03 € 2.813,13 € 2.849,70 € 2.886,75 € 2.924,28 € 2.962,29 € 19.456,27 € 19.709,20 € 19.965,42 € 20.224,97 € 19 Erlöse durch Umlage Betreibskosten Grundstück 331.576,11 € 335.886,60 € 340.253,13 € 344.676,42 € 349.157,21 € 353.696,26 € 358.294,31 € 362.952,13 € 367.670,51 € 372.450,23 € 377.292,08 € 20 Erlöse auf Basis des Restwertes (Verkauf Objekt) 21 Einzahlungen aus [15] bis [20] 1.961.503,46 € 1.989.453,73 € 2.017.704,96 € 2.046.261,06 € 2.075.125,99 € 2.104.303,75 € 2.133.798,44 € 2.101.116,64 € 2.131.471,47 € 2.162.158,52 € 2.193.182,10 € 22 Zahlungsfolge der Investition aus [13] + [21] 1.446.472,98 € 4.877.676,11 € - 1.484.325,73 € 1.503.621,96 € 1.523.169,05 € 1.542.970,25 € 1.563.028,86 € 1.655.828,23 € 1.678.331,76 € 1.701.102,87 € 1.724.145,05 € 23 Derivate Zahlungen 24 Fremdkapital (langfristiger Kredit) 25 Anteil Fremdkapital an [22] 26 Aufnahme Kredit, aufgerundet aus [22]  [25] - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € 27 Tilgung Kredit aus [59] 1.513.193,71 € 1.535.891,62 € 1.558.929,99 € 1.582.313,94 € 1.606.048,65 € 1.630.139,38 € 1.654.591,47 € - € - € - € - € 28 Zinsen Kredit aus [58] 166.216,63 € 143.518,73 € 120.480,35 € 97.096,40 € 73.361,69 € 49.270,96 € 24.818,87 € - € - € - € - € 29 Eigenkapital 30 Eigenkapitaleinsatz, aufgerundet aus [22] + [26] - [27] - [28] 233.000 € 6.558.000 € 196.000 € 176.000 € 157.000 € 137.000 € 117.000 € - € - € - € - € 31 Zusatzkonto 32 Habenzinsen 17,46 € 17,86 € 22,51 € 27,20 € 28,40 € 32,33 € 35,29 € 38,56 € 8.317,90 € 16.751,14 € 25.340,42 € 33 Liquiditätsüberschüsse aus [22] + [26] - [28] + [30] 62,63 € 913,54 € 915,38 € 211,62 € 758,70 € 559,90 € 618,51 € 1.655.828,23 € 1.678.331,76 € 1.701.102,87 € 1.724.145,05 € Tabelle 4-40: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (3/ 6) 164 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="165"?> 4.3 Ergebnisse 133 Tabelle 4-41: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (4/ 6) 1 Jahr 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2 Ereignis 9. Jahr Nutzung 10. Jahr Nutzung 11. Jahr Nutzung 12. Jahr Nutzung 13. Jahr Nutzung 14. Jahr Nutzung 15. Jahr Nutzung 16. Jahr Nutzung 17. Jahr Nutzung 18. Jahr Nutzung 19. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 34 Zusatzinformationen 35 Finanzierungssaldo - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € 36 Kreditstand langfristiger Kredit aus [60] 9.567.915,07 € 8.032.023,45 € 6.473.093,46 € 4.890.779,51 € 3.284.730,86 € 1.654.591,47 € 0,00 € - - € - € - € - € 37 Kontostand (Guthaben) aus [Kontostand Vorjahr] + [32] + [33] 3.571,29 € 4.502,69 € 5.440,59 € 5.679,40 € 6.466,50 € 7.058,73 € 7.712,54 € 1.663.579,34 € 3.350.229,00 € 5.068.083,01 € 6.817.568,48 € 38 Bestandssaldo aus [37] - [36] 9.564.343,78 € - 8.027.520,76 € - 6.467.652,87 € - 4.885.100,11 € - 3.278.264,35 € - 1.647.532,74 € - 7.712,54 € 1.663.579,34 € 3.350.229,00 € 5.068.083,01 € 6.817.568,48 € 39 Nebenrechnungen 40 Kosten & Erlöse für gespeicherte Wärme 41 Einschwingeffekt Langzeitwärmespeicher 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 42 Beladung Langzeit-Wärmespeicher gesamt 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 43 spezifische Kosten für Speicherbeladung (Wärmegestehungskosten) 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 44 Kosten gesamt für Speicherbeladung aus [42]  [41] 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 45 Speichernutzungsgrad 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 46 Entladung Langzeit-Wärmespeicher gesamt aus [42]  [45] 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 47 spezifische Erlöse aus Wärmeverkauf 0,32 €/ kWh 0,33 €/ kWh 0,34 €/ kWh 0,35 €/ kWh 0,36 €/ kWh 0,37 €/ kWh 0,38 €/ kWh 0,39 €/ kWh 0,40 €/ kWh 0,41 €/ kWh 0,42 €/ kWh 48 Erlöse gesamt aus solarer Wärme aus [46]  [47] 61.440,00 € 63.360,00 € 65.280,00 € 67.200,00 € 69.120,00 € 71.040,00 € 72.960,00 € 74.880,00 € 76.800,00 € 78.720,00 € 80.640,00 € 49 Kosten & Erlöse für Wärme aus Gas 50 Wärmebedarf aus Gas gesamt [p. a.] 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 51 Wärmepreis Gas 0,14 € 0,15 € 0,16 € 0,17 € 0,18 € 0,19 € 0,20 € 0,21 € 0,22 € 0,23 € 0,24 € 52 Wärmekosten/ -erlöse aus Gas [50]  [51] 40.320,00 € 43.200,00 € 46.080,00 € 48.960,00 € 51.840,00 € 54.720,00 € 57.600,00 € 60.480,00 € 63.360,00 € 66.240,00 € 69.120,00 € 53 Fremdkapital (langfristiger Kredit) - Berechnung 54 Kreditstand (Jahresbeginn) 11.081.108,78 € 9.567.915,07 € 8.032.023,45 € 6.473.093,46 € 4.890.779,51 € 3.284.730,86 € 1.654.591,47 € 55 Kreditaufnahme im Betrachtungsjahr aus [26] - € - € - € - € - € - € - € 56 Jährliche Annuität für Kredit 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 1.679.410,35 € 57 Effektivzinssatz für Kredit 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 58 Zinsen aus ([54] + [55])  [57] 166.216,63 € 143.518,73 € 120.480,35 € 97.096,40 € 73.361,69 € 49.270,96 € 24.818,87 € 59 Tilgung aus [56] - [58] 1.513.193,71 € 1.535.891,62 € 1.558.929,99 € 1.582.313,94 € 1.606.048,65 € 1.630.139,38 € 1.654.591,47 € 60 Kredit (Jahresende) aus [54] + [55] - [59] 9.567.915,07 € 8.032.023,45 € 6.473.093,46 € 4.890.779,51 € 3.284.730,86 € 1.654.591,47 € 0,00 € - 61 Zusatzkonto - Berechnung 62 Kontostand aus [37] 3.571,29 € 4.502,69 € 5.440,59 € 5.679,40 € 6.466,50 € 7.058,73 € 7.712,54 € 1.663.579,34 € 3.350.229,00 € 5.068.083,01 € 6.817.568,48 € 63 Habenzinssatz 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 64 Habenzinsen aus [62]  [63] 17,86 € 22,51 € 27,20 € 28,40 € 32,33 € 35,29 € 38,56 € 8.317,90 € 16.751,14 € 25.340,42 € 34.087,84 € Tabelle 4-41: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (4/ 6) 165 4.3 Ergebnisse <?page no="166"?> 134 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Tabelle 4-42: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (5/ 6) 1 Jahr 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 2 Ereignis 20. Jahr Nutzung 21. Jahr Nutzung 22. Jahr Nutzung 23. Jahr Nutzung 24. Jahr Nutzung 25. Jahr Nutzung 26. Jahr Nutzung 27. Jahr Nutzung 28. Jahr Nutzung 29. Jahr Nutzung 30. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zahlungen 5 Auszahlungen 6 Kaufpreis Objekt K Gr 7 Realisierungskosten (Sanierung, Heizzentrale, Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz) 8 Jahresgebühr Wärmecontracting - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € 9 Energiekosten Wärme [48] + [52] 74.400,00 € - 77.280,00 € - 80.160,00 € - 83.040,00 € - 85.920,00 € - 88.800,00 € - 91.680,00 € - 94.560,00 € - 97.440,00 € - 100.320,00 € - 103.200,00 € - 10 Nutzungs- und Betriebskosten (Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz) 20.487,89 € - 20.754,24 € - 21.024,04 € - 21.297,35 € - 21.574,22 € - 21.854,68 € - 22.138,80 € - 22.426,60 € - 22.718,15 € - 23.013,48 € - 23.312,66 € - 11 Betriebskosten Grundstück 382.196,88 € - 387.165,44 € - 392.198,59 € - 397.297,17 € - 402.462,03 € - 407.694,04 € - 412.994,06 € - 418.362,98 € - 423.801,70 € - 429.311,13 € - 434.892,17 € - 12 Instandhaltungskosten 6.342.953,24 € - 6.342.953,24 € - 13 Auszahlungen Σ [6] bis [12] 6.820.038,01 € - 485.199,67 € - 493.382,63 € - 501.634,52 € - 509.956,25 € - 518.348,72 € - 526.812,86 € - 535.349,58 € - 543.959,85 € - 552.644,61 € - 6.904.358,06 € - 14 Einzahlungen 15 Erlöse Kaltmiete 1.667.301,82 € 1.688.976,74 € 1.710.933,44 € 1.733.175,57 € 1.755.706,86 € 1.778.531,04 € 1.801.651,95 € 1.825.073,42 € 1.848.799,38 € 1.872.833,77 € 1.897.180,61 € 16 Umlage Jahresgebühr Wärmecontracting 17 Umlage Energiekosten (Erlöse durch Verkauf von Wärme) [48] + [52] 154.560,00 € 159.360,00 € 164.160,00 € 168.960,00 € 173.760,00 € 178.560,00 € 183.360,00 € 188.160,00 € 192.960,00 € 197.760,00 € 202.560,00 € 18 Umlage der Nutzungs- und Betriebskosten (Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz) 20.487,89 € 20.754,24 € 21.024,04 € 21.297,35 € 21.574,22 € 21.854,68 € 22.138,80 € 22.426,60 € 22.718,15 € 23.013,48 € 23.312,66 € 19 Erlöse durch Umlage Betreibskosten Grundstück 382.196,88 € 387.165,44 € 392.198,59 € 397.297,17 € 402.462,03 € 407.694,04 € 412.994,06 € 418.362,98 € 423.801,70 € 429.311,13 € 434.892,17 € 20 Erlöse auf Basis des Restwertes (Verkauf Objekt) 37.361.081,52 € 21 Einzahlungen aus [15] bis [20] 2.224.546,59 € 2.256.256,41 € 2.288.316,07 € 2.320.730,10 € 2.353.503,11 € 2.386.639,77 € 2.420.144,81 € 2.454.023,01 € 2.488.279,23 € 2.522.918,38 € 39.919.026,96 € 22 Zahlungsfolge der Investition aus [13] + [21] 4.595.491,42 € - 1.771.056,74 € 1.794.933,44 € 1.819.095,57 € 1.843.546,86 € 1.868.291,04 € 1.893.331,95 € 1.918.673,42 € 1.944.319,38 € 1.970.273,77 € 33.014.668,89 € 23 Derivate Zahlungen 24 Fremdkapital (langfristiger Kredit) 25 Anteil Fremdkapital an [22] 26 Aufnahme Kredit, aufgerundet aus [22]  [25] - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € 27 Tilgung Kredit aus [59] - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € 28 Zinsen Kredit aus [58] - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € 29 Eigenkapital 30 Eigenkapitaleinsatz, aufgerundet aus [22] + [26] - [27] - [28] 4.596.000 € - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € 31 Zusatzkonto 32 Habenzinsen 34.087,84 € 34.260,82 € 43.287,41 € 52.478,52 € 61.836,39 € 71.363,30 € 81.061,57 € 90.933,54 € 100.981,58 € 111.208,08 € 121.615,49 € 33 Liquiditätsüberschüsse aus [22] + [26] - [28] + [30] 508,58 € 1.771.056,74 € 1.794.933,44 € 1.819.095,57 € 1.843.546,86 € 1.868.291,04 € 1.893.331,95 € 1.918.673,42 € 1.944.319,38 € 1.970.273,77 € 33.014.668,89 € Tabelle 4-42: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (5/ 6) 166 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="167"?> 4.3 Ergebnisse 135 Tabelle 4-43: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (6/ 6) 1 Jahr 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 2 Ereignis 20. Jahr Nutzung 21. Jahr Nutzung 22. Jahr Nutzung 23. Jahr Nutzung 24. Jahr Nutzung 25. Jahr Nutzung 26. Jahr Nutzung 27. Jahr Nutzung 28. Jahr Nutzung 29. Jahr Nutzung 30. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 34 Zusatzinformationen 35 Finanzierungssaldo - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € 36 Kreditstand langfristiger Kredit aus [60] - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € - € 37 Kontostand (Guthaben) aus [Kontostand Vorjahr] + [32] + [33] 6.852.164,90 € 8.657.482,47 € 10.495.703,32 € 12.367.277,41 € 14.272.660,65 € 16.212.315,00 € 18.186.708,52 € 20.196.315,49 € 22.241.616,44 € 24.323.098,29 € 57.459.382,68 € 38 Bestandssaldo aus [37] - [36] 6.852.164,90 € 8.657.482,47 € 10.495.703,32 € 12.367.277,41 € 14.272.660,65 € 16.212.315,00 € 18.186.708,52 € 20.196.315,49 € 22.241.616,44 € 24.323.098,29 € 57.459.382,68 € 39 Nebenrechnungen 40 Kosten & Erlöse für gespeicherte Wärme 41 Einschwingeffekt Langzeitwärmespeicher 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 42 Beladung Langzeit-Wärmespeicher gesamt 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 240.000 kWh 43 spezifische Kosten für Speicherbeladung (Wärmegestehungskosten) 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 44 Kosten gesamt für Speicherbeladung aus [42]  [41] 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 2.400,00 € 45 Speichernutzungsgrad 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 46 Entladung Langzeit-Wärmespeicher gesamt aus [42]  [45] 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 192.000 kWh 47 spezifische Erlöse aus Wärmeverkauf 0,43 €/ kWh 0,44 €/ kWh 0,45 €/ kWh 0,46 €/ kWh 0,47 €/ kWh 0,48 €/ kWh 0,49 €/ kWh 0,50 €/ kWh 0,51 €/ kWh 0,52 €/ kWh 0,53 €/ kWh 48 Erlöse gesamt aus solarer Wärme aus [46]  [47] 82.560,00 € 84.480,00 € 86.400,00 € 88.320,00 € 90.240,00 € 92.160,00 € 94.080,00 € 96.000,00 € 97.920,00 € 99.840,00 € 101.760,00 € 49 Kosten & Erlöse für Wärme aus Gas 50 Wärmebedarf aus Gas gesamt [p. a.] 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 288.000 kWh 51 Wärmepreis Gas 0,25 € 0,26 € 0,27 € 0,28 € 0,29 € 0,30 € 0,31 € 0,32 € 0,33 € 0,34 € 0,35 € 52 Wärmekosten/ -erlöse aus Gas [50]  [51] 72.000,00 € 74.880,00 € 77.760,00 € 80.640,00 € 83.520,00 € 86.400,00 € 89.280,00 € 92.160,00 € 95.040,00 € 97.920,00 € 100.800,00 € 53 Fremdkapital (langfristiger Kredit) - Berechnung 54 Kreditstand (Jahresbeginn) 55 Kreditaufnahme im Betrachtungsjahr aus [26] 56 Jährliche Annuität für Kredit 57 Effektivzinssatz für Kredit 58 Zinsen aus ([54] + [55])  [57] 59 Tilgung aus [56] - [58] 60 Kredit (Jahresende) aus [54] + [55] - [59] 61 Zusatzkonto - Berechnung 62 Kontostand aus [37] 6.852.164,90 € 8.657.482,47 € 10.495.703,32 € 12.367.277,41 € 14.272.660,65 € 16.212.315,00 € 18.186.708,52 € 20.196.315,49 € 22.241.616,44 € 24.323.098,29 € 57.459.382,68 € 63 Habenzinssatz 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 0,5% 64 Habenzinsen aus [62]  [63] 34.260,82 € 43.287,41 € 52.478,52 € 61.836,39 € 71.363,30 € 81.061,57 € 90.933,54 € 100.981,58 € 111.208,08 € 121.615,49 € 287.296,91 € Tabelle 4-43: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (6/ 6) 167 4.3 Ergebnisse <?page no="168"?> 140 Der Kaufpreis des Grundstückes wurde auf Basis einer Recherche zu Grundstücks‐ preisen unsanierter Mehrfamilienhäuser in Dresden angenommen. 141 Siehe dazu Abschnitt 4.3.1 Der vollständige Finanzplan des Gebäudeeigentümers unterteilt sich, wie bei dem Finanzplan des Wärmecontractors, in originäre Zahlungen, derivate Zah‐ lungen, Zusatzinformationen und Nebenrechnungen. Originäre Zahlungen Kaufpreis Objekt Im Modell wird angenommen, dass der Gebäudeeigentümer das Grundstück und die Gebäude zunächst erwirbt. Hierfür müssen im Finanzplan die Kosten ein‐ bezogen werden. Es wurden nach einer Literaturrecherche Kosten für das Grundstück in Höhe von 700 €/ m² mit einem unsanierten Gebäude und einer Grundstücksgröße von 20.400 m² angenommen. 140 Daraus ergibt sich, wie in Tabelle 4-44 abgebildet, ein unterstellter Kaufpreis in Höhe von 14.280.000 €. 1 Jahr 0 1 2 3 2 Ereignis Grund‐ stückser‐ werb Planung und Bau Bau und Inbetrieb‐ nahme 1. Jahr Nut‐ zung 3 Betrachtungs‐ zeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 5 Auszahlungen 6 Kaufpreis Objekt - 14.280.000 € Tabelle 4-44: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Grundstückserwerb Realisierungskosten Die Realisierungskosten des Gebäudeeigentümers setzen sich aus den Kosten für die Sanierung der Gebäude, dem Bau der Heizzentrale und dem zweiten Wärmeerzeuger (Gasbrennwertkessel) sowie dem Bau des Wärmeversorgungs‐ netzes zusammen. Die Realisierungskosten wurden in Tabelle 4-45 mit den In‐ vestitionskosten der Gebäudesanierung, der Heizzentrale, des Wärmeerzeugers und des Versorgungsnetztes in Höhe von 13.446.446,30 € + 37.281,15 € + 33.327,00 € + 213.900,00 € = 13.730.954,45 € ermittelt. 141 Es wird angenommen, dass 30 % der Kosten für Planung und Bau der Objekte im ersten Jahr, das bedeutet 168 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="169"?> 142 Siehe dazu Tabelle 4-27 4.119.286,34 €, und 70 % der Realisierungskosten für Bau und Inbetriebnahme der Objekte im zweiten Jahr, damit 9.611.668,12 €, anfallen. 1 Jahr 1 2 3 2 Ereignis Planung und Bau Bau und Inbetrieb‐ nahme 1. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 5 Auszahlungen 7 Realisierungskosten (Sanierung, Heizzen‐ trale, Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz) - 4.119.286,34 € - 9.611.668,12 € Tabelle 4-45: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Realisierungskosten Jahresgebühr Wärmecontracting Die Jahresgebühr des Wärmecontractings wird aus dem vollständigen Finanz‐ plan des Wärmecontractors übernommen. 142 1 Jahr 3 4 5 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zah‐ lungen 8 Jahresgebühr Wärmecontracting - 78.952,97 € - 78.952,97 € - 78.952,97 € Tabelle 4-46: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Jahresgebühr Wärmecontrac‐ ting Energiekosten Wärme Für den Gebäudeeigentümer entstehen Energiekosten, denn dieser muss die Wärme zunächst einkaufen. Diese können auf die Mieter umgelegt werden. Die Energiekosten des Eigentümers für Wärme setzen sich aus dem Anteil für solare 169 4.3 Ergebnisse <?page no="170"?> 143 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.1 Wärme und dem Anteil für die Wärme erzeugt aus dem Gasbrennwertkessel zusammen. Dabei muss eine Unterscheidung zwischen dem Eigenbetrieb der Anlage und dem Betrieb mit Wärmecontracting vorgenommen werden. In den Energiekosten für die Wärme, welche Tabelle 4-47 zeigt, sind während der Contractingdauer die Kosten für die solare Wärme und die Kosten der Wärme aus dem Gasbrennwertkessel enthalten. Die Wärmekosten setzen sich aus dem Wärmebedarf multipliziert mit dem Wärmepreis zusammen. Die so‐ laren Wärmekosten ergeben sich aus dem Kauf der Wärme vom Wärmecont‐ ractor. Während des Eigenbetriebs wird keine solare Wärme zugekauft, sondern es fallen die Kosten für die Speicherbeladung an. Bei den Energiekosten wurde eine Energiepreissteigerung von 2,1 % jährlich angenommen. 143 1 Jahr 3 4 5 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 5 Auszahlungen 9 Energiekosten Wärme [48] + [52] - 59.904,00 € - 66.432,00 € - 72.960,00 € 40 Kosten/ Erlöse für gespeicherte Wärme 41 Einschwingeffekt Langzeitwärmespei‐ cher 90 % 95 % 100 % 42 Beladung Langzeitwär‐ mespeicher gesamt 216.000 kWh 228.000 kWh 240.000 kWh 43 spezifische Kosten für Speicherbeladung (Wärmegestehungs‐ kosten) 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 0,01 €/ kWh 44 Kosten gesamt für Speicherbeladung aus [42] · [41] 2.160,00 € 2.280,00 € 2.400,00 € 45 Speichernutzungsgrad 80 % 80 % 80 % 170 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="171"?> 144 Siehe dazu Abschnitt 4.2.2.4 und 4.2.2.5 145 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.1 146 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.3 46 Entladung Langzeit‐ wärmespeicher gesamt aus [42] · [45] 172.800 kWh 182.400 kWh 192.000 kWh 47 spezifische Erlöse aus Wärmeverkauf 0,24 €/ kWh 0,25 €/ kWh 0,26 €/ kWh 48 Kosten/ Erlöse ge‐ samt aus solarer Wärme aus [46] · [47] 41.472,00 € 45.600,00 € 49.920,00 € 49 Kosten für Wärme aus Gas 50 Wärmebedarf aus Gas gesamt [p. a.] 307.200 kWh 297.600 kWh 288.000 kWh 51 Wärmepreis Gas 0,06 € 0,07 € 0,08 € 52 Wärmekosten/ -erlöse aus Gas [50] · [51] 18.432,00 € 20.832,00 € 23.040,00 € Tabelle 4-47: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Energiekosten Wärme Nutzungs-, Betriebs- und Instandhaltungskosten (Wärmeerzeuger, Versorgungsnetz, Grundstück einschließlich Gebäude) Die Nutzungs- und Betriebskosten während des Wärmecontractings setzen sich aus den Kosten für den Wärmeerzeuger und den Kosten für das Versorgungsnetz zusammen und sind in Tabelle 4-48 dargestellt. Dabei wurde für den Wärmeer‐ zeuger ein Ansatz von 1 % der Realisierungskosten, das heißt 333,27 €, und für das solare Wärmenetz ein Ansatz von ebenfalls 1 %, damit 2.139,00 €, festge‐ legt. 144 Die Nutzungs- und Betriebskosten entstehen ab dem ersten Jahr der Nutzung ( Jahr 3) zu 2.472,27 € und erhöhen sich jährlich mit einer Preissteige‐ rung von 1,3 %. 145 Im Eigenbetrieb kommen zu den Nutzungs- und Betriebskosten für den kon‐ ventionellen Wärmeerzeuger und das Versorgungsnetz zusätzlich die Nutzungs- und Betriebskosten für den Wärmespeicher und das solare Wärmenetz. Zu den Grundstückskosten werden Kosten wie Grundsteuer, sowie Erhal‐ tungskosten für das Grundstück und die Gebäude gezählt. Die zu den Betriebs‐ kosten zugehörigen Kosten sind in der Betriebskostenverordnung aufgeschlüs‐ selt dargestellt. 146 Die Kosten der Betriebskosten unterliegen der jährlichen 171 4.3 Ergebnisse <?page no="172"?> 147 Für die Ermittlung der Betriebskosten siehe Abschnitt 4.2.3.2 durch die Addition der in Abbildung 4.2 dargestellten Kosten. 148 Siehe dazu Abschnitt 4.2.2.1 149 Der Objektwert ermittelt sich aus dem Kaufpreis und den Aufwendungen für die Sa‐ nierungsmaßnahmen an dem Objekt. 150 Es wäre ebenfalls möglich, dass im letzten Nutzungsjahr, vor dem Verkauf des Objektes, keine Instandhaltungsmaßnahmen angesetzt werden. Dies müsste jedoch in der Er‐ mittlung des Restwertes (Verkaufswertes) des Gebäudes einbezogen werden. allgemeinen Preissteigerung von 1,3 %. Es ergeben sich für das erste Nutzungs‐ jahr anrechenbare Kosten von 1,49 €/ m² · 12 (Monate) · 16.724 m² = 299.025,12 € für das gesamte Objekt. 147 Die Instandhaltungskosten des Investitionsobjektes betragen pauschal 1,5 % jährlich. 148 Es wird davon ausgegangen, dass diese Kosten nicht stetig, sondern in größeren Abständen, beispielsweise für das Streichen der Fassade oder nach einem Mieterwechsel, in den Zahlungsfluss eingehen. Einfachheitshalber werden alle 10 Jahre 10 · 15 % = 15 % des Objektwertes angesetzt. 149 Für die Steigerung des Verkaufspreises am Ende des Nutzungszeitraumes, wird eine er‐ neute Instandhaltung im 30. Nutzungsjahr angenommen. 150 1 Jahr 3 4 5 12 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 10. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zah‐ lungen 10 Nutzungs- und Be‐ triebskosten (Wär‐ meerzeuger, Versorgungsnetz) - 2.472,27 € - 2.504,41 € - 2.536,97 € 11 Betriebskosten Grundstück - 299.025,12 € - 302.912,45 € - 306.850,31 € 12 Instandhaltungs‐ kosten - 6.342.953,24 € Tabelle 4-48: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Nutzungs-, Betriebs- und In‐ standhaltungskosten 172 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="173"?> 151 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.2 152 Auf den Ansatz einer Leerstandsrate wird wegen der niedrigen Miete im Vergleich zu Neubauten verzichtet. 153 Siehe dazu Abschnitt 0 Auszahlungen Die jährlichen Auszahlungen für das Projekt in Zeile 13 ergeben sich aus der Summe der Grundstücks- und Realisierungskosten, der Jahresgebühr für Wär‐ mecontracting, den Energiekosten für Wärme, den Nutzungs- und Betriebs‐ kosten des Objektes und der Anlagentechnik, sowie den Instandhaltungskosten des Gebäudes. Erlöse aus der Kaltmiete Die Kaltmiete orientiert sich an den orts- und objekttypischen Referenzwerten. Für Dresden werden 6,50 €/ m² für 16.724 m² Mietfläche angesetzt. 151 Es ergibt sich, wie Tabelle 4-49 zeigt, im ersten Nutzungsjahr eine Kaltmiete von 6,50 €/ m² ·16.724 m² · 12 (Monate) = 1.003.472,00 €. 152 Darin eingeschlossen ist auch eine Umlage der Modernisierungskosten in Höhe von 11 % der anrechenbaren Realisierungskosten zur Modernisierung. Die Kaltmiete steigt jährlich um 1,3 % an. 1 Jahr 3 4 5 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zah‐ lungen 15 Erlöse Kaltmiete 1.304.472,00 € 1.321.430,14 € 1.338.608,73 € Tabelle 4-49: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Einzahlungen Kaltmiete Umlage Jahresgebühr Wärmecontracting Die Jahresgebühr des Wärmecontractings kann, wie in Tabelle 4-50 dargestellt, auf Basis der Mietverträge vollständig auf den Mieter umgelegt werden. 153 Diese Kosten fließen in den Anteil der Warmmiete ein. 173 4.3 Ergebnisse <?page no="174"?> 154 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.1 1 Jahr 3 4 5 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zah‐ lungen 16 Umlage Jahresgebühr Wärmecontracting 78.952,97 € 78.952,97 € 78.952,97 € Tabelle 4-50: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Umlage Jahresgebühr Wär‐ mecontracting Umlage Energiekosten Wärme (Erlöse durch Verkauf von Wärme) Die Erlöse aus der Umlage der Energiekosten Wärme ergeben sich aus der solar bereitgestellten Wärme und der Wärme des Gasbrennwertkessels jeweils an‐ teilig. Dabei liegen die Kosten für solare Wärme bei 24 ct/ kWh und für Gas bei 6 ct/ kWh. Es ist eine Preissteigerung der Energiekosten von 2,1 % p. a. ange‐ nommen. 154 Die aufgeschlüsselte Rechnung ist in den Ausführungen zu den Auszahlungen nachzulesen und wird in Tabelle 4-51 im Ergebnis gezeigt. 1 Jahr 3 4 5 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zah‐ lungen 17 Umlage Energiekosten (Erlöse durch Verkauf von Wärme) [48] + [52] 59.904,00 € 66.432,00 € 72.960,00 € Tabelle 4-51: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Umlage Energiekosten Umlage der Nutzungs- und Betriebskosten Die Nutzungs- und Betriebskosten des Wärmeerzeugers und des Versorgungs‐ netzes, welche in den Auszahlungen aufgeschlüsselt sind, werden auf den Mieter umgelegt und können somit in voller Höhe den Einzahlungen zugerechnet werden. 174 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="175"?> 155 Siehe dazu Abschnitt 4.2.2.1 1 Jahr 3 4 5 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zah‐ lungen 18 Umlage der Nutzungs- und Betriebskosten (Wärmeerzeuger, Ver‐ sorgungsnetz) 2.472,27 € 2.504,41 € 2.536,97 € Tabelle 4-52: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Umlage Nutzungs- und Be‐ triebskosten Umlage der Betriebskosten des Grundstücks Die Betriebskosten des Grundstücks des Gebäudeeigentümers können zum Teil auf den Mieter umgelegt werden. Nicht umgelegt werden die Kosten für die Instandhaltung des Objektes. 155 Diese sind jedoch nicht in Tabelle 4-53 enthalten, sondern werden gesondert in Tabelle 4-48 berücksichtigt. Die Betriebskosten des Grundstücks aus den Auszahlungen können somit angesetzt werden, die Berechnung erfolgt analog zu den Ausführungen im Abschnitt der Auszah‐ lungen. 1 Jahr 3 4 5 2 Ereignis 1. Jahr Nutzung 2. Jahr Nutzung 3. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 4 Originäre Zah‐ lungen 19 Umlage der Betriebs‐ kosten Grundstück 2.472,27 € 2.504,41 € 2.536,97 € Tabelle 4-53: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Umlage Grundstückskosten 175 4.3 Ergebnisse <?page no="176"?> 156 Siehe dazu Abschnitt 4.2.3.8 157 IVD 2019 158 Wert aus Exceltabelle, Abweichung durch Rundungen möglich Erlöse auf Basis des Ertragswertverfahrens Zur Ermittlung des Restwertes wird auf ein vereinfachtes Ertragswertverfahren zurückgegriffen. 156 Dafür wird der Jahresreinertrag des Objektes durch den Ka‐ pitalisierungszins geteilt. Der Jahresreinertrag ergibt sich, wie in Tabelle 4-54 dargestellt, aus der ver‐ mietbaren Wohnfläche, dem Quadratmeterpreis (Nettokaltmiete) im 30. Nut‐ zungsjahr abzüglich der Bewirtschaftungskosten zu: Wohnfläche [m²] 16.724 * Quadratmeterpreis [€/ m²] 9,45 Rohertrag [€] 1.896.501,60 - Bewirtschaftungskosten 28.447,52 = Jahresreinertrag [€] 1.868.054,08 Tabelle 4-54: Berechnung des Jahresreinertrages Für Mehrfamilienhäuser kann gemäß IVD ein Liegenschaftszinssatz in Höhe von 5 % angenommen werden. 157 Damit berechnet sich der Restwert der Immobilie zu: 1.868.054,08 / 5 % = 37.361.081,52 € 158 , welcher in Tabelle 4-55 aufgeführt ist. Der Ertragswert gibt den Verkaufswert des Objektes (Gebäude und Grundstück) an. 1 Jahr 32 2 Ereignis 30. Jahr Nutzung 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 4 Originäre Zahlungen 20 Erlöse auf Basis des Restwertes (Verkauf Objekt) 37.361.081,52 € Tabelle 4-55: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Umlage Erlöse auf Basis des Restwertes 176 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="177"?> 159 Detaillierte Ausführungen dazu finden sich im Abschnitt 4.2.3.4 Einzahlungen Die Einzahlungen ergeben sich, dargestellt in Zeile 21, aus den Erlösen der Kalt‐ miete, der Umlagekosten der Jahresgebühr Contracting, Energiekosten, Nut‐ zungs- und Betriebskosten für den Wärmeerzeuger und das Versorgungsnetz, Grundstückskosten und den Erlösen auf Basis des Restwertes. Derivate Zahlungen Anteil Fremdkapital Der Anteil von Fremdkapital zur Finanzierung der Investition wurde auf 80 % der Investitionssumme festgelegt und beträgt somit aufgeteilt auf drei Jahre ( Jahr 0 bis Jahr 2) 11.424.000,00 € + 3.295.791,44 € + 7.689.334,49 € = 22.408.763,56 €, wie in Tabelle 4-56 in Zeile 55 dargestellt. Die Fremdfinanzierung erfolgt auf Basis eines Annuitätendarlehens. 159 Die Annuität berechnet sich nach Formel 6 zu 1.679.410,35 €. Die Zinsen des Kredites lassen sich aus den angenommen Effektivzinssatz von 1,5 % p. a. in Zeile 57 ermitteln. 1 Jahr 0 1 2 3 2 Ereignis Grund‐ stückser‐ werb Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nut‐ zung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 23 Derivate Zahlungen 24 Fremdkapital (lang‐ fristiger Kredit) 25 Anteil Fremdkapital an [22] 80 % 80 % 80 % 26 Aufnahme Kredit, auf‐ gerundet aus [22] · [25] 11.424.000,00 € 3.295.429,07 € 7.689.334,49 € - € 27 Tilgung Kredit aus [59] - € - € - € 1.343.278,89 € 28 Zinsen Kredit aus [58] 171.360,00 € 220.791,44 € 336.131,45 € 336.131,45 € 53 Fremdkapital (lang‐ fristiger Kredit) - Be‐ rechnung 177 4.3 Ergebnisse <?page no="178"?> 54 Kreditstand ( Jahresbe‐ ginn) - € 11.424.000,00 € 14.719.429,07 € 22.408.763,56 € 55 Kreditaufnahme im Be‐ trachtungsjahr aus [26] 11.424.000,00 € 3.295.429,07 € 7.689.334,49 € - € 56 Jährliche Annuität für Kredit - € - € - € 1.679.410,35 € 57 Effektivzinssatz für Kredit 1,5 % 1,5 % 1, 5% 1,5 % 58 Zinsen aus ([54] + [55]) · [57] 171.360,00 € 220.791,44 € 336.131,45 € 336.131,45 € 59 Tilgung aus [56] - [58] - € - € - € 1.343.278,89 € 60 Kredit ( Jahresende) aus [54] + [55] - [59] 11.424.000,00 € 3.295.429,07 € 7.689.334,49 € 21.065.484,67 € Tabelle 4-56: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Fremdfinanzierung Eigenkapitaleinsatz Der Eigenkapitaleinsatz für die Investition beträgt 20 % an den Gesamtkosten der Investition und somit aufsummiert über Jahr 0 bis 2, wie in Tabelle 4-57 dargestellt, zu 3.028.000 € + 1.045.000 € + 2.259.000 € = 6.332.000,00 €. Darin eingerechnet sind die Zinsen für das jeweilige Betrachtungsjahr. 1 Jahr 0 1 2 2 Ereignis Grundstückser‐ werb Planung und Bau Bau und Inbe‐ triebnahme 3 Betrachtungszeitpunkt 31.12. 31.12. 31.12. 23 Derivate Zahlungen 29 Eigenkapital 30 Eigenkapitaleinsatz, aufgerundet aus [22] + [26] - [27] - [28] 3.028.000 € 1.045.000 € 2.259.000 € Tabelle 4-57: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Eigenfinanzierung Habenzinsen/ Verzugszinsen und Liquiditätsüberschüsse Die Habenzinsen berechnen sich aus dem Habenzinssatz und den Liquiditäts‐ überschüssen. Es wird angenommen, dass Liquiditätsüberschüsse fest angelegt werden. 178 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="179"?> Für eine mögliche Reinvestition müssen zunächst die Liquiditätsüberschüsse aus der Zahlungsfolge, der Kreditaufnahme, dem Eigenkapitaleinsatz, den Zinsen und der Tilgung des Fremdkapitals bestimmt werden. Diese werden mit einem Zinssatz von 0,5 % p. a. verzinst. Aus dem Guthaben zum 31.12. des Jahres 0 ergeben sich somit 3,20 € Habenzinsen. Die dadurch berechneten Habenzinsen werden, wie Tabelle 4-58 zeigt, in den Zahlungsfluss übernommen. 1 Jahr 0 1 2 3 2 Ereignis Grund‐ stückserwerb Planung und Bau Bau und Inbetrieb‐ nahme 1. Jahr Nut‐ zung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 31 Zusatzkonto 32 Habenzinsen - € 3,20 € 4,97 € 7,67 € 33 Liquiditätsüberschüsse aus [22] + [26] - [28] + [30] 640,00 € 351,30 € 534,92 € 61,65 € Tabelle 4-58: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Berechnungen Zusatzkonto Zusatzinformationen Der Kreditstand verdeutlicht den Anteil des Fremdkapitals am Ende des Be‐ trachtungsjahres. Da der Kredit bis zum Ende des Betrachtungszeitraumes zu‐ rückgezahlt wurde, beträgt der Kreditstand im 15. Nutzungsjahr 0,00 €. Die Be‐ rechnung erfolgt analog dem Finanzplan des Wärmecontractors. Es zeigt sich gemäß Tabelle 4-59 ein Bestandssaldo von - 21.063.880,95 € am Ende des ersten Nutzungsjahres. 179 4.3 Ergebnisse <?page no="180"?> 1 Jahr 0 1 2 3 2 Ereignis Grund‐ stückser‐ werb Planung und Bau Bau und In‐ betrieb‐ nahme 1. Jahr Nut‐ zung 3 Betrachtungszeit‐ punkt 31.12. 31.12. 31.12. 31.12. 34 Zusatzinforma‐ tionen 35 Finanzierungssaldo - € - € - € - € 36 Kreditstand langfristiger Kredit aus [60] 11.424.000,00 € 3.295.429,07 € 7.689.334,49 € 21.065.484,67 € 37 Kontostand (Gut‐ haben) aus [Konto‐ stand Vorjahr] + [32] + [33] 640,00 € 994,50 € 1.534,39 € 1.603,72 € 38 Bestandssaldo aus [37] - [36] - 21.063.880,95 € Tabelle 4-59: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Zusatzinformationen Berechnung der Eigenkapitalrentabilität Die Eigenkapitalrentabilität wird gemäß der Formel 8 berechnet. Der Endwert im Szenario 1.1 entspricht dem Bestandssaldo am Ende der Nutzungsdauer und beträgt, wie in Tabelle 4-42 dargestellt, 57.459.382,68 €. Mit dem summierten eingesetzten Eigenkapital über die Betrachtungsdauer von 32 Jahren (Zeile 30 des VOFI) in Höhe von 21.016.000,00 € ergibt sich eine Eigenkapitalrentabilität für den Gebäudeeigentümer von 3,19 % vor Betrachtung der Steuern. r EK = 57.459.382, 68 21.016.000, 00 32 − 1 = 0, 0319 Übersicht der Ergebnisse der Investitionsrechnung für den Gebäudeeigentümer Die Eigenkapitalrentabilität im VOFI des Eigentümers wird durch die Umlage‐ kosten maßgeblich bestimmt. Eine Optimierung und Steigerung wäre durch eine höhere Nettokaltmiete möglich. Der VOFI wurde für den Gebäudeeigentümer für die in Abschnitt 3.6 vorgestellten Szenarien aufgestellt. In den einzelnen Untersuchungen unterscheiden sich die Eingangsparameter, zum Beispiel die Investitionskosten, die Nutzungs- und Betriebskosten und der solare Wärme‐ 180 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="181"?> 160 Dafür wurde im Rahmen dieser Arbeit eine Akzeptanzuntersuchung durchgeführt. Sieh dazu Kapitel 5 verkaufspreis. Die Ansätze der Zinsen, Preissteigerungen, Eigen- und Fremd‐ kapitalanteile und Abschreibungen blieben in allen Szenarien gleich. Insgesamt lässt sich feststellen, dass die Eigenkapitalrentabilität des Gebäu‐ deeigentümers in allen untersuchten Fällen zwischen 2,84 % (Szenario 2) und 3,65 % (Referenzszenario 1) liegt, wie Tabelle 4-60 darstellt. Die Schwankung der Szenarien ist damit gering. Bei einem höheren energetischen Gebäudestandard sinkt die Eigenkapitalrentabilität leicht, da die Mieteinnahmen in beiden Sze‐ narien gleich sind, jedoch die Realisierungskosten im Szenario 2 höher sind. Refe‐ renz 1 Szenario 1 „vollsa‐ niert“ Refe‐ renz 2 Szenario 2 „vollsa‐ niert plus“ Sze‐ nario 1.1 Sze‐ nario 1.2 Sze‐ nario 1.3 Sze‐ nario 1.1 Sze‐ nario 2.2 Sze‐ nario 2.3 solarer Deckungs‐ grad 0 % 50 % 65 % 80 % 0 % 50 % 65 % 80 % EKR Eigen‐ tümer 3,65 % 3,19 % 3,22 % 3,24 % 2,99 % 2,84 % 2,85 % 2,85 % Tabelle 4-60: Übersicht der Ergebnisse der vollständigen Finanzpläne des Gebäudeei‐ gentümers Im Vergleich mit den Referenzszenarien ist eine geringere Eigenkapitalrentabi‐ lität festzustellen. Die Eigenkapitalrentabilität der Referenzszenarien ist höher, da die Investitionskosten für den Gebäudeeigentümer niedriger sind. Es zeigen sich jedoch keine beträchtlichen Unterschiede, wie Abbildung 4-9 zeigt. Durch eine Varianz oder Änderung der Eingangsparameter könnten diese Unter‐ schiede angeglichen werden. Die wirtschaftliche Vorteilhaftigkeit für den Ge‐ bäudeeigentümer ist somit bei einem nachhaltigen System und der entspre‐ chenden Investition gegeben. Die Ergebnisse können jedoch keine Aussage dazu geben, warum Gebäudeeigentümer nur selten in diese Systeme investieren. 160 Die Methodik des vollständigen Finanzplans für den Gebäudeeigentümer ge‐ stattete es möglichst viele Eingangsparameter einzubeziehen und deren Aus‐ wirkungen auf die Zielgröße darzustellen. Dieses Vorgehen ermöglicht es zu‐ künftig andere Systeme und Randbedingungen einzubeziehen. Der VOFI des Gebäudeeigentümers stellt eine Verknüpfung zwischen den Stakeholdern Wär‐ 181 4.3 Ergebnisse <?page no="182"?> 161 Siehe dazu Abschnitt 4.2.4.5 162 Siehe dazu Abschnitt 4.2.2.2, 4.2.3.2 und 4.2.4.6 163 Die Energiekosten sind verbrauchsabhängige Kosten. mecontractor und Mieter dar, da die Einflussgrößen aus beiden Berechnungen einfließen. 161 4.3.2.3 Einfluss auf die Mietkosten Für die Bewertung der wirtschaftlichen Vorteilhaftigkeit des nachhaltigen Wär‐ meversorgungssystems mit Solarthermie und saisonalem Wärmespeicher müssen neben dem Wärmecontractor und dem Gebäudeeigentümer die Mieter berücksichtigt werden. Für eine abschließende wirtschaftliche Beurteilung der Anlage wird der Stakeholder Mieter in die Untersuchung einbezogen. Die Warmmiete unterteilt sich in einen Anteil für die Kaltmiete und in die umlagefähigen Betriebs- und Nutzungskosten. 162 Die umlagefähigen Betriebs- und Nutzungskosten sind in Tabelle 4-61 aufgelistet und nach den verschie‐ denen Arten unterteilt. Die Jahresgebühr des Wärmecontractings, die Betriebs‐ kosten des Wärmeerzeugers und die Energiekosten 163 werden aus dem VOFI des Gebäudeeigentümers übernommen. Die Energiekosten ergeben sich aus den gesamten Energiekosten für Wärme bezogen auf den Wärmebedarf: 59.904,00 € / 480.000 kWh = 0,12 €/ kWh. In diesen Energiekosten sind die Kosten der solaren und der konventionellen Wärmeerzeugung enthalten. Mietnebenkostenart pro Monat Mietneben‐ kosten pro Monat Grundsteuer 0,18 €/ m² Wasser inkl. Abwasser 0,34 €/ m² Straßenreinigung 0,03 €/ m² Müllbeseitigung 0,18 €/ m² Gebäudereinigung 0,16 €/ m² Gartenpflege 0,10 €/ m² Allgemein Strom 0,05 €/ m² Versicherung 0,17 €/ m² Hauswart 0,12 €/ m² Antenne/ Kabel 0,13 €/ m² 182 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="183"?> Sonstige 0,03 €/ m² Summe 1,49 €/ m² Betriebskosten pro Jahr 17,88 €/ m² Wohnfläche 16.724 m² Betriebskosten pro Jahr 299.025,12 € Jahresgebühr Wärmecontracting [p. a.] 78.952,97 € Umlagegebühr pro Monat/ vermietbare Wohnfläche 0,39 €/ m² Betriebskosten Wärmeerzeuger [p. a.] 2.472,27 € Betriebskosten Wärmeerzeuger pro Monat/ vermietbare Wohnfläche 0,01 €/ m² Energiekosten Wärme [p. a.] 59.904,00 €/ a Energiekosten pro Monat/ vermietbare Wohnfläche 0,30 €/ m² Wärmebedarf 480.000 kWh Energiekosten [p. a.] 0,12 €/ kWh Mietnebenkosten pro Monat/ vermietbare Wohnfläche 2,19 €/ m² Tabelle 4-61: Mietnebenkosten erstes Nutzungsjahr Szenario 1.1 Die Gesamtmietkosten (Warmmiete) ergibt sich somit zu 6,50 € + 2,19 € = 8,69 € im ersten Nutzungsjahr. Auf Grund der angenommenen Preissteigerungen der Kaltmiete und der Energiekosten steigt die Miete im zeitlichen Verlauf an: ■ 1. Nutzungsjahr (Beginn der Mietzahlungen): 8,69 €/ m² ■ ■ 3. Nutzungsjahr (volle Auslastung des Wärmespeichers): 8,97 €/ m² ■ ■ 16. Nutzungsjahr (erstes Jahr im Eigenbetrieb): 10,47 €/ m² ■ Die Mietkosten müssen im nächsten Schritt für die Vergleichbarkeit und Kon‐ kurrenzfähigkeit mit einer konventionellen Wärmeversorgung vergleichen werden. Dabei müssen Änderungen in den Betriebskosten, beispielsweise für die Jahresgebühr des Contractings, und den Kosten der Wärmeversorgung vor‐ genommen werden. Wie in Tabelle 4-62 aufgelistet, wurden die Mieten für alle Szenarien und Referenzszenarien für die drei in Abschnitt 3.5 festgelegten Be‐ trachtungszeitpunkte bestimmt. 183 4.3 Ergebnisse <?page no="184"?> Refe‐ renz 1 Szenario 1 „vollsa‐ niert“ Refe‐ renz 2 Szenario 2 „vollsa‐ niert plus“ Sze‐ nario 1.1 Sze‐ nario 1.2 Sze‐ nario 1.3 Sze‐ nario 2.1 Sze‐ nario 2.2 Sze‐ nario 2.3 solarer Deckungs‐ grad 0 % 50 % 65 % 80 % 0 % 50 % 65 % 80 % Miete - Jahr 1 8,15 €/ m² 8,69 €/ m² 8,83 €/ m² 8,97 €/ m² 8,05 €/ m² 8,35 €/ m² 8,39 €/ m² 8,41 €/ m² Miete - Jahr 3 8,40 €/ m² 8,97 €/ m² 9,11 €/ m² 9,25 €/ m² 8,28 €/ m² 8,58 €/ m² 8,63 €/ m² 8,65 €/ m² Miete - Jahr 16 10,22 €/ m² 10,47 €/ m² 10,52 €/ m² 10,57 €/ m² 9,89 €/ m² 10,08 €/ m² 10,09 €/ m² 10,09 €/ m² Tabelle 4-62: Übersicht der Ergebnisse des Mietkostenvergleichs Im ersten Referenzszenario ergibt sich für das erste Nutzungsjahr ein Mietpreis von 8,15 €/ m², im dritten Nutzungsjahr 8,40 €/ m² und im 16. Nutzungsjahr 10,22 €/ m². Damit ist das konventionelle System für die Mieter im Vergleich zum nachhaltigen System mit saisonalem Wärmespeicher günstiger. Im Vergleich zum solaren dezentralen Versorgungssystem im Szenario 1.1 ergibt sich ein prozentualer Unterschied von weniger als 7 % im ersten und dritten Nutzungs‐ jahr. Im 16. Nutzungsjahr beträgt der Unterschied weniger als 3 %. Die Unter‐ schiede sind in allen Szenarien gering, wie in Abbildung 4-10 dargestellt. 148 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Referenz 1 Szenario 1 „vollsaniert“ Referenz 2 Szenario 2 „vollsaniert plus“ Szenario 1.1 Szenario 1.2 Szenario 1.3 Szenario 2.1 Szenario 2.2 Szenario 2.3 solarer Deckungsgrad 0 % 50 % 65 % 80 % 0 % 50 % 65 % 80 % Miete - Jahr 1 8,15 €/ m² 8,69 €/ m² 8,83 €/ m² 8,97 €/ m² 8,05 €/ m² 8,35 €/ m² 8,39 €/ m² 8,41 €/ m² Miete - Jahr 3 8,40 €/ m² 8,97 €/ m² 9,11 €/ m² 9,25 €/ m² 8,28 €/ m² 8,58 €/ m² 8,63 €/ m² 8,65 €/ m² Miete - Jahr 16 10,22 €/ m² 10,47 €/ m² 10,52 €/ m² 10,57 €/ m² 9,89 €/ m² 10,08 €/ m² 10,09 €/ m² 10,09 €/ m² Tabelle 4-62: Übersicht der Ergebnisse des Mietkostenvergleichs Im ersten Referenzszenario ergibt sich für das erste Nutzungsjahr ein Mietpreis von 8,15 €/ m², im dritten Nutzungsjahr 8,40 €/ m² und im 16. Nutzungsjahr 10,22 €/ m². Damit ist das konventionelle System für die Mieter im Vergleich zum nachhaltigen System mit saisonalem Wärmespeicher günstiger. Im Vergleich zum solaren dezentralen Versorgungssystem im Szenario 1.1 ergibt sich ein prozentualer Unterschied von weniger als 7 % im ersten und dritten Nutzungsjahr. Im 16. Nutzungsjahr beträgt der Unterschied weniger als 3 %. Die Unterschiede sind in allen Szenarien gering, wie in Abbildung 4-10 dargestellt. Abbildung 4-10: Überblick der Warmmiete im ersten Nutzungsjahr Die Mietkosten mit einer solaren Nahwärmeversorgung sind unter den vorgegebenen Randbedingungen der anderen Stakeholder bedingt wirtschaftlich konkurrenzfähig zu einem konventionellen Wärmeversorgungssystem, da die Unterschiede der Mietkosten relativ gering sind. Insgesamt lässt sich die dezentrale solarthermische Versorgung mit Wärmespeicher somit für den Mieter und die Positionierung am Markt als positiv einschätzen. 0,00 €/ m² 2,00 €/ m² 4,00 €/ m² 6,00 €/ m² 8,00 €/ m² 10,00 €/ m² 0% 50% 65% 80% Warmmiete solarer Deckungsgrad Szenario 1 "vollsaniert" Szenario 2 "vollsaniert plus" Abbildung 4-10: Überblick der Warmmiete im ersten Nutzungsjahr 184 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="185"?> 164 Siehe dazu Abschnitt 4.3.4 Die Mietkosten mit einer solaren Nahwärmeversorgung sind unter den vorge‐ gebenen Randbedingungen der anderen Stakeholder bedingt wirtschaftlich kon‐ kurrenzfähig zu einem konventionellen Wärmeversorgungssystem, da die Un‐ terschiede der Mietkosten relativ gering sind. Insgesamt lässt sich die dezentrale solarthermische Versorgung mit Wärmespeicher somit für den Mieter und die Positionierung am Markt als positiv einschätzen. Für eine weitere Annäherung des Mietpreises der nachhaltigen Wärmever‐ sorgung an die konventionelle Wärmeversorgung müssten die Kosten für die Wärmeversorgung gesenkt werden. Eine wesentliche Stellschraube ist dabei der solare Wärmepreis, wie die Investitionsrechnungen verdeutlicht haben. Es ergeben sich zwei Varianten der Subventionierung der Mieten. Zum einen kann die solare Wärme über eine staatliche Förderung unterstützt werden. Auf der anderen Seite könnte die Kaltmiete gesenkt werden, welche jedoch direkten Einfluss auf die Eigenkapitalrentabilität des Gebäudeeigentümers hat. 164 Da die Wirtschaftlichkeitsuntersuchung mit Hilfe deterministischer Werte durchge‐ führt wurde, muss die Sensitivität der Eingangsparameter geprüft werden. 4.3.3 Sensitivitätsanalyse Das aufgestellte Modell beruht auf deterministischen Annahmen. Diese be‐ treffen sowohl die Kostenkenndaten im Modell als auch die Rahmenbedin‐ gungen, welche deterministisch festgelegt wurden. Im Rahmen einer Sensitivi‐ tätsanalyse sollen die finanziellen Annahmen und die Kostenkenndaten der vollständigen Finanzpläne des Wärmecontractors und des Gebäudeeigentümers überprüft werden. Die Eingangsgrößen der Finanzpläne werden dafür in einem Rahmen zwischen + 30 % bis - 30 % variiert. In einer erweiterten Untersuchung wird die Sensitivitätsanalyse auf eine sinnvolle Streuung der Untersuchungsparameter erweitert, da das klassische Vorgehen in einem vorgegebenen Varianzrahmen bei bestimmten Parametern keine realen Daten erzeugt. Durch dieses Verfahren können die Unsicherheiten der Einflussparameter abgeschätzt werden. Im Ergebnis können die einzelnen wirtschaftlichen Er‐ kenntnisse maximal verifiziert werden. Zur Risikoabschätzung wäre eine sto‐ chastische Simulation der VOFI möglich gewesen, jedoch ist diese innerhalb des Forschungszieles nicht zielführend. Ziel der Untersuchung ist eine wirtschaftlich vorteilhafte Umsetzung für aller Stakeholder (Wärmecontractor, Gebäudeeigentümer und Mieter) und die Re‐ 185 4.3 Ergebnisse <?page no="186"?> 165 Die Steigerung des Fremdkapitalanteils um 30 % würde einem Wert von 104 % bedeuten. Maximal können jedoch nur 100 % erreicht werden. duktion der Unsicherheiten sowie Erkenntnisse über die wichtigsten Stell‐ schrauben. Die Variantenuntersuchung erfolgt innerhalb eines gesetzten Kos‐ tenrahmens. Die Sensitivitätsanalyse wird für die sechs Szenarien mit solarthermischer Wärmespeicherung durchgeführt. Für den Vergleichsfall des konventionellen Betriebes wird keine Sensitivitätsuntersuchung durchgeführt. Das Ziel der Un‐ tersuchung ist die Darstellung der Veränderung der Zielgröße auf Basis der Va‐ rianz der Eingangsgrößen. Ein erneuter Vergleich mit dem konventionellen Be‐ trieb ist hierbei nicht zielführend und kann somit entfallen. Im Folgenden sollen die Ergebnisse der Sensitivitätsuntersuchung am Szenario 1.1 vorgestellt werden. Dieses ist repräsentativ für die anderen Szenarien. 4.3.3.1 Sensitivitätsanalyse aus Sicht des Wärmecontractors Für den Wärmecontractor wurden die folgenden Eingangsparameter mit einer klassischen Sensitivitätsanalyse untersucht: ■ Realisierungskosten, ■ ■ Nutzungs- und Betriebskosten, ■ ■ Kosten der Projektgesellschaft, ■ ■ Anteil Fremdkapital, ■ ■ Effektivzinssatz, ■ ■ Habenzinssatz, ■ ■ Verbraucherpreissteigerung, ■ ■ Energiepreissteigerung. ■ Durch die Untersuchung soll die Sensitivität des solaren Wärmeverkaufspreises überprüft werden. Die Eigenkapitalrentabilität des Wärmecontractors bleibt dabei konstant. Die Ergebnisse werden in Abbildung 4-11 in Form eines Sensi‐ tivitätsdiagramms dargestellt. Es zeigt sich, dass beim Szenario 1 der Fremdkapitalanteil den größten Ein‐ fluss auf den solaren Wärmeverkaufspreis hat. Falls sich der Fremdkapitalanteil von 80 % auf 56 % und somit um 30 % reduziert, so muss der solare Wärmever‐ kaufspreis auf 0,34 €/ kWh erhöht werden, um die gewünschte Eigenkapitalren‐ tabilität von 6 % p. a. zu erreichen. Bei einer Erhöhung des Fremdkapitalanteils um 30 % auf 100 % 165 , kann der solare Wärmeverkaufspreis bei konstanter Ei‐ genkapitalrentabilität auf 0,18 €/ kWh gesenkt werden. Auf Grund des niedrigen Zinssatzes steigt der solare Wärmeverkaufspreis bei einem höheren Eigenkapi‐ 186 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="187"?> talanteil an. Falls die Realisierungskosten um 30 % von 1.184.294,62 € auf 829.006,24 € sinken würden, könnte der solare Wärmeverkaufspreis von 0,24 €/ kWh auf 0,22 €/ kWh reduziert werden. Der Einfluss von den Nutzungs- und Betriebskosten, den Habenzinssatz und die Verbraucherpreissteigerung und den Kosten der Projektgesellschaft ist bei einer Veränderung der Eingangsparameter von + 30 % bis - 30 % kaum nachweisbar und beeinflussen die Zielgröße somit nicht. Diese Parameter werden somit nicht in dem Sensitivitätsdiagramm ab‐ gebildet und werden teilweise in einer zusätzlichen Sensitivitätsuntersuchung überprüft werden müssen. 4.3 Ergebnisse 151 Abbildung 4-11: Sensitivitätsdiagramm des solaren Wärmeverkaufspreises (Szenario 1.1) Zusätzlich zu der klassischen Sensitivitätsanalyse wurden die Eingangsparameter Eigenkapitalrentabilität, Effektivzinssatz, Habenzinssatz, Verbraucher- und Energiepreissteigerung mit anderen Änderungsraten untersucht. Abbildung 4-12 bis Abbildung 4-14 stellen die Ergebnisse für die Eigenkapitalrentabilität, den Effektivzinssatz und die Energiepreissteigerung grafisch dar. Bei der Untersuchung zeigte sich kein nennenswerter Einfluss des Habenzinssatz und der Verbraucherpreissteigung. Falls eine Steigerung der Eigenkapitalrentabilität auf mindestens 8,00 % erwünscht wird, muss der solare Wärmeverkaufspreis 0,30 €/ kWh betragen. Bei einer geringeren Eigenkapitalrentabilität des Wärmecontractors sinkt der solare Wärmeverkaufspreis. 0,16 €/ kWh 0,18 €/ kWh 0,20 €/ kWh 0,22 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,26 €/ kWh 0,28 €/ kWh 0,30 €/ kWh -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% Realisierungskosten Anteil Fremdkapital Effektivzinssatz Energiepreissteigerung 0,20 €/ kWh 0,23 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,26 €/ kWh 0,30 €/ kWh 0,35 €/ kWh 0,15 €/ kWh 0,20 €/ kWh 0,25 €/ kWh 0,30 €/ kWh 0,35 €/ kWh 0,40 €/ kWh min. 3% min. 4% min. 5% min. 6% min. 7% min. 8% min. 9% Abbildung 4-11: Sensitivitätsdiagramm des solaren Wärmeverkaufspreises (Szenario 1.1) Zusätzlich zu der klassischen Sensitivitätsanalyse wurden die Eingangsparameter Eigenkapitalrentabilität, Effektivzinssatz, Habenzinssatz, Verbraucher- und Ener‐ giepreissteigerung mit anderen Änderungsraten untersucht. Abbildung 4-12 bis Abbildung 4-14 stellen die Ergebnisse für die Eigenkapitalrentabilität, den Effektiv‐ zinssatz und die Energiepreissteigerung grafisch dar. Bei der Untersuchung zeigte sich kein nennenswerter Einfluss des Habenzinssatz und der Verbraucherpreisstei‐ gung. Falls eine Steigerung der Eigenkapitalrentabilität auf mindestens 8,00 % er‐ wünscht wird, muss der solare Wärmeverkaufspreis 0,30 €/ kWh betragen. Bei 187 4.3 Ergebnisse <?page no="188"?> einer geringeren Eigenkapitalrentabilität des Wärmecontractors sinkt der solare Wärmeverkaufspreis. kapitalrentabilität, Effektivzinssatz, Habenzinssatz, Verbraucher- und Energiepreissteigerung mit anderen Änderungsraten untersucht. Abbildung 4-12 bis Abbildung 4-14 stellen die Ergebnisse für die Eigenkapitalrentabilität, den Effektivzinssatz und die Energiepreissteigerung grafisch dar. Bei der Untersuchung zeigte sich kein nennenswerter Einfluss des Habenzinssatz und der Verbraucherpreissteigung. Falls eine Steigerung der Eigenkapitalrentabilität auf mindestens 8,00 % erwünscht wird, muss der solare Wärmeverkaufspreis 0,30 €/ kWh betragen. Bei einer geringeren Eigenkapitalrentabilität des Wärmecontractors sinkt der solare Wärmeverkaufspreis. Abbildung 4-12: Einfluss der Eigenkapitalrentabilität auf den solaren Wärmeverkaufspreis im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) 0,20 €/ kWh 0,23 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,24 €/ kWh 0,26 €/ kWh 0,30 €/ kWh 0,35 €/ kWh 0,15 €/ kWh 0,20 €/ kWh 0,25 €/ kWh 0,30 €/ kWh 0,35 €/ kWh 0,40 €/ kWh min. 3% min. 4% min. 5% min. 6% min. 7% min. 8% min. 9% Eigenkapitalrentabilität Abbildung 4-12: Einfluss der Eigenkapitalrentabilität auf den solaren Wärmeverkaufs‐ preis im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) Der Einfluss des Effektivzinssatzes ausgehend von 1,5 % am Referenzobjekt zeigt einen erkennbaren Einfluss auf den solaren Wärmeverkaufspreis, wie in Abbil‐ dung 4-13 dargestellt. Bei einem Effektivzinssatz von 3 % beläuft sich der solare Wärmeverkaufspreis auf 0,29 €/ kWh. Abbildung 4-14 verdeutlicht, dass der Eingangsparameter Energiepreisstei‐ gerung die Zielgröße des solaren Wärmeverkaufspreis erheblich beeinflusst. Falls die Energiepreissteigerung auf 1 % p. a. sinkt, dann steigt der solare Wär‐ meverkaufspreis auf 0,29 €/ kWh. Eine Steigerung der Energiepreissteigerung auf 4 % p. a. reduziert den solaren Wärmeverkaufspreis auf 0,21 €/ kWh. Die Energiepreissteigerung beeinflusst die Zielgröße direkt. Die Auswirkungen sind somit bei diesem Parameter höher. Die Änderung des solaren Wärmeverkaufspreises beeinflusst die Mietkosten, da dieser über den Gebäudeeigentümer als Durchlaufkosten an die Mieter wei‐ tergegeben wird. Trotz fehlender vertraglicher Bindung zwischen dem Wärme‐ contractor und dem Mieter ist es somit relevant diese zu berechnen. Bei der Sensitivität der Eingangsgrößen des VOFI des Wärmecontractors müssen die Mieten in der ganzheitlichen Bewertung der Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden. Dies soll am Beispiel der Eigenkapitalrentabilität in Abbildung 4-15 gezeigt werden. Wenn die Eigenkapitalrentabilität des Wärmecontractors auf 3 % sinkt, reduziert sich der Mietpreis um 3 Cent auf 8,66 €/ m² und die Differenz zum Mietpreis mit einer konventionellen Wärmeversorgung auf 6 %. Bei einer Steigerung der Eigenkapitalrentabilität des Wärmecontractors auf mindestens 188 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="189"?> 8 % steigen die Mietkosten um 6 Cent auf 8,75 €/ m² und sind somit über 7 % höher als bei einer konventionellen Wärmeversorgung. Im Ergebnis zeigt sich, dass die Eingangsparameter Realisierungskosten, Fremdkapitalanteil, Eigenkapitalrentabilität und Energiepreissteigerung die Zielgröße am stärksten beeinflussen. Bei möglichen Planungsvorhaben müssen diese berücksichtigt werden. 4.3.3.2 Sensitivitätsanalyse aus Sicht des Gebäudeeigentümers Für die klassische Sensitivitätsanalyse des Gebäudeeigentümers wurden fol‐ gende Eingangsparameter untersucht: ■ Grundstückskosten, ■ ■ Realisierungskosten, ■ ■ Nutzungs- und Betriebskosten, ■ ■ Instandhaltungskosten, ■ ■ Anteil Fremdkapital, ■ ■ Effektivzinssatz, ■ ■ Habenzinssatz, ■ ■ Verbraucherpreissteigerung, ■ ■ Energiepreissteigerung. ■ Ziel war es, die Auswirkungen von Änderungen der Eingangsparameter auf die Eigenkapitalrentabilität zu überprüfen. In Abbildung 4-16 ist das Sensitivitäts‐ diagramm der Zielgröße in Abhängigkeit der Eingangsparameter dargestellt. Es sind nur die Eingangsparameter mit messbaren Veränderungen aufgeführt. Wie bereits in der Sensitivitätsanalyse des Wärmecontractors sind bei einigen Para‐ metern Veränderungen in der Spanne von -30 % bis + 30 % kaum nachweisbar. Die Nutzungs- und Betriebskosten besitzen beispielsweise nur einen keinen Einfluss auf die Eigenkapitalrentabilität, da diese reine Umlagekosten für den Gebäudeeigentümer sind. Der Einfluss der Energiepreissteigerung auf die Ei‐ genkapitalrentabilität des Gebäudeeigentümers ist aus diesem Grund ebenfalls gering. Bei den fünf Eingangsparametern Realisierungskosten, Grundstückskosten, Instandhaltungskosten, Anteil Fremdkapital und Verbraucherpreissteigerung zeigen sich große Auswirkungen auf die Zielgröße. Im Falle einer Reduktion der Realisierungskosten um 30 % steigt die Eigenkapitalrentabilität von 3,19 % auf 3,93 % im Szenario 1.1. Einen starken Einfluss auf die Eigenkapitalrentabilität haben auch die Grundstückskosten und die Instandhaltungskosten. Wenn das Fremdkapital um 20 % reduziert wird, sinkt die Eigenkapitalrentabilität von 3,19 189 4.3 Ergebnisse <?page no="190"?> % auf 3,09 %. Dies ist, wie bei der Sensitivitätsuntersuchung des Wärmecont‐ ractors, dem niedrigen Zinssatz geschuldet. Auf Grund der nicht messbaren Veränderungen bei einigen Parametern wird in einer erweiterten Untersuchung die Eingangsparameter Effektivzinssatz, Ha‐ benzinssatz und Verbraucherpreissteigerung zusätzlich mit einer größeren Streuung untersucht und sind in Abbildung 4-17 bis Abbildung 4-19 dargestellt. Bei einer Steigerung des Effektivzinssatzes auf 4 % sinkt die Eigenkapitalrenta‐ bilität von 3,19 % auf 3,05%. 4.3 Ergebnisse 155 Abbildung 4-17: Einfluss des Effektivzinssatzes auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) Ein höherer Habenzinssatz steigert die Eigenkapitalrentabilität von 3,19 %. Ein Habenzins von beispielsweise 3,00 % bedeutet eine Eigenkapitalrentabilität von 3,47 %. Abbildung 4-18: Einfluss des Habenzinssatz auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) Im Gegensatz zur Sensitivitätsuntersuchung des Wärmecontractors beeinflusst die Steigerung der Verbraucherpreissteigerung die Zielgröße des Gebäudeeigentümers, da viele Kostenwerte des VOFI des Gebäudeeigentümers diese beinhalten. Bei einer Verbraucherpreissteigerung von 3,00 % ergibt sich eine Eigenkapitalrentabilität von 4,30 %. 3,26% 3,19% 3,12% 3,05% 3,00% 3,05% 3,10% 3,15% 3,20% 3,25% 3,30% 1% 2% 3% 4% Effektivzinssatz (Fremdkapital) 3,15% 3,24% 3,35% 3,47% 3,00% 3,10% 3,20% 3,30% 3,40% 3,50% 0,20% 1% 2% 3% Habenzinssatz (Zusatzkonto) 3,00% 3,64% 4,30% 4,98% 2,00% 2,50% 3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 1% 2% 3% 4% Abbildung 4-17: Einfluss des Effektivzinssatzes auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) Ein höherer Habenzinssatz steigert die Eigenkapitalrentabilität von 3,19 %. Ein Habenzins von beispielsweise 3,00 % bedeutet eine Eigenkapitalrentabilität von 3,47 %. 4.3 Ergebnisse 155 Abbildung 4-17: Einfluss des Effektivzinssatzes auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) Ein höherer Habenzinssatz steigert die Eigenkapitalrentabilität von 3,19 %. Ein Habenzins von beispielsweise 3,00 % bedeutet eine Eigenkapitalrentabilität von 3,47 %. Abbildung 4-18: Einfluss des Habenzinssatz auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) Im Gegensatz zur Sensitivitätsuntersuchung des Wärmecontractors beeinflusst die Steigerung der Verbraucherpreissteigerung die Zielgröße des Gebäudeeigentümers, da viele Kostenwerte des VOFI des Gebäudeeigentümers diese beinhalten. Bei einer Verbraucherpreissteigerung von 3,00 % ergibt sich eine Eigenkapitalrentabilität von 4,30 %. 3,26% 3,19% 3,12% 3,05% 3,00% 3,05% 3,10% 3,15% 3,20% 3,25% 3,30% 1% 2% 3% 4% Effektivzinssatz (Fremdkapital) 3,15% 3,24% 3,35% 3,47% 3,00% 3,10% 3,20% 3,30% 3,40% 3,50% 0,20% 1% 2% 3% Habenzinssatz (Zusatzkonto) 3,00% 3,64% 4,30% 4,98% 2,00% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% Abbildung 4-18: Einfluss des Habenzinssatz auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) Im Gegensatz zur Sensitivitätsuntersuchung des Wärmecontractors beeinflusst die Steigerung der Verbraucherpreissteigerung die Zielgröße des Gebäudeei‐ 190 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="191"?> gentümers, da viele Kostenwerte des VOFI des Gebäudeeigentümers diese be‐ inhalten. Bei einer Verbraucherpreissteigerung von 3,00 % ergibt sich eine Ei‐ genkapitalrentabilität von 4,30 %. Abbildung 4-18: Einfluss des Habenzinssatz auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) Im Gegensatz zur Sensitivitätsuntersuchung des Wärmecontractors beeinflusst die Steigerung der Verbraucherpreissteigerung die Zielgröße des Gebäudeeigentümers, da viele Kostenwerte des VOFI des Gebäudeeigentümers diese beinhalten. Bei einer Verbraucherpreissteigerung von 3,00 % ergibt sich eine Eigenkapitalrentabilität von 4,30 %. Abbildung 4-19: Einfluss der Verbraucherpreissteigerung auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) 3,15% 3,24% 3,35% 3,47% 3,00% 0,20% 1% 2% 3% Habenzinssatz (Zusatzkonto) 3,00% 3,64% 4,30% 4,98% 2,00% 2,50% 3,00% 3,50% 4,00% 4,50% 5,00% 5,50% 1% 2% 3% 4% Verbraucherpreissteigerung Abbildung 4-19: Einfluss der Verbraucherpreissteigerung auf die Eigenkapitalrentabi‐ lität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) Die Eingangsparameter Grundstückskosten, Realisierungskosten, Instandhal‐ tungskosten und die Verbraucherpreissteigerung beeinflussen die Eigenkapi‐ talrentabilität des Gebäudeeigentümers am stärksten. Der Grad des Einflusses ist im Besonderen von der Umlagefähigkeit auf die Mieten abhängig. Kosten, welche nicht oder nur teilweise umgelegt werden können, beeinflussen die Zielgröße mehr. Darüber hinaus hat die Veränderung der Eingangsparameter Einfluss auf die Mietkosten, welche für eine ganzheitliche wirtschaftliche Bewertung der In‐ vestition essentiell sind. Eine Besonderheit ist dabei, dass einige Eingangspara‐ meter nicht umlagefähig sind und somit keinen Einfluss auf die Miete haben. Diese sind die Grundstückskosten, die Instandhaltungskosten, der Fremdkapi‐ talanteil, der Effektivzinssatz und der Habenzinssatz. Einige Eingangsparameter zeigen ihren Einfluss erst während der Nutzungsdauer, so dass die Mietkosten‐ analyse für mehrere Betrachtungsjahre durchgeführt werden musste, wie in Abbildung 4-20 beispielhaft für die Verbraucherpreissteigerung dargestellt ist. Danach steigen die Mietkosten im zeitlichen Verlauf bei einer Verbraucher‐ preissteigerung von 4,00 % stärker an als bei dem angenommenen Wert von 1,30 %. Dies wird im Besonderen im 16. Nutzungsjahr deutlich. Während die Miet‐ kosten unter der Annahme einer Verbraucherpreissteigerung von 1,30 % in diesem Betrachtungsjahr 10,47 €/ m² betragen würden, sind die Mieten bei einer Preissteigerung von 4,00 % auf 15,17 €/ m² gestiegen. 191 4.3 Ergebnisse <?page no="192"?> 166 Siehe dazu Abschnitt 3.5 steigen die Mietkosten im zeitlichen Verlauf bei einer Verbraucherpreissteigerung von 4,00 % stärker an als bei dem angenommenen Wert von 1,30 %. Dies wird im Besonderen im 16. Nutzungsjahr deutlich. Während die Mietkosten unter der Annahme einer Verbraucherpreissteigerung von 1,30 % in diesem Betrachtungsjahr 10,47 €/ m² betragen würden, sind die Mieten bei einer Preissteigerung von 4,00 % auf 15,17 €/ m² gestiegen. Abbildung 4-20: Einfluss der Verbraucherpreissteigerung auf die Mietkosten im zeitlichen Verlauf (Szenario 1.1) Im Gegensatz zu der Sensitivitätsuntersuchung des Wärmecontractors besitzen nur die Preissteigerungen einen starken Einfluss auf die Mietkosten. Preissteigerungen sind von Eigentümer unabhängig. 0,00 €/ m² 2,00 €/ m² 4,00 €/ m² 6,00 €/ m² 8,00 €/ m² 10,00 €/ m² 12,00 €/ m² 14,00 €/ m² 16,00 €/ m² 1,00% 1,30% 2,00% 3,00% 4,00% 1. Nutzungsjahr 3. Nutzungsjahr 16. Nutzungsjahr Abbildung 4-20: Einfluss der Verbraucherpreissteigerung auf die Mietkosten im zeitli‐ chen Verlauf (Szenario 1.1) Im Gegensatz zu der Sensitivitätsuntersuchung des Wärmecontractors besitzen nur die Preissteigerungen einen starken Einfluss auf die Mietkosten. Preisstei‐ gerungen sind von Eigentümer unabhängig. 4.3.4 Förderungsmaßnahmen Für die Untersuchung der Mieten wurden die Auswirkungen von Subventionen durch Förderungen analysiert. Zum einen kann eine Förderung der solaren Wärmeversorgung erfolgen. Zum anderen können die Kaltmieten reduziert werden. Im zweiten Fall hätte dies Auswirkungen auf den Gebäudeeigentümer und dessen Eigenkapitalrentabilität. Dieser Faktor wurde in den Berechnungen berücksichtigt. Die Ergebnisse werden nur an dem repräsentativen Szenario 1.1 vorgestellt und sind für alle sechs Szenarien gültig. Förderung Für eine finanzielle, staatliche Förderung wurden unterschiedliche Förde‐ rungshöhen angenommen. Das Referenzszenario 1 wird als Vergleichswert ab‐ gebildet. Um die zeitlichen Auswirkungen nicht zu vernachlässigen, wurde die Förderung zu drei Betrachtungszeitpunkten untersucht. 166 Die Förderung wurde pauschal pro m² auf die Energiekosten im Rahmen der Mietnebenkosten ange‐ setzt. Dafür wurde zunächst die Summe der jährlichen Förderung auf Basis der solaren Deckung des Wärmebedarfs und der Höhe der Förderung berechnet. Anschließend wurde die Förderungssumme von den Energiekosten abgezogen, so dass sich ein neuer monatlicher Wärmepreis pro m² Wohnfläche ergab. Dieser 192 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="193"?> wurde gemäß den Ausführungen in Abschnitt 4.3.2.3 bei den Mietnebenkosten angesetzt. Die Preissteigerung der Mieten über den Nutzungszeitraum wurde angerechnet. Die Mietentwicklungen lassen sich in Abbildung 4-21 nachvoll‐ ziehen. Bei einer Förderung von 0,10 €/ kWh ergibt sich eine jährliche Förderung in Höhe von 24.000,00 €. Die Warmmiete sinkt im ersten Nutzungsjahr von 8,69 €/ m² auf 8,57 €/ m². Im 16. Nutzungsjahr unterschreitet die Warmmiete den Ver‐ gleichswert des konventionellen Wärmeversorgungssystems (Referenzszenario 1) in Höhe von 10,22 €/ m² mit 10,35 €/ m² nicht. In anderen Szenarien wäre dies jedoch möglich. 158 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern Abbildung 4-21: Einfluss von Förderungen des Wärmepreises auf die Mietkosten (Szenario 1.1) Es zeigt sich somit, dass eine pauschale Förderung der Energiekosten erst über eine sehr lange Nutzungsdauer einen Einfluss auf die Miete hat und die Warmmiete des nachhaltigen Systems dann unter der des konventionellen Systems sinkt. Dies ist bedingt durch den geringen Einfluss der Energiepreissteigerung. Reduktion der Kaltmiete Die Reduktion der Kaltmiete wurde in verschiedenen Stufen durchgeführt. Als Vergleichswert wird das Referenzszenario 1 angesetzt, welches den Ausgangswert der Kaltmiete beibehält. Diese Variante wäre somit eine Möglichkeit der Förderung oder Subvention der Kaltmiete. 472 Abbildung 4-22 zeigt die Entwicklung der Mieten in dieser Variante unter Berücksichtigung der Nutzungsdauer und der damit verbundenen Preissteigerung. Bereits eine Senkung der Kaltmieten um 0,50 €/ m² auf 6,00 €/ m² würde die Warm- 8,69 €/ m² 8,63 €/ m² 8,570 €/ m² 8,51 €/ m² 8,15 €/ m² 8,97 €/ m² 8,91 €/ m² 8,85 €/ m² 8,79 €/ m² 8,74 €/ m² 8,40 €/ m² 10,47 €/ m² 10,41 €/ m² 10,35 €/ m² 10,29 €/ m² 10,08 €/ m² 10,22 €/ m² 0,00 €/ m² 2,00 €/ m² 4,00 €/ m² 6,00 €/ m² 8,00 €/ m² 10,00 €/ m² 12,00 €/ m² Ausgangswert des VOFI 0,05 €/ m² 0,10 €/ m² 0,15 €/ m² 0,20 €/ m² Vergleichswert mit Referenzszenario 1 Jahr 1 Jahr 3 Jahr 16 Abbildung 4-21: Einfluss von Förderungen des Wärmepreises auf die Mietkosten (Sze‐ nario 1.1) Es zeigt sich somit, dass eine pauschale Förderung der Energiekosten erst über eine sehr lange Nutzungsdauer einen Einfluss auf die Miete hat und die Warm‐ miete des nachhaltigen Systems dann unter der des konventionellen Systems sinkt. Dies ist bedingt durch den geringen Einfluss der Energiepreissteigerung. 193 4.3 Ergebnisse <?page no="194"?> 167 Wobei im Falle einer tatsächlichen Förderung die Eigenkapitalrentabilität des Eigentü‐ mers konstant bleiben würde. Diese Variante wird bei der Untersuchung vernachlässigt. Reduktion der Kaltmiete Die Reduktion der Kaltmiete wurde in verschiedenen Stufen durchgeführt. Als Vergleichswert wird das Referenzszenario 1 angesetzt, welches den Ausgangs‐ wert der Kaltmiete beibehält. Diese Variante wäre somit eine Möglichkeit der Förderung oder Subvention der Kaltmiete. 167 Abbildung 4-22 zeigt die Entwick‐ lung der Mieten in dieser Variante unter Berücksichtigung der Nutzungsdauer und der damit verbundenen Preissteigerung. Bereits eine Senkung der Kalt‐ mieten um 0,50 €/ m² auf 6,00 €/ m² würde die Warmmiete des nachhaltigen Wärmeversorgungssystems zu dem konventionellen System angleichen. Im 16. Nutzungsjahr würde die Miete auf Grund der unterschiedlichen Energiepreise niedriger sein. 4.3 Ergebnisse 159 miete des nachhaltigen Wärmeversorgungssystems zu dem konventionellen System angleichen. Im 16. Nutzungsjahr würde die Miete auf Grund der unterschiedlichen Energiepreise niedriger sein. Abbildung 4-22: Einfluss der Reduktion der Kaltmiete auf die Mietkosten (Szenario 1.1) Eine Reduktion der Kaltmiete lässt jedoch die Eigenkapitalrentabilität des Gebäudeeigentümers sinken. Für die erfolgreiche Investition sollte der Gebäudeeigentümer eine möglichst hohe Eigenkapitalrentabilität erzielen. In Abbildung 4-23 wird deutlich, dass die Eigenkapitalrentabilität mit sinkender Kaltmiete abnimmt. Im Vergleich zu dem konventionellen System und dem Anfangswert halbiert sich die Eigenkapitalrentabilität bei der Reduktion der Kaltmiete um 1,50 €/ m². 0,00 €/ m² 2,00 €/ m² 4,00 €/ m² 6,00 €/ m² 8,00 €/ m² 10,00 €/ m² 12,00 €/ m² Ausgangswert des VOFI 6,00 €/ m² 5,50 €/ m² 5,00 €/ m² 4,50 €/ m² Vergleichswert des Referenzszenarios 1 Jahr 1 Jahr 3 Jahr 16 2,88% 2,49% 2,13% 1,77% 1,43% 3,35% 0,00% 0,50% 1,00% 1,50% 2,00% 2,50% 3,00% 3,50% 4,00% Ausgangswert des VOFI 6,00 €/ m² 5,50 €/ m² 5,00 €/ m² 4,50 €/ m² Vergleichswert des Referenzszenarios 1 Abbildung 4-22: Einfluss der Reduktion der Kaltmiete auf die Mietkosten (Szenario 1.1) Eine Reduktion der Kaltmiete lässt jedoch die Eigenkapitalrentabilität des Ge‐ bäudeeigentümers sinken. Für die erfolgreiche Investition sollte der Gebäude‐ eigentümer eine möglichst hohe Eigenkapitalrentabilität erzielen. In Abbildung 4-23 wird deutlich, dass die Eigenkapitalrentabilität mit sinkender Kaltmiete abnimmt. Im Vergleich zu dem konventionellen System und dem Anfangswert halbiert sich die Eigenkapitalrentabilität bei der Reduktion der Kaltmiete um 1,50 €/ m². 194 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="195"?> Eine Reduktion der Kaltmiete lässt jedoch die Eigenkapitalrentabilität des Gebäudeeigentümers sinken. Für die erfolgreiche Investition sollte der Gebäudeeigentümer eine möglichst hohe Eigenkapitalrentabilität erzielen. In Abbildung 4-23 wird deutlich, dass die Eigenkapitalrentabilität mit sinkender Kaltmiete abnimmt. Im Vergleich zu dem konventionellen System und dem Anfangswert halbiert sich die Eigenkapitalrentabilität bei der Reduktion der Kaltmiete um 1,50 €/ m². Abbildung 4-23: Entwicklung der Eigenkapitalrentabilität des Gebäudeeigentümers bei Reduktion der Kaltmiete 2,88% 2,49% 2,13% 1,77% 1,43% 3,35% 0,00% 0,50% 1,00% 1,50% 2,00% 2,50% 3,00% 3,50% 4,00% Ausgangswert des VOFI 6,00 €/ m² 5,50 €/ m² 5,00 €/ m² 4,50 €/ m² Vergleichswert des Referenzszenarios 1 Abbildung 4-23: Entwicklung der Eigenkapitalrentabilität des Gebäudeeigentümers bei Reduktion der Kaltmiete Für das nachhaltige Versorgungssystem ist die Reduktion der Kaltmiete um einen höheren Betrag für den Mieter wirtschaftlich vorteilhafter. Jedoch sinkt gleichzeitig die Eigenkapitalrentabilität des Eigentümers, welcher abwägen muss, ob neben ökonomischen Gründen auch weitere Vorteile aus der Nutzung und Vermietung des nachhaltigen Konzeptes entstehen. Förderungen für die Mietkosten wären nicht zwingend notwendig, da die bisherige Berechnung ein gutes Verhältnis der Mietkosten im Vergleich zu einem konventionellen System ergeben hat. 4.4 Zusammenfassung der Wirtschaftlichkeitsuntersuchung In diesem Kapitel wurde die wirtschaftliche Vorteilhaftigkeit eines nachhaltigen Wärmeversorgungssystems im Vergleich zu einer konventionellen Anlage unter‐ sucht. Dafür wurden unterschiedliche Kalkulationen aufgestellt, um die unterschied‐ lichen Ziele der Stakeholder und die Interdependenzen dieser zu berücksichtigen. Diese Betrachtung beinhaltet unterschiedliche Investitionsrechnungen für den Wärmecontractor und den Gebäudeeigentümer mit vollständigen Finanzplänen sowie eine Berechnung der Mietkosten, so dass eine ganzheitliche Bewertung vor‐ genommen werden kann. Die einzelnen Investitionsrechnungen können an unter‐ schiedliche Eingangsparameter angepasst werden, so dass diese für unterschied‐ liche Szenarien eingesetzt und flexibel angepasst werden können. Sowohl bei der deterministischen Berechnung, als auch bei der Prüfung der Sensitivität des Systems, zeigt sich, dass eine nachhaltige und eine konventio‐ 195 4.4 Zusammenfassung der Wirtschaftlichkeitsuntersuchung <?page no="196"?> nelle Anlage wirtschaftlich nur bedingt vergleichbar sind. Die Differenz der Mietkosten beträgt insgesamt jedoch weniger als 10 %. Eine Anpassung der Miethöhe an das Niveau der Referenzszenarien ist im Sinne der Zielstellung nicht möglich. Die zusätzlichen Kosten der Jahresgebühr des Wärmecontrac‐ tings bedingen in jedem Fall eine höhere Miete als im Referenzszenario. Weitere Preisanpassungen im Sinne des Mieters würden die Eigenkapitalrentabilität des Wärmecontractors, durch Senkung des solaren Wärmeverkaufspreises, und des Gebäudeeigentümers, beispielsweise durch eine teilweise selbstgetragene Jah‐ resgebühr des Wärmecontractings, drastisch senken. In diesem Fall würde die Investition für den Mieter vorteilhafter werden, jedoch würde auf Grund der fehlenden Renditen keine Investition durch den Wärmecontractor oder den Ge‐ bäudeeigentümer durchgeführt werden. Das Ziel der Markteinführung eines nachhaltigen Wärmeversorgungssystems mit einem solarthermisch betrie‐ benen saisonalen Wärmespeicher wäre somit verfehlt. Durch Förderungsmaßnahmen, wie in Abschnitt 4.3.4 dargestellt, kann die Kaltmiete reduziert werden. Die Eigenkapitalrentabilität des Gebäudeeigentü‐ mers muss dabei gegebenenfalls berücksichtigt werden, so dass die wirtschaft‐ liche Vorteilhaftigkeit im Sinne einer möglichst hohen Eigenkapitalrentabilität weiterhin gegeben ist. Diese ist, wie in Abschnitt 4.3.2.2 aufgezeigt, maßgeblich von den Mieteinnahmen abhängig. In der Berechnung traten unterschiedliche Einflussparameter auf, deren Einfluss zum Teil erst zeitlich versetzt sichtbar wurden. Insbesondere Preissteigerungen lassen sich erst durch einen längeren Betrachtungszeitraum objektiv beurteilen. Vor einem möglichen Bauprojekt ist eine umfangreiche Planung und Wirtschaftlichkeitsuntersuchung notwendig, da die Zielgrößen der Stakeholder aufeinander abgestimmt werden müssen. Der solare Wärmeverkaufspreis ist, wie in Abschnitt 4.3.2.1 und 4.3.3.1 dar‐ gestellt, von der Eigenkapitalrentabilität des Wärmecontractors abhängig. Die Eigenkapitalrentabilität des Wärmecontractors bestimmt die Höhe des solaren Wärmeverkaufspreises. Der solare Wärmepreis ist höher als der Wärmepreis für konventionelle Energieträger der Wärmeversorgung und somit überwie‐ gend für die Preissteigerung der Warmmiete verantwortlich. Durch einen ge‐ ringeren Wärmebedarf des Gebäudes wird dies nur teilweise in der Miete aus‐ geglichen. Die Miete würde in diesem Fall realistischerweise höher sein, damit der Gebäudeeigentümer eine rentable Investition im Sinne einer hohen Eigen‐ kapitalrentabilität tätigen kann. Die Wärmekosten können durch den Gebäu‐ deeigentümer auf die Mieter umgelegt werden. Es ist davon auszugehen, dass der Gebäudeeigentümer eine Investition mit geringem Aufwand und niedrigen Anfangsinvestitionskosten, aber maximaler Eigenkapitalrentabilität durch‐ führen würde. Es müssen somit weitere Anreize für den Einsatz eines nachhal‐ 196 4 Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern <?page no="197"?> tigen Wärmeversorgungssystems geschaffen werden. Soziale und ökologische Faktoren sowie deren Interdependenzen zur ökonomischen Bewertung müssen dafür untersucht werden. 197 4.4 Zusammenfassung der Wirtschaftlichkeitsuntersuchung <?page no="199"?> 1 Eigene Darstellung in Anlehnung an Knebel et al. 2016, S. 1 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher 5.1 Zielstellung Die soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher soll mit Hilfe einer Akzep‐ tanzuntersuchung über Barrieren und Anreize für die Verbreitung und den Markteintritt von Dienstleistungen und Waren ermittelt werden. Es erscheint sinnvoll, auch die Akzeptanz von nachhaltigen Wärmeversorgungssystemen mit solarthermischer, saisonaler Wärmespeicherung zu untersuchen. Dafür stehen verschiedene methodische Grundlagen und Theorien zur Verfügung. Die bisher gewonnenen Erkenntnisse sollen mittels Expertenbefragungen verifiziert werden. Die Akzeptanz kann auf unterschiedlichen Ebenen untersucht werden. Es wird, wie in Tabelle 5-1 dargestellt, zwischen dem Akzeptanzobjekt und dem Akzeptanzsubjekt unterschieden. Das Akzeptanzobjekt beschreibt den zu un‐ tersuchenden Gegenstand. Im Gegensatz dazu wird mit dem Akzeptanzsubjekt der betroffene Personenkreis umschrieben. Ebenen Akzeptanzobjekt Akzeptanzsubjekt Sozio-politisch Technologien mit Einsatz von er‐ neuerbaren Energien, Erneuerbare-Energien-Wärme‐ gesetz Allgemeine Bevölkerung, politi‐ sche Entscheidungsträger Marktbezogen Anlagen mit Einsatz von erneu‐ erbaren Energien, Wärme aus er‐ neuerbaren Energien Investoren, Hausbesitzer, Strom‐ kunden Projektbe‐ zogen Anlagenbau, Leitungsbau Anwohner, Lokalpolitiker, Na‐ turschützer Tabelle 5-1: Ebenen der Akzeptanz am Beispiel erneuerbarer Wärme 1 Im Forschungsverlauf wird eine projektbezogene Auswertung auf das Wärme‐ versorgungssystem mit saisonalen Wärmespeichern durchgeführt. Das Akzep‐ tanzsubjekt sind potenzielle Investoren, da diese die ersten Ansprechpersonen <?page no="200"?> 2 Hofbauer 2004, S. 5 3 Rogers 2003, S. 5 4 Rogers 2003, S. 11 5 Vgl. Rogers 2003, S. 13 für eine mögliche Markteinführung und die Verbreitung und den Einsatz von Wärmeversorgungssystemen mit saisonalen Wärmespeichern sind. 5.2 Theorien und Erklärungsmodelle Die Untersuchung der sozialen Akzeptanz mit Experteninterviews basiert auf ver‐ schiedenen Theorien und Erklärungsmodellen. Die Anwendung dieser erfolgt durch die qualitative Auswertung von Interviews und zeigt dadurch deren Praxisrelevanz auf. Zunächst soll an einigen sozialwissenschaftlichen Methoden der aktuelle Wis‐ senstand sowie die möglichen Kategorisierungen der Ergebnisse diskutiert werden. Das Wissen aus den Erklärungsmodellen soll in den Experteninterviews überprüft werden. Für die Untersuchung der sozialen Akzeptanz werden Annahmen für Bar‐ rieren und Chancen für eine Markteinführung saisonaler Wärmespeicher getroffen. Diese und die Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsuntersuchung aus Kapitel 4 können durch die Experteninterviews verifiziert werden. 5.2.1 Diffusionstheorie Um den Markteintritt eines Systems zu fördern, stehen unterschiedliche Stra‐ tegien und Möglichkeiten zur Verfügung. Für die Untersuchung der Markt‐ durchdringung wird häufig auf die Diffusionstheorie zurückgegriffen. „Sie be‐ schäftigt sich […] mit der Verbreitung und Kommerzialisierung von Innovationen und versucht Faktoren zu identifizieren, die für den Erfolg und Misserfolg von Neuerungen verantwortlich sind.“ 2 Die Diffusionstheorie geht auf R O G E R S zurück, welcher Diffusion so definiert: „Diffusion is the process in which an innovation is communicated through certain channels over time among the members of a social system.” 3 Es lassen sich vier Elemente der Diffusion festhalten. Dies sind Innovation, Kommunikationswege, Zeit und das soziale System. Laut R O G E R S ist Innovation „an idea, practice, or object that is perceived as new by an individual or other unit of adoption“. 4 Davon grenzt er Technologie strikt ab, welche einen Hardware- und einen Softwareaspekt hat. Technologie ist gemäß seiner Definition ein Werkzeug, welches die Unsicherheit in der Ursache-Wirkungs-Beziehung für die gewünschten Ergebnisse reduziert. 5 In‐ 200 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="201"?> 6 Vgl. Rogers 2003, S. 15-16, Völker et al. 2012, S. 123-124 und Hauschildt 2016, S. 79 7 Vgl. Hofbauer 2004, S. 6 8 Vgl. Rogers 2003, S. 18 9 Adoption ist definiert als Übernahme der Innovation durch die Nutzer. 10 Vgl. Rogers 2003, S. 20-23, Völker et al. 2012, S. 121 und Hofbauer 2004, S. 6 11 Vgl. Hofbauer 2004, S. 8 12 Vgl. Völker et al. 2012, S. 121-122 novationen kennzeichnen sich durch die folgenden Faktoren, welche den Dif‐ fusionsprozess beeinflussen: 6 ■ Relativer Vorteil (wahrgenommener Nutzen), ■ ■ Kompatibilität (insbesondere mit vorhandenen Anlagen), ■ ■ Komplexität (Verständlichkeit für den Anwender), ■ ■ Versuchspotenzial/ Testbarkeit (Erprobung vor der Implementierung), ■ ■ Vermittelbarkeit/ Sichtbarkeit (Kommunizierbarkeit an den Kunden, bes‐ ■ tenfalls anschaulich). Der letzte Aspekt beschreibt bereits den Kommunikationsprozess, welcher im Vertrieb auszubauen ist. 7 Es werden verschiedene Kommunikationskanäle dif‐ ferenziert. Der Kommunikationsprozess kann über Massenmedien sowie zwi‐ schenmenschliche Prozesse stattfinden. Massenmedien sind Zeitungen, Radio und Fernsehen. Sie können in kurzer Zeit ein großes Publikum erreichen. Zwi‐ schenmenschliche Kanäle sind beispielsweise Gespräche zwischen zwei oder mehr Personen. Hinzu kommen interaktive Kommunikationswege, welche über das Internet und soziale Netzwerke derzeit immer mehr an Bedeutung ge‐ winnen. 8 Der Diffusionsprozess unterläuft in der Theorie einem klaren zeitlichen Ab‐ lauf, welcher auch als Adoptionsprozess 9 bezeichnet werden kann. R O G E R S nennt dabei die folgenden fünf Schritte: 10 1. Wissen, 1. 2. Überzeugungsarbeit, 2. 3. Entscheidung, 3. 4. Implementation, 4. 5. Bestätigung. 5. Die Dauer der einzelnen Phasen hängt von der jeweiligen Innovation und dessen Voraussetzungen und Rahmenbedingungen, wie zum Beispiel Attraktivität, Be‐ kanntheit und Erhältlichkeit, ab. 11 Daraus lassen sich gezielte Aufgaben für das Marketing und andere unternehmensinterne Abteilungen, im weiteren Sinne für die Wissenschaft, Forschung und Politik, ableiten. 12 201 5.2 Theorien und Erklärungsmodelle <?page no="202"?> 13 Vgl. Rogers 2003, S. 27 14 Vgl. de Jong, Jeroen P. J. et al. 2018, S. 488 15 Eigene Darstellung in Anlehnung an Hofbauer 2004, S. 11 16 Vgl. Völker et al. 2012, S. 124 Als letzte Kategorie nennt R O G E R S das soziale System. In der Forschung lassen sich Personen, welche am Adoptionsprozess beteiligt sind in die in Abbildung 5-1 dargestellten Adoptionskategorien einordnen. Das Diagramm zeigt, dass unterschiedliche Personengruppen existieren, welche sich durch unterschied‐ liche Merkmale auszeichnen und zeitlich versetzt auf die Innovation zugreifen. Entscheidend für die Einführung einer Innovation sind dabei hauptsächlich die Innovatoren und die frühen Übernehmer. Gerade in der sehr frühen Phase der Adoption ist häufig auch vom „opinion leaders“ oder „change agent“ die Rede, welche andere Nutzer hinsichtlich Innovationsentscheidungen beeinflussen können. 13 Beispiele für opinion leader sind Unternehmen, Regierungen oder Nicht-Regierungs-Organisationen. 14 Abbildung 5-1: Adoptionskategorien 15 Den Adoptionsprozess können neben den bereits genannten innovationsspezi‐ fischen Faktoren auch weitere Parameter beeinflussen: 16 ■ Adoptionsspezifische Parameter, zum Beispiel Demografie, Psychografie, ■ Verhaltensorientierung, ■ Organisationsspezifische Parameter, zum Beispiel Unternehmensgröße, ■ Branchen, Rollenverhalten, 202 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="203"?> 17 Vgl. Hauschildt 2016, S. 79-80 18 Vgl. ForschungsVerbund Erneuerbare Energien 2015, S. 32 19 Castagneto Gissey et al. 2018, S. 787 20 Dieser Zusammenhang wird detaillierter in Abschnitt 5.2.3 beschrieben. 21 Castagneto Gissey et al. 2018, S. 787 ■ Umweltspezifische Parameter, zum Beispiel Wirtschaft, Politik, Recht. ■ Aktivitäten, welche die Adoptionsrate steigern können, sind zum Beispiel die Bestimmung von Nutzerbedürfnissen, die Produktqualität, die Vertriebswege oder die Darstellung des Kundennutzens. 17 5.2.2 Markteintrittsbarrieren und -treiber Aus den adoptionsprozessrelevanten Einflussfaktoren und Aktivitäten sowie den in der Literatur verfügbaren Untersuchungen lassen sich verschiedene Markteintrittsbarrieren für Produkte und Dienstleistungen identifizieren. Diese besitzen zum Teil einen ähnlichen thematischen Hintergrund und können somit auf diese Arbeit übertragen werden. Zunächst können allgemein folgende Hemmnissektoren für eine Wärme‐ wende zu erneuerbaren Energien festgestellt werden: 18 ■ Technik, ■ ■ Ökonomie, ■ ■ Ökologie, ■ ■ Soziales, ■ ■ Organisation. ■ Es zeigt sich dabei eine Interdependenz der unterschiedlichen Faktoren, so dass ein ganzheitlicher Ansatz für die Akzeptanz gefunden werden muss. C A S TA G N E T O G I S S E Y E T AL . stellen einen Zusammenhang verschiedener Bar‐ rieren und Rahmenbedingungen für die Markteinführung von Energiespeichern fest, welcher die bereits genannten Barrieren beinhaltet. 19 Unterschiedliche Fak‐ toren führen zu weiteren Hindernissen. Es werden die Folgen von Entschei‐ dungen dargelegt. So wirkt sich beispielsweise eine öffentliche negative Haltung zu Speichern direkt auf das Investitionsverhalten und die Informationslage aus. 20 Fehlende rechtliche Rahmenbedingungen können fehlende Investitions‐ anreize bedingen, welche wiederum zu einer Abhängigkeit von Speichern von Systementwicklungen führen. Dadurch kann keine Kosteneffektivität und Ef‐ fizienz bei der Planung erzielt werden. 21 203 5.2 Theorien und Erklärungsmodelle <?page no="204"?> 22 Vgl. Bienert et al. 2012, S. 19 23 Eigene Darstellung in Anlehnung an Andelin et al. 2015, S. 30 24 Vgl. Gromer 2012, S. 74 Unter anderen Rahmenbedingungen und Voraussetzungen, zum Beispiel ge‐ setzlichen Randbedingungen, können die Hemmnisse zur Einführung einer Technologie, wie der Wärmeversorgung mit saisonalen Wärmespeichern, in gleicherweise Treiber für die Markteinführung sein. Die Treiber von Nachhal‐ tigkeit im Immobiliensektor sind in Abbildung 5-2 zusammengefasst. Die Ab‐ bildung verdeutlicht, dass bestimmte Faktoren als Rahmenbedingungen agieren. Politische und rechtliche Vorgaben (externe Treiber) können dazu führen, dass nachhaltige Systeme oder Technologien schneller implementiert werden, zum Beispiel durch die Pflicht des Energieausweises im Gebäudebereich. Hinzu kommen klimatechnische Veränderungen, welche zu neuen Strategien und dem Einsatz neuer Technologie führen. 22 168 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher Abbildung 5-2: Treiber für Nachhaltigkeit im Immobiliensektor 495 G ROMER teilt die Treiber in „Pull- und Push-Faktoren“ ein. Ähnlich wie bei dem vorherigen Erklärungsmodell sind „Push-Faktoren“ externe Treiber, wie Gesetze oder gesellschaftlicher Druck. „Pull-Faktoren“ beschreiben hingegen finanzielle Vorteile. 496 Weitere Treiber sind gesetzliche Vorgaben, gestiegenes Umweltbewusstsein, wirtschaftliche Vorteile sowie Zertifizierungsverfahren. 497 Diese Treiber können unter dem Begriff der Corporate Social Responsibility zusammengefasst werden. 498 Die Nachhaltigkeit in Unternehmen, welche ganzheitlich umgesetzt wird und verschiedene Faktoren einbezieht, wird dazu gemessen. Durch gezielte Kommunikation, zum Beispiel in Form von Nachhaltigkeitsberichten von Unternehmen, kann dieser Faktor als Treiber wirken. Die Abbildung 5-3 verdeutlicht dies an dem Beispiel von Immobilienaktiengesellschaften. Es wird deutlich, dass die Nachhaltigkeitssektoren Ökonomie, Ökologie und soziale Verantwortung sowie zusätzlich die Transparenz einbezogen werden. Dabei handelt es sich beispielsweise um Bekanntmachungen hinsichtlich Vergütung oder Antikorruptionsstrate- Externe Treiber Treiber auf der Unternehmensebene Treiber auf der Vermögensebene • Regierungsanreize • finanzielle Anreize • strategische Kundenentscheidung • Umwelt- und Energiezertifikate • Nationale Standards • Imagevorteile • Wettbewerbsvorteile • Unternehmensstrategie • Senkung der Risiken • Senkung der Objektkosten • Steigerung der Mieteinnahmen • Wertsteigerung des Objektes Abbildung 5-2: Treiber für Nachhaltigkeit im Immobiliensektor 23 G R OM E R teilt die Treiber in „Pull- und Push-Faktoren“ ein. Ähnlich wie bei dem vorherigen Erklärungsmodell sind „Push-Faktoren“ externe Treiber, wie Ge‐ setze oder gesellschaftlicher Druck. „Pull-Faktoren“ beschreiben hingegen fi‐ nanzielle Vorteile. 24 Weitere Treiber sind gesetzliche Vorgaben, gestiegenes 204 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="205"?> 25 Vgl. Gromer 2012, S. 110 26 Häufig werden in diesem Zusammenhang auch die Begriffe der Corporate Responsibi‐ lity, der Socially Responsible Property Invest, der Corporate Sustainable Real Estate, Responsible Rroperty Investment oder ähnliches genannt, welche häufig den gleichen Ansatz unter unterschiedlichen Rahmenbedingungen oder Spezifizierungen verfolgen. 27 Eigene Darstellung in Anlehnung an Bienert et al. 2012, S. 23 Umweltbewusstsein, wirtschaftliche Vorteile sowie Zertifizierungsverfahren. 25 Diese Treiber können unter dem Begriff der Corporate Social Responsibility zu‐ sammengefasst werden. 26 Die Nachhaltigkeit in Unternehmen, welche ganz‐ heitlich umgesetzt wird und verschiedene Faktoren einbezieht, wird dazu ge‐ messen. Durch gezielte Kommunikation, zum Beispiel in Form von Nachhaltigkeitsberichten von Unternehmen, kann dieser Faktor als Treiber wirken. Die Abbildung 5-3 verdeutlicht dies an dem Beispiel von Immobilien‐ aktiengesellschaften. Es wird deutlich, dass die Nachhaltigkeitssektoren Öko‐ nomie, Ökologie und soziale Verantwortung sowie zusätzlich die Transparenz einbezogen werden. Dabei handelt es sich beispielsweise um Bekanntma‐ chungen hinsichtlich Vergütung oder Antikorruptionsstrategien. Die ökologi‐ sche Verantwortung bezieht dabei ökologische Aktivitäten des Unternehmens sowie den Energieverbrauch von Gebäuden und unternehmerischen Tätigkeiten ein. Weiterhin wird die soziale Verantwortung zum Beispiel hinsichtlich der Einhaltung von Menschenrechten oder eines nachhaltigen Umgangs mit der Gesellschaft einbezogen. 5.2 Theorien und Erklärungsmodelle 169 gien. Die ökologische Verantwortung bezieht dabei ökologische Aktivitäten des Unternehmens sowie den Energieverbrauch von Gebäuden und unternehmerischen Tätigkeiten ein. Weiterhin wird die soziale Verantwortung zum Beispiel hinsichtlich der Einhaltung von Menschenrechten oder eines nachhaltigen Umgangs mit der Gesellschaft einbezogen. Abbildung 5-3: Corporate Social Responsibility 499 Bei B RODOWICZ finden sich ebenfalls vor allem ökonomische und soziale Faktoren als Hemmnisse und Treiber wieder. So lokalisierten dessen Untersuchungen Investitionskosten, geringe Nachfrage und geringe Anzahl von Finanzprodukten als ökonomische Hemmnisse, 500 sowie eine höhere Immobilienbewertung beim Verkauf, optimiertes Risikomanagement und sinkende Betriebskosten als ökonomische Treiber. 501 Für soziale Hemmnisse und Treiber werden das Fehlen von Implementierungsstrategien und mangelndes Kundeninteresse einerseits, sowie eine Steigerung der Unternehmensreputation, der Qualität und des Schutzes der Umwelt andererseits genannt. 502 Eigene Erfahrungen können die Akzeptanz der Bevölkerung leicht steigern, wie in Abbildung 5-4 dargestellt. Die zeitliche Betrachtung der Akzeptanz von erneuerbaren Ener- Soziale Verantwortung - Humankapital - Menschenrechte - Vielfältigkeit und Gesundheit - Strategiestruktur und Sicherheit Ökologische Verantwortung - Ökologische Aktivitäten - Informationen über Gebäude - Berechnung von CO 2 Emissionen - Energieverbrauch und Biodiversität Ökonomische Verantwortung - Soziale und ethische Aktivitäten - Effizientes Ressourcenmanagement - Finanzielle Risken klimatischbedingter Veränderungen - Ökonomische Auswirkungen energiebedingter Preisänderungen Transparenz und zusätzliche Bekanntmachungen - Best Practice - Vergütungssysteme - Portfolio Information - Antikorruptionsstrategie - Corporate Governance Mechanism Nachhaltigkeit für Immobilienaktiengesellschaften Abbildung 5-3: Corporate Social Responsibility 27 205 5.2 Theorien und Erklärungsmodelle <?page no="206"?> 28 Vgl. Brodowicz 2017, S. 38 29 Vgl. Brodowicz 2017, S. 39 30 Vgl. Brodowicz 2017, S. 39-40 Bei B R O D OWI C Z finden sich ebenfalls vor allem ökonomische und soziale Fak‐ toren als Hemmnisse und Treiber wieder. So lokalisierten dessen Untersu‐ chungen Investitionskosten, geringe Nachfrage und geringe Anzahl von Fi‐ nanzprodukten als ökonomische Hemmnisse, 28 sowie eine höhere Immobilienbewertung beim Verkauf, optimiertes Risikomanagement und sinkende Be‐ triebskosten als ökonomische Treiber. 29 Für soziale Hemmnisse und Treiber werden das Fehlen von Implementierungsstrategien und mangelndes Kunden‐ interesse einerseits, sowie eine Steigerung der Unternehmensreputation, der Qualität und des Schutzes der Umwelt andererseits genannt. 30 Eigene Erfahrungen können die Akzeptanz der Bevölkerung leicht steigern, wie in Abbildung 5-4 dargestellt. Die zeitliche Betrachtung der Akzeptanz von erneuerbaren Energien weist eine deutliche Konstanz auf und zeigt eine grund‐ sätzlich gute Akzeptanz. Darüber hinaus ist die Zustimmung für Solaranlagen um circa zehn Prozent höher als für erneuerbare Energien im Allgemeinen, zum Beispiel Wind- oder Wasseranlagen. Dies ist möglicherweise durch die weite Verbreitung der Technik und die häufige Nutzung im privaten Eigentum, zum Beispiel bei Einfamilienhäusern, zu begründen. Die Zustimmung zu Solaran‐ lagen steigt durch eigene Erfahrungen um etwa fünf bis zehn Prozent. 206 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="207"?> 31 Eigene Darstellung in Anlehnung an Knebel et al. 2016, S. 5 32 Vgl. Stryi-Hipp et al. 2007, S. 60-61. Das Informationsdefizit als Hemmnis findet sich auch in Schaefer et al. 2012, S. 16 Abbildung 5-4: Zeitlicher Verlauf der Akzeptanz von erneuerbaren Energien 31 Für den Bau- und Immobiliensektor wurden im Rahmen der SOLHAS-Befra‐ gung mit privatwirtschaftlichen Wohnungsunternehmen folgende Barrieren identifiziert: 32 ■ Mangelnde Wirtschaftlichkeit, beispielsweise durch lange oder keine ■ Amortisation, hohe Investitionskosten, ■ Investor-Nutzer-Dilemma, ■ ■ Risiken bezüglich Mieteinnahmen, Ertrags- und Versorgungssicherheit, ■ ■ Informationsdefizit, Unsicherheit und fehlendes Wissen, ■ ■ Zusätzlicher Aufwand, ■ ■ Komplexe Entscheidungsstrukturen, ■ ■ Budgetierung. ■ Die Investitionshemmnisse treten bei nachhaltigen oder energieeffizienten Maßnahmen auf. Das Investor-Nutzer-Dilemma beschreibt im Bauwesen oder im Immobilienmanagement insbesondere bei der Sanierung von Gebäuden ein häufig auftretendes Problem. Grundlegend ist dabei, dass der Investor als Ei‐ 207 5.2 Theorien und Erklärungsmodelle <?page no="208"?> 33 Im Falle eines Mietobjektes ist hier der Mieter als Nutzer zu identifizieren. 34 Vgl. Stryi-Hipp et al. 2007, S. 64. Die Umlage der Modernisierungskosten ist im § 559 BGB (2018) geregelt und derzeit mit 11 % der Modernisierungskosten festgelegt. 35 Vgl. van der Heijden 2014, S. 1035 36 Vgl. van der Heijden 2014, S. 1036 37 Vgl. van der Heijden 2014, S. 1036 38 Vgl. van der Heijden 2014, S. 1036 gentümer die finanzielle Belastung sowie die Planungs- und Organisationsauf‐ gaben trägt. Der Nutzen der Investition liegt jedoch auf Seiten des Nutzers, 33 zum Beispiel durch eine gestiegene Wohnraumqualität und die Einsparungen bei den Heizkosten. Rechtliche Rahmenbedingungen erlauben keine vollstän‐ dige Umlage der Investitionskosten für den Vermieter. 34 Der Anreiz für die Mo‐ dernisierung der Objekte sinkt daher. Die vorgestellten Hemmnisse ergeben sich durch die Struktur des Immobi‐ lien- und Bausektors. Investitionen sind in der Regel mit hohen Investitions‐ kosten und langen Nutzungszeiten verbunden. Hinzu kommen vielfältige Ri‐ siken und Unsicherheiten des Marktes, zum Beispiel durch Anlagestrukturen oder politischer Zielsetzung. Häufig erschweren unternehmensinterne Struk‐ turen in Immobilien- und Bauinternehmen die Investition. Die Schwierigkeit bei der Implementation von neuen Technologien im Bauwesen ist insbesondere in zwei Ursachen zurückzuführen: ■ Zum einen ist die Lebensdauer von Gebäuden im Vergleich zu anderen ■ Sektoren sehr lang. Die Anpassung der Gebäude an heutige Vorschriften und Klimaschutzziele ist dadurch schwierig. 35 Eine allgemeingültige Lö‐ sungsstrategie lässt sich nicht anbieten, da im Bausektor auf die einzelnen Rahmen- und Standortbedingungen sowie Nutzeransprüche eingegangen werden muss. Dadurch ergibt sich für Investoren und Nutzer das Problem, dass Investitionen in der Gegenwart Kosten verursachen und die posi‐ tiven Effekte zum Teil erst zukünftig, insbesondere monetär, sichtbar werden. 36 Auf Basis dieses Dilemmas beschreibt V AN D E R H E I J D E N den Bausektor als konservativ. 37 ■ Zum anderen ist die Struktur des Sektors durch sehr viele Marktteil‐ ■ nehmer geprägt, welche zum Teil entgegengesetzte Interessen ver‐ folgen. 38 Diese Annahme wird vertieft im Abschnitt 5.2.3 berücksichtigt. 208 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="209"?> 39 Im deutschen als „Kreislauf der Schuldzuweisung“ zu übersetzen. 40 Vgl. Gromer 2012, S. 73-74 41 Hinzu kommen die im Abschnitt 5.2.2 vorgestellten Hemmnisse. 42 Vgl. Andelin et al. 2015, S. 27 und van der Heijden 2014, S. 1036 43 Eigene Darstellung in Anlehnung an Yao et al. 2013, S. 22 5.2.3 Circle of Blame Der Circle of Blame, 39 dargestellt in Abbildung 5-5, beschreibt die unterschied‐ lichen Sichtweisen der Akteure im Bereich des nachhaltigen Bauens. 40 Die ver‐ einfachte Darstellung zeigt einen Grund für die nur langsame Entwicklung von Nachhaltigkeit im Bauwesen. 41 Jeder Marktteilnehmer vermutet bei dem fol‐ genden Stakeholder eine mangelnde Bereitschaft, wodurch ein endloser Kreis‐ lauf entsteht. 42 172 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher 5.2.3 Circle of Blame Der Circle of Blame, 511 dargestellt in Abbildung 5-5, beschreibt die unterschiedlichen Sichtweisen der Akteure im Bereich des nachhaltigen Bauens. 512 Die vereinfachte Darstellung zeigt einen Grund für die nur langsame Entwicklung von Nachhaltigkeit im Bauwesen. 513 Jeder Marktteilnehmer vermutet bei dem folgenden Stakeholder eine mangelnde Bereitschaft, wodurch ein endloser Kreislauf entsteht. 514 Abbildung 5-5: Circle of Blame 515 Um den Circle of Blame zu durchbrechen, lassen sich in der Literatur unterschiedliche Ansätze finden. Zum einen müssen die Vorteile für alle Stakeholder transparent dargestellt sein. Ein optimaler Kenntnisstand kann die Akzeptanz bei allen Stakeholdern steigern. Wenn der Nutzer mehr energieeffiziente Gebäude nachfragt, werden mehr gebaut. Diesen Ansatz haben A NDELIN ET AL ., wie Abbildung 5-6 zeigt, in dem Loop of Adaptation dargestellt. Die Reduktion der Kosten meint die Betriebskosten der Gebäude. Die Investitionskosten sind, wie in Kapitel 4 berechnet, bei nachhaltigen Gebäuden höher. 511 Im deutschen als „Kreislauf der Schuldzuweisung“ zu übersetzen. 512 Vgl. Gromer 2012, S. 73-74 513 Hinzu kommen die im Abschnitt 5.2.2 vorgestellten Hemmnisse. 514 Vgl. Andelin et al. 2015, S. 27 und van der Heijden 2014, S. 1036 515 Eigene Darstellung in Anlehnung an Yao et al. 2013, S. 22 Bewohner "Wir würden gerne nachhaltige Gebäude bewohnen, jedoch sind nur wenige verfügbar." Bauunternehmen "Wir können nachhaltige Gebäude bauen, jedoch gibt es keine Nachfrage von den Planern." Planer "Wir würden nachhaltigen Gebäuden planen, aber die Investoren würden nicht dafür bezahlen." Investoren "Wir würden in nachhaltige Gebäude investieren, aber es besteht keine Nachfrage." Abbildung 5-5: Circle of Blame 43 Um den Circle of Blame zu durchbrechen, lassen sich in der Literatur unter‐ schiedliche Ansätze finden. Zum einen müssen die Vorteile für alle Stakeholder transparent dargestellt sein. Ein optimaler Kenntnisstand kann die Akzeptanz bei allen Stakeholdern steigern. Wenn der Nutzer mehr energieeffiziente Ge‐ bäude nachfragt, werden mehr gebaut. Diesen Ansatz haben A ND E LIN E T AL ., wie Abbildung 5-6 zeigt, in dem Loop of Adaptation dargestellt. Die Reduktion der 209 5.2 Theorien und Erklärungsmodelle <?page no="210"?> 44 Eigene Darstellung in Anlehnung an Andelin et al. 2015, S. 42 45 Vgl. Gromer 2012, S. 73-74 46 Vgl. de Jong, Jeroen P. J. et al. 2018, S. 488 47 Vgl. Gläser und Laudel 2010, S. 71 Kosten meint die Betriebskosten der Gebäude. Die Investitionskosten sind, wie in Kapitel 4 berechnet, bei nachhaltigen Gebäuden höher. 5.4 Ergebnisse 173 Abbildung 5-6: Loop of Adaptation 516 In der Erweiterung der Kenntnisse sieht G ROMER ebenfalls einen möglichen Treiber. Er geht dabei im Besonderen auf die Rolle von Zertifizierungssystemen für Gebäude ein. Durch mögliche Prämierungen können die Bauwerke in der breiten Öffentlichkeit bekannt werden und somit ein gesteigertes Interesse wecken. Der Aspekt der transparenten Kommunikation ist hierbei entscheidend, welche unter Umständen zu einer gesteigerten Zahlungsbereitschaft führen kann. 517 Kommunikationsstrategien sind zur Überwindung vorhandener Barrieren sehr relevant. Eine entscheidende Aufgabe ist die Generierung positiver Outputs, welche Akzeptanzschwellen senken können. 518 5.3 Methodik Wie bereits in Abschnitt 5.1 angeführt, wurden im Rahmen der Akzeptanzuntersuchung Experteninterviews durchgeführt. Die Akzeptanzuntersuchung soll Möglichkeiten, Chancen und Schwierigkeiten von nachhaltigen Wärmeversorgungssystemen sowie der Nachhaltigkeit von Wohnquartieren aufzeigen. Die einzelnen sozialen Mechanismen, welche untersucht werden, werden durch eine qualitative Methode ergründet. 519 Die Experten werden dabei als „Repräsentanten […] für die Handlungsweisen, Sichtweisen und Wissenssysteme einer bestimmten Expert/ inn/ en-Gruppe bzw. eines fachlichen Feldes“ 520 gesehen. 516 Eigene Darstellung in Anlehnung an Andelin et al. 2015, S. 42 517 Vgl. Gromer 2012, S. 73-74 518 Vgl. de Jong, Jeroen P. J. et al. 2018, S. 488 Investoren "Wir wollen in nachhaltige Gebäude investieren, weil die Mieter danach fragen und es Kosten reduziert." Mieter "Wir wollen in nachhaltigen Gebäuden wohnen, denn diese steigern das Wohlbefinden und reduzieren Kosten." Abbildung 5-6: Loop of Adaptation 44 In der Erweiterung der Kenntnisse sieht G R OM E R ebenfalls einen möglichen Treiber. Er geht dabei im Besonderen auf die Rolle von Zertifizierungssystemen für Gebäude ein. Durch mögliche Prämierungen können die Bauwerke in der breiten Öffentlich‐ keit bekannt werden und somit ein gesteigertes Interesse wecken. Der Aspekt der transparenten Kommunikation ist hierbei entscheidend, welche unter Umständen zu einer gesteigerten Zahlungsbereitschaft führen kann. 45 Kommunikationsstrategien sind zur Überwindung vorhandener Barrieren sehr relevant. Eine entscheidende Aufgabe ist die Generierung positiver Out‐ puts, welche Akzeptanzschwellen senken können. 46 5.3 Methodik Wie bereits in Abschnitt 5.1 angeführt, wurden im Rahmen der Akzeptanzun‐ tersuchung Experteninterviews durchgeführt. Die Akzeptanzuntersuchung soll Möglichkeiten, Chancen und Schwierig‐ keiten von nachhaltigen Wärmeversorgungssystemen sowie der Nachhaltigkeit von Wohnquartieren aufzeigen. Die einzelnen sozialen Mechanismen, welche untersucht werden, werden durch eine qualitative Methode ergründet. 47 Die 210 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="211"?> 48 Kruse und Schmieder 2015, S. 166 49 Vgl. Springer 2015, S. 17 50 Siehe dazu Abschnitte 5.2.1 bis 5.2.3 51 Vgl. Helfferich 2011, S. 35-46 Experten werden dabei als „Repräsentanten […] für die Handlungsweisen, Sicht‐ weisen und Wissenssysteme einer bestimmten Expert/ inn/ en-Gruppe bzw. eines fachlichen Feldes“ 48 gesehen. 5.3.1 Untersuchungsablauf Die Untersuchung der sozialen Akzeptanz von nachhaltigen Wärmeversor‐ gungssystemen mit solarthermischen saisonalen Wärmespeichern folgte zur Sicherstellung der wissenschaftlichen Fundierung einem festgelegten Untersu‐ chungs- und Forschungsablauf. 49 Dieser beinhaltet folgende Schritte: 1. Identifikation des wissenschaftlichen Problems und Überführung in eine 1. wissenschaftliche Fragestellung, 2. Begründung mit sozialwissenschaftlichen Befunden, 50 2. 3. Auswahl der Methode, 3. 4. Entwicklung der Erhebungsinstrumente und Aufbau der Untersuchungs‐ 4. kategorien im Rahmen der Entwicklung des Interviewleitfadens, 5. Auswahlverfahren und Festlegung der Stichprobe, 5. 6. Durchführung der Untersuchung mittels der Kontaktaufnahme und 6. Durchführung der Interviews, 7. Datenanalyse und Ergebniszusammenstellung durch die qualitative Aus‐ 7. wertung der Daten. Durch die vorangegangene Bearbeitung der technischen und wirtschaftlichen Un‐ tersuchung des Systems konnte das wissenschaftliche Problem, die Untersuchung der Vorteilhaftigkeit nachhaltiger Wärmeversorgungssysteme, bereits frühzeitig eingegrenzt und ein darauf aufbauender Interviewleitfaden erstellt werden. Die kommunikationswissenschaftlichen Erklärungsmodelle stützen den Interviewleit‐ faden und ermöglichen eine Kategorisierung der Fragstellungen. Der Interviewleit‐ faden ermöglicht dabei ein strukturiertes aber gleichzeitig flexibles und offenes Vor‐ gehen, welches das Untersuchungsziel optimal unterstützt. 51 5.3.2 Stichprobe Auf Grund des begrenzten Umfanges dieser Arbeit sollten die Experteninter‐ views ausschließlich mit Entscheidungsträgern von kommunalen und privat‐ 211 5.3 Methodik <?page no="212"?> 52 Definition der geografischen Ebenen: Großstadt mindestens 100.000 Einwohner, Mittel‐ stadt mindestens 20.000 Einwohner, Kleinstadt mindestens 5.000 Einwohner. wirtschaftlichen sächsischen Wohnungsgesellschaften sowie Genossenschaften durchgeführt werden. Für eine weiterführende umfassende Untersuchung sollten weitere Treiber und Stakeholder, wie zum Beispiel andere Gebäudeei‐ gentümer, Mieter oder politische Institutionen befragt werden. Dies konnte im Rahmen dieser Arbeit nicht durchgeführt werden, da dies den inhaltlichen Rahmen übersteigen würde. Zur Gewinnung der Interviewpartner wurde eine Internetrecherche durchgeführt, welche potenzielle Unternehmen in Sachsen ermitteln sollte. Durch dieses Vorgehen konnten zunächst 15 Unternehmen als prioritär ermittelt werden. Die Unternehmen wurden zunächst mit einem An‐ schreiben auf postalischem Wege angeschrieben, welches im Auftrag des Boysen-TU Dresden-Graduiertenkollegs verschickt wurde. In diesem An‐ schreiben wurde das Forschungsvorhaben kurz dargestellt, sowie einige orga‐ nisatorische Randbedingungen beschrieben. Es wurde auf eine zeitnahe telefo‐ nische Zweitkontaktaufnahme hingewiesen. Im Telefongespräch wurden die fachlichen und organisatorischen Faktoren erneut erläutert. Insbesondere wurde auf die Anonymität der Daten und den zeitlichen Umfang der Befragung von circa einer Stunde und die spätere Zurverfügungstellung der Daten hinge‐ wiesen. Mittels dieses Vorgehens konnten von 15 Unternehmen zwei für ein Interview gewonnen werden. Die Bereitschaft zur Teilnahme war sehr gering. Dies hatte unterschiedliche Gründe. Zum Teil waren keine zeitlichen Kapazi‐ täten frei, andererseits war das Interesse oder die Motivation nicht vorhanden. Auf Grund der schlechten Erfolgsquote wurden in einer zweiten Runde wei‐ tere Unternehmen angeschrieben. Dabei wurde das Vorgehen zur Kontaktauf‐ nahme verändert. Die Anschreiben wurden per E-Mail versendet und am nächsten Tag wurden die Unternehmen per Telefon kontaktiert. Die Auswahl lag auch in der zweiten Runde bei kommunalen und privatwirtschaftlichen Wohnungsbaugesellschaften sowie Wohnungsbaugenossenschaften. Darüber hinaus wurde eine breitere geografische Streuung angestrebt, da diese weitere Aussagen zu Korrelationen der Mieterstrukturen erlauben könnten. Zusätzlich wurde das Bundesland Sachsen-Anhalt in die Untersuchung integriert. Mit diesem Vorgehen wurden von sieben kontaktierten Unternehmen drei Inter‐ viewpartner gewonnen. Insgesamt konnten somit fünf Experteninterviews durchgeführt werden. Ta‐ belle 5-2 zeigt die Verteilung der Unternehmensstruktur auf geografischer Ebene. 52 212 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="213"?> 53 Vgl. Meyen et al. 2011, S. 85-86 Großstädti‐ scher Raum Mittelstädti‐ scher Raum Kleinstädti‐ scher Raum Ländlicher Raum Kommunale Gesellschaft X X Privatwirt‐ schaftliche Ge‐ sellschaft X Genossen‐ schaft X X Tabelle 5-2: Übersicht Stichprobe Expertenbefragung Bei der Auswertung der Interviews zeigte sich bereits eine Datensättigung nach fünf Interviews. Durch weitere Befragungen wären wenig neue Erkenntnisse hinzugekommen. Bereits bei den wenigen, jedoch geografisch und unterneh‐ mensstrukturell sehr unterschiedlichen Befragten zeigten sich ähnliche Ant‐ worten. Es kann also davon ausgegangen werden, dass die Anzahl der Inter‐ views für die Fragstellung dieser Arbeit ausreichend ist. 5.3.3 Durchführung der Untersuchung Experteninterviews auf Basis eines Interviewleitfadens können telefonisch, per‐ sönlich oder durch die schriftliche Übermittlung des Leitfadens durchgeführt werden. 53 Die schriftliche Übermittlung des Leitfadens ermöglicht eine zeitliche Flexibilität des Befragten. Jedoch ist in dieser Variante damit zu rechnen, dass der Fokus nicht auf dem Leitfaden liegt und somit kürzere Antworten entstehen. Hinzu kommt, dass keine Möglichkeit zur Rückfrage besteht. Telefonische In‐ terviews ermöglichen die Durchführung der Untersuchung unabhängig von geografischen Entfernungen. Da diese im Rahmen dieser Arbeit gering waren, wurde auf telefonische Interviews verzichtet. Die Experteninterviews wurden somit als persönliche face-to-face Befra‐ gungen durchgeführt. Dies ist zwar aufwändiger als die beiden anderen Vorge‐ hensweisen, führt jedoch zu exakteren Ergebnissen, da die Aufmerksamkeit des Befragten während des Interviews größer ist. Grundlage der Methode bildete ein Interviewleitfaden. Die Interviews wurden mit einem Audiorekorder auf‐ gezeichnet und im Anschluss vollständig transkribiert. Da eine qualitative Aus‐ 213 5.3 Methodik <?page no="214"?> 54 „Leitfragen charakterisieren das Wissen, das beschafft werden muss, um die Forschungs‐ frage zu beantworten.“ Gläser und Laudel 2010, S. 91 55 Der Interviewleitfaden kann in Anlage 1 nachgelesen werden. 56 Vgl. Mayring 2008, S. 100-101 wertung der Befragung erfolgen sollte, stellte sich dies als das geeignete Vor‐ gehen dar. Die Interviews wurden mit einer kurzen Vorstellung der eigenen Person und des Forschungsvorhabens eingeleitet. Es wurde im Rahmen der Datensicherheit die Anonymität zugesichert und die Aufzeichnung der Daten durch eine Ein‐ willigungserklärung bestätigt. Die Durchführung der Interviews dauerte zwi‐ schen 40 bis 80 Minuten. Die Schwankungen kommen insbesondere durch die qualitativen und zum Teil narrativen Fragen sowie den Umfang der Beantwor‐ tung zustande. 5.3.4 Kategorien des Interviewleitfadens In Anlehnung an die bisherigen Untersuchungen und dem Ziel der gesamten Ar‐ beit wurde ein Interviewleitfaden entwickelt, welcher vier Kategorien beinhaltet. Es ist für die weitere Untersuchung hilfreich, Leitfragen für die Untersuchung im Rahmen des Interviewleitfadens festzulegen. 54 Die Fragen im Interviewleitfaden wurden sowohl narrativ, das heißt offen, als auch standardisiert, das heißt mit Aus‐ wahlmöglichkeiten, gestellt. Dieses Vorgehen erlaubte ein breiteres Spektrum für die Auswertung. Durch die quantitativen Fragen wird eine Objektivität erreicht. Andererseits führen die offenen Fragen zu neuen Erkenntnissen und weiterfüh‐ renden Einschätzungen der Experten. Allen Interviewpartnern wurde der gleiche Interviewleitfaden vorgelegt. 55 Das Kategoriensystem erlaubt eine detaillierte und inhaltlich spezifische Auswertung. Die einzelnen Kategorien wurden auf Basis des Abschnitts 5.2 theoriegeleitet und auf die Forschungsfrage bezogen entwickelt. 56 Den sachbezogenen Fragen in den vier Kategorien waren Fragen zur Person und der Stellung im Unternehmen vorangestellt. Kategorie 1: Sanierungsmaßnahmen Gebäude In der ersten Kategorie über die Sanierungstätigkeiten des Unternehmens sollten gezielt Erfahrungen zu Maßnahmen, welche die allgemeine Sanierungs‐ tätigkeit verstärken könnten und sich daraus ergebenden Herausforderungen ermittelt werden. Zusätzlich zu diesen allgemeinen Fragen wurde auf die Sa‐ nierungstätigkeit des Unternehmens, zum Beispiel durch die Sanierungsrate und Sanierungshemmnisse, eingegangen. 214 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="215"?> 57 Siehe dazu Glossar 58 Vgl. Mayring 2008, S. 89-91 59 Vgl. Meyen et al. 2011, S. 115-116 Kategorie 2: Dezentrale und nachhaltige Wärmeversorgung In der zweiten Kategorie wurde zunächst nach den persönlich wahrgenom‐ menen Perspektiven und dem Einsatz einer dezentralen Wärmeversorgung 57 im Unternehmen gefragt. Im zweiten Schritt wurde der Fokus auf die dezentrale Versorgung mit saisonalen Wärmespeichern gelegt. Dabei behandelten die Fragen den Kenntnisstand und eine resultierende Bewertung des Systems. Kategorie 3: Nutzerzufriedenheit Die dritte Kategorie behandelte die gemessene oder wahrgenommene Nutzer‐ zufriedenheit nach Sanierungsmaßnahmen oder der Einführung neuer Versor‐ gungssysteme. Die Fragen konzentrierten sich auf das Feedback der Mieter. Kategorie 4: Entwicklung der Energieeffizienz und Marketing In der letzten Kategorie wurde detaillierter auf die Entwicklung von Effizienz‐ maßnahmen und deren Einfluss auf die Vermarktung eingegangen. Schwer‐ punkte hierbei waren der Einfluss auf das Marketingkonzept, Nachfragestatis‐ tiken und Problem sowie Wünsche der Unternehmen aus den politischen Bestrebungen zur Sanierung respektive dem Einsatz von erneuerbaren Ener‐ gien. Abschließend wurde dem Interviewpartner die Möglichkeit für Rückfragen oder weitere Anmerkungen gegeben. 5.3.5 Auswertung der Untersuchung Im Anschluss an die Interviews wurden diese in Microsoft Word transkribiert. Die Transkription erfolgte dabei als wörtliche Transkription mit einer weitge‐ henden Übertragung in das normale Schriftdeutsch. Orts- und Personennamen wurden im Sinne der Anonymität aus den Interviews gestrichen. Dieses reduk‐ tive Vorgehen ermöglicht eine leichtere Verständlichkeit und ist dem Untersu‐ chungsziel, der inhaltlichen Fragestellung und der Überprüfung der Theorien, angemessen. 58 Die Transkription der Interviews lässt eine detaillierte Auswer‐ tung zu. Trotzdem muss darauf hingewiesen werden, dass mit dieser Methodik immer Verluste an Informationen verbunden sind. 59 Die Analyse von Experteninterviews kann abhängig vom Untersuchungsziel qualitativ oder quantitativ erfolgen. Bei der quantitativen Bewertung werden 215 5.3 Methodik <?page no="216"?> 60 Vgl. Bortz und Döring 2006, S. 296 61 Vgl. Mayring 2008, S. 99 62 Vgl. Mayring 2008, S. 114-121 63 „Die technischen Möglichkeiten in der Kellerebene, das heißt Steuerung [sind] noch nicht völlig ausgereizt.“ Interview 1 die Messwerte statistisch ausgewertet. Eine qualitative Verarbeitung wird durch die Verbalisierung der erhobenen Daten durchgeführt. Die Resultate können dabei interpretiert werden. 60 Auf Basis der Zielstellung der Akzeptanzuntersu‐ chung erfolgt die Auswertung der Ergebnisse qualitativ auf Grundlage des In‐ terviewleitfadens und der damit verbundenen deskriptiven Kategorien zur Klas‐ sifikation. 61 Es wird eine qualitative Inhaltsanalyse durchgeführt, welche die erhobenen Daten zunächst systematisch analysiert, strukturiert und zusam‐ menfasst. Abschließend wird das gesamte Kategoriensystem im Hinblick auf die zu Grunde gelegten Theorien und die zentrale Forschungsfrage interpretiert. 62 5.4 Ergebnisse Die Experteninterviews können im Rahmen dieser Arbeit als Pilotstudie für die Akzeptanz von saisonalen Wärmespeichern und der dezentralen, nachhaltigen Wärmeversorgung gesehen werden. Die Auswertung der Interviews in Bezug auf die vier Untersuchungskategorien verdeutlichte einen Konsens, zeigte je‐ doch ebenso viele Unterschiede hinsichtlich der Beweggründe auf. 5.4.1 Kategorie 1: Sanierungsmaßnahmen Gebäude Die Interviewpartner schätzten die Sanierungsrate in Deutschland unterschied‐ lich ein. Die Sanierungsrate wird einerseits grundsätzlich als zu niedrig be‐ schrieben, andererseits muss eine Abstufung auf Basis lokaler Rahmenbedin‐ gungen durchgeführt werden. Die Gründe dafür liegen zum einen bei den geringen finanziellen Mitteln der Wohnungswirtschaft und den hohen An‐ spruchsvoraussetzungen bei Fördermitteln. Hinzu kommt, dass ein Interview‐ partner die Potenziale bei Dämmmaßnahmen als überschätzt und bei der Wär‐ metechnik, welche in Fachkreisen und medial weniger Beachtung finden, als unterschätzt bewertet. 63 Lokale Unterschiede ergeben sich demnach in den neuen und alten Bundesländern. Als ein Grund dafür wurde genannt, dass der Anspruch an die Wohnungen in den neuen Bundesländern höher ist, da die Nachfrage nach Wohnraum geringer ist. Hinzu kommt, dass in den 1990er Jahren viele Fördermittel für die Sanierung der Gebäude aufgewendet wurden. 216 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="217"?> 64 „[…] Wohnungsunternehmen müssen steuerlich entlastet werden und aber auch Zu‐ schüsse erhalten, die eben nicht an einen großen Rattenschwanz gebunden sind mit Auflagen.“ Interview 4 65 „[…] es muss bezahlbarer Wohnraum da sein, aber wenn ich energetisch saniere, ist natürlich Kosten-Nutzen erstmal ein ganz anderes Verhältnis.“ Interview 4 66 „Durchsetzbar rechtlich sind sie [die Modernisierungsumlagen] hier natürlich auch, aber dann wird mit dem Möbelwagen abgestimmt und insofern sind sie hier am Markt nicht platzierbar, komplette Umlagen, das heißt Sie müssen schauen, was Sie überhaupt umlegen können…“ Interview 2 67 „Dann haben wir im Landkreis […] den Fachkräftemangel, die Altersstruktur, das spie‐ gelt sich alles wieder in den Angeboten, ob man überhaupt noch Angebote bekommt und dann natürlich auch in den Preisen.“ Interview 3 68 „Viele sind damit […] eigentlich nicht in der Lage, die Wohnung effektiv zu nutzen, logisch zu nutzen und so zu nutzen, dass man den tatsächlichen Gewinn damit raus holen soll.“ Interview 5 Um die Sanierungstätigkeit zu erhöhen, wurden von allen Interviewpartnern Fördermöglichkeiten genannt. Jedoch beschrieben alle die Anforderungen und den bürokratischen Aufwand von Fördermittelanträgen momentan als zu hoch. Sie würden sich einfache und pragmatische Lösungen wünschen, welche in kleinen Gesellschaften oder Genossenschaften mit wenigen Mitarbeiten um‐ setzbar sind. Die zum Teil hohen Auflagen, welche mit den Zuschüssen und Förderungen verbunden sind, demotivieren die Unternehmen. 64 Darüber hinaus betonten alle Unternehmen die wirtschaftliche Abwägung. Der Konflikt zwi‐ schen der Schaffung von bezahlbarem Wohnraum und der Sanierung mit stei‐ genden Mietkosten oder geänderten Kosten-Nutzen-Verhältnissen ist dabei zu berücksichtigen. 65 In den Bereich der wirtschaftlichen Abwägung fallen die bes‐ sere Umsetzung oder die Entlastung der Wohnungswirtschaft durch steuerliche Anreize. Eine Erhöhung der Modernisierungsumlage kann nicht in jeder Region umgesetzt werden. 66 Ein Unternehmen in einer Kleinstadt stellte jedoch fest, dass die eigene Sanierungstätigkeit durch den Fachkräftemangel und der der‐ zeitigen sehr guten Auftragslage im Baugewerbe gebremst wird. 67 Aus den genannten Maßnahmen für eine verstärkte Sanierungstätigkeit er‐ geben sich die größten Herausforderungen für die Unternehmen. Dabei lässt sich feststellen, dass die Gründe in den unterschiedlichen geografischen Ge‐ bieten voneinander abweichen. In der großstädtischen Genossenschaft wurde das Zusammenspiel von den Mietern und den Vermietern als Schwerpunkt ge‐ nannt. Dabei ist festgestellt wurden, dass die Mieter mehr einbezogen werden müssen, um neue technische Anlagen optimal zu nutzen. 68 Hierfür wären mehr Informationen für die Mieter und Schulungen der Vermieter notwendig. In der mittelstädtischen kommunalen Genossenschaft erschweren die finanziellen Hürden und die nicht umsetzbaren, zum Teil zu hohen gesetzlichen Anforde‐ 217 5.4 Ergebnisse <?page no="218"?> 69 „An der Fassade sind wir mit Sicherheit in Bereichen, in denen wir schon zu viel ma‐ chen.“ Interview 2 70 „Man scheitert schon an der ersten Stufe, weil man eben neben seinem normalen Ar‐ beitsalltag gar nicht die Zeit hat und auch nicht die Nerven hat sich durch das dreißig‐ seitige Handbuch zu kämpfen, um dann den fünfzigseitigen Antrag auszufüllen, über‐ spitzt gesagt.“ Interview 4 71 „Wo wir aber mit einer sanierten Anlage schon denken, die saniert zu haben, fängt es in fünf bis sechs Jahren schon wieder an. Da ist eine Dynamik drin.“ Interview 5 72 „Ich muss in jedem Fall […] die Nutzerbedürfnisse mit berücksichtigen.“ Interview 5 rungen auf Grund der baulichen Voraussetzungen im Bestand die Sanierungs‐ tätigkeiten. 69 In der kleinstädtischen Genossenschaft werden weniger die finan‐ ziellen Gründe, sondern die fehlenden Fachunternehmen und die komplizierte Förderungsbeantragung genannt. Die damit verbundene Bürokratie ist in kleinen Gesellschaften in ländlichen Regionen die größte Herausforderung. Ins‐ besondere in Bezug auf Fördermittelanträge ist dies zu verzeichnen. 70 Hier stellt zusätzlich der Mieter, auf Grund der Altersstruktur, eine Herausforderung dar. Die meist älteren Mieter lehnen Veränderungen häufiger ab oder verstehen diese nicht. Im eigenen Bestand sahen sich alle Unternehmen bezüglich der sanierten Gebäude als sehr gut aufgestellt. Jedoch zeichnete sich ab, dass sanierte Gebäude nur schwer definiert werden können. So sind Gebäude zum Teil in den 1990er Jahren saniert wurden. Die technische Entwicklung im Bereich der Energieef‐ fizienz weist jedoch eine starke Dynamik auf, welche von der Wohnungswirt‐ schaft auf Grund verschiedener Schwierigkeiten nicht in dem gewünschten Maße umgesetzt werden kann. 71 Alle Unternehmen führten Arbeiten im Bereich der Fassadendämmung, der Dachdämmung und des Fensteraustausches durch. Hinzu kamen zum Teil Umstrukturierungen und Modernisierungen der Hei‐ zungsanlagen. Im Allgemeinen wurden Sanierungsmaßnahmen dann durchge‐ führt, wenn sich Synergieeffekte ergaben, zum Beispiel durch die Beseitigung vorhandener Schäden oder sowieso notwendige Maßnahmen. Geplante Rück‐ baumaßnahmen, finanzielle und personelle Ressourcen oder der Mangel an Fachkräften verhindern die Sanierung von Gebäuden. Darüber hinaus müssen lokale Gegebenheiten der Gebäude einbezogen werden, welche nicht alle Sa‐ nierungsmaßnahmen zulassen. Die Mieter wurden ebenfalls als Grund genannt, welcher berücksichtigt werden muss. 72 Durch Sanierungsmaßnahmen würde der Mietpreis ansteigen. Diese Steigerung ist nicht in allen Regionen oder Be‐ trachtungsfällen und insbesondere bei kommunalen Wohnungen erwünscht. 218 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="219"?> 73 „Das kann ich eben auch in diesem Sinne nicht unterstützen, dass ich sagen würde, unsere Mieter würden davon profitieren oder wir haben unterm Strich so viele Ein‐ sparungen, dass wir es umsetzen würden.“ Interview 4 74 „[…] und dann die ganzen Prozesse hochhalten. Das ist sicherlich nicht eine Aufgabe, das sehen wir zumindest per heute, von einer Wohnungsgesellschaft.“ Interview 1 75 „[…] aber die Speicherung ist natürlich enorm aufwändig und da ist viel Technik, die dann funktionieren muss.“ Interview 2 5.4.2 Kategorie 2: Dezentrale und nachhaltige Wärmeversorgung Dezentrale Versorgungssysteme wurden von fast allen Unternehmen, mit Aus‐ nahme der Wohnungsgesellschaft im ländlichen Raum, als positiv und zukunfts‐ weisend für das eigene Unternehmen angesehen. Bei kleinen Gesellschaften wird kein Nutzen festgestellt, da ein schlechteres Kosten-Nutzen-Verhältnis, begründet auf ein sparsames und älteres Mieterklientel, vermutet wird. 73 Per‐ spektiven für dezentrale Versorgungsanlagen werden insbesondere in der Quar‐ tierslösung gesehen. Der Einsatz von regenerativen Energien sowie Strom und Gas wird angenommen. Jedoch müssen die Systeme an die lokalen Gegeben‐ heiten angepasst werden, damit ein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis erzielt wird. Während für ein Unternehmen ein dezentrales System mit Gas geringeren Aufwand bedeutet und somit positiv gesehen wird, findet ein anderes Unter‐ nehmen die Verknüpfung von dem dezentralen System, dem Gebäude und dem Nutzerverbrauch entscheidend. Dabei muss auf die optimale Auslegung aufein‐ ander geachtet werden. Dezentrale Systeme werden in vier von fünf Unternehmen in unterschiedli‐ chen Ausprägungen angewendet. Dabei werden bivalente Unterstützungsan‐ lagen mit Wärmepumpen, Blockheizkraftwerke (BHKW-Anlagen) und dezen‐ trale Gasbrennwertkessel genutzt. BHWK-Anlagen werden im Eigenbetrieb und über Contractingverträge betrieben. Schwierigkeiten ergeben sich aus dem Energiewirtschaftsrecht, welches es Gesellschaften erschwert, die Anlagen zu betreiben. 74 Darüber hinaus muss für jedes Gebiet die Wirtschaftlichkeit und Eignung geprüft werden. Allen Unternehmen waren saisonale Wärmespeicher und deren Funktions‐ weise aus der Fachliteratur oder dem persönlichen Umfeld bekannt. Keine Ge‐ sellschaft oder Genossenschaft hat diese in ihrem Portfolio. In den Interviews waren alle dem System gegenüber sehr positiv eingestellt und interessiert. Die größten Hemmnisse wurden bei der Wirtschaftlichkeit, dem Aufwand und der technischen Optimierung und Verknüpfung mit den Gebäuden gesehen. 75 In Mittel- und Kleinstädten sowie dem ländlichen Gebiet wurde die Wirtschaft‐ lichkeit bezweifelt. In großstädtischen Unternehmen ist neben dem wirtschaft‐ lichen Betrieb auch die technische Optimierung von großer Bedeutung. So sollte 219 5.4 Ergebnisse <?page no="220"?> 76 „Wenn die Wirtschaftlichkeit gegeben ist und wenn das Nutzerklientel dazu passt und das Gebäude dazu passt mit den geringen spezifischen Leistungen, die da notwendig sind, wenn das gut gedämmt ist das Objekt, dann kann das schon eine sehr interessante Sache sein.“ Interview 5 77 „Ich kann also ein gutes Modell mit dem anderen Modell nicht verdrängen. […] Es muss also die Wirtschaftlichkeit auch im groben Rahmen gesehen werden.“ Interview 5 78 „[…] jeder macht sein eigenes Süppchen und es gibt kein gemeinsames Ziel. Wir müssen einen gemeinsamen Plan für die Zukunft aufstellen, dass alle Firmen überleben können.“ Interview 3 79 „Es gibt sicherlich schon den ein oder anderen, in Bezug auf Solarstromanlagen, die dann mal nachfragen, was passiert denn damit.“ Interview 1 80 „Letztendlich ist es wichtig, stimmt das im Geldbeutel ja oder nein.“ Interview 1, „Der Strom kommt aus der Steckdose. So ist es mit der Wärme und dem Warmwasser auch und der sollte nach Möglichkeit nicht viel kosten.“ Interview 2 die spezifische Auslegung und Leistung des Gebäudes sowie das Nutzerver‐ halten und ein langer Nutzungszeitraum berücksichtigt werden. 76 Hinzu kommen steuerliche Bedingungen sowie Eigentumsrechte, welche hinterfragt worden. Im Allgemeinen beurteilen alle befragten Unternehmen die dezentrale Ver‐ sorgung von Wohngebäuden, unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit und der Versorgungssicherheit, als positiv. Zukünftig bestehen Chancen vor allem in dem Mix der unterschiedlichen Systeme, welche auf den jeweiligen Standort angepasst sein müssen. Die Konkurrenz der unterschiedlichen Anlagen untereinander muss dabei berücksichtigt werden, so dass die Wärmeversorgung eine projektspezifische Entscheidung ist. 77 Dezentralität bietet den Unter‐ nehmen Unabhängigkeit von lokalen Versorgungsunternehmen. Die geringere Anzahl an Akteuren bedeutet in diesem Sinne ebenfalls eine erhöhte Flexibilität, welche bei zentralen Systemen nicht immer gegeben ist. 78 Bei kleinen Gesell‐ schaften sind jedoch Probleme anzunehmen, wie zum Beispiel die zusätzlichen Kosten und der Mehraufwand, welche durch die knappen Ressourcen des All‐ tagsgeschäftes nicht bewältigt werden können. 5.4.3 Kategorie 3: Nutzerzufriedenheit Rückmeldungen zur Nutzerzufriedenheit nach Sanierungsmaßnahmen erfolgen in allen Unternehmen nur selten. Meist handelt es sich dabei um negatives Feedback. Nur vereinzelt lassen sich Rückfragen zum System feststellen. 79 Viele Unternehmen bestätigten, dass das Interesse der Mieter sehr gering ist und der Fokus auf der Wirtschaftlichkeit liegt. 80 Es wäre keine Bereitschaft der Mieter für Mehrzahlungen in Folge eines nachhaltigen Systems zu erwarten. Die beiden Genossenschaften zeigen in ihren Antworten jedoch, dass in diesem Konzept 220 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="221"?> 81 „Aber wir als Genossenschaft, in unserem Modell, wir sind viel enger miteinander ver‐ bunden.“ Interview 5 82 „[…] der Nutzer würde in jedem Fall wählen, wenn er entsprechend wählen könnte und die Situation dann dementsprechend wäre.“ Interview 5 83 „Die Leute sparen, aber nicht um des Energiewillens, nach meinem Eindruck.“ Interview 2 84 „Aber das Bewusstsein, das muss langsam wachsen. Aber das ist wiederum auch eine Auf‐ gabe der Politik. […] Gut, ich meine aktuell, wenn man das Beispiel nimmt, dass eben keine Trinkhalme mehr benutzt werden sollen. Das sind so kleine Sachen, die durch die Medien bei den Leuten ankommen. So was müsste es eben auch im Wohnungsbereich geben. So eine Knallerinformation, wo sich jeder maßlos drüber aufregt. Aber es bleibt im Kopf hängen.“ Interview 4 85 „Ja, Preis und wie immer bei Immobilien Lage, Lage, Lage, Umfeld stimmt, Infrastruktur und solche Dinge sind wichtiger als wieviel Energie verbrauche ich da.“ Interview 3, „Da wird geguckt, ob die Wohnung in Ordnung ist, ob sie mir passt, ob die Zimmeran‐ zahl stimmt, ob alles andere Drumherum passt, was ich mir von einer Wohnung erwarte. der Kontakt zu den Mietern größer ist und somit weniger negatives Feedback gegeben wird. Ein Interviewpartner merkte die Zeitverzögerung zwischen der Durchführung von Maßnahmen und der Abrechnung an. Dadurch entwickelt sich kaum Bewusstsein für die Vorteile von energieeffizienten Sanierungsmaß‐ nahmen. Der notwendige enge Kontakt von Mieter und Vermieter wurde an‐ gemerkt, welcher die Nutzerzufriedenheit steigern kann. 81 5.4.4 Kategorie 4: Entwicklung der Energieeffizienz und Marketing Im Gegensatz zu anderen Bereichen des Alltags, in denen das Bewusstsein der Ge‐ sellschaft für Nachhaltigkeit und Energieeffizienz in den letzten Jahren gestiegen ist, lässt sich laut Aussagen der Interviewpartner diese Entwicklung im Wohnungs‐ bereich kaum feststellen. In Bezug auf die Gründe muss jedoch auf Basis der geo‐ grafischen Lage differenziert werden. In Großstädten und Ballungszentren wird der derzeitige Wohnraummangel als ein Hauptgrund genannt. Die Nachfrage nach ef‐ fizientem Wohnraum steht hinter dem knappen Angebot an Wohnungen und den hohen Mietkosten zurück. 82 In kleineren Städten, insbesondere bei kommunalen Vermietern, wird Wohnen von den Mietern häufiger als Dienstleistung wahrge‐ nommen, bei dem finanzielle Anreize vor ökologischen oder nachhaltigen Gründen stehen. 83 Von einem Interviewpartner wurde darauf hingewiesen, dass es eine Auf‐ gabe der Politik und auch der Medien wäre, in diesem Bereich mehr Bewusstsein in der Gesellschaft zu schaffen. 84 Bei der Vermietung der Wohnungen spielt die Energieeffizienz oder die Nach‐ haltigkeit der Gebäude nur eine untergeordnete Rolle. Vorrangig sind der Miet‐ preis, die Lage und die Ausstattung der Wohnung. 85 Der Energieausweis, wel‐ cher bei der Vermietung verpflichtend vorgelegt werden muss, ist für potenzielle 221 5.4 Ergebnisse <?page no="222"?> Dann wird geguckt, was kostet sie mich insgesamt und wie sich das zusammensetzt […], ist dann im Allgemeinen egal.“ Interview 2 86 „Insbesondere jüngere Mieter, die schon Wert darauf legen, mit Kind und mit einem hohen Warmwasserverbrauch, die sind dann schon interessiert, dass sie eine hocheffi‐ ziente Wohnung bekommen.“ Interview 5 87 „Aber in jedem Falle, da wo letzten Endes die Mieter eine Energieeffizienz haben, da wird die Wohnung längerfristig am Markt bleiben können. […] Also wer langfristig denkt, wer nachhaltig denkt, ich glaube, der ist richtig strukturiert, energieeffizient zu bauen, sofort. Das ist insgesamt ein langfristig wirtschaftlich besserer Ansatz.“ Interview 5 88 „Was wir mal gemacht haben mit Solarstrom, das haben wir mal gemacht. Aber gehen Sie nicht davon aus, dass wir damit 500 Wohnungen vermieten können über solche Kampagnen. Letztendlich ist es eine Preisfrage und die Warmmiete muss stimmen.“ Interview 1 89 „Und in der Bewerbung […] bringen wir dann auch bewusst diese besondere Effizienz dann mit zum Tragen. In dem Gespräch entstehen dann meinetwegen Überlegungen der Mieter. Der wägt ab, für und wider, was ich jetzt bei dem einen oder anderen Objekt, sich vergleichsweise besser darstellen könnte für ihn. Und da sind wir natürlich gut aufgestellt, dann zu sagen, das Objekt ist natürlich energetisch in der und der Situation und Sie könnten davon ausgehen gegebenüber einem anderen Objekt, dass es vielleicht etwas besser steht.“ Interview 5 90 „Im privaten Bereich, wenn ich mir vorstelle ich möchte ein Haus bauen, da gehe ich heute ganz anders ran, mit anderen Kriterien. Langfristig gesehen. Ich denke nicht mehr so kurz- und mittelfristig, sondern ich gucke wirklich langfristig, wie kann ich ein‐ sparen, was habe ich für Möglichkeiten von erneuerbarer Energie, auch Solarstrom.“ Interview 4 Mieter wenig interessant und wird kaum nachgefragt. Lediglich im großstädti‐ schen Raum und bei der Vermietung an junge Leute, wird häufiger nach der Energieeffizienz der Wohnungen gefragt. 86 Dabei wies der Interviewpartner darauf hin, dass energieeffizientes Bauen zusätzliche positive Effekte für den Vermieter bringt. Durch die höhere Nutzerzufriedenheit sinken der Nutzer‐ wechsel und somit die Kosten und der Aufwand für den Vermieter. 87 Auf Grundlage der geringen Nachfrage der Mieter werden die Energieeffi‐ zienz und die Nachhaltigkeit von Gebäuden im Marketingkonzept der Unter‐ nehmen nicht hervorgehoben. Verpflichtende Angaben wie beispielweise der Energieausweis werden angepriesen, jedoch ist vorrangig der bezahlbare Wohn‐ raum entscheidend. In einem Unternehmen wurde die Nachhaltigkeit des Ob‐ jektes einmal in das Vermietungskonzept eingefügt. Dies brachte jedoch nicht den gewünschten Erfolg. 88 Dennoch wurde erwähnt, dass bei Vermietungsge‐ sprächen auf die Energieeffizienz der Wohnung explizit hingewiesen wird, da dies einen Vorteil für die Wohnung darstellt. 89 Ein Wandel zu höheren energetischen Gebäudestandards lässt sich gemäß der Interview-partner verstärkt im privaten Bereich feststellen, beispielsweise bei dem Bau des eigenen Einfamilienhauses. 90 Diese Entwicklung ist jedoch im 222 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="223"?> 91 „Wandel gibt es. Es gibt einen Wandel über den Geldbeutel. Maßnahmen müssen Aufmerk‐ samkeit erregen, dass man dort Energie sparen kann und damit Geld.“ Interview 2 92 „Es ist schon die Frage zu stellen, in welche Richtung überhaupt die Wärmewende gehen soll. So als Grundleitfaden. Das ist mir noch nicht so richtig klar, ob es in Deutschland jemanden gibt, der einen richtigen Plan hat, wie sowas aussehen kann.“ Interview 1 93 „Und da darf eben drittens auch kein Zwang dahinter stehen. Das muss für jeden ir‐ gendwo eine Freiwilligkeit sein und ich muss für jeden einen wirtschaftlichen Anreiz schaffen, wo aber Kosten und Nutzen nachher in einem ausgewogenen Verhältnis stehen. Ich kann eben nicht zwanghaft versuchen, Umweltpolitik auf Teufel komm raus umzusetzen. Das geht eben nicht. Man muss wirklich demjenigen selber die Möglich‐ keiten lassen, was passt technisch zu mir, was passt wirtschaftlich zu mir, was kann ich mit meinen einzelnen Klimaschutzzielen, die ich habe für mich selber umsetzen.“ In‐ terview 4 94 „Grundlegendes Herangehen an ein Objekt, was ich jetzt grundhaft neu sanieren würde, da würde ich natürlich klar sagen, dass ich versuchen würde in jedem Falle viele Energien, die mir von der Sonne geschenkt werden, also regenerative Energien entsprechend, würde ich also versuchen mit einzubinden, weil eigentlich das die Zukunft wäre. […] Aber, es muss auf ein einzelnes Objekt eine wirtschaftliche Überprüfung stattfinden, welche Mög‐ lichkeit nach dem Bedienen des Objekts eigentlich möglich ist.“ Interview 5 Mietwohnungsbau noch nicht zu verzeichnen. Dies wird durch die angespannte Lage am Wohnungsmarkt verstärkt. Allerdings ist das Interesse über die letzten Jahre geringfügig gestiegen. Die Motivation dahinter wird eher bei finanziellen als bei nachhaltigen Gründen vermutet. 91 Dessen ungeachtet wird von mehreren Interviewten festgehalten, dass der Trend sich zukünftig, insbesondere durch neue Technik und die Digitalisierung, verstärken wird. Grundsätzlich ergeben sich aus der Entwicklung von energetisch optimierten Gebäuden und dem Einsatz von erneuerbaren Energien verschiedene Wünsche und Probleme für die Interviewpartner. Einem Interviewten fehlte es an einer klaren Struktur für die Energiewende und somit einer fehlenden Richtungsent‐ scheidung der Politik. 92 Grundsätzlich sollte Energie dort erzeugt werden, wo sie verbraucht wird. Weiterhin wurden die hohen Anforderungen kritisch hin‐ terfragt. Zum Teil sind die Maßgaben nicht sinnvoll an allen Standorten umzu‐ setzen. Es wird mehr Freiwilligkeit bei den Maßnahmen gewünscht, so dass Investoren auf Basis der technischen, wirtschaftlichen und baulichen Rahmen‐ bedingungen entscheiden können. 93 Darüber hinaus lässt sich dadurch nur schwer eine wirtschaftliche Vorteilhaftigkeit der Bautätigkeiten erzielen. Da‐ gegen wird von einem anderen Interviewpartner angeregt, eine Mindestqualität bei Sanierungen festzulegen, jedoch unter der Maßgabe der Wirtschaftlichkeit. So sollten bei Neusanierungen immer regenerative Energien einbezogen werden, unter der Bedingung der ökonomischen und technischen Prüfung des Einzelobjektes und der Anpassung des gesamten Anlagenkonzeptes. 94 Das Kosten-Nutzen-Verhältnis ist im Mietwohnungsbau zum Teil nicht mehr ge‐ 223 5.4 Ergebnisse <?page no="224"?> 95 „Das hat alles was mit Kosten zu tun, wenn ich einen bestimmten Standard erreichen will. Das ist teilweise gar nicht mehr umsetzbar, weil die Baukosten dementsprechend gestiegen sind und ich erziele es einfach nicht mit der Miete. Also macht man da Ab‐ striche und macht nur den Standard nach der EnEV. Und Fördermittelanträge viel zu kompliziert […] wenn man da ehrlich rangeht und sagt, ich will das wirklich gefördert haben, weil ich das auch umsetze, dann ist der Prozess einfach viel zu kompliziert. Bestimmte Bausummen europaweit ausschreiben und alle so welche Sachen, macht keiner.“ Interview 3 96 „Es ist nichts sektorübergreifend und das ist das, was ich gerade in diesem Bereich ganz dolle vermisse, dass man ein Leitprinzip hat, was aber sektorübergreifend ist und wo alle sich mitgenommen fühlen. Wo keine Branche sagt, na jetzt haben sie da wieder die Hauptschwerpunkte gelegt, klar, für die ist das einfacher als für uns. Jeder muss dieses Gefühl haben, ich kann in diesem Strom mitgerissen werden.“ Interview 4 97 „Nicht alles was technisch machbar ist, muss man auch machen. Ich glaube ich bin da pragmatisch. Es gibt viele Dinge, die nach vorne gepusht werden, auch von Verbänden, die aber am Leben häufig vorbei gehen.“ Interview 2 geben. Die gestiegenen Baukosten und die gewünschten niedrigen Mieten stehen hier im Widerspruch. Fördermittelanträge und damit zum Teil verbun‐ dene EU-Ausschreibungen sind für kleine und mittlere Gesellschaften und Genossenschaften nur schwer umzusetzen. 95 Hinzu kommt, dass die Antrags‐ zeiträume für Fördermittel nicht mit der Praxis übereinstimmen. Fördermitte‐ lanträge müssen beispielsweise mehrere Jahre vor Baubeginn eingereicht werden, wenn noch keine Planung vorhanden ist. Darüber hinaus wurde auf die Relevanz eines ganzheitlichen und fortlaufenden Prozesses der Optimierung, insbesondere während der Nutzungsphase, hingewiesen. Weiterführende Anregungen der Interviewpartner kamen zu unterschiedli‐ chen Themen. Die Sektorenkopplung ist beispielsweise eine relevante Aufgabe. Jedoch wird hierfür ein Entwicklungsplan gewünscht, in dem sich alle Branchen wiederfinden. 96 Darüber hinaus empfindet ein Interviewpartner, dass zum Teil bei ausführenden Unternehmen und Fachplanern das notwendige Wissen für die Anwendung innovativer technischer Anlagen fehlt. Die daraus entste‐ henden Probleme oder Ausfälle wirken als Hemmnisfaktoren. Andererseits muss auf die lokalen und baulichen Gegebenheiten eingegangen werden. Die Ertragsstrukturen in Kleinstädten oder Mittelstädten lassen beispielsweise ei‐ nige Technologien nicht zu. Dabei sollte die Sinnhaftigkeit und Maßhaftigkeit im Vordergrund stehen. 97 224 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="225"?> 5.5 Zusammenfassung der Akzeptanzuntersuchung Insgesamt zeigte sich, dass die befragten potenziellen Investoren an den Themen des nachhaltigen und energieeffizienten Bauens durchgängig interessiert sind. Je‐ doch bestehen unterschiedliche Hemmnisfaktoren, welche bei einer möglichen Markteinführung saisonaler Wärmespeicher berücksichtigt werden müssen. Der Ansatz der Modellbildung, ein ganzheitliches System mit technisch op‐ timal aufeinander abgestimmten Komponenten zu entwickeln, erwies sich durch die Einschätzung der Experten als richtig. Der betrachtete Nutzungszeit‐ raum von 30 Jahren wurde bestätigt. Die mögliche landschaftsarchitektonische Einbindung des erdvergrabenen Wärmespeichers wurde positiv bewertet. Die Einbindung des Systems in eine Quartierslösung und der dezentrale Ansatz des Modells, Energie dort zu speichern und zu verbrauchen, wo sie erzeugt wird, konnte durch die Expertenbefragung als richtig eingestuft werden. Für die Marktfähigkeit wurde die notwendige Wirtschaftlichkeit des Systems als Haupt‐ aspekt genannt. Diese konnte im Kapitel 4, sowohl für den Gebäudeeigentümer als auch für die Mieter, grundsätzlich nachgewiesen werden. Jedoch müssen mögliche unternehmensspezifische Investitionszyklen im Rahmen der Markt‐ einführung berücksichtigt werden. Die von den befragten Experten geforderte Versorgungssicherheit ist im vorgestellten Modell durch den bivalent geschal‐ teten zweiten Wärmeerzeuger gewährleistet. Einige Aspekte konnten im Rahmen dieser Arbeit nicht umfänglich bearbeitet werden. Das gewählte Modell ist trotz seiner Flexibilität auf einen speziellen lokalen Raum und eine gebäudespezifische Struktur beschränkt. In dem Modell wurden optimale geologische und rechtliche Rahmenbedingungen vorausge‐ setzt. Es zeigte sich in der Expertenbefragung, dass die unterschiedlichen lokalen und geografischen Randbedingungen einen hohen Stellenwert bei der Beurtei‐ lung einnehmen. Falls grundsätzlich andere Rahmenbedingungen vorliegen muss das Modell an diese angepasst werden. Der Faktor Mieterklientel und Nutzungsverhalten ist dabei gemäß der Interviewauswertung zu berücksich‐ tigen. Ein Gebäude, in dem mehrheitlich Familien wohnen, hat einen anderen Energiebedarf als ein Gebäude mit Senioren. Mögliche Abweichungen der realen Verbrauchsdaten von simulierten oder berechneten Werten müssen bei der Pla‐ nung saisonaler Wärmespeicher für einen optimalen Betrieb einbezogen werden. Es zeigten sich Schwierigkeiten bei der Einschätzung zu Eigentums‐ verhältnissen und energiewirtschaftsrechtlichen Einordnungen der Speicher‐ systeme in die Grundstücke. Durch zusätzliche Stakeholder müssen Dienstbar‐ keiten auf dem Grundstück vereinbart werden. Durch entsprechende Verträge könnten diese Schwierigkeiten umgangen werden, jedoch ergeben sich daraus 225 5.5 Zusammenfassung der Akzeptanzuntersuchung <?page no="226"?> 98 Dies betrifft beispielsweise Baugenehmigungsverfahren oder die Erteilung der Be‐ triebserlaubnis. 99 Siehe dazu Abschnitt 2.3.3 100 Dies ist beispielsweise durch Fehler in der Planung oder der Installation der Anlagen ausgeprägt. 101 Dies wird am Heizungsverhalten der Mieter deutlich. weitere Hürden in Bezug auf den bürokratischen Aufwand für mögliche Inves‐ toren. Dies kann sich primär bei der Anwendung im kleinstädtischen und länd‐ lichen Raum zeigen, da die personellen Ressourcen bei den Unternehmen be‐ schränkt sind. Somit müsste für eine erfolgreiche Marktfähigkeit des nachhaltigen Wärmeversorgungssystems auf eine rechtlich einfache Umsetz‐ barkeit, beispielsweise durch eine rechtliche Anpassung oder vereinfachte Ge‐ nehmigungsverfahren, 98 geachtet werden. In der Wirtschaftlichkeitsuntersuchung in Kapitel 4 wurden Fördervarianten untersucht. Es zeigte sich in den Experteninterviews der Wunsch nach einer Optimierung der politischen Anforderungen an die Förderung von energieeffi‐ zienten und nachhaltigen Maßnahmen. Von besonderer Bedeutung ist dabei der Zwiespalt zwischen langfristigen Investitionen und den langfristigen Nutzungs‐ dauern im Bau- und Immobiliensektor, und den kurzfristigen politischen Ent‐ scheidungen. Die Förderungen für einen erfolgreichen Markteintritt saisonaler Wärmespeicher müssten angepasst und vereinfacht werden. Bei der Umsetzung eines solchen Projektes ist gezielt auf die Fachplanung und Ausführung zu achten, so dass mögliche Schwierigkeiten und damit verbundene Kostensteige‐ rungen reduziert werden. Die Probleme bei der Durchführung der Pilotprojekte stellen weitere Markteintrittsbarrieren dar, welche es zu umgehen gilt. 99 Im Hinblick auf konkurrierende Wärmeversorgungssysteme bleibt die Anlage mit einem saisonalen Wärmespeicher eine Option, welche standortabhängig und nutzerabhängig gewählt werden kann. Die in den Interviews gewonnenen Erkenntnisse können auf den in Abschnitt 5.2.1 beschriebenen Diffusionsprozess übertragen werden. Es lassen sich daraus mögliche Chancen für den Markteintritt von nachhaltigen Wärmeversorgungs‐ systemen mit saisonalen Wärmespeichern ableiten. Der Aspekt der Innovation ist demnach differenziert zu betrachten. Der relative Vorteil des Systems ist standort- und nutzerabhängig. Insbesondere ist die Komptabilität mit dem funk‐ tionalen Aufbau der vorhandenen Gebäude zu berücksichtigen. Die Interviews verdeutlichten, dass die Komplexität moderner Heizungssys‐ teme hoch ist. Dies wird in allen Lebenszyklusphasen sichtbar. Die zum Teil zu geringen Fachkenntnisse bei Planern und ausführenden Unternehmen 100 und die schwach ausgeprägte Nutzerakzeptanz bei der Bedienung der Anlagen 101 stellen 226 5 Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher <?page no="227"?> 102 Siehe dazu Abschnitt 5.2.3 103 Siehe dazu Abschnitt 5.4.3 und Abschnitt 5.4.4 Hemmnisse für einen erfolgreichen Diffusionsprozess dar. Hier besteht ein deutliches Optimierungs- und Informationspotenzial. Dies könnte beispiels‐ weise durch Informationsveranstaltungen oder offensive Marketingkampagnen geschehen. Durch die bisherige Erprobung saisonaler Wärmespeicher in Pilot‐ projekten konnte keine Steigerung der Marktfähigkeit erzielt werden. Dies ist unter anderem mit den zum Teil hohen Fehleranfälligkeiten, der Weiterent‐ wicklung der Systeme und den hohen Investitionskosten, welche nur über För‐ dermöglichkeiten gedeckt werden konnten, zu begründen. Die vorliegende Arbeit konnte im Kapitel 4 eine relative wirtschaftliche Vor‐ teilhaftigkeit nachweisen, jedoch unter der Maßgabe eines technisch optimalen Betriebes. Der Kommunikationsprozess ist ein Parameter für die erfolgreiche Einführung innovativer Systeme. In den Interviews zeigte sich, dass auf Seiten der Nutzer wenig Interesse und Wissen zu dem Thema der Wärmeversorgung besteht. Insbesondere demografische Entwicklungen, wie die Alterung der Ge‐ sellschaft und die an Nachhaltigkeit interessierte junge Generation, sind hierbei einzubeziehen. Sämtliche politische und öffentliche Kommunikationswege sollten somit für die Einführung innovativer Wärmeversorgungssysteme ge‐ nutzt werden. Dies ist eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe. Öffentliche Auf‐ traggeber können hierfür eine Vorreiterrolle einnehmen. Aus der qualitativen Akzeptanzuntersuchung lassen sich die Wirtschaftlich‐ keit, die Unsicherheit und fehlendes Wissen sowie der zusätzliche Aufwand als primäre Markteintrittsbarrieren identifizieren. Es konnte nicht aufgezeigt werden, dass die bestehenden politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen als Treiber für die Implementation am Markt wirken. Diese sollten praxisnäher gestaltet werden. Dafür ist es relevant, alle Branchen und Akteure in den Kom‐ munikations- und Aktionsprozess einzubinden. In den durchgeführten Interviews finden sich Ansätze des Circle of Blame wieder. 102 Die Aussagen der Experten über die Bereitschaft der Mieter lassen diesen Schluss zu. 103 Die vorliegende Datenlage ermöglicht jedoch keine Verifi‐ zierung oder Falsifizierung der Annahme des Erklärungsmodells. Dafür sind weitergehende Studien im Rahmen einer Mieterbefragung notwendig, welche im Rahmen dieser Arbeit jedoch nicht durchgeführt werden konnten. Die Ausgangssituation für die Einführung innovativer und nachhaltiger Wär‐ meversorgungssystemen muss somit differenziert und die besonderen Schwä‐ chen in den Kommunikationswegen berücksichtigt werden. 227 5.5 Zusammenfassung der Akzeptanzuntersuchung <?page no="229"?> 1 Vgl. Braune und Ruiz Dúran 2018, S. 4 6 Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher 6.1 Zielstellung Der hohe Ressourceneinsatz im Bauwesen bedingt die Frage nach den Umwelt‐ auswirkungen bei Immobilienprojekten. Das gestiegene Umweltbewusstsein der Branche verstärkt diese Entwicklung. Unter der Maßgabe einer ganzheitli‐ chen Bewertung von saisonalen Wärmespeichern müssen neben wirtschaftli‐ chen und sozialen Aspekten auch ökologische Faktoren berücksichtigt werden. Die ökologische Bewertung von Produkten und Dienstleistungen kann mit Hilfe der Ökobilanzierung durchgeführt werden. Die Ökobilanzierung ermöglicht eine Bewertung der Umweltwirkungen und der Umweltverträglichkeit. 1 In diesem Kapitel sollen im Ansatz die ökologischen Auswirkungen von sai‐ sonalen Wärmespeichern unter zu Hilfenahme der Methoden der Ökobilanz untersucht werden. Dafür werden das Verfahren im Allgemeinen sowie spezielle Vorschriften im Bauwesen vorgestellt. Auf Basis dieser Erkenntnisse kann auf verschiedene Wirkungsindikatoren und deren methodische Ansätze einge‐ gangen werden. Im Ergebnis wird deren Anwendbarkeit auf saisonale Wärme‐ speicher überprüft und ein Modell für die ökologische Bewertung des Wärme‐ versorgungssystems aufgestellt. Dies wird anhand einer vereinfachten CO 2 -Bilanz für den saisonalen Wärmespeicher beispielhaft umgesetzt. Dadurch kann ersichtlich werden, welche Möglichkeiten die Ökobilanz von Projekten aufzeigen kann. Dieses Kapitel stellt einen Ausblick auf die ökologische Bewer‐ tung von nachhaltigen Wärmeversorgungssystemen mit saisonalen Wärme‐ speichern dar. Eine vollständige Berechnung für das vorgestellte Entschei‐ dungsmodell ist auf Grund des begrenzten Rahmens dieser Arbeit nicht möglich. Dies wird jedoch für zukünftige Forschungsarbeiten angeraten. Weiterführend wäre auf Basis dessen eine ökologische Vergleichbarkeit mit einem konventio‐ nellen Wärmeversorgungssystem möglich. <?page no="230"?> 2 DIN EN ISO 14040 (2009-11), S. 7 3 Für weitere Ausführungen zum Lebenszyklus siehe auch Abschnitt 2.4 4 Vgl. DIN EN ISO 14040 (2009-11), S. 4 5 Dies beschreibt einen Betrachtungszeitraum, welcher nur die Herstellung einbezieht. 6 Vgl. DIN EN ISO 14040 (2009-11), S. 4 6.2 Methodik Die ökologische Bewertung des Entscheidungsmodells erfolgt durch die Me‐ thodik der Ökobilanzierung. Diese soll im Folgenden dargestellt und erläutert werden, so dass darauf aufbauend ein Bewertungssystem für saisonale Wärm‐ speicher erstellt werden kann. 6.2.1 Grundlagen der Ökobilanz Die Ökobilanz ist ein normiertes Verfahren zur Bewertung „der Input- und Out‐ putflüsse und der potenziellen Umweltwirkungen eines Produktsystems im Verlauf seines Lebensweges.“ 2 Die Methoden, Begriffe und Anwendungen sowie das allgemeine Vorgehen bei einer Ökobilanz werden in der DIN EN ISO 14040 und DIN EN ISO 14044 definiert. Mit der Ökobilanzierung können Umweltwirkungen und -aspekte von Pro‐ dukten oder Dienstleistungen über den Lebenszyklus erfasst werden. 3 Das Vor‐ gehen wird als Betrachtung „von der Wiege bis zur Bahre“ oder auch „cradle-to-grave“ beschrieben. 4 Dazwischen kann es Abstufungen bei einzelnen Berechnungsmethoden geben, beispielweise „cradle-to-gate“. 5 Die Ökobilanzierung unterteilt sich in vier Phasen, wie Abbildung 6-1 zu entnehmen ist. Zunächst erfolgt die Festlegung der Zielgröße und des Untersu‐ chungsrahmens. Hierfür wird die Systemgrenze der Betrachtung festgelegt. Der Detailgrad der Untersuchung wird dabei definiert. Im Anschluss erfolgt die Erstellung der Sachbilanz. Alle Eingangs- und Zielgrößen des Systems werden erfasst, welche für die Beurteilung notwendig sind. Die dritte Phase umfasst die Erstellung der Wirkungsabschätzung. Dafür werden zusätzliche Informationen, welche die Sachbilanz unterstützen, aufgenommen. Dies erfolgt über die Ein‐ teilung in Wirkungskategorien und Wirkungsindikatoren. Abschließend wird die Auswertung der Ergebnisse unter Übereinstimmung der Zielstellung hin‐ sichtlich der Schlussfolgerungen oder Handlungsempfehlungen durchgeführt. 6 230 6 Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher <?page no="231"?> 7 Eigene Darstellung in Anlehnung an DIN EN ISO 14040 (2009-11), S. 16 8 Vgl. DIN EN ISO 14040 (2009-11), S. 18 9 Vgl. Klöpffer und Grahl 2009, S. 5-6 Abbildung 6-1: Phasen der Ökobilanz 7 Für die Erstellung von Ökobilanzen ist kein einheitliches Vorgehen vorge‐ schrieben. 8 Das erschwert unter Umständen die Vergleichbarkeit verschiedener Untersuchungen untereinander. Des Weiteren können sich zum Teil subjektive Abschätzungen über zukünftige Entwicklungen für die Umweltauswirkungen und damit verbundene Risiken negativ auswirken. Für die Bearbeitung müssen die Systemgrenzen exakt bestimmt werden. Diese Eingrenzung ist gegebenen‐ falls nur schwer umsetzbar. Hinzu kommt, dass durch die umfangreichen Bear‐ beitungsschritte eine Ökobilanz in der Praxis häufig nicht zum Projektstart durchgeführt wird. Damit wird die Möglichkeit eines Systemvergleichs zu Be‐ ginn des Projektes nicht genutzt. Andererseits ergibt sich durch die Lebens‐ wegbetrachtung für die Ökobilanzierung ein großer Betrachtungszeitraum, welcher auch die Verschiebungen von Umweltwirkungen inkludiert. Ökobi‐ lanzen können für effiziente Umweltmanagementsysteme in Unternehmen ein wichtiger Bestandteil für Einsparungen und Optimierungen von Prozessen sein. 9 Im Bauwesen wurden die Verfahren zur Ökobilanzierung mit der DIN EN 15978 für die Bewertung von Gebäuden und der DIN 15804 für Bau‐ produkte normiert. Für die ökologische und nachhaltige Bewertung im Bau‐ sektor sind das Gebäude und die Bauprodukte gleichwertig zu beurteilen, so dass beide Normen gemeinsam berücksichtigt werden müssen. Die Ökobilan‐ 231 6.2 Methodik <?page no="232"?> 10 Vgl. DIN EN 15978 (2012-10), S. 19 11 Siehe dazu Abschnitt 2.4 12 Eigene Darstellung in Anlehnung an DIN EN 15978 (2012-10), S. 21 13 Vgl. Bundesministerium des Inneren, für Bau und Heimat 2018 zierung für Gebäude verläuft bis auf geringe Anpassungen analog zum Vorgehen gemäß DIN EN ISO 14040/ 14044. Bewertungsgegenstand ist das Gebäude. Dabei kann es sich um einen Neubau oder ein bestehendes Gebäude handeln, welche unterschiedliche Ansätze für den Nutzungszeitraum aufweisen. 10 Die Bewertung erfolgt in Modulen, welche in Abbildung 6-2 dargestellt sind. Es zeigt sich dabei, dass sowohl die einzelnen Lebenszyklusphasen sowie deren Zwi‐ schenarbeiten einbezogen werden. Der Lebenszyklus des Gebäudes teilt sich in die Herstellungs-, die Errichtungs-, die Nutzungs- und die Entsorgungsphase. 11 Innerhalb der einzelnen Lebenszyklusphasen werden die notwendigen Arbeiten berücksichtigt. Für die Nutzungsphase sind dies beispielsweise die Instandhal‐ tung, die Instandsetzung, der Austausch und die Modernisierung, sowie der En‐ ergie- und Wasserverbrauch während der Nutzung. Abbildung 6-2: Modularer Bewertungsansatz im Lebenszyklus des Gebäudes 12 Die notwendigen Baustoffe können mit Hilfe verfügbarer Ökobilanzdaten (En‐ vironmental Product Decleration EPD) bewertet werden. Dafür stehen Daten‐ banken, wie zum Beispiel die Ökobaudat des Bundesministeriums des Inneren, für Bau und Heimat zur Verfügung. 13 Bei der Bewertung der Gebäude und Bau‐ produkte beeinflussen Mengen der einzelnen Materialien das Ergebnis der Öko‐ 232 6 Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher <?page no="233"?> 14 Vgl. Braune und Ruiz Dúran 2018, S. 4 15 Vgl. Braune und Ruiz Dúran 2018, S. 6-9 16 Vgl. Klöpffer und Grahl 2009, S. 217-223 17 Für Beispielrechnungen mit Wirkungsindikatoren vgl. ISO/ TR 14047(2012-06) bilanz. Dazu muss gegebenenfalls der Ersatz beziehungsweise der Austausch von Produkten in die Berechnung einfließen. 14 Die Durchführung einer Ökobilanz im Bauwesen kann zu jedem Zeitpunkt des Planungs- und Bauprozesses erfolgen. Es wird empfohlen, bereits während der Planung eine ökologische Bewertung des Projektes zu erstellen, so dass ein Vergleich mit anderen Optionen gegeben ist. Die Ökobilanzierung wird wäh‐ rend des Planungs- und Ausführungsstatus kontinuierlich weitergeführt und vertieft. 15 6.2.2 Wirkungskategorien und Wirkungsindikatoren Im Rahmen der Wirkungsabschätzung werden Wirkungskategorien mit Wir‐ kungsindikatoren ermittelt. Diese ermöglichen eine quantitative Auswertung der Daten der Sachbilanz und der dazugehörigen Umweltauswirkungen. 16 Für dieses Vorgehen stehen verschiedene Verfahren und Indikatoren zur Verfü‐ gung. 17 Der Zusammenhang zwischen der Sachbilanz, den Wirkungskategorien und den Wirkungsindikatoren wird in Abbildung 6-3 dargestellt. Es wird deut‐ lich, dass die unterschiedlichen Bearbeitungsschritte aufeinander aufbauen und die Ergebnisse der Sachbilanz für die Bestimmung der Umweltwirkungen ele‐ mentar sind. 233 6.2 Methodik <?page no="234"?> 18 DIN EN ISO 14044 (2006-10), S. 36 19 Diese Liste ist nicht vollständig, bildet jedoch die in der Literatur am häufigsten genannten Indikatoren ab. 20 Vgl. Umweltbundesamt 2018a und Klöpffer und Grahl 2009, S. 253 21 Eine Beispielrechnung für das vorliegende Modell wird in Abschnitt 6.3 vorgenommen. Abbildung 6-3: Konzept der Wirkungskategorien 18 Die Wirkungskategorien beruhen auf aktuellen Forschungen und müssen demnach fortlaufend weiterentwickelt werden. Die jeweils für die Ökobilanz relevanten Fak‐ toren sind vom Untersuchungsziel abhängig. Für eine abschließende Bewertung des Untersuchungsgegenstandes kann eine Gewichtung der unterschiedlichen Indika‐ toren in Abhängigkeit der Zielgröße durchgeführt werden. Nachfolgend sollen die wichtigsten Wirkungsindikatoren beschrieben werden. 19 6.2.2.1 Treibhauspotenzial (GWP) Treibhausgase sind Kohlendioxid, Methan, Lachgas und fluorierte Treibhaus‐ gase. 20 Eine Vielzahl wissenschaftlicher Studien belegt, dass in Folge eines nicht natürlichen Anstiegs dieser Gase die Temperatur auf der Erde ansteigt. Des‐ wegen wird dieser Indikator als Global Warming Potential (GWP) bezeichnet. Die Berechnung und Bewertung erfolgt über das flächen- und jahresbezogene CO 2 -Äquivalent eines Stoffes. 21 Der Treibhausgaseffekt wird über einen Zeit‐ raum von 100 Jahren gemittelt. Die Betrachtung schließt die Herstellung, die 234 6 Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher <?page no="235"?> 22 Vgl. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung 2013a 23 Vgl. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung 2015, Braune und Ruiz Dúran 2018, S. 14 und Klöpffer und Grahl 2009, S. 76 24 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit 2016b, S. 79 25 Vgl. Klöpffer und Grahl 2009, S. 264 und Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen 2018a 26 Vgl. Klöpffer und Grahl 2009, S. 266-272 und ISO/ TR 14047 (2012-06) 27 Vgl. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung 2017 28 Vgl. Klöpffer und Grahl 2009, S. 263 und Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung 2017 29 Vgl. Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen 2018b Nutzung und die Entsorgung ein. Durch die ermittelte Kennzahl kann der Ein‐ fluss auf die globale Erwärmung bestimmt werden. 22 6.2.2.2 Primärenergie Die Beurteilung des Einsatzes von Primärenergie ist für die ökologische Bewer‐ tung von Produkten, insbesondere im Bauwesen, von großer Bedeutung. Er un‐ terteilt sich dabei in die Gesamtprimärenergie als Summe der Energieströme, den Primärenergiebedarf aus erneuerbaren Energien und aus nicht-erneuer‐ baren Energien. Es werden sowohl die Förderung und der Transport der Ener‐ gieträger, sowie die Anlagen zur Energieumwandlung und etwaige Netzverluste berücksichtigt. Insbesondere der Wirkungsgrad der Anlage oder des Objektes ist hierbei relevant. 23 Der Primärenergiebedarf wird auch als energetische Res‐ sourceninanspruchnahme gekennzeichnet. 24 6.2.2.3 Ozonbildungspotenzial (POCP) Der Wirkungsindikator Ozonbildungspotenzial (Photochemical Ozone Creation Potential POCP) beschreibt die Menge an schädlichen Spurengase, welche ober‐ flächennah Ozon bilden. Dabei handelt es sich um eine Verschmutzung der Luft, welche als Sommersmog bezeichnet wird. 25 Die Berechnung der Kennzahl er‐ folgt mittels Übersichtstabellen, welche eine Quantifizierung des Ozonbildungs‐ potentials eines Produktes beziehungsweise eines Stoffes ermöglichen. 26 6.2.2.4 Ozonschichtabbaupotenzial (ODP) Die Ozonschicht der Erde ist nach wissenschaftlichen Erkenntnissen für die Reduktion der Erderwärmung und den Schutz vor UV-A und UV-B Strahlung relevant. 27 Die Quantifizierung des Ozonschichtabbaupotentials eines Stoffes erfolgt über den ODP-Wert (Ozone Depletion Potential). Dieser lässt sich auf Basis tabellarischer Auswertungen bestimmen und ist auf die funktionelle Ein‐ heit und das Betrachtungsjahr bezogen. 28 Als Referenzwert für die Beurteilung gilt der ODP-Wert von Trifluormethan. 29 235 6.2 Methodik <?page no="236"?> 30 Vgl. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung 2013b, Deutsche Ge‐ sellschaft für Nachhaltiges Bauen 2018d, Klöpffer und Grahl 2009, S. 273-280 und DIN EN ISO 14044 (2006-10) 31 Vgl. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung 2011, Deutsche Ge‐ sellschaft für Nachhaltiges Bauen 2018c und Klöpffer und Grahl 2009, S. 281-289 32 Vgl. Klöpffer und Grahl 2009, S. 245 33 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit 2014, S. 25 34 Vgl. Klöpffer und Grahl 2009, S. 248 6.2.2.5 Versauerungspotenzial Die Versauerung von Böden und Gewässern kann zu Vegetationsschäden, wie zum Beispiel zum Sterben von Arten durch ausgewaschene Nährstoffe oder durch die Ablagerung von Schwermetallen führen. Die Beurteilung des Versau‐ erungspotenzials eines Stoffes erfolgt über die tabellarische Zuordnung von Emissionen mit versauernder Wirkung zu den jeweiligen Produkten und Stoffen. Das Maß dafür ist das SO 2 -Äquivalent (Schwefeldioxid). 30 Die Versaue‐ rung führt zu einer Veränderung und damit häufig einhergehenden Verschlech‐ terung des natürlichen Lebensraumes. 6.2.2.6 Überdüngungspotenzial Im Gegensatz zum Versauerungspotenzial, welches den Entzug von Nährstoffen verursachen kann, sorgt eine Überdüngung (Eutrophierung) für ein Nährstoff‐ überangebot in bisher nährstoffarmen Bereichen. Es kann unterschieden werden in die aquatische und die terrestrische Eutrophierung. Eine Folge kann zum Beispiel eine vermehrte Algenbildung in Gewässern und das Fischsterben sein. Die quantitative Beurteilung erfolgt auf Basis des PO 4 -Äquivalents (Phos‐ phat) und somit methodisch analog zum Versauerungspotential. 31 6.2.2.7 Naturraumbeanspruchungspotenzial Die Naturraumbeanspruchung ist insbesondere für den Flächenbedarf relevant. Dabei sind Faktoren wie Artenschutz und Artenvielfalt zu berücksichtigen. 32 Für Bauprojekte steigt die Bedeutung, da häufig große Flächen versiegelt werden. Der Schutz des Naturraums ist dabei relevant. Dieses Kriterium findet sich dementspre‐ chend im L E IT F AD E N NAC HHALTI G E S B AU E N D E S BMU. 33 Ein flächensparendes Bauen ist im Sinne der ökologischen Nachhaltigkeit im Bauwesen anzustreben. Für die quantifizierbare Darstellung werden in der Kennzahlberechnung die Fläche pro funktionelle Einheit, die Nutzungsdauer und die Nutzungsart des Untersuchungs‐ gegenstandes genutzt. 34 236 6 Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher <?page no="237"?> 35 Vgl. Günther 2018d 36 Vgl. Klöpffer und Grahl 2009, S. 231 37 Vgl. Klöpffer und Grahl 2009, S. 230 38 Vgl. Braune und Ruiz Dúran 2018 6.2.2.8 Frischwasserverbrauch Der Wirkungsindikator Frischwasserverbrauch (Virtual Water) zeigt die Was‐ serintensität von Produkten und Dienstleistungen an. Die Betrachtung erfolgt cradle-to-gate. Für die Berechnung wird der Wasserbedarf der Produkte und deren Produktion aggregiert, so dass eine virtuelle Frischwassermenge für die Herstellung ermittelt werden kann. 35 6.2.2.9 Verbrauch abiotischer und biotischer Ressourcen Für die Beurteilung der Umweltwirkungen wird der Verbrauch von abiotischen und biotischen Ressourcen einbezogen. Abiotische Faktoren sind beispielsweise fossile Brennstoffe, Uranerze und mineralische Rohstoffe. 36 Zu den biotischen Rohstoffen gehören unter anderem Tropenhölzer, Wildpflanzen und Wildtiere. Die Daten dazu lassen sich aus der Sachbilanz bestimmen. Die Bewertung erfolgt auf Basis der Faktoren Knappheit, Regenerationsfähigkeit und Bedeutung für den Naturhaushalt. 37 6.3 Ergebnisse Das methodische Vorgehen der Ökobilanz nach DIN EN ISO 14040 und 14044, sowie der Leitfaden zum Einsatz der Ökobilanzierung des DGNB   38 sind auf das System eines Wärmespeichers übertragbar. Dabei wird der Einsatz durch die flexible Vorgehensweise und die variablen Methoden der DIN EN ISO 14040 ermöglicht. Für die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher müssen die fol‐ genden vier Schritte durchgeführt werden, welche bereits in Abbildung 6-1 dar‐ gestellt wurden: 1. Festlegung der Zielgröße und des Untersuchungsrahmens, 1. 2. Sachbilanzanalyse, 2. 3. Wirkungsabschätzung, 3. 4. Auswertung. 4. Die Festlegung des Untersuchungsziels und des -rahmens muss projektspezifisch und angepasst auf den Zeitpunkt der Durchführung erfolgen. Innerhalb der Vorplanung sind beispielsweise geringere Detailtiefen erforderlich als bei der späteren Ausführungsplanung. Eine kontinuierliche Fortschreibung der Öko‐ 237 6.3 Ergebnisse <?page no="238"?> 39 Vgl. Braune und Ruiz Dúran 2018, S. 6 40 Vgl. Braune und Ruiz Dúran 2018, S. 13-14, Bundesministerium für Umwelt, Natur‐ schutz, Bau und Reaktorsicherheit 2016b, S. 32, Bundesministerium für Umwelt, Na‐ turschutz, Bau und Reaktorsicherheit 2014, S. 26 und Mangold et al. 2012, S. 37-40 bilanz ist im Gebäudesektor sinnvoll. 39 Dies muss beim Bau von Wärmespei‐ cheranlagen besondere Berücksichtigung finden. Wie bereits im Abschnitt 2.2.4.3 festgestellt wurde, ist beim Wärmecontracting eine umfangreiche Vor‐ planung notwendig. Dies ist aus ökonomischer und ökologischer Perspektive relevant. In diesem Untersuchungsschritt ist der Bilanzrahmen zu bestimmen, welcher sich aus dem saisonalen Wärmespeicher, der Solarthermieanlage, dem Wärmenetz, den anlagentechnischen Systemteilen und den Gebäuden einzeln oder in Kombination zusammensetzen kann. Im Rahmen der Sachbilanz sind die Eingangs- und Zielgrößen der Untersuchung zu erfassen. Für einen saisonalen Wärmespeicher werden die Mengen aus der Men‐ genermittlung angesetzt. Weiterhin müssen bei Behälterwärmespeichern die not‐ wendigen Erdarbeiten einbezogen werden. Die Daten aus der Sachbilanz sollten ta‐ bellarisch und detailliert erfasst werden, so dass im nächsten Schritt eine Wirkungsabschätzung auf Basis der Wirkungsindikatoren möglich ist. Die Betrach‐ tung ist lebenszyklusorientiert, so dass die Herstellung, die Produktion und die Ver‐ wertung berücksichtigt werden. Hinzu kommt, dass möglicherweise Systemele‐ mente während der Nutzungsdauer ersetzt werden müssen. Für das System aus saisonalem Wärmespeicher und Solarthermie betrifft dies zum Beispiel den Aus‐ tausch von defekten Kollektoren oder Steuerungselementen. Diese müssen eben‐ falls in der Sachbilanz erfasst werden. Die Erfassung der Daten ist für die spätere Nachvollziehbarkeit zu dokumentieren. Für die Wirkungsabschätzung wird auf die im Abschnitt 6.2.2 vorgestellten Wirkungskategorien und Wirkungsindikatoren zurückgegriffen. Da jedoch nicht alle Indikatoren für die Bewertung des saisonalen Wärmespeichers rele‐ vant sind, wird eine Auswahl der Indikatoren und dessen Einfluss auf die Um‐ welt durch den Bau, den Betrieb und die Entsorgung des saisonalen Wärme‐ speichers vorgestellt. Diese beruhen auf bisherigen Forschungen zur ökologischen Bewertung von saisonalen Wärmespeichern und den Empfeh‐ lungen für die Bewertung nachhaltiger Gebäude. Da die einzelnen Wirkungs‐ indikatoren nicht direkt vergleichbar sind, erfolgt eine Gewichtung auf Basis der potenziellen Schadwirkung. 40 Für die ökologische Bewertung eines saisonalen Wärmespeichers mit einer Öko‐ bilanz sollten primär die Indikatoren Treibhausgaspotential und Primärenergie und darüber hinaus das Ozonbildungspotenzial, das Versauerungspotential, das Über‐ düngungspotential und das Ozonschichtabbaupotential einbezogen werden. Eine 238 6 Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher <?page no="239"?> Übersicht der Indikatoren und dessen Wirkungen durch die Nutzung eines saiso‐ nalen Wärmespeichers ist in Tabelle 6-1 dargestellt. In dieser Liste sind die Faktoren entsprechend ihrer Wirkung auf das System und die Umwelt priorisiert. Neben dem Faktor Treibhausgaspotential, welcher den größten Einfluss auf die Umwelt hat, sind für saisonale Wärmespeicher auf Grund der Bodenauswirkungen die Indikatoren Versauerungspotential und Überdüngungspotential entscheidend. Durch die ver‐ wendeten Baustoffe, sowie durch das erdvergrabene System entstehen Umweltaus‐ wirkungen. In der Gesamtbetrachtung des Wärmeversorgungssystems ist zusätzlich der Faktor Primärenergie von hoher Bedeutung. Dieser kann als Vergleichskriterium zwischen einem konventionellen und einem nachhaltigen System dienen. Abhängig von dem Untersuchungsziel sollten somit nicht nur die Baustoffe auf Nachhaltigkeit beurteilt und bewertet werden, sondern ein Systemvergleich der Wärmeversorgung durchgeführt werden. Dieser Ansatz beinhaltet zusätzlich über den Lebenszyklus die notwendigen Energieträger und Umweltauswirkungen des gesamten Systems. Ein Schwerpunkt kann überdies auf die Naturraumbeanspruchung gelegt werden, wel‐ cher bei erdvergrabenen Systemen von Wärmespeichern relevant ist. Wirkungsindikator Umweltwirkung durch: Treibhausgaspotenzial Erzeugung, Transport und Recycling der Baustoffe Bau des Speichers, insb. durch Baumaschinen Primärenergie Erzeugung, Transport und Recycling der Baustoffe Bau des Speichers, insb. durch Baumaschinen Primärenergieverbrauch in der Nutzungsphase, z. B. Hilfsenergie Ozonbildungspotenzial Erzeugung, Transport und Recycling der Baustoffe Bau des Speichers, insb. durch Baumaschinen Versauerungspotenzial Erzeugung, Transport und Recycling der Baustoffe Überdüngungspotenzial Erzeugung, Transport und Recycling der Baustoffe Ozonschichtabbaupotenzial Erzeugung, Transport und Recycling der Baustoffe Bau des Speichers, insb. durch Baumaschinen Naturraumbeanspruchung Nutzung von Grünflächen Bodenversiegelung Tabelle 6-1: Übersicht der Wirkungsindikatoren und Einfluss durch saisonale Wärmespei‐ cher 239 6.3 Ergebnisse <?page no="240"?> 41 Für weiterführende Untersuchungen müssten zukünftig alle Systemteile sowie weitere Umweltwirkungen berücksichtigt werden. 42 Die Daten der CO 2 Äquivalente wurden aus der Ökobaudat entnommen. Vgl. Bundesmi‐ nisterium des Inneren, für Bau und Heimat 2018. Die Mengenermittlung wurde aus Ab‐ schnitt 3.4.2 übernommen. 43 Vgl. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung 2013a Die Auswertung der Ökobilanz des saisonalen Wärmespeichers kann im Rahmen der in der DIN EN ISO 14040 und 14044 dargestellten Methodik erfolgen. Dafür werden die signifikanten Parameter zusammengestellt und hinsichtlich des Un‐ tersuchungsziels beurteilt. Schlussfolgerungen und Handlungsempfehlungen sind dementsprechend anzufertigen. Ein besonderer Schwerpunkt sollte auf der Ökobilanz in der Planungsphase liegen, um einen frühen Systemvergleich zu ermöglichen. Die Ergebnisse der Ökobilanz stellen nur potentielle Umweltaus‐ wirkungen dar. Es können im Rahmen dieser Untersuchungsmethode keine tat‐ sächlichen Wirkungen erfasst und visualisiert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Wirkungsindikator CO 2 als Beispiel für den saisonalen Wärmespeicher vereinfacht berechnet. Die CO 2 -Bilanz wurde anhand der DIN EN 15804 und dem B E W E R T U N G S S Y S T E M N AC HHAL TI G E S B AU E N (BNB) für den saisonalen Wärmespeicher als Bauwerk durchgeführt. 41 Die zentrale Frage‐ stellung war dabei, ob durch den Bau und Betrieb des saisonalen Wärmespei‐ chers und den damit geringeren Gasbedarf weniger CO 2 Emissionen entstehen als bei der konventionellen Versorgung durch einen Gasbrennwertkessel. Hierfür wurden im ersten Schritt die Bauteile des Wärmespeichers hinsicht‐ lich der CO 2 Emissionen bei der Herstellung zusammengetragen. In Tabelle 6-2 wird dies am Beispiel der KG 330 für das Szenario 1.1 auszugsweise dargestellt. Für jedes Bauteil wird das entsprechende CO 2 Äquivalent ermittelt, welches mit der Menge des Bauteils multipliziert wird. 42 Gegebenenfalls muss vorab das ent‐ sprechende Flächengewicht berechnet werden. Entsprechend des Leitfadens für Nachhaltiges Bauen werden dabei nur die CO 2 Emissionen bei der Herstellung der Materialien berücksichtigt, welche unter die Kategorie A 1-3 fallen. Ziel dieses Vorgehens ist es die Vergleichbarkeit zwischen Projekten an verschiedenen Standorten und somit unterschiedlichen Umgebungsbedingungen zu gewähr‐ leisten. 43 Das Vorgehen bei der Berechnung ist bei allen Szenarien identisch. 240 6 Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher <?page no="241"?> Nr. Material Menge 330 Vertikale Bauteile 17.446,54 333 Bekleidungen 1) Filtervlies A [m 2 ] = A Mantel 295,42 Flächengewicht [kg/ m²] 0,05 CO 2 Wert [kg CO 2 eq.] 1,335 Ergebnis 19,72 2) Dränageschicht aus Kies, d = 0,30 m A [m 2 ] = A Mantel 295,42 Flächengewicht [kg/ m³] 207.316,00 CO 2 Wert [kg CO 2 eq.] 0,002892 Ergebnis 599,56 3) Dränmatte mit Filtervlies A [m 2 ] = A Mantel 295,42 Flächengewicht [kg/ m³] 0,05 CO 2 Wert [kg CO 2 eq.] 1,335 Ergebnis 19,72 4) vertikale Membranschalung im Mantelbereich (Verlegung und Ver‐ schweißung einer PEHD-Folie; inkl. Holzständerung) A [m 2 ] = A Mantel 295,42 Flächengewicht [kg/ m³] 0,05 CO 2 Wert [kg CO 2 eq.] 1,335 Ergebnis 19,72 Tabelle 6-2: CO 2 Emissionen der Baumaterialien der KG 330 im Szenario 1.1 (Auszug) Mit dem beschriebenen Vorgehen konnten für alle Kostenarten der KG 300 die CO 2 Emissionen der Bauteile bestimmt werden. In Tabelle 6-3 zeigt sich, dass der größte Anteil durch die Gründung verursacht wird, da diese sehr material‐ 241 6.3 Ergebnisse <?page no="242"?> 44 Die Nutzungsdauer von saisonalen Wärmespeichern wird in der Literatur mit 50 Jahren angegeben. Siehe dazu Abschnitt 2.4 45 Es wird darauf hingewiesen, dass die durchgeführte Rechnung nicht den gesamten Lebens‐ zyklus des Projektes beurteilt. In die Berechnung sind beispielsweise keine Baustellenpro‐ zesse oder das Recycling der Materialien eingeflossen. Darüber hinaus konnte im Rahmen dieser Arbeit keine vollständige Ökobilanz durchgeführt werden, welche auch die solarther‐ intensiv ist. Insgesamt ergibt sich für den Speicher im Szenario 1.1 ein Wert von ca. 203.044 kg CO 2 für die Herstellung der Bauteile. Nr. Material Menge [kg CO 2 ] 300 Bauwerk-Baukonstruktionen 203.044 310 Erdbaumaßnahmen 0,00 320 Gründung 137.185 330 Vertikale Bauteile 17.447 340 Horizontale Bauteile 48.412 390 Sonstige Maßnahmen für Baukonstruktion 0,00 Tabelle 6-3: CO 2 Emissionen der Baumaterialien der KG 300 im Szenario 1.1 (gerundet) Im zweiten Schritt der Untersuchung wurden die CO 2 Emissionen während der Heizungsnutzung berechnet. Dafür wurden, wie in Tabelle 6-4 dargestellt, die CO 2 Emissionen bei der Nutzung von Gas für die einzelnen Szenarien berechnet. Daraus konnten die CO 2 Emissionen über eine Nutzungsdauer der Anlage von 50 Jahren berechnet werden. 44 Die Nutzung des solarthermisch betriebenen saisonalen Wär‐ mespeichers für die Heizung reduziert den Gasbedarf. Es ergeben sich somit bei den verschiedenen Szenarien unterschiedliche Differenzen der CO 2 Emissionen in Bezug auf das Referenzszenario. Bei dem Vergleich zwischen den bei der Herstellung der Speichermaterialien entstehenden CO 2 Emissionen und der Einsparung an CO 2 durch die saisonale Wärmespeicherung während der Nutzungsdauer von 50 Jahren zeigt sich, dass mehr CO 2 Emissionen bei der nachhaltigen Versorgung eingespart werden, als bei dem Bau entstehen. Im Szenario 1.1 werden beispielsweise 1.920 t CO 2 eingespart. Die Einsparung von CO 2 während des Betriebs der Wärmeversor‐ gungsanlage ist größer als der CO 2 Emissionen während des Speicherbaus, welche in diesem Szenario 203 t CO 2 betragen. Insgesamt ist das nachhaltige System somit im Hinblick auf die CO 2 Emissionen gegenüber den Referenzszenarien als ökolo‐ gisch besser zu bewerten. 45 242 6 Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher <?page no="243"?> mischen Anlagen, die Gebäude und weitere Systemteile der Wärmeversorgung einbeziehen muss. 46 Vgl. Quasching 2018 Refe‐ renzsze‐ nario 1 Sze‐ nario 1.1 Sze‐ nario 1.2 Sze‐ nario 1.3 Refe‐ renzsze‐ nario 2 Sze‐ nario 2.1 Sze‐ nario 2.2 Sze‐ nario 2.3 Bedarf Gas [kWh] 480.000 288.000 230.400 172.800 170.000 102.000 81.600 61.200 CO 2 Emissionen Gas [t CO 2 / kWh] 46 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 CO 2 Emissionen Gas (1 Jahr) [t CO 2 ] 96 57 46 34 34 20 16 12 CO 2 Emissionen Gas (50 Jahre) [t CO 2 ] 4.800 2.880 2.304 1.728 1.700 1.020 816 612 Differenz zum Referenzszenario [t CO 2 ] 0 - 1.920 - 2.496 - 3.072 0 - 680 - 884 - 1.088 CO 2 Emissionen des Speicherbaus [t CO 2 ] 0 203 278 329 0 70 88 101 Differenz unter Berücksichti‐ gung Speicherbau [t CO 2 ] 0 - 1.717 - 2.218 - 2.743 0 - 610 - 796 - 987 Tabelle 6-4: Übersicht der CO 2 Emissionen 6.4 Zusammenfassung der ökologischen Bewertung In einer ganzheitlichen Beurteilung eines nachhaltigen Wärmeversorgungssys‐ tems mit saisonalen Wärmespeichern sollten die ökologischen Auswirkungen zwingend berücksichtigt werden. Die Methode der Ökobilanz bietet hierfür einen wissenschaftlich anerkannten und leicht zu übertragenden Ansatz. Die Fortschreibung und Weiterentwicklung über alle Bauphasen kann zur Identifi‐ kation der ökologisch optimalen Lösung beitragen. Anhand des in Abschnitt 6.3 dargestellten Beispiels wird ersichtlich, dass durch die Durchführung einer 243 6.4 Zusammenfassung der ökologischen Bewertung <?page no="244"?> 47 Bezogen auf eine Nutzungsdauer von 50 Jahren. 48 Zum Beispiel die EnEV, das EEG oder das EEWärmeG. 49 Zum Beispiel das Siegel der DGNB, LEED-Zertifizierungen oder BREEAM-Zertifizie‐ rungen. 50 Siehe dazu Abschnitt 5.4.4 51 Siehe dazu Abschnitt 4.4 52 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit 2014 53 Siehe dazu Abschnitt 5.4.1 Ökobilanz neue Erkenntnisse über das Bauprojekt, wie zum Beispiel ein Ver‐ gleich über die CO 2 Emissionen bei Herstellung und Nutzung, erzielt werden können. Darüber hinaus spart der Betrieb des saisonalen Wärmespeichers trotz höherer Emissionen während des Speicherbaus mehr CO 2 ein als die konven‐ tionelle Wärmeversorgungsanlage mit Gas. 47 Im Zusammenhang mit den Kapiteln 4 und 5 dieser Arbeit zeigen sich jedoch Schwächen und Hemmnisse bei der Initiierung und Durchführung von Ökobi‐ lanzen in der praktischen Umsetzung. Gesetzliche Vorschriften, 48 staatliche För‐ derungen und Steuerersparnisse sowie Zertifizierungsmöglichkeiten 49 können als Treiber für den Einsatz der ökologischen Bewertung bei Bauwerken und Systemen wirken. Die Auswertung der Akzeptanzuntersuchung verdeutlicht jedoch in Bezug auf die bürokratischen Hürden der Fördermittelbeantragung große Schwierigkeiten. Darüber hinaus werden die gesetzlichen Anforderungen zum Teil als zu hoch empfunden. 50 Der Bezug zur Wirtschaftlichkeit der durch‐ zuführenden Maßnahmen muss hergestellt werden. Die Umsetzung nachhal‐ tiger Maßnahmen ist häufig mit höheren Investitionskosten als konventionelle Maßnahmen verbunden. 51 Die Amortisationszeit ist dadurch länger und die Hürde für eine nachhaltige und ökologische Investition größer. Die Ökobilanzierung kann somit nur unter Beachtung weiterer Parameter, wie zum Beispiel des Nutzerverhaltens und der ökonomischen Vorteilhaftigkeit, in die Bewertung eines geplanten Versorgungskonzeptes einfließen. Der be‐ schriebene Ansatz wird im L E IT F AD E N N AC HHAL TI G E S B AU E N bereits verfolgt. Dieser beinhaltet unterschiedliche Bewertungskategorien. 52 Die Ökobilanzierung eines Projektes ist mit einem zusätzlichen Bearbei‐ tungsaufwand für das Unternehmen verbunden. Klein- und mittelständische Wohnungsgesellschaften oder Genossenschaften können diesen Mehraufwand nur schwer managen. 53 Um diese in ihren Bemühungen zu unterstützen, sollten vereinfachte Verfahren der ökologischen Bewertung initiiert werden. Die Auswertung der Interviews in Kapitel 5 hat ergeben, dass die Wirtschaftlich‐ keit und die Kosten für die Mieter vorrangig sind. Die Bedeutung von Energieeffi‐ zienz und Nachhaltigkeit ist prioritär geringer einzustufen. Dies bedeutet, dass die Umsetzung von nachhaltigen Systemen durch den gesamtgesellschaftlichen Willen 244 6 Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher <?page no="245"?> gestärkt werden muss. Dies kann durch eine aktive Veränderung und eine gemein‐ schaftliche Anstrengung aller beteiligten Akteure und Branchen unter zu Hilfe‐ nahme geeigneter Kommunikationswege geschehen. Die Potenziale von wirtschaft‐ lichen, nachhaltigen und sozial verträglichen Systemen müssen dabei transparent und effizient realisiert werden. Ein Aspekt dabei sollte die effektive Sektorenkopp‐ lung und die gemeinschaftliche Zielstellung im Bereich der Energiepolitik sein. 245 6.4 Zusammenfassung der ökologischen Bewertung <?page no="247"?> 7 Schlussbetrachtung 7.1 Zusammenfassung Die internationalen und nationalen Klimaschutzziele können nur erreicht werden, wenn alle Energiesektoren einbezogen werden. Der Gebäude- und Wärmesektor gestaltet sich in der Transformation als schwierig. Die Effizienz‐ maßnahmen für die energetische Optimierung der Gebäudehülle reichen für eine Reduktion des Primärenergiebedarfs nicht aus. Die nachhaltigen und re‐ generativen Energieträger müssen für die Wärmeversorgung ausgebaut werden. Die zeitlichen Verschiebungen sowie die kleinteilige Struktur des Wär‐ memarktes sind dabei hinderlich. Vor diesem Hintergrund entstand die For‐ schungsfrage der Untersuchung. Ziel dieser Arbeit war eine ganzheitliche Be‐ wertung eines Wärmeversorgungssystems von bestehenden Wohngebäuden mit einem solarthermisch betriebenen saisonalen Wärmespeicher durchzu‐ führen. Zur Lösung wurde ein interdisziplinärer und multidimensionaler Ansatz ge‐ wählt, welcher ökonomische, soziale und ökologische Perspektiven einbezieht. Das entwickelte Verfahren ermöglicht eine langfristige und ganzheitliche Be‐ urteilung des Wärmeversorgungssystems mit einem saisonalen Wärmespeicher. Die drei Ansätze bilden die Schwerpunkte der Parameterstudie, welche auf einem Untersuchungsmodell beruht. Die theoretischen Grundlagen wurden in Kapitel 2 für das grundlegende Ver‐ ständnis der Untersuchung dargestellt. Dazu gehört neben den politischen und gesetzlichen Randbedingungen die Struktur des Wärmemarktes. Der Aufbau, die Energieträger und die Beteiligten dieses speziellen Marktes sind umfang‐ reich, so dass die Einführung eines innovativen und nachhaltigen Systems mit Hindernissen verbunden ist. Für saisonale Wärmespeicher stehen verschiedene Speicherkonstruktionen zur Verfügung. Diese haben unterschiedliche bauliche Voraussetzungen und müssen an die lokalen Gegebenheiten angepasst werden. Die Aspekte des Lebenszyklus und der Nachhaltigkeit müssen berücksichtigt werden. Für die Untersuchung wurde in Kapitel 3 ein Untersuchungsmodell als ver‐ einfachte Abbildung der Realität erarbeitet. Dafür standen unterschiedliche Pa‐ rameter zur Verfügung, wie zum Beispiel die Art der Bebauung oder die lokalen und geografischen Gegebenheiten. In dem Kapitel wurden die technischen und <?page no="248"?> ökonomischen Randbedingungen festgelegt. Das System aus saisonalem Wär‐ mespeicher, Solarthermie und Wohngebäuden wurde konfiguriert und die ein‐ zelnen Komponenten aufeinander abgestimmt. Für die Untersuchung wurden bauphysikalische und baukonstruktive Rahmenbedingungen festgelegt sowie verschiedene Szenarien aufgestellt. Darüber hinaus wurde ein Betreiberkonzept erarbeitet, welches die unterschiedlichen Interessen und Ziele der definierten Stakeholder beinhaltet. Auf Basis des erarbeiteten Untersuchungsmodells wurde in Kapitel 4 die wirtschaftliche Vorteilhaftigkeit des Systems im Vergleich zu einem konventio‐ nellen Wärmeversorgungssystem analysiert. Für eine Investitionsrechnung standen verschiedene Verfahren zur Auswahl. Aufgrund der zahlreichen Vor‐ teile, wie zum Beispiel die Transparenz der Berechnung und die Einbeziehung von verschiedenen Nebenrechnungen, wurde die Methode des vollständigen Finanzplans gewählt. Im Bauwesen sind Projekte auf Grund der Investitions‐ summen und der langen Betrachtungszeit grundsätzlich mit zahlreichen Risiken behaftet. Die Ergebnisse wurden daher mit einer Sensitivitätsanalyse verifiziert. Es lässt sich zusammenfassen, dass trotz höherer Investitionskosten eine relative wirtschaftliche Vorteilhaftigkeit des nachhaltigen Systems für alle Stakeholder festzustellen ist. Für die Untersuchung der sozialen Akzeptanz wurden im Kapitel 5 zunächst die methodischen Grundlagen geschaffen. Unterschiedliche Theorien und Er‐ klärungsmodelle thematisieren den Markteintritt und die Markteintrittsbar‐ rieren für innovative Technologien. Auf Basis dessen konnten Hypothesen ent‐ wickelt werden, welche durch leitfadengestützte Experteninterviews überprüft wurden. Im Ergebnis zeigte sich die hohe Relevanz der Wirtschaftlichkeit von Investitionen. Weiterhin ergaben sich Erkenntnisse bezüglich zusätzlicher Schwierigkeiten und Hemmnisse in der Umsetzung von Sanierungsmaßnahmen und dezentraler Wärmeversorgung. Im Kapitel 6 wurde als abschließender Untersuchungsschritt die Umweltver‐ träglichkeit bewertet. Anhand unterschiedlicher ökobilanzieller Verfahren im Allgemeinen und im Bauwesen konnte eine grundlegende Methodik erarbeitet werden, welche sich auf die Umweltauswirkungen des saisonalen Wärmespei‐ chers spezialisiert. Die notwendigen Wirkungskategorien mussten dafür loka‐ lisiert und hierarchisiert werden. Das Beispiel einer CO 2 -Bilanz eines saisonalen Wärmespeichers konnte die Möglichkeiten der Ökobilanz aufzeigen. Die Er‐ gebnisse wurden mit den Erkenntnissen aus den vorherigen Kapiteln verknüpft. Mit dieser Arbeit wurde mit dem gewählten Bewertungsansatz eine ganz‐ heitliche Untersuchung durchgeführt. Die einzelnen Arbeitsschritte, insbeson‐ dere das technische System und die Wirtschaftlichkeitsuntersuchung, sind fle‐ 248 7 Schlussbetrachtung <?page no="249"?> xibel an unterschiedliche Eingangsparameter und Zielgrößen anpassbar. Somit können in der zukünftigen Anwendung Modelle mit anderen Randbedingungen untersucht werden. Bei den vorgegebenen Randbedingungen für die Wärmeversorgung mit sai‐ sonalen Wärmespeichern stellt sich ein positives Ergebnis für die Wirtschaft‐ lichkeit und die Ökobilanz ein. Bei der Anwendung müssen jedoch spezifische Rahmenbedingungen berücksichtigt werden. Der Planungsaufwand ist bei‐ spielsweise größer als bei anderen Versorgungsanlagen und sollte somit zeitlich kalkuliert werden. Der Energiebedarf muss bei der Planung exakt bestimmt werden, um eine optimale Auslegung und Dimensionierung der Anlagenteile zu gewährleisten. Die einzelnen Systemkomponenten müssen in der Planung aufeinander abgestimmt und mögliche Wärmeverluste einberechnet werden. Aus ökonomischer Sicht ist das untersuchte regenerative Wärmeversorgungs‐ system durchaus konkurrenzfähig zu konventionellen Anlagen. Die relative wirtschaftliche Vorteilhaftigkeit ist für alle untersuchten Stakeholder gegeben. Die Akzeptanzuntersuchung hat ergeben, dass die Speichersysteme häufig be‐ kannt sind, jedoch zum Teil grundlegende Hemmnisfaktoren bestehen. Das sind beispielsweise die hinterfragte Wirtschaftlichkeit, die Mieterstrukturen, der Ge‐ bäudebestand oder die geografischen und unternehmensinternen Vorausset‐ zungen. Für einen erfolgreichen Markteintritt müssen unterschiedliche Bar‐ rieren überwunden werden. Effektive und effiziente Förderstrukturen, geeignete rechtliche Rahmenbedingungen sowie Marketing- und Kommunika‐ tionsansätze können zielführend sein. Eine ökologische Bewertung kann mit der vorhandenen Methodik der Ökobilanzierung durchgeführt werden. Die Sys‐ temgrenzen und Wirkungsindikatoren sind dabei genau zu bestimmen. Der Einfluss der Ökobilanz auf den Planungsprozess ist jedoch, wie die Wirtschaft‐ lichkeits- und Akzeptanzuntersuchung zeigten, durch ökonomische und soziale Faktoren begrenzt. Ein individuelles und ganzheitlich optimiertes Planungs- und Baukonzept ist notwendig. 7.2 Limitation der Arbeit Die vorliegende Arbeit weist eine positive Bilanz für den Einsatz von saisonalen Wärmespeichern in Wohnquartieren unter den festgelegten Voraussetzungen auf. Ein interdisziplinärer und ganzheitlicher Ansatz wurde dafür bewusst ge‐ wählt. Dadurch konnte ein Überblick über die Ökonomie, die Ökologie und die soziale Akzeptanz gegeben und die Ansätze überprüft werden. Im Rahmen dessen weist die Untersuchung jedoch Limitationen auf. 249 7.2 Limitation der Arbeit <?page no="250"?> Das technische System der Studie ist begrenzt. Zwar sind die Eingangspara‐ meter an unterschiedliche Randbedingungen flexibel anpassbar, jedoch muss bei einer anderen lokalen Struktur gegebenenfalls das gesamte System überar‐ beitet werden. Insbesondere die Mieterstrukturen sowie das Nutzungsverhalten der Mieter beeinflussen den Energiebedarf. Da im Bauwesen keine allgemein‐ gültigen Konzepte erstellt werden können, ist es möglich, dass unter anderen lokalen Voraussetzungen das Ergebnis der Investitionsrechnung weniger über‐ zeugend ausfällt. Die Arbeit konnte auf Grund ihres begrenzten Rahmens nur ein Geschäftsmo‐ dell untersuchen. Damit wurden andere Marktstrukturen und Betrachtungszei‐ träume zu Beginn ausgeschlossen. Es ist daher anzuraten, andere Konstellationen von Stakeholdern zu überprüfen. Im Zuge dessen müssen die vertragsrechtlichen Rahmenbedingungen und Eigentumsverhältnisse detailliert analysiert werden. Die Wirtschaftlichkeitsuntersuchung wurde an Hand deterministisch be‐ stimmter Daten durchgeführt. Eine Risikountersuchung wurde zwar durchgeführt, jedoch können weiterhin Unsicherheiten bestehen. Globale oder politische Ent‐ scheidungen können die Kosten des Baus und der Nutzung, insbesondere hinsicht‐ lich der Energiepreise, stark beeinflussen. Das Nutzerverhalten und die zukünftigen Energieverbräuche können nicht exakt bestimmt werden. Dadurch ist der Betrieb des Wärmeversorgungssystems risikobehaftet. Im Rahmen der Akzeptanzuntersuchung ist die vorliegende Arbeit stark li‐ mitiert. Auf Grund der geringen Datenlage wurde das methodische Vorgehen mittels Experteninterviews gewählt. Die Rücklaufquote der Anfragen war ge‐ ring. Hierdurch besteht die Gefahr einer falschen Gewichtung der Antworten oder einer falschen Interpretation der Daten. Die Motivation der Experten war gering, obwohl die dezidiert ausgewerteten Daten im Anschluss an die Unter‐ suchung angeboten wurden. Gründe dafür sind möglicherweise die geringe Präsenz der Thematik und der Termindruck und die zeitlichen Kapazitäten der Unternehmen, insbesondere auf Grund der angespannten Lage im Immobilien‐ sektor. Eine Befragung der Mieter sowie Wärmecontractinganbietern konnte im Rahmen dieser Arbeit nicht durchgeführt werden, so dass sich hieraus ein zu‐ künftiger Forschungsansatz ergibt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde keine vollständige Ökobilanz durchgeführt. Ziel war es, die Anwendbarkeit vorhandener Methoden auf saisonale Wärme‐ speicher zu überprüfen und Bezüge zu der Wirtschaftlichkeits- und Akzeptanz‐ untersuchung herzustellen. Mit der Durchführung der CO 2 -Bilanz konnten erste Ansätze aufgezeigt werden. Für eine abschließende Bewertung sollte dies zu‐ künftig für ein Projekt durchgeführt werden. Der Vergleich mit einem konven‐ 250 7 Schlussbetrachtung <?page no="251"?> tionellen Versorger und die Berücksichtigung von ökonomischen und sozialen Rahmenbedingungen sind dabei anzuraten. Trotz dieser Limitationen sind die Methoden und Erkenntnisse dieser Arbeit auf vielfältige Projekte, welche den Einsatz von saisonalen Wärmespeichern vorsehen, übertragbar. Der interdisziplinäre, ganzheitliche und langfristige An‐ satz legt ein Fundament für zukünftige vertiefende Arbeiten und Projekte in diesem Bereich. 7.3 Ausblick Die in Abschnitt 2.1 vorgestellten energiepolitischen Ziele erfordern weitere Innovationen im Bereich des Energiesektors. Gebäude und deren Wärmever‐ sorgung müssen zukünftig neben dem Strom- und Verkehrssektor stärker im Fokus stehen. Für eine effiziente Umsetzung der energetischen Anforderungen wird es insbesondere im Gebäudebereich keine allgemeingültige Lösung geben. Saisonale Wärmespeicher können lokal und dezentral eine Variante darstellen. Dabei muss gleichzeitig nachhaltiger und kostengünstiger Wohnraum ermög‐ licht werden. Die Sektorenkopplung muss zukünftig forciert werden. Die Volatilität der erneuerbaren Energien impliziert die Flexibilität der Energiesysteme für unter‐ schiedliche Verbräuche. Die verschiedenen Versorgungsanlagen können dabei interagieren. Die Digitalisierung kann diesen Prozess verstärken und neue Mög‐ lichkeiten bieten. Weitere Forschungsarbeiten sollten diesen Schwerpunkt fo‐ kussieren. Insbesondere Sharing-Konzepte für Energie oder der Aufbau von virtuellen Netzen bieten große Potenziale und Synergieeffekte, die neu gedacht werden müssen. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass im Zusammenhang mit einem geeigneten Betreiberkonzept eine Wärmeversorgung mit saisonalen Wärme‐ speichern durchaus wirtschaftlich abgebildet werden kann. Flexiblere Anwen‐ dungen des Systems könnten durch weitere Betreiberkonzepte erzielt werden. Dies wäre ein Forschungsfeld für zukünftige Untersuchungen. Ein Marketingkonzept für den Einsatz eines saisonalen Wärmespeichers konnte nicht erarbeitet werden. In den Experteninterviews wurde deutlich, dass im Bereich der Öffentlichkeitsarbeit weiteres Potenzial liegt. Erfolgreiche Pi‐ lotprojekte könnten Ressentiments abbauen. Die vernetzte Zusammenarbeit zwischen Städten, Eigentümern und Energieversorgern sollte dafür gestärkt werden. 251 7.3 Ausblick <?page no="252"?> Im Ergebnis zeigt diese Arbeit für alle drei Aspekte der Nachhaltigkeitsdefi‐ nition eine positive Bilanz für den Einsatz von saisonalen Wärmespeichern. Die quantifizierten und flexiblen Lösungsansätze ermöglichen zukünftig weitere Markteintrittsbarrieren abzubauen. Entscheidend ist dabei, dass gesellschaftlich und politisch, neben der Effizienz von Gebäuden, ein Fokus auf die regenerative Versorgung im Wärmesektor gelegt wird. 252 7 Schlussbetrachtung <?page no="253"?> 8 Literaturverzeichnis Monografien und Aufsätze in Fachzeitschriften A Al-Addous, Mohammad (2006): Berechnen der Größe von Wasserspeichern zum saiso‐ nalen Speichern von Wärme bei der ausschließlichen Wärmeversorgung von Häusern mit Solarkollektoren. Dissertation. Technische Universität Bergakademie Freiberg, Freiberg. Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik. Andelin, Mia; Sarasoja, Anna-Liisa; Ventovuori, Tomi; Junnila, Seppo (2015): Breaking the circle of blame for sustainable buildings - evidence from Nordic countries. In: Journal of Corp Real Estate 17 (1), S. 26-45. DOI: 10.1108/ JCRE-05-2014-0013. Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e. V. (Hrsg.) (2017): Auswertungstabellen zur En‐ ergiebilanz Deutschland. 1990 bis 2016. Berlin. B Bauer, Dan (2011): Zur thermischen Modellierung von Erdwärmesonden und Erd‐ sonden-Wärmespeichern. Stuttgart: Selbstverlag. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern (Hrsg.) (2012): BKI Ob‐ jektdaten G3. Technische Gebäudeausrüstung; Kosten abgerechneter Bauwerke - technische Anlagen mit statistischen Kostenkennwerten. Stuttgart: BKI. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern (Hrsg.) (2013): BKI Ob‐ jektdaten Technische Gebäudeausrüstung G3. Stuttgart: BKI. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern (Hrsg.) (2015a): BKI Objektdaten E6. Energieeffizientes Bauen Neubau und Altbau. Stuttgart: BKI. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern (2015b): Objektdaten A10. Altbau. Kosten abgerechneter Bestandsbauten. Stuttgart: BKI. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern (2017): Baukosten Ge‐ bäude + Positionen Altbau 2017. Statistische Kostenkennwerte. Stuttgart: BKI. Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern (Hrsg.) (2018): Bau‐ kosten Positionen Neubau 2018. Statistische Kostenkennwerte Teil 3. Stuttgart: BKI. BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (Hrsg.) (2015): Wie heizt Deutschland? BDEW-Studie zum Heizungsmarkt. Berlin. Bergmann, Sophie (2016a): Betreiberkonzepte für die erfolgreiche Energiewende im Wärmesektor. Diplomarbeit. Technische Universität Dresden, Dresden. Institut für Baubetriebswesen. <?page no="254"?> Bergmann, Sophie (2016b): Wärmeversorgung in Deutschland. Möglichkeiten zur Inte‐ gration erneuerbarer Energien und aktuelle Betreiberkonzepte. Technische Univer‐ sität Dresden, Dresden. Bienert, Sven; Geiger, Peter; Caijas, Marcelo (2012): Nachhaltigkeit konkret: Vier Strate‐ gien. In: Immobilienwirtschaft (04), S. 18-25. Bollin, Elmar; Mangold, Dirk; Huber, Klaus; Croy, Reiner (2013): Solare Wärme für große Gebäude und Wohnsiedlungen. Stuttgart: Fraunhofer-IRB-Verl. (BINE-Fachbuch). Bortz, Jürgen; Döring, Nicola (2006): Forschungsmethoden und Evaluation. Für Human- und Sozialwissenschaftler; mit 87 Tabellen. 4., überarb. Aufl., [Nachdr.]. Heidelberg: Springer-Medizin-Verl. (Springer-Lehrbuch Bachelor, Master). Braune, Anna; Ruiz Dúran, Christine (2018): Leitfaden zum Einsatz der Ökobilanzierung. Unter Mitarbeit von Johannes Gantner. Hrsg. v. Deutsche Gesellschaft für Nachhal‐ tiges Bauen. Stuttgart (DGNB Leitfaden). Breisig, Volker; Claudy, Peter; Kohlmorgen, Phillipp; Tillner, Stephan; Uhr, Pelk; Zein, Mustafa (2015): Energiewende-Outlook: Kurzstudie Wärme. Eine Untersuchung ver‐ schiedener Strategien zur Sicherstellung einer erfolgreichen Energiewende im Wär‐ mebereich. Hrsg. v. PricewaterhouseCoopers Aktiengesellschaft. Frankfurt am Main. Brodowicz, Dominika P. (2017): Socially Responsible Property Investment in Cities - Between Economic Reasoning and Social Obligations. In: Real Estate Management and Valuation 25 (2), S. 33-44. DOI: 10.1515/ remav-2017-0011. Brüggemann, Anke (2016): Keine Energiewende ohne Wärmewende. Hrsg. v. Kreditan‐ stalt für Wiederaufbau. Berlin (Kf W Research, 129). Brunnengräber, Achim; Di Nucci, Maria Rosaria (2014): Im Hürdenlauf zur Energie‐ wende. Wiesbaden: Springer Fachmedien. Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e. V., BDH (Hrsg.) (2014): Bivalente Wärmepumpen-Systeme (Informationsblatt, 57). Bundesministerium der Finanzen (Hrsg.) (1995): AfA-Tabelle für den Wirtschaftszweig "Energie- und Wasserversorgung". Berlin. Bundesministerium der Finanzen (Hrsg.) (2000): AfA-Tabelle für die allgemein verwend‐ baren Anlagegüter. Berlin. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (Hrsg.) (2014): Leitfaden Nachhaltiges Bauen. Berlin. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (Hrsg.) (2015): Klimaschutzbericht 2015. Zum Aktionsplan Klimaschutz 2020 der Bundesregierung. Berlin. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (Hrsg.) (2016a): Klimaschutzplan 2050 - Klimaschutzpolitische Grundsätze und Ziele der Bundesre‐ gierung. Berlin. 254 8 Literaturverzeichnis <?page no="255"?> Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (Hrsg.) (2016b): Leitfaden Nachhaltiges Bauen. Zukunftsfähiges Planen, Bauen und Betreiben von Ge‐ bäuden. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (Hrsg.) (2011): Überdün‐ gungspotenzial (EP). Berlin (Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen, 1.1.5). Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (Hrsg.) (2013a): Treibhau‐ spotenzial (GWP). Berlin (Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen, 1.1.1). Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (Hrsg.) (2013b): Versaue‐ rungspotenzial (AP). Berlin (Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen, 1.1.4). Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (Hrsg.) (2015): Primärener‐ giebedarf. Berlin (Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen, 1.2.1). Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (Hrsg.) (2017): Ozonschich‐ tabbaupotenzial (ODP) (Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen, 1.1.2). Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Hrsg.) (2017a): Energieeffizienz in Zahlen. Berlin. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Hrsg.) (2017b): Erneuerbare Energien in Zahlen 2017. Berlin. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Hrsg.) (2018a): Energiedaten: Gesamt‐ ausgabe. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (Hrsg.) (2010): Energiekonzept. für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung. Berlin. Bürger, Veit; Hesse, Tilman; Quack, Dietlinde; Palzer, Andreas; Köhler, Benjamin; Herkel, Sebastian; Engelmann, Peter (2016): Klimaneutraler Gebäudebestand 2050. Hrsg. v. Umweltbundesamt. Dessau-Roßlau. C Castagneto Gissey, Giorgio; Dodds, Paul E.; Radcliffe, Jonathan (2018): Market and re‐ gulatory barriers to electrical energy storage innovation. In: Renewable and Sustai‐ nable Energy Reviews 82, S. 781-790. DOI: 10.1016/ j.rser.2017.09.079. D de Jong, Jeroen P. J.; Gillert, Nils Lennart; Stock, Ruth M. (2018): First adoption of con‐ sumer innovations. Exploring market failure and alleviating factors. In: Research Policy 47 (2), S. 487-497. DOI: 10.1016/ j.respol.2018.01.004. Deutsche Energie Agentur (2012): Steigerung der Flexibiliät end Effizienz von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen durch die Kombination mit Wärmespeichern. Kurz‐ studie. Unter Mitarbeit von Tim Waver, Stephan Hohnmeier und Hannes Seidl. Hrsg. v. Deutsche Energie Agentur. Berlin. 255 Monografien und Aufsätze in Fachzeitschriften <?page no="256"?> Dietze, Janine (2012): Bewertung der Wirtschaftlichkeit von thermischen Langzeit-Ener‐ giespeichern. Diplomarbeit. Technische Universität Dresden, Dresden. Baubetriebs‐ wesen. Dornburg, Arthur (2016): Grundlagen des Contractings. In: Der Facility Manager, Son‐ derausgabe Marktübersicht der Energiecontracting-Anbieter, S. 4-9. Dörner, Dörte (Hrsg.) (2015): Bauen im Bestand. Katalog für die Altbauerneuerung; mit 54 Tabellen. Bundesarbeitskreis Altbauerneuerung; Institut für Bauforschung. 3., ak‐ tualisierte und erw. Aufl. Köln: Müller (Bauen im Bestand). E Ebert, Volkmar; Günther, Roland; Kremer, Zsolt; Pajor, Raymond; Bauer, Dan; Drück, Harald et al. (2012a): Fahrplan Solarwärme. Strategie und Maßnahmen der Solarwärme-Branche für ein beschleunigtes Marktwachstum bis 2030. Langfassung - Juni 2012. Hrsg. v. Bundesverband Solarwirtschaft e. V. (BSW-Solar). Technomar GmbH; Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik; co2inline gGmbH. Berlin. Ebert, Volkmar; Günther, Roland; Kremer, Zsolt; Pajor, Raymond; Bauer, Dan; Drück, Harald et al. (2012b): Fahrplan Solarwärme. Strategie und Maßnahmen der Solarwärme-Branche für ein beschleunigtes Marktwachstum bis 2030. Kurzfassung - Juni 2012. Hrsg. v. Bundesverband Solarwirtschaft e. V. (BSW-Solar). Technomar GmbH; Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik; co2inline gGmbH. Berlin. EnergieAgentur.NRW GmbH (Hrsg.) (2015): Guten Morgen Wärmewende. innovation & energie (3). Düsseldorf. Enseling, Andreas (2003): Leitfaden zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit von Energie‐ sparinvestitionen im Gebäudebestand. Institut für Wohnen und Umwelt GmbH. Darmstadt. F Fisch, Norbert (Hrsg.) (2005): Wärmespeicher. Fachinformationszentrum. 4., erw. und völlig überarb. Aufl. Köln: TÜV-Verl. (BINE - Informationspaket). ForschungsVerbund Erneuerbare Energien (Hrsg.) (2015): Forschung für die Wärme‐ wende. Berlin. Frisch, Julia (2015): Was Vermieter beim Wärmecontracting beachten sollten. In: Immo‐ bilien Zeitung (31), S. 13. G Gebler, Linda (2016): Kosten-Nutzen-Vergleich von energetischen Gebäudestandards. Diplomarbeit. Technische Universität Dresden, Dresden. Institut für Baubetriebs‐ wesen. 256 8 Literaturverzeichnis <?page no="257"?> Gläser, Jochen; Laudel, Grit (2010): Experteninterviews und qualitative Inhaltsanalyse als Instrumente rekonstruierender Untersuchungen. 4. Auflage. Wiesbaden: VS Verlag (Lehrbuch). Online verfügbar unter http: / / d-nb.info/ 1002141753/ 04. Götze, Uwe (2014): Investitionsrechnung. Modelle und Analysen zur Beurteilung von Investitionsvorhaben. 7. Aufl. Berlin: Springer Gabler (Springer-Lehrbuch). Online verfügbar unter http: / / dx.doi.org/ 10.1007/ 978-3-642-54622-8. Grob, Heinz Lothar (1989): Investitionsrechnung mit vollständigen Finanzplänen. Mün‐ chen: F. Vahlen. Grob, Heinz Lothar (2015): Einführung in die Investitionsrechnung. Eine Fallstudienge‐ schichte. 5., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. München: Verlag Franz Vahlen. Online verfügbar unter http: / / search.ebscohost.com/ login.aspx? direct=true& scope=site&db=nlebk&AN=1036495. Gromer, Christian (2012): Die Bewertung von nachhaltigen Immobilien. Ein kapital‐ markttheoretischer Ansatz basierend auf dem Realoptionsgedanken. Stuttgart, Univ., Diss., 2012. Wiesbaden: Springer. Online verfügbar unter http: / / site.ebrary.com/ lib/ al ltitles/ docDetail.action? docID=10608494. Groß, Sebastian (2013): Untersuchung der Speicherfähigkeit von Fernwärmenetzen und deren Auswirkungen auf die Einsatzplanung von Wärmeerzeugern. Dresden: Vogt Verlag (Beiträge aus den Ingenieurwissenschaften). Online verfügbar unter http: / / nb n-resolving.de/ urn: nbn: de: bsz: 14-qucosa-107812. Gürtler, Volkhard (2007): Stochastische Risikobetrachtung bei PPP-Projekten. Disserta‐ tion. Renningen: Expert-Verlag (Aus Forschung und Praxis, Band 9). Online verfügbar unter http: / / deposit.d-nb.de/ cgi-bin/ dokserv? id=3002750&prov=M&dok_var=1&dok _ext=htm. H Hauer, Andreas; Hiebler, Stefan; Reuß, Manfred (2013): Wärmespeicher. 5., vollst. überarb. Aufl. Stuttgart: Fraunhofer IRB-Verl. (BINE-Fachbuch / BINE Informations‐ dienst, FIZ Karlsruhe). Hauschildt, Jürgen (2016): Innovationsmanagement. München: Franz Vahlen (Vahlens Handbücher der Wirtschafts- und Sozialwissenschaften). Online verfügbar unter http s: / / ebookcentral.proquest.com/ lib/ gbv/ detail.action? docID=4688806. Heilek, Christian (2015): Modellgestützte Optimierung des Neubaus und Einsatzes von Erzeugungsanlagen und Speichern für elektrische und thermische Energie im deut‐ schen Energiesystem. München: Selbstverlag. Helfferich, Cornelia (2011): Die Qualität qualitativer Daten. Manual für die Durchführung qualitativer Interviews. 4. Auflage. Wiesbaden: VS Verlag für Sozialwissenschaften / Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH Wiesbaden. Online verfügbar unter http: / / dx .doi.org/ 10.1007/ 978-3-531-92076-4. 257 Monografien und Aufsätze in Fachzeitschriften <?page no="258"?> Henzelmann, Torsten; Kohl, Ingmar; Henritzi, Patrick; Anke, Carl-Philipp (2017): Wär‐ mewende in Sicht. Die Wärmeversorgung der Zukunft ist erneuerbar und dezentral: Was das für Versorger bereits heute bedeutet. Hrsg. v. Roland Berger GmbH. München. Hochstetter, Ulrike (2013): Fernwärme aus Kraftwerken in NRW im freien Wettbewerb des Wärmemarktes. Hrsg. v. Fachverband Sanitär Heizung Klima Nordrhein-West‐ falen und Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e. V., BDH. o.O. Hofbauer, Günther (2004): Erfolgsfaktoren bei der Einführung von Innovationen. Hrsg. v. Der Präsident der Fachhochschule Ingolstadt. Fachhochschule Ingolstadt. Ingolstadt (Arbeitsberichte - Working Papers, 3). I IVD (2019): Immobilienverband Deutschland IVD Bundesverband der Immobilienberater, Makler, Verwalter und Sachverständigen e. V. Bewertungshilfe für Immobiliensach‐ verständige, IVD-Liegenschaftszinsätze, Gesamtnutzungsdauern, Bewirtschaftungs‐ kosten. Januar 2019 K Klöpffer, Walter; Grahl, Birgit (2009): Ökobilanz (LCA). Ein Leitfaden für Ausbildung und Beruf. Weinheim: Wiley-VCH. Online verfügbar unter http: / / lib.myilibrary.com? id=2 13988. Knebel, Alexander; Hartmann, Jonathon; Kajimura, Ryotaro (2016): Die Akzeptanz für erneuerbare Energien im Spiegel von Umfragen in Industriestaaten. In: Renews Kom‐ pakt (29), S. 1-8. Kochendörfer, Bernd; Liebchen, Jens H.; Viering, Markus G. (2018): Bau-Projekt-Ma‐ nagement. Grundlagen und Vorgehensweisen. 5. Aufl. 2018. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden (Leitfaden des Baubetriebs und der Bauwirtschaft). Online verfügbar unter http: / / dx.doi.org/ 10.1007/ 978-3-8348-9682-7. Korbion, Hermann; Mantscheff, Jack; Vygen, Klaus; Wirth, Axel; Korbion, Claus-Jürgen; Eisterhues, Isabel (2016): Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI) mit Gesetz zur Regelung von Ingenieur und Architektenleistungen (IngAlG). 9., neubearb. und erw. Aufl. München: Beck (Becksche Kurz-Kommentare, Band 59). Online ver‐ fügbar unter https: / / beck-online.beck.de/ ? vpath=%2fbibdata%2fkomm%2fKoMaVyKo HOAI_9%2fcont%2fKoMaVyKoHOAI.htm. Krause, Martin (2011): Technologien und Wirtschaftlichkeit von Langzeit-Wärmespei‐ chern. Diplomarbeit. Technische Universität Dresden, Dresden. Baubetriebswesen. Kruschwitz, Lutz (2014): Investitionsrechnung. 14., aktualisierte Aufl. Berlin: de Gruyter Oldenbourg (Internationale Standardlehrbücher der Wirtschafts- und Sozialwissen‐ 258 8 Literaturverzeichnis <?page no="259"?> schaften). Online verfügbar unter www.degruyter.com/ doi/ book/ 10.1524/ 9783110376 272. Kruse, Jan; Schmieder, Christian (2015): Qualitative Interviewforschung. Ein integrativer Ansatz. 2., überarb. und erg. Aufl. Weinheim: Beltz Juventa (Grundlagentexte Me‐ thoden). Online verfügbar unter www.content-select.com/ index.php? id=bib_view&e an=9783779941620. Kruspel, Maria (2016): Bewertung von Nahwärmenetzen. Diplomarbeit. Technische Uni‐ versität Dresden, Dresden. Institut für Baubetriebswesen. Kühne, Christina (2016): Potentiale von Solarthermie bei Solaraktivhäusern. Technische Universität Dresden, Dresden. Institut für Baubetriebswesen. Kummert, Kai; May, Michael; Pelzeter, Andrea (2013): Nachhaltiges Facility Management. Berlin, Heidelberg: Springer (VDI-Buch). Online verfügbar unter http: / / dx.doi.org/ 10 .1007/ 978-3-642-24891-7. L Landeshauptstadt Dresden (Hrsg.) (2016): Mietspiegel 2017. Liebermann, André; Weidlich, Ingo (2015): Wie steht es heute um die Fernwärme? Ak‐ tuelle Entwicklungen und Herausforderungen. In: Deutsches Ingenieurblatt 12/ 2015 (12). Litau, Oksana (2015): Nachhaltiges Facility Management im Wohnungsbau. Lebenszy‐ klus - Zertifizierungssysteme - Marktchancen. Wiesbaden: Springer Vieweg. Lohse, Rolf; Göppert, Stefan; Urbaneck, Thorsten; Schirmer, Ulrich; Platzer, Bernd; Bühl, Jürgen; Nilius, Andreas (2009): Planungsleitfaden zur geschichteten Be- und Entla‐ dung thermischer Speicher in solarthermischen Anlagen. Hrsg. v. Technische Uni‐ versität Chemnitz und Technische Universität Ilmenau. Chemnitz, Ilmenau. Lund, Peter (1989): A general design methodology for seasonal storage solar systems. In: Solar Energy 42 (3), S. 235-251. Lund, Peter; Peltola, S. S. (1992): SOLCHIPS - a fat predesign and optimization tool for solar heating with seasonal storage. In: Solar Energy 48 (5), S. 291-300. M Maaß, Christian; Sandrock, Matthias; Schaeffer, Roland (2015): Fernwärme 3.0. Strategien für eine zukunftsorientierte Fernwärmepolitik. Hrsg. v. HIR Hamburg Institut Re‐ search gGmbH. Hamburg. Machulik, Moritz (2016): Wärmeversorgung der Zukunft - Chancen und Einsatz von erneuerbaren Energien. Diplomarbeit. Technische Universität Dresden, Dresden. In‐ stitut für Baubetriebswesen. 259 Monografien und Aufsätze in Fachzeitschriften <?page no="260"?> Mangold, D.; Schmidt, T. (Hrsg.) (2006): Saisonale Wärmespeicher: neue Pilotanlagen im Programm Solarthermie2000plus und Forschungsperspektiven. Statusseminar Ther‐ mische Energiespeicher. Freiburg, 2.-3. November 2006. Solites. Mangold, Dirk; Miedaner, Oliver; Tziggili, Ekaterini Primoudi; Schmidt, Thomas; Unter‐ berger, Markus; Zeh, Beatrice (2012): Technisch-wirtschaftliche Analyse und Weiter‐ entwicklung der solaren Langzeit-Wärmespeicherung - Forschungsbericht zum BMU-Vorhaben 0329607N. Hrsg. v. Solites. Solites. Stuttgart. Mangold, Dirk; Riegger, Mathieu; Schmidt, Thomas (2008): Solare Nahwärme und Lang‐ zeit-Wärmespeicher. Wissenschaftlich-technische Programmbegleitung für Solar‐ thermie 2000plus. Marx, Roman; Nußbicker-Lux, Janet; Bauer, Dan; Heidemann, Wolfgang; Drück, Harald (2011): Saisonale Wärmespeicher - Bauarten, Betriebsweise und Anwendungen. In: Chemie Ingenieur Technik 83 (11), S. 1994-2001. DOI: 10.1002/ cite.201100064. Mayring, Philipp (2008): Einführung in die qualitative Sozialforschung. Eine Anleitung zu qualitativem Denken. 5. Aufl. Weinheim, Basel: Beltz (Beltz Studium). Mehling, Harald; Schossig, Peter; Kalz, Doreen (2009): Latentwärmespeicher in Ge‐ bäuden. Wärme und Kälte kompakt und bedarfsgerecht speichern. Hrsg. v. FIZ Karls‐ ruhe GmbH. Eggenstein-Leopoldshafen. Metzger, Bernhard (2013): Wertermittlung von Immobilien und Grundstücken -mit Ar‐ beitshilfen online. 5. Aufl. Freiburg, München: Haufe Verlag (Haufe Praxisratgeber). Online verfügbar unter www.wiso-net.de/ document/ HAU F,AHAU__9783648036341376. Meyen, Michael; Löblich, Maria; Pfaff-Rüdiger, Senta; Riesmeyer, Claudia (2011): Quali‐ tative Forschung in der Kommunikationswissenschaft. Eine praxisorientierte Einfüh‐ rung. 1. Aufl. Wiesbaden: VS Verlag für Sozialwissenschaften, Springer Fachmedien, zuletzt geprüft am 29.05.2017. Morgenbrodt, Ludwig (2008): SOLARE NAHWÄRME. Friedrichshafen (Deutschland). Technische Werke Friedrichshafen. Friedrichshafen. N Nallinger, Michael (2018): Suche nach dem effizientesten Mix. In: Zeitung für kommunale Wirtschaft (03), S. 4-5. Nitsch, Joachim (2016): Die Energiewende nach COP 21 - Aktuelle Szenarien der deut‐ schen Energieversorgung. Kurzstudie für den Bundesverband Erneuerbare Energien e. V. Stuttgart. O Ochs, Fabian (2007): Abschlussbericht zum Vorhaben Weiterentwicklung der Erdbe‐ cken-Wärmespeichertechnologien. FKZ 0329607 E. Unter Mitarbeit von Pfeil und 260 8 Literaturverzeichnis <?page no="261"?> Koch Ingenieurgesellschaft (PKI), Ingenieurbüro Lichtenfels. Hrsg. v. Universität Stuttgart. Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik. Stuttgart. Ochs, Fabian (2013): Stand der Technik erdvergrabener Wärmespeicher, zuletzt geprüft am 22.01.2016. P Pfnür, Andreas; Winiewska, Bernadetta; Oschatz, Bert; Mailach, Bettina (2016): Dezen‐ trale vs. zentrale Wärmeversorgung im deutschen Wärmemarkt. Vergleichende Studie aus energetischer und ökonomischer Sicht. Darmstadt, Dresden. Pollak, Johannes; Schubert, Samuel R.; Slominski, Peter (2010): Die Energiepolitik der EU. Wien: facuktas.wuv (utb, 3131). Online verfügbar unter www.utb-studi-e-book.de/ 97 83838531311. Preuß, Norbert; Schöne, Lars Bernhard; Nehrhaupt, Alexander; Maier, Hermann; Schropp, Edgar (2016): Real Estate und Facility Management. Aus Sicht der Consul‐ tingpraxis. 4. Auflage. Berlin, Heidelberg: Springer Vieweg. Online verfügbar unter h ttp: / / gbv.eblib.com/ patron/ FullRecord.aspx? p=4333615. Prognos AG; Ifeu Institut; Hochschule Ruhr-West (Hrsg.) (2013): Marktanalyse und Marktbewertung sowie Erstellung eines Konzeptes zur Marktbeobachtung für aus‐ gewählte Dienstleistungen im Bereich Energieeffizienz. Endbericht (überarbeitete Fassung). Berlin, Heidelberg, Mülheim a. d. Ruhr. Przybilla, Anne (2008): Projektfinanzierungen. Im Rahmen des Risikomanagements von Projekten. Zugl.: Wismar, Hochsch., Masterarbeit. 1. Aufl. Bremen: Salzwasser-Verl. (Wismarer Schriften zu Management und Recht, 21). Pufé, Iris (2017): Nachhaltigkeit. 3., überarbeitete und erweiterte Auflage. Konstanz, München: UVK Verlagsgesellschaft mbH; UVK/ Lucius (utb, 8705). Online verfügbar unter www.utb-studi-e-book.de/ 9783838587059. R Raab, Stefan (2006): Wirtschaftlichkeit und Auslegung solar unterstützter Nahwärme‐ systeme mit Heißwasser-Wärmespeichern. Göttingen: Cuvillier Verlag. Rave, Tilmann; Triebswetter, Ursula; Wackerbauer, Johann (2013): Koordination von Innovations-, Energie- und Umweltpolitik. Studie im Auftrag der Expertenkommis‐ sion Forschung und Innovation (EFI). Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung. Mün‐ chen. Rogers, Everett M. (2003): Diffusion of innovations. Fifth edition, Free Press trade pa‐ perback edition. New York, London, Toronto, Sydney: Free Press (Social science). On‐ line verfügbar unter www.loc.gov/ catdir/ bios/ simon052/ 2003049022.html. Rundel, Paul; Meyer, Benedikt; Meiller, Martin; Daschner, Robert; Jakuttis, Michael; Franke, Matthias et al. (2013): Speicher für die Energiewende. Hrsg. v. Fraunhofer-In‐ 261 Monografien und Aufsätze in Fachzeitschriften <?page no="262"?> stitut für Umwelt-. Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT. Institutsteil Sulz‐ bach-Rosenberg. Sulzbach-Rosenberg. S Schach, Rainer; Jehle, Peter; Naumann, René (2006): Transrapid und Rad-Schiene-Hoch‐ geschwindigkeitsbahn. Ein gesamtheitlicher Systemvergleich. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, zuletzt geprüft am 11.08.2016. Schaefer, Henry; Gromer, Christian; Neligan, Adriana (2012): The demand of sustainable property investments in Germany. In: J of Property Inv & Finance 30 (1), S. 5-17. DOI: 10.1108/ 14635781211194773. Schmidt, Thomas; Benner, M.; Heidemann, Wolfgang; Müller-Steinhagen, Hans (Hrsg.) (2003): Saisonale Wärmespeicher - aktuelle Speichertechnologien und Entwicklungen bei Heißwasser-Wärmespeichern. Fachseminar Oberflächennahe Geothermie. Gar‐ ching, 18.-19. Februar 2003. OTTI. Schmuck, Martin (2017): Wirtschaftliche Umsetzbarkeit saisonaler Wärmespeicher. Renningen: expert verlag (Aus Forschung und Praxis, Band 17). Schulte, Karl-Werner; Bone-Winkel, Stephan; Schäfers, Wolfgang (Hrsg.) (2016): Immo‐ bilienökonomie. I: Betriebswirtschaftliche Grundlagen. 5., grundlegend überarbeitete Auflage. Oldenbourg: De Gruyter. Online verfügbar unter www.degruyter.com/ view/ product/ 221336. Schüwer, Dietmar; Fischedick, Manfred; Paar, Angelika; Otter, Philipp; Pehnt, Martin (2008): MINI-Technologiefolgenabschätzung Gas-Wärmepumpe. Wuppertaler Institut für Klima, Umwelt, Energie; ifeu-Institut für Energie- und Umweltforschung Heidel‐ berg. Heidelberg, Wuppertal. Schweikardt, Stephan; Didycz, Michael; Engelsind, Felix; Wacker, Katharina (2012): Sek‐ toruntersuchung Fernwärme. Abschlussbericht gemäß § 32e GWB. Hrsg. v. Bundes‐ kartellamt. Bonn. Selle, Kati (2014): Wärmecontracting - Fass ohne Boden? Warum viele Berliner Mieter hohe Heizkosten hinnehmen müssen. In: Mieterschutz 2014, 2014 (01), S. 4-9. Sohre, Annika (2014): Strategien in der Energie- und Klimapolitik. Bedingungen strate‐ gischer Steuerung der Energiewende in Deutschland und Großbritannien. Zugl.: Berlin, Freie Univ., Diss., 2012 u.d.T.: Sohre, Annika: Bedingungen strategischer Steue‐ rung in der Energie- und Klimapolitik. Wiesbaden: Springer VS (Energiepolitik und Klimaschutz). SolnetBW (2015): Solare Wärmenetze für Baden-Württemberg. Grundlagen, Potenziale, Strategien. Hrsg. v. SolnetBW. Stuttgart. Springer, Nina (2015): Empirische Methoden der Kommunikationswissenschaft. 1. Aufl. Konstanz: UTB (Utb-studi-e-book, 4300: Kommunikationswissenschaft), zuletzt ge‐ prüft am 29.05.2017. 262 8 Literaturverzeichnis <?page no="263"?> Sterner, Michael; Stadler, Ingo (2014): Energiespeicher. Bedarf, Technologien, Integration. Berlin, Heidelberg: Springer Vieweg, zuletzt geprüft am 09.12.2015. Stolte, Christian; Marcinek, Heike; Bigalka, Uwe; Zeng, Yang (2013): Auswertung von Verbrauchskennwerten energieeffizient sanierter Wohngebäude. Begleitforschung zum dena-Modellvorhaben Effizienzhäuser. Hrsg. v. Deutsche Energie-Agentur GmbH. Berlin. Stryi-Hipp, Gerhard; Borggrefe, Frieder; Gerhadt, Norman; Hauer, Andreas; Horst, Juri; Huenges, Ernst et al. (2015): Erneuerbare Energien im Wärmesektor - Aufgaben, Empfehlungen und Perspektiven. Positionspapier des ForschungsVerbunds Erneuer‐ bare Energien. Hrsg. v. ForschungsVerbund Erneuerbare Energien. Berlin. Stryi-Hipp, Gerhard; Schnauss, Martin; Moch, Frederik (2007): GroSol. Studie zu großen Solarwärmeanlagen. Hrsg. v. Bundesverband Solarwirtschaft e. V. (BSW-Solar). Berlin. T Topp, Adolf (2009): Der Begriff der Fernwärme. In: Recht der Energiewirtschaft (4-5), S. 133-138. Trend: research GmbH; Leuphana Universität Lüneburg (Hrsg.) (2013): Definition und Marktanalyse von Bürgerenergie in Deutschland. Bremen. V van der Heijden, Jeroen (2014): Regulatory failures, split-incentives, conflicting interests and a vicious circle of blame. The New Environmental Governance to the rescue? In: Journal of Environmental Planning and Management 58 (6), S. 1034-1057. DOI: 10.1080/ 09640568.2014.907135. Völker, Rainer; Thome, Christoph; Schaaf, Holger (2012): Innovationsmanagement. Be‐ standteile - Theorien - Methoden. Stuttgart: Kohlhammer. W Wach, Marco: Nachhaltigkeitsmanagement in Bauunternehmen. Renningen: expert verlag (Aus Forschung und Praxis, Band 18). Walkenbach, P. (2004): Schlussbericht Langzeitwärmespeicher für die solare Nahwär‐ meversorgung SOLAR-CITY, Hannover. Vorhaben Nr. 0329606 X3 zum Förderpro‐ gramm Solarthermie 2000, Teilprogramm 3: Solare Nahwärmeversorgung. Unter Mit‐ arbeit von J. Knepler und P. Walkenbach. Hrsg. v. avacon. Y Yao, Yao; Gustavsson, Tina Karrbom; Lind, Hans (2013): ESTABLISHING A STAKE‐ HOLDER FRAMWORK FOR ECO-CITY DEVELOPMENT -WITH A CASE STUDY OF 263 Monografien und Aufsätze in Fachzeitschriften <?page no="264"?> CHINESE ECO-CITY. Trondheim (Proceedings from 7th Nordic Conference on const‐ ruction economics and organisation 2013). Z Zeller, Manuel (2013): Einsatzmöglichkeiten und Perspektiven von solarunterstützten, saisonalen Wärmespeichern. Bachelorarbeit. HAW Hamburg, Hamburg. Life Sciences. Internetquellen AGFW (Hrsg.) (2018a): Der Begriff der Fernwärme. Online verfügbar unter www.agfw.d e/ energiewirtschaft-recht-politik/ recht/ avbfernwaermev/ der-begriff-der-fernwaerm e/ , zuletzt geprüft am 29.05.2018. AGFW (Hrsg.) (2018b): Preisprotest: Kontrolle der Fernwärmepreise nach § 315 BGB und § 30 AVBFerwärmeV? Online verfügbar unter www.agfw.de/ recht/ avbfernwaermev/ p reisprotest-kontrolle-fernwaermepreise/ , zuletzt geprüft am 18.03.2018. Baunetz_Wissen (Hrsg.) (2018a): Heizwärmebedarf. Online verfügbar unter www.baune tzwissen.de/ glossar/ h/ heizwaermebedarf-664160, zuletzt geprüft am 27.03.2018. Baunetz_Wissen (Hrsg.) (2018b): Transmissionswärmeverluste. Online verfügbar unter w ww.baunetzwissen.de/ glossar/ t/ transmissionswaermeverlust-45031, zuletzt geprüft am 27.03.2018. Baunetz_Wissen (Hrsg.) (2018c): Wärmebrücken. Online verfügbar unter www.baunetzw issen.de/ daemmstoffe/ fachwissen/ waermeschutz/ waermebruecken-152268, zuletzt geprüft am 27.03.2018. BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (Hrsg.) (2017): Behei‐ zungsstruktur des Wohnungsbestandes in Deutschland in den Jahren 1995 bis 2016. Online verfügbar unter https: / / de.statista.com/ statistik/ daten/ studie/ 162218/ umfrage / beheizungsstruktur-des-wohnbestandes-in-deutschland-seit-1975/ , zuletzt geprüft am 05.05.2018. Breuer, Claudia (2018a): Fristigkeit. Hrsg. v. Springer Gabler. Gabler Wirtschaftslexikon. Online verfügbar unter https: / / wirtschaftslexikon.gabler.de/ definition/ fristigkeit-332 40, zuletzt geprüft am 31.07.2018. Breuer, Wolfgang (2018b): Annuität. Hrsg. v. Springer Gabler. Gabler Wirtschaftslexikon. Online verfügbar unter https: / / wirtschaftslexikon.gabler.de/ definition/ annuitaet-271 07, zuletzt geprüft am 22.07.2018. Bundesministerium der Justiz und für Verbraucherschutz (2003): Verordnung über die Aufstellung von Betriebskosten. BetrKV. Online verfügbar unter www.gesetze-im-int ernet.de/ betrkv/ BetrKV.pdf. 264 8 Literaturverzeichnis <?page no="265"?> Bundesministerium des Inneren, für Bau und Heimat (Hrsg.) (2018): Ökobaudat. Infor‐ mationsportal nachhaltiges Bauen. Online verfügbar unter www.oekobaudat.de/ , zu‐ letzt geprüft am 23.05.2018. Bundesministerium für Bildung und Forschung (Hrsg.) (2016): Power-to-X. Kopernikus-Projekt P2X. Online verfügbar unter www.kopernikus-projekte.de/ proje kte/ power-to-x, zuletzt geprüft am 16.07.2018. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und nukleare Sicherheit (Hrsg.) (2018a): Die Klimakonferenz in Paris. Online verfügbar unter www.bmub.bund.de/ th emen/ klima-energie/ klimaschutz/ internationale-klimapolitik/ pariser-abkommen/ #c 8535, zuletzt geprüft am 06.03.2018. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und nukleare Sicherheit (Hrsg.) (2018b): Klimarahmenkonvention. Online verfügbar unter www.bmub.bund.de/ them en/ klima-energie/ klimaschutz/ internationale-klimapolitik/ klimarahmenkonvention / , zuletzt geprüft am 06.03.2018. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und nukleare Sicherheit (Hrsg.) (2018c): Kyoto-Protokoll. Online verfügbar unter www.bmub.bund.de/ themen/ klima -energie/ klimaschutz/ internationale-klimapolitik/ kyoto-protokoll/ , zuletzt geprüft am 06.03.2018. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Hrsg.) (2018b): Fragen und Antworten zum Erneuerbare-Energien-Gesetz 2017. Online verfügbar unter www.bmwi.de/ Reda ktion/ DE/ FAQ/ EEG-2017/ fragen-und-antworten-zum-eeg-2017.html, zuletzt geprüft am 06.03.2018. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Hrsg.) (2018c): Warum wurde das EEG eigentlich eingeführt? Online verfügbar unter www.bmwi.de/ Redaktion/ DE/ FAQ/ EE G-2017/ warum-eeg.html, zuletzt geprüft am 06.03.2018. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie; Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e. V.; AGFW (Hrsg.) (2017): Verbrauch von Fernwärme in Deutschland in den Jahren 1990 bis 2016. Online verfügbar unter https: / / de.statista.com/ statistik/ daten/ studie/ 16 6824/ umfrage/ verbrauch-von-fernwaerme-in-deutschland/ , zuletzt geprüft am 18.03.2018. Bundeszentrale für politische Bildung (Hrsg.) (2018): Energiewende. Online verfügbar unter www.bpb.de/ nachschlagen/ lexika/ lexikon-der-wirtschaft/ 159947/ energiewend e, zuletzt geprüft am 06.03.2018. Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (Hrsg.) (2018a): Ozonbildungspotential. Online verfügbar unter www.dgnb-system.de/ de/ services/ glossar/ index.php? we_obje ctID=20037, zuletzt geprüft am 24.05.2018. Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (Hrsg.) (2018b): Ozonschichtabbaupoten‐ tial. Online verfügbar unter www.dgnb-system.de/ de/ services/ glossar/ index.php? we_ objectID=20036, zuletzt geprüft am 24.05.2018. 265 Monografien und Aufsätze in Fachzeitschriften <?page no="266"?> Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (Hrsg.) (2018c): Überdüngungspotential. Online verfügbar unter www.dgnb-system.de/ de/ services/ glossar/ index.php? we_obje ctID=20039, zuletzt geprüft am 24.05.2018. Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (Hrsg.) (2018d): Versauerungspotential. Online verfügbar unter www.dgnb-system.de/ de/ aktuelles/ pressemitteilungen/ versa uerungspotential, zuletzt geprüft am 24.05.2018. Deutscher Mieterbund (Hrsg.) (2018): Betriebskostenspiegel. Online verfügbar unter ww w.mieterbund.de/ service/ betriebskostenspiegel.html, zuletzt geprüft am 05.05.2018. Deutscher Wetter Dienst (Hrsg.) (2018): Strahlung - Solarenergie. Online verfügbar unter www.dwd.de/ DE/ leistungen/ solarenergie/ solarenergie.html, zuletzt geprüft am 13.05.218. EnBausa (Hrsg.) (2016): Flache Fußbodenheizung punktet im Altbau. Online verfügbar unter www.enbausa.de/ heizung/ aktuelles/ artikel/ flache-fussbodenheizung-punktet-i m-altbau-5111.html, zuletzt geprüft am 11.05.2018. Günther, Edeltraud (2018a): CO2-Fußabdruck. Hrsg. v. Gabler Wirtschaftslexikon. Springer Gabler. Online verfügbar unter https: / / wirtschaftslexikon.gabler.de/ definitio n/ co2-fussabdruck-52300, zuletzt geprüft am 03.05.2018. Günther, Edeltraud (2018b): Eco-Indicator 99. Hrsg. v. Gabler Wirtschaftslexikon. Springer Gabler. Online verfügbar unter https: / / wirtschaftslexikon.gabler.de/ definitio n/ eco-indicator-99-52308, zuletzt geprüft am 03.05.2018. Günther, Edeltraud (2018c): Kumulierter Energieaufwand (KEA). Hrsg. v. Gabler Wirt‐ schaftslexikon. Springer Gabler. Online verfügbar unter https: / / wirtschaftslexikon.ga bler.de/ definition/ kumulierter-energieaufwand-kea-52378, zuletzt geprüft am 03.05.2018. Günther, Edeltraud (2018d): Virtual Water. Hrsg. v. Gabler Wirtschaftslexikon. Springer Gabler. Online verfügbar unter https: / / wirtschaftslexikon.gabler.de/ definition/ virtual -water-52390, zuletzt geprüft am 03.05.2018. Keller, Helmut (2018): Annuitätendarlehen. Hrsg. v. Gabler Wirtschaftslexikon. Springer Gabler. Online verfügbar unter https: / / wirtschaftslexikon.gabler.de/ definition/ annuit aetendarlehen-52796, zuletzt geprüft am 05.05.2018. Mangold, Dirk; Dohna, Antonia (2018): Speichermaterial. Hrsg. v. Solites. Online ver‐ fügbar unter www.saisonalspeicher.de/ Speichertypen/ Erdbecken/ Speichermaterial/ t abid/ 117/ Default.aspx, zuletzt geprüft am 16.07.2018. Mencke, Ingo (2018): Markt. Hrsg. v. Gabler Wirtschaftslexikon. Springer Gabler. Online verfügbar unter http: / / wirtschaftslexikon.gabler.de/ Definition/ markt.html, zuletzt ge‐ prüft am 06.03.2018. Pape, Ulrich (2018): Kapitalwert. Hrsg. v. Springer Gabler. Gabler Wirtschaftslexikon. Online verfügbar unter https: / / wirtschaftslexikon.gabler.de/ definition/ kapitalwert-39 806, zuletzt geprüft am 22.07.2018. 266 8 Literaturverzeichnis <?page no="267"?> Quasching, Volker (2018): Statistiken. Spezifische Kohlendioxidemissionen verschie‐ dener Brennstoffe. Online verfügbar unter www.volker-quaschning.de/ datserv/ CO2-s pez/ index.php, zuletzt geprüft am 13.10.2018 Sonnenhaus Institut (Hrsg.) (2018): Sonnenheizung. Online verfügbar unter www.sonne nhaus-institut.de/ solararchitektur/ solar-baufirmen-sonnenhaeuser/ solarheizung/ sol aranlage-heizkonzept.html. Statistisches Bundesamt (Hrsg.) (2016): Eigentümerquote in Deutschland im Zeitraum von 1998 bis 2014 nach Bundesländern. Online verfügbar unter https: / / de.statista.com / statistik/ daten/ studie/ 155713/ umfrage/ anteil-der-buerger-mit-wohneigentum-nach -bundesland/ , zuletzt geprüft am 11.05.2018. Statistisches Bundesamt (Hrsg.) (2017a): Nettowärmeerzeugung Deutschland in den Jahren 2011 bis 2016. Online verfügbar unter https: / / de.statista.com/ statistik/ daten/ st udie/ 250446/ umfrage/ waermeerzeugung-in-deutschland/ . Statistisches Bundesamt (Hrsg.) (2017b): Nettowärmeerzeugung in Deutschland nach ausgewählten Energieträgern im Jahr 2016 (in Gigawattstunden). Online verfügbar unter https: / / de.statista.com/ statistik/ daten/ studie/ 250059/ umfrage/ waermeerzeugu ng-in-deutschland-nach-energietraeger/ , zuletzt geprüft am 29.05.2018. Statistisches Bundesamt (Hrsg.) (2018a): Entwicklung der Reallöhne, der Nominallöhne und der Verbraucherpreise in Deutschland von 2008 bis 2017. Online verfügbar unter https: / / de.statista.com/ statistik/ daten/ studie/ 384228/ umfrage/ entwicklung-der-reall oehne-nominalloehne-und-verbraucherpreise-in-deutschland/ , zuletzt geprüft am 05.05.2018. Statistisches Bundesamt (Hrsg.) (2018b): Renditedreieck des DAX von 1997 bis 2017. On‐ line verfügbar unter https: / / de.statista.com/ statistik/ daten/ studie/ 377471/ umfrage/ da x-renditedreieck/ , zuletzt geprüft am 04.10.2018. Techem (2018): Energiepreise für die Raumheizung in Mehrfamilienhäusern in Deutsch‐ land nach Energieträgern in den Jahren 2005 bis 2015. Hrsg. v. Techem. Online ver‐ fügbar unter https: / / de.statista.com/ statistik/ daten/ studie/ 585280/ umfrage/ energiepr eise-nach-energietraeger-in-deutschland/ , zuletzt geprüft am 05.05.2018. Thommen, Jean-Paul (2018): Wirtschaftlichkeitsprinzip. Hrsg. v. Gabler Wirtschaftsle‐ xikon. Springer Gabler. Online verfügbar unter https: / / wirtschaftslexikon.gabler.de/ d efinition/ wirtschaftlichkeitsprinzip-48143, zuletzt geprüft am 06.05.2018. Umweltbundesamt (Hrsg.) (2018a): Die Treibhausgase. Online verfügbar unter www.um weltbundesamt.de/ themen/ klima-energie/ klimaschutz-energiepolitik-in-deutschlan d/ treibhausgas-emissionen/ die-treibhausgase, zuletzt geprüft am 24.05.2018. Umweltbundesamt (Hrsg.) (2018b): Energieverbrauch für fossile und erneuerbare Wärme. Online verfügbar unter www.umweltbundesamt.de/ daten/ energie/ energieve rbrauch-fuer-fossile-erneuerbare-waerme#textpart-1, zuletzt geprüft am 06.03.2018. 267 Monografien und Aufsätze in Fachzeitschriften <?page no="268"?> Umweltbundesamt (Hrsg.) (2018c): Erneuerbare Energien in Zahlen. Online verfügbar unter www.umweltbundesamt.de/ themen/ klima-energie/ erneuerbare-energien/ erne uerbare-energien-in-zahlen#textpart-1, zuletzt geprüft am 06.03.2018. Umweltbundesamt (Hrsg.) (2018d): Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Online verfügbar unter www.umweltbundesamt.de/ node/ 12350/ #textpart-1, zuletzt geprüft am 29.05.2018. Verband deutscher Pfandbriefbanken (2018): Effektivzins für Hypothekendarlehen in Deutschland in den Jahren von 1994 bis 2017. Hrsg. v. Verband deutscher Pfandbrief‐ banken. Online verfügbar unter https: / / de.statista.com/ statistik/ daten/ studie/ 155740/ umfrage/ entwicklung-der-hypothekenzinsen-seit-1996/ , zuletzt geprüft am 05.05.2018. Weber, Jürgen (2018): Wirtschaftlichkeit. Hrsg. v. Gabler Wirtschaftslexikon. Springer Gabler. Online verfügbar unter https: / / wirtschaftslexikon.gabler.de/ definition/ wirtsc haftlichkeit-47252, zuletzt geprüft am 06.05.2018. Normen und Regelwerke BauGB (2017): Baugesetzbuch. BGB (2018): Bürgerliches Gesetzbuch. DIN 4124, 2012: Baugruben und Gräben - Böschungen, Verbau, Arbeitsraumbreiten. DIN EN ISO 14044, 2006: Umweltmanagement - Ökobilanz - Anforderungen und An‐ leitungen. DIN EN ISO 14040, 2009: Umweltmanagement - Ökobilanz - Grundsätze und Rahmen‐ bedingungen. DIN EN 15804, 2014: Nachhaltigkeit von Bauwerken - Umweltproduktdeklarationen - Grundregeln für die Produktkategorie Bauprodukte. DIN 8930-5, 2003: Contracting. DIN V 18599, 2016: Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Be‐ leuchtung. DIN EN 12831, 2017: Energetische Bewertung von Gebäuden - Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast. DIN 31051, 2012: Grundlagen der Instandhaltung. DIN 276, 2018: Kosten im Bauwesen. DIN 18960, 2008: Nutzungskosten im Hochbau DIN EN 15978, 2012: Nachhaltigkeit von Bauwerken - Bewertung der umweltbezogenen Qualität von Gebäuden - Berechnungsmethode. ImmoWertV (2010): Verordnung über die Grundsätze für die Ermittlung der Verkehrs‐ werte von Grundstücken. 268 8 Literaturverzeichnis <?page no="269"?> ISO/ TR 14047, 2012: Environmental management - Life cycle assessment - Illustrative examples on how to apply ISO 14044 to impact assessment situations. VDI 4600, 2012: Kumulierter Energieaufwand (KEA). VDI 4661, 2014: Energiekenngrößen, Grundlagen - Methodik. 269 Monografien und Aufsätze in Fachzeitschriften <?page no="271"?> Anlage 1 - Interviewleitfaden Leitfaden für die Experteninterviews Boysen-TUD-Graduiertenkolleg Projekt 5: Technologien und Potenziale von saisonalen Wärmespeichern Anna-Elisabeth Wollstein-Lehmkuhl 1 Vorbemerkungen Das Ziel der Untersuchung besteht darin, die Einflussgrößen der verschiedenen Markteintrittsbarrieren von saisonalen Behälterwärmespeichern zu erforschen. Mit dem Interview soll untersucht werden, wie Sie die derzeitige Situation im Hinblick auf nachhaltiges Bauen, dezentrale Versorgung sowie die Akzeptanz durch die Mieter einschätzen. Der Fokus liegt gezielt auf Ihren Erfahrungen und Einschät‐ zungen zu den einzelnen Themen. Die Ergebnisse werden anonymisiert. Besteht Einverständnis mit einer Tonband‐ aufzeichnung? 2 Vorgeschichte Interviewpartner Seit wann sind Sie in dem Unternehmen tätig sind und was sind Ihre Aufgabenbe‐ reiche? 3 Leitfragen Sanierungsmaßnahmen sind für die Erreichung der Klimaschutzziele der Bundesregierung essentiell. Die Sanierungsrate in Deutschland wird jedoch meist als zu niedrig beschrieben. Empfinden Sie dies ebenso in Ihrem beruf‐ lichen Alltag? N Welche Maßnahmen sind aus Ihrer Sicht erforderlich für verstärkte Sanierungstä‐ tigkeiten? staatliche Förderung- Anreizsystem (finanziell, steuerrechtlich)- Umlagemöglich‐ keiten N Welche Herausforderungen sehen Sie in der Umsetzung/ bei der Sanierung? - Anreize zu gering / keine Förderung / keine finanziellen Mittel- Unwillefehlende Notwendigkeit / fehlendes Wissen- Anforderungen sind zu hoch / politische Ziele S Wieviel Prozent Ihres Gebäudebestandes wurde bereits saniert? S Welche Sanierungsmaßnahmen wurden durchgeführt? <?page no="272"?> - Dämmung der Gebäudehülle- Austausch Fenster- Austausch Heizungsanlagevollständige Gebäudesanierung S Bei den unsanierten Gebäuden: Wie kommt es dazu, dass diese noch nicht saniert sind? keine finanziellen Mittelrechtliche Schwierigkeiten (Mieter)- Unwillekeine An‐ gabe Für den Wandel im Energiesystem und auch bei der Wärmeversorgung im Speziellen ist die dezentrale Versorgung ein besonderes Thema. Dezentrale Systeme sind ein Kernaspekt bei der nachhaltigen Entwicklung des Woh‐ nens. N Welche Perspektiven sehen Sie für die dezentrale Versorgung von Wohngebäuden aus Sicht Ihres Unternehmens? momentane Wichtungzukünftiger Einfluss- Chancen- Hindernisse S Gibt es bei Wohngebäuden in Ihrem Portfolio eine dezentrale Energiebzw. Wär‐ meversorgung, z. B. durch Solarstrom oder -wärme oder durch den Einsatz eines BHKW? N Kennen Sie saisonale Wärmespeicher und deren Funktionsweise? N Wenn ja, woher? N Wenn ja, wie bewerten Sie den Einsatz von saisonalen Wärmespeichern? - Braucht es eine Förderung? - Staatlich verordnet? - Finanzielle Förderung? Wenn nein, Erklärung des Konzepts.Wie bewerten Sie ein solches System zur Hei‐ zungsversorgung? - Anreize zu gering / keine Förderung / keine finanziellen Mittel- Unwillefehlende Notwendigkeit / fehlendes Wissen- Anforderungen sind zu hoch / politische Ziele S Im Allgemeinen, wie beurteilen Sie die dezentrale Versorgung bei Wohngebäuden? - Chancen und Hindernisse- Förderungen notwendig Ein entscheidender Faktor für die Umsetzung von innovativen Versorgungs‐ konzepten und Gebäudesanierungen ist, dass die Mieter anschließend mit diesen zufrieden sind und diese auch entsprechend ihrer Funktion nutzen können. Andernfalls wird Frustration bei den Mietern entstehen, da ge‐ wünschte oder versprochene Energieeinsparungen und Wohnqualitäten zum Teil nicht erreicht werden. N Welche Rückmeldungen zur Nutzerzufriedenheit bekommen Sie im Allgemeinen von den Mieter nach einer Gebäudesanierung (oder der Umstellung des Versor‐ gungskonzeptes - wenn vorhanden)? keine Rückmeldung/ egal- Unzufriedenheit: sehr, wenig- Zufriedenheit: sehr, wenig 272 Anlage 1 - Interviewleitfaden <?page no="273"?> S Wird die Mieterakzeptanz bzw. Mieterzufriedenheit nach Sanierungsmaßnahmen gemessen? Wenn ja, wie? Bei Haushaltsgeräten schauen Nutzer immer häufiger auch auf die Energie‐ effizienz des Gerätes. Auch in anderen Bereichen des Lebens ist die Ökobilanz oder die Energieeffizienz ein wichtiger Faktor, so zum Beispiel bei Sha‐ ring-Modellen oder Lebensmitteln. Haben Sie das Gefühl eine ähnliche Ent‐ wicklung lässt sich bei Gebäuden und Wärmeversorgung beobachten? N Welchen Einfluss hat die energetische Effizienz von Gebäuden oder der Einsatz von erneuerbaren Energien auf die Vermarktung der Objekte? Wie macht sich dieser bemerkbar? keinen Einflussgeringer Einflussmäßiger Einflussgroßer Einfluss N Welche Rolle spielt dies im Marketingkonzept Ihres Unternehmens? - Nachhaltigkeitsaspekte- Innovationen- Werbung und Außendarstellungà wie wird dies nach außen transportiert? N Welcher Wandel lässt sich bezüglich der Nachfrage nach energetischen Gebäude‐ standards/ den Einsatz von erneuerbaren Energien erkennen? kein Wandelwird konkret nachgefragt: selten, häufigmacht sich in der Vermie‐ tung bemerkbar N Welche Probleme und Wünsche ergeben sich für Ihr Unternehmen bzw. die Branche aus der Entwicklung der energetisch optimierten Gebäude und den effizienten Ein‐ satz für erneuerbare Energien im Wohnungsbau? 4 Abschluss Interview Gibt es noch etwas, was Sie gerne erzählen möchten oder was Ihnen wichtig ist und was bisher im Interview noch nicht zur Sprache gekommen ist? Wie empfanden Sie das Interview? Wie kam es dazu, dass Sie teilgenommen haben? Herzlichen Dank! Art der Frage: S Standardfrage N Narrative Frage 273 Anlage 1 - Interviewleitfaden <?page no="275"?> Glossar 20-20-20-Ziel Internationales Klimaschutzziel, welches vorsieht bis zum Jahr 2020 die Treib‐ hausgasemissionen um 20 Prozent gegenüber dem Bezugsjahr 1990 zu senken. Der Anteil der erneuerbaren Energien am Energieendverbrauch soll auf 20 Pro‐ zent erhöht werden und die Energieeffizienz um 20 Prozent gesteigert werden. Absolute/ relative Vorteilhaftigkeit Die absolute Vorteilhaftigkeit bezeichnet in der Investitionsrechnung eine In‐ vestition deren Kapitalwert positiv ist. Eine Investition ist relativ vorteilhaft, wenn der Kapitalwert größer ist als der Wert der Alternativinvestition. Dezentrale Versorgungssysteme Unter dem Begriff der dezentralen Versorgung werden im Wärmesektor die Nahwärme, die Private Erzeugung und Energiedienstleistungen zusammenge‐ fasst. Dabei wird die Energie dezentral an einem Standort erzeugt und ver‐ braucht. Endenergie Endenergie ist die Energie, welche durch Umwandlung von Primärenergieträ‐ gern nutzbar ist und somit dem Nutzer zur Verfügung steht. Darin enthalten sind die Nutzenergie der gehandelten Energieträger und die Verluste von Um‐ wandlung, Verteilung und Übergabe. Die Wärmeenergie aus einem Solarkol‐ lektor ist ein Beispiel dafür. Energiebedarf Der Energiebedarf ist die Menge an Energie, welche zur Deckung des Energie‐ bedarfs notwendig ist. Der Energiebedarf ist eine berechnete Größe. Energieverbrauch Der Energieverbrauch ist die Menge an Energie, welche tatsächlich vom Nutzer verbraucht wird. Der Energieverbrauch ist eine gemessene Größe Instandhaltung Maßnahmen, welche der Erhaltung der baulichen Anlagen dienen. <?page no="276"?> Instandsetzung Maßnahmen, welche der Wiederherstellung eines gewünschten Zustandes der baulichen Anlagen dienen. Membranschalung Eine Membranschalung ist eine Leichtbaukonstruktion aus Folien zur Auf‐ nahme von Dämmstoffen. Die Folie ist wasserdicht, aber wasserdampfdurch‐ lässig. Modernisierung Bauliche Maßnahmen, welche den Gebrauchswert des Gebäudes erhöhen. Aus‐ genommen davon sind Erweiterungs-, Umbau- und Instandsetzungsmaß‐ nahmen. Nutzenergie Nutzenergie ist die vom Nutzer benötigte Energie. Nutzungskosten Nutzungskosten sind die Kosten, welche während der Nutzungsdauer auftreten. Dies sind zum Beispiel Kosten für Wartung und Instandsetzung und Kosten für den Betrieb inklusive Betriebsstoffe. Power-to-X Power-to-X beschreibt Technologien, welche Strom aus erneuerbaren Energien in andere Energieformen umwandeln. Strom kann beispielsweise in Wärme (Power-to-Heat), Gas (Power-to-Gas) oder flüssige Energieträger (Power-to-Li‐ quids) transformiert werden. Der Nutzen für überschüssigen erneuerbaren Strom soll durch den Einsatz erhöht werden. Primärenergie Primärenergie ist die Energie, welche natürlich in den Energiequellen vor‐ handen ist und technisch nicht umgewandelt wurde. Primärenergieträger sind zum Beispiel Steinkohle, Braunkohle, Erdöl, Erdgas, Wasser, Wind und Solar‐ strahlung. Die Primärenergie wird zum Beispiel in Kraftwerken und Raffinerien in Endenergie umgewandelt. Dabei entstehen Umwandlungsverluste. 276 Glossar <?page no="277"?> Sektorenkopplung Die Sektorenkopplung beschreibt die Vernetzung der Energiesektoren Strom, Wärme und Verkehr für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende. Dafür werden die Sektoren miteinander verknüpft, beispielsweise in dem Strom zur Wärmeerzeugung oder für die Elektromobilität genutzt wird. Solarer Deckungsgrad Der solare Deckungsgrad beschreibt den Anteil von Solarthermie am Gesamt‐ wärmeverbrauch. Verbrauchssektoren Die Verbrauchssektoren lassen sich unterteilen in private Haushalte (Woh‐ nungen), Gewerbe, Dienstleistung und Handel (GHD) und Industrie. Wärmebedarf Der Wärmebedarf definiert sich analog zum Energiebedarf bezogen auf die Menge an Wärme. Wärmespeicherkapazität Die Wärmespeicherkapazität beschreibt die thermische Energiemenge, welche die Anlage maximal speichern kann. Wärmeverbrauch Der Wärmeverbrauch definiert sich anlog dem Energieverbrauch bezogen auf die Menge an Wärme. Wartung Maßnahmen zur Verzögerung der Abnutzung. Zentrale Versorgungssysteme Eine zentrale Versorgung ist im Wärmesektor die Fernwärme. Bei der zentralen Versorgung ist der Ort der Energieerzeugung ungleich dem Ort des Energie‐ verbrauchs. Es findet ein Transport der Energie statt. 277 Glossar <?page no="279"?> Abbildungsverzeichnis Abbildung 1-1: Unterschied Wärmebedarf und solare Strahlung pro Jahr . 16 Abbildung 1-2: Inhaltlicher Aufbau der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Abbildung 2-1: Trends der Wärmewende . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Abbildung 2-2: Wärmebedarf nach Verbrauchersektoren im Jahr 2016 . . . . 33 Abbildung 2-3: Entwicklung Endenergieverbrauch Raumwärme private Haushalte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Abbildung 2-4: Wärmemix in Deutschland (alle Verbrauchssektoren) . . . . 35 Abbildung 2-5: Wärmeverbrauch aus erneuerbaren Energien 2016 . . . . . . . 36 Abbildung 2-6: Wärmemix der privaten Haushalte für das Jahr 2016 . . . . . 37 Abbildung 2-7: Entwicklung Energiepreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Abbildung 2-8: Alter der Heizungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Abbildung 2-9: Verbrauch von Fernwärme in Deutschland von 1990 bis 2016 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Abbildung 2-10: Wärmeerzeugung Fernwärme im Jahr 2016 . . . . . . . . . . . . . 43 Abbildung 2-11: Leitlinien Fernwärmestrategie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Abbildung 2-12: Marktanteile Contractingarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Abbildung 2-13: Übersicht Wärmespeicherung nach Speicherdauer und -medium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Abbildung 2-14: Übersicht der Speicherarten zur sensiblen Wärmespeicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Abbildung 2-15: Speicherquerschnitt und -wandaufbau Wärmespeicher Friedrichshafen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Abbildung 2-16: Speicherquerschnitt und -wandaufbau Wärmespeicher Hannover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Abbildung 2-17: Speicherquerschnitt und -wandaufbau Wärmespeicher München . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Abbildung 2-18: Lebenszyklus einer baulichen Anlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Abbildung 2-19: Schematische Darstellung der Kosten im Gebäudelebenszyklus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Abbildung 3-1: Schematische Darstellung der Wärmeversorgung . . . . . . . . 73 <?page no="280"?> Abbildung 3-2: Zusammenhang zwischen dem solaren Deckungsgrad und der Beladungsanzahl des Speichers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Abbildung 3-4: Geometrische Grundlagen des optimierten Wärmespeichers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Abbildung 3-5: Baukonstruktiver Aufbau Wärmespeicher - Deckel . . . . . . 92 Abbildung 3-6: Baukonstruktiver Aufbau Wärmespeicher - Bodenplatte . 92 Abbildung 3-7: Baukonstruktiver Aufbau Wärmespeicher - Wand . . . . . . 93 Abbildung 3-8: Betreibermodell des Berechnungsmodells . . . . . . . . . . . . . . . 94 Abbildung 3-9: Übersicht der Betrachtungs- und Untersuchungszeiträume der Stakeholder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Abbildung 4-1: Kostenfluss der Stakeholder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Abbildung 4-2: Betriebskostenspiegel für Deutschland . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Abbildung 4-3: Entwicklung des Verbraucherpreisindex in Deutschland . . 107 Abbildung 4-4: Energiepreisentwicklung für Energieträger in Deutschland 107 Abbildung 4-5: Entwicklung Effektivzinssatz für Hypotheken in Deutschland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Abbildung 4-6: Allgemeiner schematischer Aufbau vollständiger Finanzpläne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Abbildung 4-7: Verlauf der Bauwerkskosten (netto) und der spezifischen Bauwerkskosten (netto) des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Abbildung 4-8: Verlauf der Bauwerkskosten (netto) und der spezifischen Bauwerkskosten (netto) des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert plus“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Abbildung 4-10: Überblick der Warmmiete im ersten Nutzungsjahr . . . . . . . 184 Abbildung 4-11: Sensitivitätsdiagramm des solaren Wärmeverkaufspreises (Szenario 1.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Abbildung 4-12: Einfluss der Eigenkapitalrentabilität auf den solaren Wärmeverkaufspreis im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) 188 Abbildung 4-17: Einfluss des Effektivzinssatzes auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Abbildung 4-18: Einfluss des Habenzinssatz auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Abbildung 4-19: Einfluss der Verbraucherpreissteigerung auf die Eigenkapitalrentabilität im ersten Nutzungsjahr (Szenario 1.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 280 Abbildungsverzeichnis <?page no="281"?> Abbildung 4-20: Einfluss der Verbraucherpreissteigerung auf die Mietkosten im zeitlichen Verlauf (Szenario 1.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 Abbildung 4-21: Einfluss von Förderungen des Wärmepreises auf die Mietkosten (Szenario 1.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Abbildung 4-22: Einfluss der Reduktion der Kaltmiete auf die Mietkosten (Szenario 1.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Abbildung 4-23: Entwicklung der Eigenkapitalrentabilität des Gebäudeeigentümers bei Reduktion der Kaltmiete . . . . . . . 195 Abbildung 5-1: Adoptionskategorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Abbildung 5-2: Treiber für Nachhaltigkeit im Immobiliensektor . . . . . . . . 204 Abbildung 5-3: Corporate Social Responsibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Abbildung 5-4: Zeitlicher Verlauf der Akzeptanz von erneuerbaren Energien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 Abbildung 5-5: Circle of Blame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 Abbildung 5-6: Loop of Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Abbildung 6-1: Phasen der Ökobilanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 Abbildung 6-2: Modularer Bewertungsansatz im Lebenszyklus des Gebäudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Abbildung 6-3: Konzept der Wirkungskategorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 281 Abbildungsverzeichnis <?page no="283"?> Tabellenverzeichnis Tabelle 2-1: Übersicht klimapolitische Ziele Deutschland . . . . . . . . . . . . . . . 28 Tabelle 2-2: Beheizungsarten Deutschland 2015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Tabelle 2-3: Typische Eigenschaften der Speichertechnologien . . . . . . . . . . 50 Tabelle 2-4: Kenndaten Pilotprojekte in Deutschland mit Behälterwärmespeichern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Tabelle 2-5: Historischer Überblick Wärmespeicher in Europa . . . . . . . . . . 58 Tabelle 2-6: Technologieentwicklung Behälterwärmespeicher in Deutschland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Tabelle 3-1: Merkmale von Entscheidungsmodellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Tabelle 3-2: Übersicht der Baukonstruktion und energetischen Kenndaten der Gebäude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Tabelle 3-3: Berechnung der Flächen und Rauminhalte nach DIN 277 . . . . 79 Tabelle 3-4: Berechnung der optimalen Kollektorfläche und des Speichervolumens für die Variante „Vollsaniert“ . . . . . . . . . . . . 83 Tabelle 3-5: Berechnung der optimalen Kollektorfläche und des Speichervolumens für die Variante „Vollsaniert plus“ . . . . . . . . 84 Tabelle 3-6: Geometrische Abmessungen des modellierten Behälterwärmespeichers Variante „Vollsaniert“ . . . . . . . . . . . . . 90 Tabelle 3-7: Geometrische Abmessungen des modellierten Behälterwärmespeichers Variante „Vollsaniert plus“ . . . . . . . . 90 Tabelle 3-8: Geometrische Abmessungen für die Mengenermittlung des modellierten Behälterwärmespeichers Variante „Vollsaniert“ . 90 Tabelle 3-9: Geometrische Abmessungen für die Mengenermittlung des modellierten Behälterwärmespeichers Variante „Vollsaniert plus“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Tabelle 3-10: Übersicht der Untersuchungsszenarien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Tabelle 4-1: Methoden der Investitionsrechnung (Auszug) . . . . . . . . . . . . . 114 Tabelle 4-2: Übersicht der Investitionskosten der Gebäudesanierung im Szenario „Vollsaniert“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Tabelle 4-3: Übersicht der Investitionskosten der Gebäudesanierung im Szenario „Vollsaniert plus“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Tabelle 4-4: Spezifische Bauwerkskosten (netto) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Tabelle 4-5: Übersicht der Investitionskosten der Solarthermieanlagen (netto) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 <?page no="284"?> Tabelle 4-6: Investitionskosten des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Tabelle 4-7: Übersicht der Bauwerkskosten des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert“ (netto) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Tabelle 4-8: Investitionskosten des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert plus“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Tabelle 4-9: Übersicht der Bauwerkskosten des saisonalen Wärmespeichers Variante „Vollsaniert plus“ (netto) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Tabelle 4-10: Übersicht der Investitionskosten des Gas-Brennwertkessels . . 134 Tabelle 4-11: Übersicht der Investitionskosten des Versorgungsnetzes (netto) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 Tabelle 4-12: Übersicht der Investitionskosten des Versorgungsnetzes (netto) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 Tabelle 4-13: Übersicht der Investitionskosten der Heizzentrale (netto) . . . . 136 Tabelle 4-14: Übersicht des Aufbaus des vollständigen Finanzplans des Wärmecontractors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Tabelle 4-15: Übersicht der Eingangsdaten für den VOFI des Wärmecontractors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Tabelle 4-16: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (1/ 6) . . . . . . . 140 Tabelle 4-17: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (2/ 6) . . . . . . . 141 Tabelle 4-18: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (3/ 6) . . . . . . . 142 Tabelle 4-19: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (4/ 6) . . . . . . . 143 Tabelle 4-20: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (5/ 6) . . . . . . . 144 Tabelle 4-21: Vollständiger Finanzplan des Wärmecontractors (6/ 6) . . . . . . . 145 Tabelle 4-22: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Realisierungskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Tabelle 4-23: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Nutzungs- und Betriebskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Tabelle 4-24: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Kosten der Projektgesellschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Tabelle 4-25: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Kosten für die Speicherbeladung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Tabelle 4-26: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Erlöse durch den Verkauf von Wärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Tabelle 4-27: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Erlöse durch den Jahresgrundpreis Wärmecontracting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 Tabelle 4-28: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Fremdfinanzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 284 Tabellenverzeichnis <?page no="285"?> Tabelle 4-29: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Berechnung der Fremdfinanzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Tabelle 4-30: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Eigenkapitaleinsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Tabelle 4-31: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Unternehmensinterne Betrachtung Eigenkapital . . . . . . . . . . . 154 Tabelle 4-32: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Berechnung der Habenzinsen und Liquiditätsüberschüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Tabelle 4-33: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Steuerberechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Tabelle 4-34: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Berechnung der Zusatzinformationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Tabelle 4-35: Übersicht der Ergebnisse der vollständigen Finanzpläne des Wärmecontractors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 Tabelle 4-36: Übersicht des Aufbaus des vollständigen Finanzplans des Gebäudeeigentümers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 Tabelle 4-37: Übersicht der Eingangsdaten für den VOFI des Gebäudeeigentümers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Tabelle 4-38: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (1/ 6) . . . . . 162 Tabelle 4-39: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (2/ 6) . . . . . 163 Tabelle 4-40: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (3/ 6) . . . . . 164 Tabelle 4-41: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (4/ 6) . . . . . 165 Tabelle 4-42: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (5/ 6) . . . . . 166 Tabelle 4-43: Vollständiger Finanzplan des Gebäudeeigentümers (6/ 6) . . . . . 167 Tabelle 4-44: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Grundstückserwerb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 Tabelle 4-45: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Realisierungskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 Tabelle 4-46: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Jahresgebühr Wärmecontracting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 Tabelle 4-47: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Energiekosten Wärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Tabelle 4-48: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Nutzungs-, Betriebs- und Instandhaltungskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Tabelle 4-49: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Einzahlungen Kaltmiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Tabelle 4-50: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Umlage Jahresgebühr Wärmecontracting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 285 Tabellenverzeichnis <?page no="286"?> Tabelle 4-51: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Umlage Energiekosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Tabelle 4-52: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Umlage Nutzungs- und Betriebskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Tabelle 4-53: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Umlage Grundstückskosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Tabelle 4-54: Berechnung des Jahresreinertrages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Tabelle 4-55: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Umlage Erlöse auf Basis des Restwertes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Tabelle 4-56: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Fremdfinanzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Tabelle 4-57: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Eigenfinanzierung 178 Tabelle 4-58: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Berechnungen Zusatzkonto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 Tabelle 4-59: Auszug aus dem vollständigen Finanzplan - Zusatzinformationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Tabelle 4-60: Übersicht der Ergebnisse der vollständigen Finanzpläne des Gebäudeeigentümers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Tabelle 4-61: Mietnebenkosten erstes Nutzungsjahr Szenario 1.1 . . . . . . . . . 182 Tabelle 4-62: Übersicht der Ergebnisse des Mietkostenvergleichs . . . . . . . . . 184 Tabelle 5-1: Ebenen der Akzeptanz am Beispiel erneuerbarer Wärme . . . . 199 Tabelle 5-2: Übersicht Stichprobe Expertenbefragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Tabelle 6-1: Übersicht der Wirkungsindikatoren und Einfluss durch saisonale Wärmespeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Tabelle 6-2: CO 2 Emissionen der Baumaterialien der KG 330 im Szenario 1.1 (Auszug) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Tabelle 6-3: CO 2 Emissionen der Baumaterialien der KG 300 im Szenario 1.1 (gerundet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 Tabelle 6-4: Übersicht der CO 2 Emissionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 286 Tabellenverzeichnis <?page no="287"?> ISBN 978-3-8169-3514-8 Der Einsatz von erneuerbaren Energien im Wärmesektor gewinnt im Zuge der Energiewende zunehmend an Bedeutung. Jedoch erschwert die starke Volatilität nachhaltiger Energieträger eine versorgungssichere Wärmebereitstellung. Der Einsatz von saisonalen Wärmespeichern kann Schwankungen teilweise ausgleichen. Die Entkopplung von Wärmeerzeugung und Wärmeverbrauch ermöglicht eine dezentrale und nachhaltige Wärmeversorgung mit erneuerbaren Energien. Die vorliegende Arbeit wählt einen interdisziplinären Ansatz zur Bewertung eines dezentralen solarthermisch betriebenen saisonalen Wärmespeichers zur Wärmeversorgung von Wohngebäuden. Die Einflüsse von ökonomischen, sozialen und ökologischen Parametern auf die Marktfähigkeit saisonaler Behälterwärmespeicher wurden untersucht. Der Inhalt Theoretische Grundlagen - Untersuchungsmodell zum saisonalen Wärmespeicher - Wirtschaftlichkeit von saisonalen Wärmespeichern - Soziale Akzeptanz saisonaler Wärmespeicher - Ausblick auf die ökologische Bewertung saisonaler Wärmespeicher Die Zielgruppe Bauingenieure, Architekten, Energieberater, Studierende und Wissenschaftler Die Autorin Anna-Elisabeth Wollstein-Lehmkuhl studierte Bauingenieurwesen an der TU Dresden. Im Anschluss forschte sie im Rahmen des interdisziplinären Boysen-TU Dresden-Graduiertenkollegs zu umweltfreundlichen Energiesystemen.