Energiedatenmanagement in der Nationalparkregion Hunsrück-Hochwald - Wirtschaftliche und technische Grundlagen
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Energiedatenmanagement in der Nationalparkregion Hunsrück-Hochwald Wirtschaftliche und technische Grundlagen
Inhalt 1. Vorwort ........................................................................................................................... 4 2. Wirtschaftlichkeitsberechnung und organisatorische Grundlagen eines interkommunalen Energiemanagements in der Nationalparkregion Hunsrück-Hochwald................................... 5 2.1. Umsetzung eines kommunalen Energiemanagements .................................................... 5 2.2. Methoden der Wirtschaftlichkeitsberechnung................................................................. 7 2.2.1. Betrachtungsgrenzen .............................................................................................. 8 2.2.2. Datengrundlage ...................................................................................................... 9 2.2.3. Bildung von Szenarien ........................................................................................... 12 2.3. Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsberechnung .............................................................. 14 2.3.1. Absolute Wirtschaftlichkeit .................................................................................. 14 2.3.2. Chancen und Risiken einer befristeten Einstellung des Energiemanagers ........... 16 2.4. Diskussion und Ausblick .................................................................................................. 20 2.5. Zusammenfassung .......................................................................................................... 21 3. Zähler- und Energiedatenanalyse als Grundlage für ein Smart Meter Rollout in den kommunalen Liegenschaften der Nationalparkregion Hunsrück-Hochwald ......................... 22 3.1. Technischer Hintergrund................................................................................................. 22 3.2. Datenerfassung ............................................................................................................... 23 3.3. Ergebnisse ....................................................................................................................... 24 3.3.1. Zählerstrukturanalyse ........................................................................................... 24 3.3.2. Energiedatenanalyse............................................................................................. 27 3.4. Zusammenfassung und Ausblick ..................................................................................... 31 4. Fazit .............................................................................................................................. 33 Literaturverzeichnis ........................................................................................................... 34 Abbildungsverzeichnis ....................................................................................................... 36 Tabellenverzeichnis ........................................................................................................... 37 Abkürzungsverzeichnis ...................................................................................................... 38 Impressum ........................................................................................................................ 39
1. Vorwort Die energiebedingten CO2-Emissionen ha- erwartenden finanziellen Auswirkungen die- ben sich weltweit seit 1970 mehr als ver- ses interkommunalen Energiemanagements doppelt und seit Beginn des 20. Jahrhun- abzuschätzen und dessen wirtschaftliche derts sogar verfünfzehnfacht (Le Quéré et. Umsetzbarkeit zu überprüfen, wurde für die al., 2018). Zur Begrenzung der Erderwär- Verbandsgemeinden Birkenfeld, Rhaunen, mung auf deutlich unter 2 C gegenüber dem Baumholder und die Stadt Idar-Oberstein vorindustriellen Niveau wurde 2015 auf der eine Wirtschaftlichkeitsberechnung unter UN-Klimakonferenz in Paris ein globales Kli- Berücksichtigung bestimmter Rahmenbe- maschutzabkommen beschlossen, welches dingungen durchgeführt. Die Grundlagen auch von Deutschland unterzeichnet wurde und Ergebnisse dieser Wirtschaftlichkeitsbe- (Bundesministerium für Wirtschaft und rechnung werden in Kapitel 2 dargestellt. Energie, 2020). Um internationale Klima- Durch Energiemanagement können Einspar- schutzziele zu erreichen, ist die Bundesre- gierung auf die Mithilfe der Kommunen an- potenziale aufgedeckt und gezielt die Ener- gewiesen, weshalb die Nationale Klima- gieeffizienz verbessert werden, wodurch ein wesentlicher Beitrag zur Reduzierung der schutzinitiative des Bundesumweltministeri- ums seit 2008 die „Erstellung von kommu- Treibhausgasemissionen und somit zur Er- nalen Klimaschutzkonzepten und deren Um- reichung internationaler Klimaschutzziele geleistet werden kann. Durch ein sogenann- setzung“ (VG Birkenfeld, 2017) fördert, um tes Smart Meter Rollout, also den flächen- auch finanzschwachen Kommunen den Auf- bau eines eigenen Klimaschutzmanage- deckenden Einsatz intelligenter Messsys- ments zu ermöglichen. teme anstelle der bestehenden konventio- nellen Energiezähler, soll die Energieeffizi- In der Nationalparkregion Hunsrück-Hoch- enz in Zukunft zusätzlich gesteigert werden. wald wurde in diesem Kontext das Inter- Da in Deutschland Smart Meter bisher kaum kommunale Netzwerk Energie (IkoNE), be- verbreitet sind, sollen in den kommunalen stehend aus den Verbandsgemeinden (VG) Liegenschaften der IkoNE-Teilnehmer im Baumholder, Birkenfeld, Hermeskeil, Herr- Rahmen eines Pilotprojektes sowohl zur stein-Rhaunen und Thalfang sowie der Stadt Strom- als auch zur Wärmeenergieerfassung Idar-Oberstein und den Landkreisen Birken- Smart Meter installiert werden. Als Grund- feld und St. Wendel, gegründet (Energie- lage wurden nun zunächst die aktuelle Zäh- agentur Rheinland-Pfalz, 2018). Dieses Netz- lerstruktur sowie die Energieverbrauchsda- werk hat das Ziel, eine Energiedatenbank ten der kommunalen Liegenschaften der sowie ein einheitliches Energiecontrolling Nationalparkregion Hunsrück-Hochwald er- mit Energiebericht für die gesamte Natio- fasst und analysiert, um Aufwand und Kos- nalparkregion einzurichten und so ein inter- ten des geplanten Rollouts abschätzen zu kommunales Energie- und Klimaschutzma- können. Die Datenerfassung und die Ergeb- nagement aufzubauen (Energieagentur nisse dieser Zählerstruktur- und Energieda- Rheinland-Pfalz, 2017). Um vorab die zu tenanalyse werden in Kapitel 3 erläutert. Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020 4
2. Wirtschaftlichkeitsberechnung und orga- nisatorische Grundlagen eines interkommu- nalen Energiemanagements in der National- parkregion Hunsrück-Hochwald Ein kommunales Energiemanagement finan- werden (DIN EN ISO 50001, 2011, S. 5). Die ziert sich laut Energieagentur Niedersach- Umsetzung eines kommunalen Energiema- sen durch nicht- und geringinvestive Maß- nagements kann laut Energieagentur Nie- nahmen zur Senkung der Betriebskosten in dersachsen in Anlehnung an die Energiema- den kommunalen Liegenschaften selbst und nagementnorm in zehn Schritten dargestellt entlastet so die öffentlichen Haushalte werden (Energieagentur Niedersachsen, (Energieagentur Niedersachsen, 2019). Die 2019). Angaben in wissenschaftlichen Publikatio- nen zu Einsparpotenzialen durch Energie- Zuerst muss ein energiepolitisches kommu- nales Leitbild beschlossen werden, indem management unterscheiden sich allerdings stark, wodurch Unsicherheiten für Investiti- Einsparziele und Verantwortlichkeiten fest- onen entstehen. In dieser Ausarbeitung gelegt sowie finanzielle Mittel bereitgestellt wurden deshalb die Auswirkungen der werden. Durch die Definition von Ver- brauchs- und Vergleichswerten entstehen Schwankung der Einsparpotenziale und an- derer Einflussfaktoren auf die Wirtschaft- Zielwerte für die öffentlichen Liegenschaf- lichkeit eines interkommunalen Energiema- ten. In einem Aktionsplan werden für jede Maßnahme die fünf W’s definiert: Wer, nagements in der Nationalparkregion Huns- rück-Hochwald untersucht. Dazu wurde ein Wann, Was, Wie viel und Warum. Im zwei- dynamisches Investitionsrechenverfahren ten Schritt erfolgt eine formale Institutiona- lisierung, bei der von der Leitungsebene Zu- nach der Kapitalwertmethode angewandt. ständigkeiten festgelegt und personelle Res- sourcen mit Entscheidungskompetenz be- 2.1. Umsetzung eines kommunalen reitgestellt werden. Anschließend folgt in Energiemanagements der dritten Phase die Bildung einer Arbeits- Gemäß der internationalen Energiemanage- gruppe „Energiemanagement“ zur fachbe- mentnorm DIN EN ISO 50001 ist unter ei- reichsübergreifenden Koordination von Auf- nem Energiemanagementsystem ein System gaben und Bündelung der Zuständigkeit in zur fortlaufenden Verbesserung von Ener- einer Person. Diese Arbeitsgruppe sollte alle gieeinsatz, Energieverbrauch und Energieef- Verantwortlichen aus den betroffenen Ab- fizienz zu verstehen, wodurch der Ressour- teilungen enthalten und sich regelmäßig ceneinsatz insgesamt reduziert und somit treffen. In der vierten Phase wird eine Be- auch die Treibhausgasemissionen verringert standsaufnahme der einzelnen 5 Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020
Liegenschaften inklusive Gebäudedaten, Zuständigkeiten kontrolliert und der Betrieb Nutzungszeiten und Verträgen durchge- der haustechnischen Anlagen fortlaufend an führt. Der fünfte Schritt umfasst die monat- die aktuellen Erfordernisse angepasst wer- liche Verbrauchserfassung von Wärme, den. In der siebten Phase erfolgt die Durch- Strom und Wasser sowie die Bildung und führung energetischer Gebäudeanalysen, Auswertung entsprechender Kennwerte als wodurch die Effektivität anstehender Inves- Basis eines dauerhaften Prozesses zur Kon- titionen gesteigert wird. Anschließend wer- trolle der Energieverbräuche und Anpas- den im achten Schritt konkrete Energiespar- sung der Betriebsführung an sich ändernde und Sanierungsmaßnahmen geplant und Rahmenbedingungen. Dadurch wird eine umgesetzt. Zur Analyse der Ist-Situation Basis für sachgerechte Investitionsentschei- wird im neunten Schritt ein jährlicher Ener- dungen geschaffen und ein Vergleich der giebericht veröffentlicht, der die Energie- Gebäude untereinander sowie mit anderen verwendung der Kommune visualisiert und Kommunen ermöglicht. Die Umsetzung von die Ergebnisse der umgesetzten Maßnah- nicht- bzw. geringinvestiven Maßnahmen men kommuniziert. Dieser dient im zehnten im sechsten Schritt sorgt für kurzfristig ein- Schritt außerdem als Monitoringinstrument tretende Erfolge und sollte deshalb nach und wird zur Überprüfung der Zielerrei- der Einführung des Energiemanagements chung und Evaluation durch die Führungs- zeitnah angegangen werden. Zu diesen ebene eingesetzt. So können Verbesse- Maßnahmen zählen beispielsweise Optimie- rungspotenziale aufgedeckt und der Akti- rungen der Haustechnik, wie die Regelung onsplan des Energiemanagements ange- der Vorlauftemperatur, die Einstellung einer passt werden, wodurch ein kontinuierlicher Nachtabsenkung oder die Anpassung an Verbesserungsprozess gesteuert wird. Nach Nutzungszeiten. Durch die kontinuierliche der Einführung eines kommunalen Ener- Überwachung der Energieverbräuche und giemanagements lassen sich die anfallen- Energiekosten der öffentlichen Liegenschaf- den Aufgaben in einem Plan-Do-Check-Act- ten können vertragliche Rahmenbedingun- Zyklus (PDCA-Zyklus) darstellen (vgl. Abbil- gen sowie bauliche Gegebenheiten und dung 1). •monatliche Verbrauchser- •Umsetzung nicht- und fassung von Wärme, Strom, geringinvestiver Wasser Energiesparmaßnahmen •Durchführung energetischer Plan Do Gebäudeanalysen •Planung von Energiespar- maßnahmen Act Check •jährlicher Energiebericht •Monitoring und Evaluation •Anpassung des Aktionsplans im •Vergleich von Ziel- und energiepolitischen Leitbild Istwerten Abbildung 1: Aufgaben zur kontinuierlichen Verbesserung des Energiemanagements (PDCA-Zyklus) Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020 6
2.2. Methoden der Wirtschaftlichkeits- wenn ihr Kapitalwert größer als Null ist. Die berechnung Berechnung des Kapitalwerts erfolgt nach Zur Überprüfung der Wirtschaftlichkeit ei- folgender Gleichung: nes interkommunalen Energiemanagement- systems in der Nationalparkregion wurde = �( − ) ⋅ (1) ein dynamisches Investitionsrechenverfah- ( + ) = ren nach der Kapitalwertmethode durchge- führt und anschließend die dynamische mit dem Kapitelwert KW in EUR, dem Zeit- Amortisationszeit als logische Erweiterung index t, dem letzten Jahr T, in dem Zahlun- ermittelt. Dabei wird die Anfangsinvestition gen anfallen, den Einzahlungen et und den als Ausgabe negativ bewertet und muss in Auszahlungen at zum Zeitpunkt t in €/a, den folgenden Jahren durch erwirtschaftete dem Kalkulationszinssatz i in %/a sowie dem Überschüsse, also durch positive Differen- Abzinsungsfaktor (1+i)-t (Bränzel, 2015, S. zen aus den jährlichen Einzahlungen und 261-262). Auszahlungen, schrittweise wieder ausgegli- Die dynamische Amortisationszeit gibt an, chen werden (Bränzel, 2015, S. 261-262). nach wie vielen Jahren die kumulierten und Die Differenz aus Einzahlungen und Auszah- abgezinsten jährlichen Rückflüsse die an- lungen wird als Nettoeinsparung bezeichnet fängliche Investition übersteigen, d. h., ab (ebd.). Anhand der Nettoeinsparungen wer- wann ein Vermögenszuwachs vorliegt den die direkten Auswirkungen des Ener- (Bränzel, 2015, S. 270). Es geht somit um giemanagements nach einem jeweiligen den Zeitpunkt, zu dem der Kapitalwert Zeitraum ersichtlich. Die jährlichen Netto- gleich Null ist und ein Vorzeichenwechsel einsparungen werden jeweils mit einem von Minus nach Plus stattfindet. Dieser Vor- festgelegten Zinssatz auf den Zeitpunkt der zeichenwechsel kann nur stattfinden, wenn Investition abgezinst, wodurch einzelne Bar- ein Projekt jährliche Überschüsse erwirt- werte für jedes Jahr gebildet werden schaftet, wenn die jährlichen Einzahlungen (Bränzel, 2015, S. 261-262). Der Wert, der die jährlichen Auszahlungen übersteigen sich nach Ablauf einer anfangs festgelegten (Bränzel, 2015, S. 270). Die Amortisations- Laufzeit durch Addition der jährlichen Bar- zeit stellt eine Basis für den weiteren Ent- werte zur Anfangsinvestition ergibt, wird als scheidungsprozess im Energiemanagement Kapitalwert bzw. Net Present Value oder dar und hilft beispielsweise bei der Wahl Barwert der gesamten Zahlungsreihe be- des Zeitpunktes durchzuführender Maßnah- zeichnet (ebd.). Der Kapitalwert stellt folg- men. Zur näherungsweisen Berechnung der lich den auf den Anfangszeitpunkt abgezins- dynamischen Amortisationszeit dient fol- ten Vermögenszuwachs bzw. im Falle eines gende Gleichung: negativen Ergebnisses den Verlust durch die Investition dar. Er bewertet eine Investition ∗ insgesamt mit Einbeziehung der Kapitalkos- , ≈ ∗ + (2) ∗ − ∗ + ten, wodurch anstehende Investitionsent- scheidungen vergleichbar gemacht werden. mit der dynamischen Amortisationszeit tA,dyn Eine Investition ist absolut wirtschaftlich, in Jahren, dem Kapitalwert KW in EUR, der Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020 7
Periode t*, in der letztmalig ein negativer und in dieser allgemeinen Berechnung nicht kumulierter Barwert auftritt und der Peri- berücksichtigt wurde. Durch eine Förderung ode t*+1, in der erstmalig ein positiver ku- könnten höhere Nettoeinsparungen und Ka- mulierter Barwert auftritt (Bränzel, 2015, pitalwerte und dadurch kürzere Amortisati- S. 260). onszeiten generiert werden, weshalb das in- terkommunale Energiemanagement in der Dynamische Investitionsrechenverfahren Realität sehr wahrscheinlich noch wirt- zeichnen sich durch ihren hohen Detaillie- schaftlicher wäre als hier dargestellt. rungsgrad aus, da eine zeitliche Differenzie- rung aller zukünftigen Zahlungsströme Eine weitere Vereinfachung, die für die Be- stattfindet und die Berechnung von Zins rechnung getroffen wurde, ist, dass die und Zinseszins berücksichtigt wird, wodurch Energiepreissteigerungen pro Energieträger zukünftige Entwicklungen möglichst realis- jeweils nur in Höhe der Inflationsrate von tisch wiedergegeben werden können 2 %/a berücksichtigt wurden und nicht mit (Bränzel, 2015, S. 260). Außerdem wird individuellen Preissteigerungsfaktoren für durch Einberechnung individueller, prozen- jede Energiequelle gerechnet wurde. Der tualer Preisänderungsfaktoren die Verteue- Grund hierfür ist, dass bei der Datenerfas- rung zukünftiger Zahlungsströme, z. B. für sung in den kommunalen Liegenschaften Energie, Personal und Softwaregebühren, nur zum Teil Angaben zur Art der verwende- berücksichtigt (Bränzel, 2015, S. 236, 246). ten Energieträger gemacht wurden, wes- Bei der Festlegung der Preisänderungsfakto- halb keine exakte Aussage über den Anstieg ren kann die bisherige Preisentwicklung in der konkreten Energiepreise für die vom in- Deutschland als Orientierung dienen. terkommunalen Energiemanagement be- troffenen Kommunen getroffen werden 2.2.1. Betrachtungsgrenzen konnte. Auch hier kann davon ausgegangen Um den Berechnungsaufwand des Modells werden, dass in der Realität vermutlich hö- in einem angemessenen Rahmen zu halten, here Kapitalwerte erzeugt werden, da die mussten einige Faktoren bei der Wirtschaft- Energiepreise stärker als hier angenommen lichkeitsberechnung unberücksichtigt blei- steigen könnten. ben, die in der Realität allerdings von Be- deutung sind. So wurden die durch das Des Weiteren wurden in dieser Berechnung Energiemanagement verursachten Auszah- nur Einsparpotenziale aus nicht- bzw. ge- lungen ohne Berücksichtigung möglicher ringinvestiven Maßnahmen berücksichtigt. Förderungen durch Land, Bund oder EU er- Nicht einbezogen wurden mögliche Einspa- mittelt, da die Berechnung der Wirtschaft- rungen, die auf Investitionen beruhen, wie lichkeit in dieser Ausarbeitung unabhängig beispielsweise die Umstellung auf LED-Stra- von der politischen Ausgangssituation erfol- ßenbeleuchtung oder die Durchführung von gen sollte. Eine solche Förderung ist aber Gebäudesanierungen, wodurch insgesamt immer an bestimmte Bedingungen und an 20 % bis 25 % der Energiekosten eingespart einen bestimmten Zeitraum gebunden und werden könnten (Bayerisches Landesamt hängt von der politischen Ausgangssituation für Umwelt, 2013, S. 41). Diese zusätzlichen ab, weshalb die Bewilligung ungewiss ist Investitionen hätten bei den Auszahlungen Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020 8
einkalkuliert werden müssen, wofür jedoch bilden dabei Einsparungen, die auf geänder- die nötige Datengrundlage fehlte. Außer- tem Nutzerverhalten beruhen, denn diese dem unterscheidet sich die energetische wiederholen sich nur bei erneuten Bemü- Ausgangssituation je nach Einzelfall, wes- hungen zu energiesparendem Verhalten. halb die Einsparpotenziale und die Wirt- Dieser Sonderfall wurde entsprechend in schaftlichkeit von investiven Maßnahmen in der Berechnung berücksichtigt. Abhängigkeit vom Einzelfall berechnet wer- den müssen. Die konkreten Einsparungen sind von den durchgeführten Maßnahmen abhängig. 2.2.2. Datengrundlage Durch regelmäßiges Energiecontrolling kön- Zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit des nen laut Bayerischem Landesamt für Um- Energiemanagements wurden die Einzah- welt bereits bis zu 10 % der jährlichen Ener- lungen und Auszahlungen des Projektes, ein giekosten eingespart werden (Bayerisches Kalkulationszinssatz sowie eine festgelegte Landesamt für Umwelt, 2013, S. 40). Die Laufzeit benötigt. Energieagentur Niedersachsen prognosti- ziert durch nicht- bzw. geringinvestive Maß- Als Einzahlungen wurden in dieser Rech- nahmen sogar ein Einsparpotenzial von bis nung die Einsparungen der Energiekosten zu 20 % der jährlichen Energiekosten durch durch das Energiemanagement in Euro pro kommunales Energiemanagement (Energie- Jahr (€/a) betrachtet, da ein Energiema- agentur Niedersachsen, 2019). nagement keine direkten Einzahlungen ge- neriert, sondern durch eine Reduzierung Die potenziellen Einsparungen schwanken der Energiekosten für finanzielle Vorteile von 10 % bis 20 % der jährlichen Energiekos- sorgt. Die Einsparungen der Energiekosten ten, was im konkreten Fall der betrachteten in €/a wurden durch Multiplikation der bis Verbandsgemeinden Birkenfeld, Rhaunen, zum Berechnungsjahr kumulierten prozen- Baumholder und der Stadt Idar-Oberstein tualen, jährlichen Energiekosteneinsparun- langfris�g eine jährliche Einsparung von gen mit den potenziellen Energiekosten die- 145.900 €/a bis 291.800 €/a durch ein inter- ses Jahres ohne Energiemanagement be- kommunales Energiemanagement bedeuten rechnet. Dabei wurde davon ausgegangen, würde. dass die in einem Jahr zusätzlich generier- ten Einsparungen in der Regel in den Folge- Grundlage für die Berechnung der Kosten- jahren beibehalten werden. So werden z. B. einsparungen waren von diesen vier Kom- bei einer Verbesserung der Einstellungen ei- munen zur Verfügung gestellte Datensätze ner Heizungsanlage nicht nur in dem jeweili- zu Stromverbrauch, Stromkosten, Wärme- gen Jahr, in dem die Maßnahme durchge- bedarf und Heizkosten aller zu berücksichti- führt wird, Energiekosten eingespart, son- genden öffentlichen Liegenschaften. Die Da- dern auch in den darauffolgenden Jahren, tenerfassung erfolgte vor der Gründung der wenn durch eine kontinuierliche Überwa- Verbandsgemeinde Herrstein-Rhaunen, chung der Anlagen durch die Hausmeister weshalb die beiden Verbandsgemeinden in sichergestellt wird, dass das erreichte Ein- dieser Studie noch als getrennt betrachtet sparniveau gehalten wird. Eine Ausnahme wurden. Zur Berechnung des Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020 9
interkommunalen Gesamtenergiever- Rheinland-Pfalz, 2018) umfassen, dass ein brauchs und der Gesamtenergiekosten wur- Energiemanager in Vollzeit für das inter- den jeweils die aktuellsten, witterungsberei- kommunale Energiemanagement eingestellt nigten Angaben zu Energieverbrauch und werden sollte. Das Gehalt eines Energiema- Energiekosten der Kommunen verwendet. nagers in Vollzeit hängt von der jeweiligen Je nach Verbandsgemeinde stammen die Einstufung in eine Gehaltsgruppe im öffent- verwendeten Daten aus den Jahren 2014 lichen Dienst ab, wobei in diesem Fall von bis 2017. Um die Energiekosten für Werke Entgeltgruppe E10 oder E11 TVöD und Stufe und Straßenbeleuchtung miteinzubeziehen, 2 ausgegangen werden kann. Zur Berech- waren nicht hinreichend Daten vorhanden. nung der Personalkosten wurde mithilfe Eine Ausweitung der Betrachtung auf alle von Gehaltstabellen des Landesamtes für Fi- vom Energiemanagement betroffenen Ener- nanzen Rheinland-Pfalz das Gehalt des gieverbraucher würde allerdings noch zu- Energiemanagers ermittelt (Landesamt für sätzliche Einsparmöglichkeiten aufdecken. Finanzen Rheinland-Pfalz, 2020). Zur Be- rücksichtigung von Lohnnebenkosten, bei- Die durch das Energiemanagement verur- spielsweise Verwaltungsgemeinkosten so- sachten Auszahlungen umfassen die Ener- wie Kosten für Büro und Büroausstattung, giemanagementkosten, also die Personal- wurde ein zusätzlicher Kostenfaktor von 1,3 kosten und die Softwarekosten, sowie die bis 1,6 in die Personalkosten miteingerech- Anfangsinvestition in die Software. Die Ein- net. Dieser Kostenfaktor wurde bewusst hö- führung eines interkommunalen Energiema- her angesetzt als in konservativen Betrach- nagements erfordert die Klärung und Festle- tungen, um einen Sicherheitszuschlag bei gung von Zuständigkeiten. Da in der Natio- der Berechnung der Auszahlungen zu erzeu- nalparkregion in diesem Bereich bisher gen. Ein realistischerer Kostenfaktor von 1,2 keine vergleichbaren Stellen vorhanden würde die Wirtschaftlichkeit folglich erhö- sind, wird die Schaffung neuer Stellen im hen. Die Gründung einer neuen Arbeits- Bereich des interkommunalen Energiema- gruppe mit regelmäßigen Treffen wird nicht nagements nötig sein. Um die entstehenden erforderlich sein, da auf das bereits beste- Personalkosten abschätzen zu können, hende IkoNE zurückgegriffen werden kann, musste zunächst der Personalbedarf defi- wodurch zusätzlich zum Energiemanager niert werden. Die Energieagentur Nieder- keine weiteren personellen Ressourcen be- sachsen empfiehlt, bei einer Einwohnerzahl nötigt werden. von maximal 50.000 Einwohnern eine halbe Personalstelle nicht zu unterschreiten, um Neben den Personalkosten wurden in der dem Aufwand im Energiemanagement ge- Wirtschaftlichkeitsberechnung die Auszah- recht werden zu können (Energieagentur lungen für die benötigte Energiemanage- Niedersachsen, 2019). Auf die Nationalpark- mentsoftware berücksichtigt, die zur Opti- region bezogen bedeutet dies bei interkom- mierung der Bestandsaufnahme der kom- munaler Betrachtung der Verbandsgemein- munalen Liegenschaften und der Erfassung den Birkenfeld, Rhaunen, Baumholder und ihrer jeweiligen Energieverbräuche dient. der Stadt Idar-Oberstein, die insgesamt Die Softwarekosten bestehen aus der Inves- 65.164 Einwohner (Statistisches Landesamt tition für den Erwerb der Lizenz sowie aus Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020 10
monatlichen Gebühren und hängen vom Energiemanagers in Klasse E10 TVöD mit Anbieter, den konkreten Anforderungen Lohnnebenkostenfaktor 1,3 und die Vari- und der Nutzungsdauer ab, welche wiede- ante Software 3 „Dienstleister“. Der Maxi- rum von der Beschäftigungsdauer des Ener- malwert hingegen gibt die Höhe der Aus- giemanagers abhängt. Zur Berechnung der zahlungen unter den ungünstigsten finanzi- Softwarekosten wurde auf eine Marktana- ellen Bedingungen an, bei einem Ener- lyse des Klimaschutzmanagements der VG giemanager mit Gehaltsklasse E11 TVöD Birkenfeld zurückgegriffen, bei der drei und Lohnnebenkostenfaktor 1,6 sowie Soft- mögliche Softwareanbieter zur Auswahl ware 1 mit Einzellizenz. standen. Software 1 und 2 sind nur als Ein- Der Schwankungsbetrag von 30.000 €/a zellizenz für jede Kommune verfügbar, wäh- entspricht etwa 2 % der jährlichen Ener- rend Softwareangebot 3 zusätzlich auch die giekosten. Möglichkeit „Dienstleister“ beinhaltet. Bei Dementsprechend müsste der Energiema- dieser Variante muss nicht jede Kommune nager im schlimmsten Fall, wenn von dem eine eigene Lizenz kaufen, sondern eine Minimalwert ausgegangen wurde und tat- übergeordnete Institution kann eine Sam- sächlich der Maximalwert an Energiema- mellizenz zur Verwaltung der Energiedaten nagementkosten und Softwareinvestition aller beteiligten Kommunen erwerben. angefallen wäre, in einem Jahr zusätzliche Die unterschiedlichen Angaben zu Gehalt, 2 % der jährlichen Energiekosten einsparen, Lohnnebenkosten und die Unterscheidung damit die Rechnung wieder ausgeglichen zwischen den Softwarealternativen verur- wäre. Im Vergleich zur Gefahr durch die po- sachen eine Schwankungsbreite der Aus- tenziellen Schwankungen der Einsparungen zahlungen von ca. 30.000 €/a (vgl. Abbil- von 10 % bis 20 % der jährlichen Energie- dung 2). kosten ist das Risiko durch Schwankungen der möglichen Auszahlungen für das Ergeb- Auszahlungen in Jahr 1 nis der Wirtschaftlichkeitsberechnung folg- 120.000 €/a lich eher gering. Energiemanagement- 100.000 €/a 80.000 €/a Nach Rückfrage bei der Volksbank Huns- kosten 60.000 €/a rück-Nahe im März 2019 wurde als für die 40.000 €/a Kapitalbeschaffung zu zahlender Zinssatz 20.000 €/a 1 %/a angenommen. Aufgrund des niedri- 0 €/a gen Zinssatzes haben die Fremdkapitalkos- Minimal- Maximal- ten in dieser Betrachtung eine eher geringe wert wert Auswirkung auf das Ergebnis der Wirtschaft- Der Minimalwert gibt die Höhe der Auszah- lichkeitsberechnung. Abbildung 2: Minimalwert und Maximalwert Bei zu kurzer Betrachtungszeit für die Be- der Energiemanagementkosten in Jahr 1 rechnung besteht das Risiko, dass die ge- lungen unter den günstigsten finanziellen troffenen Maßnahmen im Betrachtungszeit- Bedingungen an, d. h. eine Einstufung des raum noch nicht zu ihrem vollständigen Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020 11
Einsparpotenzial führen, was sich negativ Wirtschaftlichkeitsberechnung in den bei- auf Kapitalwert und Amortisationszeit aus- den Szenarien liefert Tabelle 1. Neben die- wirkt. Je länger der Betrachtungszeitraum sen festgelegten Berechnungsparametern gewählt wird, desto höher ist der errech- unterscheiden sich die beiden Szenarien nete Kapitalwert, da die kumulierten Ein- auch beim Verlauf des Energiemanage- sparungen mit jedem Jahr zunehmen. Die mentprozesses. Je nach Szenario wurde von Betrachtungszeit dieser Berechnung wurde einer unterschiedlich langen Anlaufphase auf zehn Jahre festgelegt, da davon ausge- und von unterschiedlich hohen jährlichen gangen werden kann, dass in diesem Zeit- Energiekosteneinsparungen ausgegangen. raum das Einsparpotenzial durch nicht- bzw. Tabelle 1: Einflussfaktoren und Kennwerte geringinvestive Maßnahmen vollständig der Wirtschaftlichkeitsberechnung in den ausgeschöpft werden kann und folglich beiden Szenarien auch eine Verlängerung des Betrachtungs- zeitraums nichts an der Amortisationszeit Einflussfaktoren Worst Case Best Case und Kennwerte ändern würde. Dadurch wurde von vornhe- Gehalt Ener- rein die Obergrenze der Amortisationszeit E11 TVöD E10 TVöD giemanager für eine absolute Wirtschaftlichkeit des Beschäftigungs- Vollzeit, Vollzeit, Energiemanagements auf zehn Jahre festge- verhältnis unbefristet unbefristet legt. Lohnnebenkos- 1,6 1,3 tenfaktor Wenn der Kapitalwert innerhalb der ers- Jährliche Ge- ten zehn Jahre positiv wird, hat das Ener- 3 %/a 2 %/a haltserhöhung giemanagement insgesamt für mehr Ein- Software 3, Software 1, sparungen als Auszahlungen gesorgt und Softwaremodell Dienstleis- Einzellizenz ist somit absolut wirtschaftlich. ter Inflationsrate 2 %/a 2 %/a 2.2.3. Bildung von Szenarien Einsparpoten- 10 %/a 20 %/a Um verschiedene mögliche Zukunftsent- zial nach 7 a nach 6 a wicklungen bei der Wirtschaftlichkeitsbe- Auszahlungen maximal minimal rechnung des Energiemanagements zu be- Nettoeinspa- minimal maximal rung rücksichtigen, wurden zwei Szenarien gebil- Kapitalwert minimal maximal det, wobei in Szenario 1 „Worst Case“ je- Amortisations- weils von den schlechtesten Bedingungen maximal minimal zeit und in Szenario 2 „Best Case“ von den bes- ten Bedingungen für die Berechnung der In Szenario 1 „Worst Case“ wird dabei nach Wirtschaftlichkeit ausgegangen wurde. Dies sieben Jahren ein kumuliertes Einsparpo- ermöglichte die Berechnung eines Inter- tenzial von 10 %/a erreicht, während in Sze- valls, in dem sich die zu erwartenden Netto- nario 2 „Best Case“ bereits ab dem sechsten einsparungen, der Kapitalwert und die Jahr mit einer Kosteneinsparung in Höhe Amortisationszeit mit großer Wahrschein- von 20 %/a im Vergleich zu den jährlichen lichkeit befinden werden. Eine Übersicht Energiekosten ohne Energiemanagement über die Berechnungsparameter der gerechnet wird. Die ersten Einsparungen Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020 12
werden durch Aufklärung von Fehlern bei und Kitas, die durch eine Sensibilisierung für den Energiekostenabrechnungen generiert. energiesparendes Verhalten zu zusätzlichen Das Klimaschutzmanagement der VG Bir- Einsparungen führen soll. Um das beste- kenfeld konnte beispielsweise drei Monate hende Niveau zu halten, sollen Energiebe- nach Beginn der Aufstellung der Verbräuche auftragte in den Einrichtungen bestimmt der einzelnen Liegenschaften einen auffällig und das Engagement der Einrichtungen ent- hohen Wert bei der Realschule Plus identifi- sprechend gewürdigt werden. Weitere Ein- zieren, der auf eine fehlerhafte Abrechnung sparpotenziale ergeben sich durch eine Aus- zurückzuführen war. Durch die Korrektur weitung des Energiesparprogramms auf dieses Fehlers spart die VG Birkenfeld nun weitere Liegenschaften und durch weitere jährlich ca. 20.000 €, was 6 % der jährlichen nicht- bzw. geringinvestive Maßnahmen zur Energiekosten entspricht. Der Wert diente energetischen Optimierung der Gebäude. in dieser Arbeit als Referenzwert. Der den einzelnen Szenarien zugrunde ge- legte konkrete Verlauf des Energiemanage- Im weiteren Verlauf können ungewöhnlich mentprozesses ist in Tabelle 2 dargestellt. hohe Energieverbräuche, beispielsweise durch Schulungen der Hausmeister und die Korrektur von Einstellungen an den Hei- zungsanlagen, reduziert und somit weitere Kosten eingespart werden. Vorgesehen ist außerdem eine Kooperation mit Schulen Tabelle 2: Verlauf der beiden Szenarien Szenario 1 „Worst Case“ Szenario 2 „Best Case“ • Sammlung bereits erfasster Daten der Kommunen und Vervollständigung der • Analyse der Ist-Situation Jahr 1 Energiedatenerfassung • Kennenlernen vorherrschender Strukturen • Aufklärung fehlerhafter Abrechnungen 6 %/a Energiekosteneinsparung • Reduzierung hoher Verbrauchswerte durch • Grundlagen der Energiedatenerfassung Jahr 2 Einstellungen an Heizungsanlagen (noch keine Kosteneinsparung) • Schulung der Hausmeister • Energiedatenerfassung vollständig Jahr 3 weitere 10 %/a Energiekosteneinsparung • erste Auffälligkeiten bei Abrechnungen • erste Einsparungen nach Startphase (Auf- • Kooperation mit Schulen und Kitas zu ener- klärung falscher Abrechnungen) Jahr 4 giesparendem Verhalten 5 %/a Energiekosteneinsparung weitere 2 %/a Energiekosteneinsparung • Reduzierung hoher Verbrauchswerte durch • Ausweitung des Energiesparprogramms Einstellungen an Heizungsanlagen Jahr 5 auf weitere Liegenschaften weitere 3 %/a Energiekosteneinsparung weitere 1 %/a Energiekosteneinsparung • Start der Kooperation mit Schulen • Energieeinsparungen Schulen • kleine Maßnahmen zur energetischen Opti- weitere 1 %/a Energiekosteneinsparung Jahr 6 mierung der Gebäude • Ausweitung des Projekts auf Kitas weitere 1 %/a Energiekosteneinsparung • 20 %/a Energiekosteneinsparung im Ver- weitere 1 %/a Energiekosteneinsparung Jahr 7 gleich zu Energiekosten ohne Energiema- durch Kitas nagement gehalten • 10 %/a Energiekosteneinsparung im Ver- • 20 %/a Energiekosteneinsparung im Ver- Jahr 8 - gleich zuEnergiedatenmanagement, Kommunales Energiekosten ohne Energiema- Mai 2020 gleich zu Energiekosten ohne Energiema- 13 Jahr 10 nagement gehalten nagement gehalten
2.3. Ergebnisse der Wirtschaftlichkeits- Auszahlungen sind zunächst höher als die berechnung Einsparungen durch das Energiemanage- Mithilfe der in Kapitel 2.2 beschriebenen ment. Erste Einsparungen werden im vier- Kapitalwertmethode und den festgelegten ten Jahr generiert, die Auszahlungen dieses und ermittelten Berechnungsparametern Jahres sind betragsmäßig aber noch höher. wurden die Nettoeinsparung, der Kapital- Ab dem fünften Jahr übersteigen die zuneh- wert und die dynamische Amortisationszeit menden jährlichen Einsparungen die jährli- der gebildeten Szenarien berechnet. Dabei chen Auszahlungen, wodurch die Nettoein- wurde zunächst die absolute Wirtschaftlich- sparungen steigen. Da das Einsparpotenzial keit der beiden Szenarien bei einem Be- durch nicht- bzw. geringinvestive Maßnah- trachtungszeitraum von zehn Jahren ermit- men ab dem achten Jahr ausgeschöpft ist, telt und anschließend der Einfluss des Be- werden von diesem Jahr an keine zusätzli- schäftigungsverhältnisses des Energiemana- chen Einsparungen mehr generiert, sodass gers durch Betrachtung der relativen Wirt- das in Jahr sieben erreichte Niveau der jähr- schaftlichkeit beurteilt. lichen Kosteneinsparung von 10 %/a bis zum Ende der Betrachtungszeit gehalten 2.3.1. Absolute Wirtschaftlichkeit wird. Die Investition in das Energiemanage- In Szenario 1 „Worst Case“ kann durch das ment amortisiert sich in diesem Fall aller- Energiemanagement innerhalb der zehn dings erst nach zwölf Jahren, weshalb dieses Jahre maximal eine jährliche Kosteneinspa- Szenario bei einer Betrachtungsgrenze von rung von 10 %/a erreicht werden, im Ver- zehn Jahren mit einem Kapitalwert von - gleich zu den Kosten, die sich ohne Ener- 96.339 € nicht absolut wirtschaftlich ist. giemanagement ergeben hätten. Dies ent- Nach zwölf Jahren sparen die Kommunen spricht dem niedrigsten realistischen Ein- allerdings jedes Jahr im Vergleich zu den sparpotenzial und wird dem „Worst Case“- Kosten, die sie ohne Energiemanagement Szenario gerecht. Die jährlichen gehabt hätten. Dabei kann der 1.200.000 € Zahlungsströme durch das EM 1.000.000 € 800.000 € 600.000 € 400.000 € 200.000 € 0€ -200.000 € 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -400.000 € Jahre nach Einführung des EM -600.000 € Einsparungen kumuliert Kapitalwert kumuliert Auszahlungen kumuliert Abbildung 3: Entwicklung Zahlungsströme durch Energiemanagement (EM) in Szenario 1 „Worst Case“ 14 Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020
Energiemanager unbefristet weiterarbeiten Einsparungen deutlich stärker zu als die und die Kommunen sparen trotzdem, da sie Auszahlungen, die durch das Energiema- ohne Energiemanagement höhere Kosten nagement verursacht werden. Ab dem gehabt hätten, solange mindestens das vor- sechsten Jahr werden jedes Jahr 20 %/a der liegende Niveau gehalten wird. Die Entwick- jährlichen Energiekosten eingespart. Auf lung der Zahlungsströme in Szenario 1 ist in diese Weise verfügen die Kommunen nach Abbildung 3 dargestellt. zehn Jahren insgesamt über einen Kapital- wert von knapp 2 Millionen €. Durch die un- Szenario 2 führt im Betrachtungszeitraum befristete Einstellung des Energiemanagers von zehn Jahren zu einer Einsparung von wird sichergestellt, dass das erreichte Ein- insgesamt 20 %/a der jährlichen Energiekos- sparniveau gehalten wird und die Kommu- ten im Vergleich zu den Energiekosten des nen weiterhin sparen, da sie ohne Ener- entsprechenden Jahres ohne Energiema- giemanagement deutlich höhere Kosten ge- nagement und wird mit dieser optimisti- habt hätten. Die finanziellen Auswirkungen schen Schätzung dem „Best Case“ gerecht. des Energiemanagements in Szenario 2 sind Bereits im ersten Jahr können höhere Ein- in Abbildung 4 dargestellt. sparungen als Auszahlungen generiert wer- den, wodurch sich die Investition in das Solange die Einsparung der Energiekosten Energiemanagement bereits nach einem in €/a größer ist als die Energiemanage- Jahr amortisiert und die Kommunen im ers- mentkosten des Jahres, steigt die Netto- ten Jahr bereits ca. 14.000 € sparen. Szena- einsparung und somit der Kapitalwert, da rio 2 ist absolut wirtschaftlich. Ab dem drit- positive, jährliche Rückflüsse erzeugt wer- ten Jahr sind die kumulierten Einsparungen den. durch das Energiemanagement doppelt so Das Energiemanagement hat sich amorti- hoch wie die kumulierten Auszahlungen. In siert, wenn der Kapitalwert positiv wird. Zur den folgenden Jahren nehmen die Amortisation reicht es aus, wenn einmal ein 3.000.000 € Zahlungsströme durch das EM 2.500.000 € 2.000.000 € 1.500.000 € 1.000.000 € 500.000 € 0€ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jahre nach Einführung des EM Einsparungen kumuliert Kapitalwert kumuliert Auszahlungen kumuliert Abbildung 4: Entwicklung Zahlungsströme durch Energiemanagement (EM) in Szenario 2 „Best Case“ 15 Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020
sich jährlich wiederholender Überschuss ge- somit höher ist als die auf 2 % der jährlichen neriert wird. Grund dafür ist, dass sich in Energiekosten geschätzte Schwankung der dieser Betrachtung die prozentuale Einspa- Auszahlungen. Folglich ist das zu erwar- rung in Bezug auf die Energiekosten des Jah- tende finanzielle Risiko durch Schwankun- res ohne Energiemanagement jedes Jahr gen der Einsparungen höher als das durch wiederholt und es deshalb nur eine Frage Schwankungen der Auszahlungen. der Zeit ist, wann der Kapitalwert positiv Deshalb sollte der Fokus bei der Umset- wird. Zusammenfassend werden in Tabelle zung des Energiemanagements auf eine 3 die berechneten Kapitalwerte und Amorti- Optimierung der Einsparungen gelegt wer- sationszeiten der beiden Szenarien gegen- den, z. B. durch die Wahl der leistungsfä- übergestellt. higsten Software und eine bestmögliche Tabelle 3: Kapitalwerte und Amortisations- Qualifikation der Mitarbeiter, da sich dies zeiten der beiden Szenarien finanziell stärker auswirkt als eine Opti- mierung der Auszahlungen. Kapitalwert kumuliert Jahr Worst Case Best Case 2.3.2. Chancen und Risiken einer befris- BEST CASE 1 -100.241 € 14.476 € teten Einstellung des Energiemana- 2 -201.659 € 29.426 € gers 3 -304.285 € 193.658 € Wie bereits in 2.3.1 dargestellt, ist das inter- 4 -333.012 € 389.896 € kommunale Energiemanagement bei einer 5 -316.736 € 603.574 € unbefristeten Einstellung des Energiemana- 6 -285.237 € 835.012 € gers in Szenario 2 „Best Case“ im Betrach- 7 -238.232 € 1.069.056 € tungszeitraum von zehn Jahren absolut 8 -191.068 € 1.305.729 € wirtschaftlich und liefert einen Kapitalwert 9 -143.763 € 1.545.053 € von 1.787.052 €. In Szenario 1 „Worst Case“ 10 -96.339 € 1.787.052 € muss nach zehn Jahren zwar noch mit ei- Amortisa- nem Verlust von 96.339 € gerechnet wer- 12 a 1a tionszeit den. Nach zwölf Jahren hat sich das Ener- giemanagement bei unbefristeter Einstel- Ursache für die großen Differenzen der lung des Energiemanagers in diesem Szena- Kennwerte der Szenarien sind die berück- rio aber ebenfalls amortisiert. sichtigten Unsicherheiten bei der Schätzung der zukünftigen Einsparungen und Auszah- lungen. Dabei kann festgestellt werden, dass sich eine Veränderung der Einsparun- gen innerhalb des angenommenen Inter- valls stärker auf die Wirtschaftlichkeit des Energiemanagements auswirkt als eine Ver- änderung der Auszahlungen, da die Schwan- kung der Einsparungen auf 10 % der jährli- chen Energiekosten geschätzt wird und 16 Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020
250.000 € Zahlungsströme durch das EM 200.000 € 150.000 € 100.000 € 50.000 € 0€ -50.000 € 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -100.000 € -150.000 € -200.000 € -250.000 € Jahre nach Einführung des EM Einsparungen kumuliert Auszahlungen kumuliert Kapitalwert kumuliert Abbildung 5: Zahlungsströme durch das Energiemanagement (EM) in Szenario 1 „Worst Case“ im Fall 1 „Befristete Einstellung des Energiemanagers für zwei Jahre“ Durch eine befristete Beschäftigung des amortisieren kann (vgl. Abbildung 5). Erst ab Energiemanagers für zwei Jahre (Fall 1) oder einer Beschäftigungsdauer von mindestens fünf Jahre (Fall 2) kann Einfluss auf die Wirt- drei Jahren kann der Energiemanager in die- schaftlichkeit der Szenarien genommen sem Szenario für Einsparungen sorgen, wes- werden. Zur Ermittlung des finanziell opti- halb das Energiemanagement bei einer Un- malen Beschäftigungsverhältnisses des terschreitung dieser Beschäftigungsdauer Energiemanagers wurde die relative Wirt- nicht wirtschaftlich werden kann. schaftlichkeit dieser beiden Fälle in beiden Bei einer befristeten Einstellung des Ener- Szenarien nach zehn Jahren untersucht. giemanagers für fünf Jahre können im In Szenario 1 „Worst Case“ kann der Ener- „Worst Case“-Szenario im vierten Jahr be- giemanager bei einer Befristung auf zwei reits 5 %/a und ab dem fünften Jahr 8 %/a Jahre nur in den ersten beiden Jahren nach der jährlichen Energiekosten eingespart Einführung des Energiemanagements für werden. Nach dem fünften Jahr entfallen Einsparungen sorgen. Da sich das Ener- die Auszahlungen, während in dieser Be- giemanagement in diesem Szenario in den rechnung angenommen wird, dass die jähr- ersten drei Jahren aber noch in der Aufbau- lichen Einsparungen von 8 %/a der Energie- phase befindet, können nur die Grundlagen kosten ohne erneuten Aufwand gehalten für spätere Einsparungen geschaffen wer- werden können. Das Energiemanagement den. Zwar entfallen die Auszahlungen ab amortisiert sich in diesem Fall bis zum ach- dem dritten Jahr, doch aufgrund fehlender ten Jahr. Nach zehn Jahren haben die Kom- Einsparungen erwirtschaften die Kommu- munen einen Kapitalwert von 291.195 € er- nen insgesamt einen negativen Kapitalwert, wirtschaftet, also abzüglich der Auszahlun- also einen Verlust von 221.451 €, weshalb gen für das Energiemanagement insgesamt sich das Energiemanagement nicht 291.195 € gespart (vgl. Abbildung 6). 17 Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020
1.000.000 € Zahlungsströme durch das EM 800.000 € 600.000 € 400.000 € 200.000 € 0€ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -200.000 € -400.000 € -600.000 € Jahre nach Einführung des EM Einsparungen kumuliert Auszahlungen kumuliert Kapitalwert kumuliert Abbildung 6: Zahlungsströme durch das Energiemanagement (EM) in Szenario 1 „Worst Case“ im Fall 2 „Befristete Einstellung des Energiemanagers für fünf Jahre“ geschaffen. Die Auszahlungen entfallen In Szenario 2 „Best Case“ bewirkt eine be- nach dem zweiten Jahr, während davon fristete Einstellung des Energiemanagers für ausgegangen wird, dass die jährlichen Ein- zwei Jahre, dass in dieser Zeit insgesamt sparungen von 16 %/a beibehalten werden. eine Einsparung von 16 %/a der jährlichen Auf diese Weise haben die Kommunen nach Energiekosten erreicht werden kann. Konk- zehn Jahren einen Kapitalwert von ret werden ab dem ersten Jahr 6 %/a ge- 1.990.414 € erwirtschaftet (vgl. Abbildung spart und im zweiten Jahr die Voraussetzun- 7). gen für die hinzukommende jährliche Ein- sparung von 10 %/a im dritten Jahr 2.500.000 € Zahlungsströme durch das EM 2.000.000 € 1.500.000 € 1.000.000 € 500.000 € 0€ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jahre nach Einführung des EM Einsparungen kumuliert Auszahlungen kumuliert Kapitalwert kumuliert Abbildung 7: Zahlungsströme durch das Energiemanagement (EM) in Szenario 2 „Best Case“ im Fall 1 „Befristete Einstellung des Energiemanagers für zwei Jahre“ 18 Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020
Durch eine Befristung der Beschäftigung des Tabelle 4: Einfluss des Beschäftigungsver- hältnisses des Energiemanagers auf den Ka- Energiemanagers auf fünf Jahre kann in Sze- pitalwert nach zehn Jahren nario 2 „Best Case“ nach fünf Jahren eine jährliche Energiekosteneinsparung von Kapitalwert nach Worst Case Best Case 19 %/a im Vergleich zu den Kosten ohne 10 Jahren Energiemanagement erreicht werden. 3 %/a 1. Befristung 2 a - 221.451 € 1.990.414 € der Einsparungen sind jedoch zurückzufüh- 2. Befristung 5 a 291.195 € 1.937.097 € ren auf besonders energiesparendes Nut- 3. unbefristet - 96.339 € 1.787.052 € zerverhalten, welches durch das Programm des Energiemanagers gefördert wurde und Es gilt zu beachten, dass die Befristung auf somit nach dem fünften Jahr entfällt. Auch zwei Jahre in Szenario 1 „Worst Case“eine die Auszahlungen entfallen nach dem fünf- Amortisation des Energiemanagements ver- ten Jahr. Ein Jahr nach der Entlassung des hindert, d. h., dieses Beschäftigungsverhält- Energiemanagers hält das vorbildliche Nut- nis ist für die Kommunen zu riskant. Alle an- zerverhalten noch an, doch im Laufe der fol- deren Fälle führen langfristig zu einem fi- genden Jahre nimmt das Einsparpotenzial nanziellen Vorteil für die Kommunen, d. h., pro Jahr um 1 % ab, bis wieder ein konstan- der Kapitalwert wird langfristig positiv und tes Einsparniveau von 16 %/a erreicht ist. In es findet somit eine Amortisation des Ener- dieser Berechnung wurde angenommen, giemanagements statt. dass dieses Niveau langfristig gehalten wer- den kann, ohne dass dadurch ein zusätzli- Bei der Betrachtung einer befristeten An- cher Aufwand entsteht. Unter dieser An- stellung des Energiemanagers ist allerdings nahme können die Kommunen nach zehn zu berücksichtigen, dass langfristige Ent- Jahren einen Kapitalwert von 1.937.097 € wicklungen nicht umgesetzt und Potenziale erwirtschaften (vgl. Abbildung 8). Eine nicht ausgeschöpft werden könnten, da mit Übersicht der Ergebnisse ist in Tabelle 4 dem Beschäftigungsende weitere Energie- dargestellt. und Kosteneinsparungen nicht erfolgen 3.000.000 € Zahlungsströme durch das EM 2.500.000 € 2.000.000 € 1.500.000 € 1.000.000 € 500.000 € 0€ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jahre nach Einführung des EM Einsparungen kumuliert Auszahlungen kumuliert Kapitalwert kumuliert Abbildung 8: Zahlungsströme durch das Energiemanagement (EM) in Szenario 2 „Best Case“ im Fall 2 „Befristete Einstellung des Energiemanagers für fünf Jahre“ 19 Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020
würden. Außerdem besteht das Risiko, dass Maßnahmen ausgegangen wurde. Außer- das erreichte Einsparniveau, anders als in dem fehlt für die Vergleichbarkeit die An- dieser Berechnung angenommen, in der Re- gabe des Zeitraums, auf den sich der Faktor alität nach der Entlassung des Energiemana- 1:4 bezieht. Folglich ist es nicht möglich, gers nicht gehalten werden kann, wodurch eindeutig festzustellen, ob die berechneten der langfristig erwartete Erfolg des Ener- Ergebnisse über oder unter den üblichen giemanagements nicht gesichert ist. Werten liegen. Die Aussage, dass sich ein kommunales Energiemanagement wirt- ! Somit lässt sich schlussfolgern, dass eine schaftlich umsetzen lässt, wird allerdings durch externe Quellen allgemein bestätigt. befristete Beschä�igungsdauer von fünf Jah- ren in diesem vereinfachten Berechnungs- modell zwar für die Kommunen finanziell 2.4. Diskussion und Ausblick am vorteilha�esten erscheint, in der Reali- Durch nicht- bzw. geringinvestive Maßnah- tät aber für den langfris�gen Erfolg des men können ca. 10 % bis 20 % der jährli- Energiemanagements ein zu hohes Risiko chen Energiekosten eingespart werden birgt. Die unbefristete Einstellung des Ener- (Energieagentur Niedersachsen, 2019 und giemanagers stellt eine sicherere Alterna- Bayerisches Landesamt für Umwelt, 2013, �ve dar und führt langfris�g in beiden Sze- S. 40). Bedingt durch unterschiedliche Anga- narien zu einem posi�ven Kapitalwert. ben zu den Einsparpotenzialen in verschie- denen Quellen ist die Definition eines „Nor- Dieses Ergebnis deckt sich mit den Ergebnis- mal Case”, d. h. ein Szenario mit den am sen aus Studien Dritter. Das Bayerische Lan- wahrscheinlichsten eintretenden Einsparun- desamt für Umwelt hat beispielsweise fest- gen, nicht möglich. Im Landratsamt Passau gestellt, dass sich ein kommunales Ener- beispielsweise konnten durch nicht- und ge- giemanagement bei 99 % der Kommunen ringinvestive Maßnahmen die Energiekos- im Faktor 1:4, einschließlich Investitionskos- ten im ersten Jahr um 12 % gesenkt werden ten, rechnet (Bayerisches Landesamt für (Bayerisches Landesamt für Umwelt, 2013, Umwelt, 2013, S. 35). Die Werte von Szena- S. 41), was sogar dem Doppelten des Ein- rio 2 „Best Case” liegen bei einem Verhält- sparpotenzials des hier betrachteten Szena- nis der kumulierten Auszahlungen zu kumu- rios 2 „Best Case” entspricht. Die Gemeinde lierten Einsparungen durch das Energiema- Waltenhofen hingegen konnte durch nicht- nagement von etwa 1:3,6 bei einem Be- investive Maßnahmen ihre jährlichen Ener- trachtungszeitraum von zehn Jahren und ei- giekosten lediglich um insgesamt 9 %/a sen- ner unbefristeten Einstellung des Ener- ken (Bayerisches Landesamt für Umwelt, giemanagers. Allerdings ist die Vergleichbar- 2013, S. 40), was wiederum eher mit den keit der beiden Faktoren nur eingeschränkt Einsparungen von 10 %/a in Szenario 1 möglich, da im Faktor 1:4 auch investive „Worst Case“ vergleichbar ist. Laut Erfah- Maßnahmen inbegriffen sind, während bei rungswerten schwanken die möglichen Ein- dem Faktor 1:3,6 von der Umsetzung aus- sparungen durch kommunales Energiema- schließlich nicht- bzw. geringinvestiver nagement stark, da sie immer von den je- weiligen Rahmenbedingungen in der 20 Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020
Realität abhängen. Um diese Unsicherhei- Eine möglichst dem Einzelfall zutreffende ten zu berücksichtigen, wurden in der Wirt- Prognose der Einsparpotenziale wird erst schaftlichkeitsberechnung anstatt eines durch die Untersuchung statistischer Zu- „Normal Case“ die beiden Szenarien „Worst sammenhänge möglich. Durch die Identifi- Case“ und „Best Case“ betrachtet. kation von Korrelationen der Einsparpoten- ziale mit beispielsweise der Einwohnerzahl Die verschiedenen Angaben zu Einsparpo- oder dem Wirkungsbereich des Energiema- tenzialen in wissenschaftlichen Publikatio- nagements würde die Genauigkeit der Wirt- nen verursachen insgesamt große Unsicher- schaftlichkeitsberechnung des Energiema- heiten bei der Wirtschaftlichkeitsberech- nagements im Einzelfall zunehmen. Durch nung für ein kommunales Energiemanage- weitere wissenschaftliche Forschungen, ment. Da die Berechnung, wie bereits in Ka- welche die genannten Aspekte berücksichti- pitel 2.3.1 erwähnt, stark von den generier- gen, wäre es möglich, die Schwankungs- ten Einsparungen beeinflusst wird, könnte breite der berechneten Kennwerte zu redu- die Genauigkeit der Berechnung durch wei- zieren und so relativ genau die zu erwarten- tere Studien zur wissenschaftlichen Ermitt- den finanziellen Auswirkungen durch ein lung der Einsparpotenziale maßgeblich er- kommunales Energiemanagement zu ermit- höht werden, indem Erfahrungswerte in ei- teln. Das würde auch die Berechnung des in nen wissenschaftlichen Kontext gebracht dieser Ausarbeitung fehlenden „Normal werden. Dabei muss stets zwischen Einspar- Case“ ermöglichen. potenzialen durch Investitionen und Ein- sparpotenzialen durch nicht- und geringin- vestive Maßnahmen unterschieden werden. 2.5. Zusammenfassung Bei investiven Maßnahmen sind zusätzliche Die Berechnung der Wirtschaftlichkeit eines Angaben zur genauen Investition und ihrer interkommunalen Energiemanagements der Größenordnung erforderlich. Zudem erhöht VG Birkenfeld, Rhaunen, Baumholder und eine Definition der Bezeichnung „geringin- Stadt Idar-Oberstein hat gezeigt, dass sich vestive Maßnahmen“ die Genauigkeit der die Investition in das Projekt im besten Fall kalkulierten Auszahlungen durch das Ener- bereits im ersten Jahr amortisiert. Im Falle giemanagement. Für die Vergleichbarkeit des „Worst Case“-Szenarios kann, außer bei von Einsparungen ist es wichtig, stets kennt- einer befristeten Einstellung des Energiema- lich zu machen, ob es sich um die Einspa- nagers für zwei Jahre, allerdings ebenfalls rung in €/a oder um die Nettoeinsparung in ein positiver Kapitalwert erwirtschaftet wer- €/a handelt. Letztere ist zur Beurteilung der den, sodass in fast allen Fällen langfristig ein Wirtschaftlichkeit deutlich aussagekräftiger, finanzieller Vorteil für die Kommunen ent- da bereits die durch das Energiemanage- steht. Generell hängt der finanzielle Erfolg ment verursachten Auszahlungen abgezo- des Energiemanagements stärker von den gen wurden. Von besonderer Bedeutung für erreichten Einsparungen als von den Aus- dynamische Investitionsrechenverfahren ist zahlungen ab. Von einer befristeten Einstel- zudem die Angabe eines Zeitraums, in wel- lung des Energiemanagers ist abzuraten, da chem das genannte Einsparpotenzial gene- dadurch der langfristige Erfolg des Ener- riert werden kann. giemanagements gefährdet wird. 21 Kommunales Energiedatenmanagement, Mai 2020
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