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Life-Cycle-Costs (LCC) in der Gebäudetechnik

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04.06.2008 Hauptursache für den Klimawandel ist der hohe und weiter steigende Energieverbrauch weltweit. Grundsätzlich ist es notwendig, die Emissionen durch innovative Technik drastisch zu senken; vor allem Gebäude und deren Technik müssen effizienter und energiesparender werden. Neben dem Klimaschutz existiert sehr wohl noch ein weiterer Anreiz, effiziente Gebäudeausrüstung zum Standard werden zu lassen. Dieser liegt begründet im eigenen wirtschaftlichen Erfolg von Ingenieuren, Anlagenbauern sowie Bauherren und Betreiber.

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Entscheider-Facts Für Anwender


  • Die betriebswirtschaftliche Bewertung aufgrund der Gesamtkostenentwicklung über die gesamte Nutzungsdauer einer Lüftungs- bzw. Klimaanlage gesehen („Life-Cycle-Costs“– Analyse), schafft die nötige Entscheidungsgrundlage für den Investor und Betreiber.
  • Hierzu zählen insbesondere die produktionstechnischen bzw. betriebswirtschaftlichen Auslastungszeiten. Schlussendlich wird die Darstellung der unterschiedlichen Gesamtkosten (Life-Cycle-Costs) der alternativ möglichen Zentralklimatisierungskonzepte erzeugt.
  • In den meisten Fällen wird die Life-Cycle-Costs-Bewertung deutlich für eine Mehrinvestition in der Anschaffung sprechen, da die Amortisation bereits in relativ kurzer Zeit eintritt.

Auf breiter Front muss Energie eingespart werden. Dies gilt für Konsumgüter wie Kühlschränke oder Waschmaschinen – Stichwort Energieeffizienzklassen – genauso wie für die Automobilindustrie, hier beispielsweise durch Dieselmotoren oder Hybrid-Technologie. Abzugrenzen sind die Lebensdauerkosten bzw. Lebenszykluskosten von der Begrifflichkeit des Produktlebenszyklus. Letzteres ist ein strategischer Ansatz aus den Bereichen des Marketing/Produktmanagement.

Allgemein werden immer mehr Investitionsgüter, wie Maschinen und Anlagen, mit Hilfe einer Analyse der Lebensdauerkosten/Lebenszykluskosten bzw. Life-Cycle-Costs (LCC) hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Unter Lebensdauerkosten bzw. Lebenszykluskosten versteht man also die Summe aller anfallenden Kosten während der Nutzungsphase eines Objekts, beispielsweise auch eines Gebäudes oder – separat betrachtet – der Gebäudetechnik. Dazu zählen zunächst die Erstinvestition mit allen Planungs-, Beschaffungs-, Erstellungs- und Inbetriebsetzungskosten. Anschließend fallen alle Kosten der Nutzung an. Auch Abbruch und Entsorgung sind zu kalkulieren.

Warum energieeffiziente TGA planen?

Ökologisch gesehen liegt das Argument auf der Hand: Klimaschutz fördern, Emissionen minimieren – so lautet die Devise. Nüchtern betrachtet profitiert die Klimatisierungsbranche jedoch von der momentan Misere. Die globale Temperaturerhöhung führt zu einem steigenden Bedarf an Kälteerzeugungseinheiten. So wird zukünftig die deutsche Branche der Lüftung und Klimatisierung weiter wachsen – auf Dauer jedoch nur, wenn die Systemkonfigurationen eine höhere Effizienz beweisen als die Konkurrenzprodukte auf dem globalen Markt.

Gerade vor dem Hintergrund stetig und drastisch steigender Energiepreise sei die Überlegung gestattet, welche Wirtschaftseinheiten leider immer noch überdimensional von der Endlichkeit fossiler Energiequellen und somit hohen Energiepreisen profitieren. Die Versorgungskonzerne schöpfen im Kollektiv viele Milliarden Euro ab, da eine Abhängigkeit der übrigen Wirtschaftseinheiten von großen Energielieferungen gegeben ist. In näherer Zukunft kann hinsichtlich Angebot und Nachfrage auf dem Markt der fossilen Energien nicht mehr von latent steigenden Energiepreisen gesprochen werden – schon bald wird hier eine riesige Kluft entstehen. Die Nachfrage wird das Angebot an fossilen Energieträgern deutlich übersteigen.
Doch für die Fachplanungsinstanzen der technischen Gebäudeausrüstung ist es durchaus möglich, gerade dieses Phänomen zu ihrem Vorteil zu nutzen. Ein großer Teil des Kapitals, das bislang durch die Energieversorgungskonzerne vereinnahmt wird, würde zu den Wirtschaftssubjekten des Anlagenbaues transferiert. Planer hätten durch optimierte Technik höhere Investitionssummen in den Ausschreibungen und entsprechend höhere Honorare zu verbuchen. Auch Anlagenbauer und Hersteller sowie deren Zulieferer könnten ihren Umsatz steigern. Ein entsprechendes Image der Energieeffizienz von deutscher Anlagentechnik im internationalen Markt würde zu steigenden Exportquoten der Branche führen.

Gesamtkostenentwicklungtransparent darstellen

Doch warum sollten sich weltweit Investoren und Betreiber für das insgesamt wirtschaftlichste Klimasystem entscheiden, anstelle sich kurzfristig auf die geringere Investitionssumme zu berufen? Abhilfe schafft hier eine transparente Darstellung der zu erwartenden Gesamtkostenentwicklung – insbesondere Energieverbrauchskosten – über die Nutzungsdauer (life-cycle) des Systems hinweg.

So bewegt sich die Höhe des freigesetzten Kapitals für den Betreiber über den Nutzungszeitraum eines Lüftungs- und Klimasystems gesehen oft in den Hunderttausenden. Auslegung und Planung von effizienteren Anlagen setzt durchweg eine entsprechende Komponentenqualität sowie einen höheren Wirkungsgrad voraus und versprechen so weitaus geringere Energiekosten im Betrieb. Direkt profitiert davon dann der Betreiber. Er spart enorme Folgekosten ein, die für andere Zwecke im Unternehmen eingesetzt werden können. Dies gilt sowohl für das produzierende Gewerbe als auch für Dienstleistungsunternehmen, also sämtliche Nichtwohngebäude.
Standortsicherheit und mehr Wettbewerbsfähigkeit sind gute Argumente für niedrigere Betriebskosten. Gleichermaßen ist energiesparende Technik von Vorteil bei einer etwaigen Vermietung oder Verpachtung von Nichtwohngebäuden. Niedrige Nebenkosten sind die Ursache. Die Einführung des Energiepasses kommt hinzu. Zukünftig wird ein profitabler Nutzungswechsel bzw. ein profitables Mietverhältnis immer stärker von den anfallenden Nebenkosten geprägt sein. Deshalb wird ein amtlicher Nachweis über die Effizienz der technischen Ausrüstung im Interesse des Eigentümers aber insbesondere des Mieters oder Pächters sein.
So ist es nur opportun, dem Bauherren und Betreiber die Geldersparnis auf längere Sicht zu verdeutlichen sowie auf die zusätzliche Rendite bei einer Weitervermietung zu verweisen. Vor allem die Aufklärung durch den Fachplaner in einer frühen Planungsphase ist der erste Schritt zu einer Ausschreibungspraxis, in der neben dem eigentlichen Leistungsverzeichnis die Energieeffizienz des Gesamtsystems eine erhebliche Rolle spielt. Dadurch konkurrieren nur noch diejenigen Marktteilnehmer direkt miteinander, die in der Lage sind, zusätzlich die energetischen Grenzwerte einzuhalten. Dadurch wird der sonst übliche Preiskampf im Anlagenbau eingedämmt.

Life-Cycle-Costs und Gebäudetechnik

Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Effizienz von Gebäudetechnik und dem daraus resultierenden Folgekostenprofil während der Nutzungsdauer. Die Qualität von Komponenten der Gebäudetechnik bestimmt in vielen Fällen die Lebensdauer der Gesamtanlage. Darüber hinaus beeinflusst der Wirkungsgrad einzelner Komponenten den Energieverbrauch. Mit der EU-Richtlinie 2002/ 91/EG „Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ wurde das Thema auf europäischer Ebene aufgegriffen – adaptiert durch die EnEV 2006 und die DIN V 18599 in die deutsche Normung.

Gemäß DIN V 18599 besteht die energetische Bewertung der Gebäudehülle aus mehreren Teilen, so dass den einzelnen Fachplanern ihr Aufgabengebiet der Wirtschaftlichkeitsprüfung dargelegt wird. Teil 3 der DIN V 18599 zielt auf die Nutzenergie raumlufttechnischer Anlagen (RLT) ab. Eine Energiemengenberechnung, zum Beispiel nach DIN V 18599, erzeugt die benötigten Daten zur anschließenden Wirtschaftlichkeitsbetrachtung etwa nach VDI 2067–1.
So fokussiert die Industrienation Deutschland in der Tat ihr eigenes technisches Know-how im Bereich Lüftung und Klimatisierung. Letztendlich wird effiziente deutsche Gebäudetechnik auch im Exportbereich immer gefragter. Viele weitere Länder, die ebenfalls nicht an sprudelnden Öl- oder Gasquellen sitzen, können sich ineffiziente Anlagen bei hohen Energiepreisen nicht unbegrenzt leisten. Hinzu kommen zunehmend Versorgungsschwierigkeiten – das zeigen die politischen Konfrontationen.
Die Life-Cycle-Costs-Berechnung stellt die Beweisführung der Energieeffizienz einer Lüftungs- und Klimatisierungsvariante dar. Prinzipiell ist die Aufnahme solcher Berechnungs- bzw. Bewertungskriterien in die Ausschreibung das probate Mittel, ökonomische, ökologische, aber auch planungsrechtliche Gratwanderungen zu verhindern.

Notwendigkeit der Life-Cycle-Costs-Berechnung

Als Ausgangspunkt wird ein Lüftungskonzept mit standardmäßiger Rückgewinnungseinheit, zum Beispiel einem Kreuzstromwärmeübertrager (RTL 1 in Bild 1) unterstellt. Als Alternative ist in vielen Fällen eine Rückgewinnungseinheit mit einem höheren Wirkungsgrad, etwa einem Rotor (RLT2 in Bild 1) denkbar. Als weitere Möglichkeit kann ein hocheffizienter Rotor zum Einsatz kommen (RLT3 in Bild 1). Zwar ergibt sich hieraus eine höhere Investitionssumme, doch die Amortisation über die Energiekosteneinsparung stellt sich nach relativ kurzer Zeit ein. Auch sollte als einer der ersten Optimierungsschritte die Effizienz der Luftförderung (Ventilatoren) mit in die Betrachtung einfließen. Optimal dimensionierte Ventilatoren und geringerer Druckverlust im Gerät bei gewünschter Luftmenge wirken energiesparend im Gesamtsystem. Dies spiegelt sich auch im Vergleich der Wirtschaftlichkeit wieder. Das Ergebnis zeigt große Differenzen zwischen den Gesamtkosten während der Nutzungsdauer der einzelnen Systemkonfigurationen.

Weiter wird nun unterstellt, der Fachplaner muss Kälteerzeugung mit abdecken oder eine nahezu vollständige Energierückgewinnung realisieren. Hier könnte beispielsweise eine hocheffiziente Kälteerzeugung/Wärmepumpentechnologie zum Einsatz kommen. Durch die Darstellung der Life-Cycle-Costs dieser zusätzlichen Variante kann eine Entscheidungsbasis zu Gunsten einer noch höheren Energie- bzw. Kosteneinsparung gefunden werden.

Hier wird der Unterschied hinsichtlich der Gesamtkostenstruktur noch deutlicher (Bild 2, Summe Kosten LCC). Die maximal optimierte Variante „WP + Rotor“ liefert sowohl die Kälte- als auch die Wärmeerzeugung durch eine umschaltbare Kältemaschine/Wärmepumpe. Da die spezielle Wärmepumpentechnologie mehrere Lüftungsgeräte gleichzeitig versorgen kann, ergibt sich schon in der Investitionssumme ein Kostenvorteil hinsichtlich des Gesamtlüftungskonzepts – gerade bei größeren Luftvolumina.

Heftausgabe: Juni 2008

Über den Autor

Bettina Maria Weber , Business Development Al-Ko Lufttechnik
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