Nach der Sicherstellung der Versorgungssicherheit ist die Kostenoptimierung das zweite wichtige Ziel des Energiemanagements. Die Kosten der Energieversorgung (immer inklusive Medienver- und -entsorgung) können prinzipiell auf zwei Arten minimiert werden: sparsamer Verbrauch oder günstiger Einkauf.

Der sparsame Verbrauch wird mit der Optimierung der Energieeffizienz erreicht, das heisst mit energetischer Betriebsoptimierung. Dies wird im Kapitel 11 behandelt.

Der günstige Energieeinkauf und weitere Massnahmen zur Kostenreduktion werden hier behandelt.

Bei allem wird wie immer vorausgesetzt, dass Komfort und Funktionalität nicht negativ beeinflusst werden.

6.2.1 Zielsetzung

Auch bei der Kostenoptimierung können und sollen Ziele gesetzt werden. Beispielsweise kann ein Dreijahresprogramm definiert werden, mit dem jährlich 10 % der Energiekosten eingespart werden sollen. Dazu wird ein Budget definiert, welches mit der Einsparung amortisiert wird. Die Energiepreisentwicklung wird dabei mit berücksichtigt, das heisst, die Energieteuerung (positiv oder negativ) wird rechnerisch separat erfasst. Die Einsparung wird ohne Energiepreisänderung (real resp. teuerungsbereinigt) berechnet. Ein solches Ziel kann für ein Gebäude, einen Betrieb oder ein ganzes Unternehmen definiert werden.

Ein anderes Ziel kann es sein, die Energiekosten resp. -preise mit anderen zu vergleichen (Benchmarks) und zu versuchen, einen besseren Wert resp. tiefere Preise zu erreichen.

Der Vergleich der Energiepreise kann auch bei einem Standortvergleich für eine industrielle Anlage oder ein Gebäude eine Rolle spielen, insbesondere bei energieintensiven Unternehmen. Dies, weil die Preise für Energie (insbesondere für leitungsgebundene Energieträger) stark ortsabhängig sind.

6.2.2 Kennzahlen bilden

Die Erfassung der aktuellen Kostensituation ist verhältnismässig einfach. Schnell können einige Kennzahlen gebildet werden.

Gelieferte Endenergie:

Die wichtigsten Kennzahlen sind die Energiepreise pro genutztem Energieträger, die auf eine Energieeinheit bezogen werden, meist auf eine Kilowattstunde (kWh) oder Megawattstunde (MWh). Die Bildung dieser Kennzahlen ist einfach, muss aber gemacht werden.

Aus den Rechnungen der Energielieferanten sind die Energiekosten pro Energieeinheit (Rp./kWh oder Fr./MWh) oft nicht direkt oder nicht vollständig ersichtlich.

Beim Heizöl wird nach Liter abgerechnet, hier muss mit dem Heizwert umgerechnet werden (die Literangabe muss zudem auf eine Referenztemperatur umgerechnet sein). Falls pro Jahr mehrere Lieferungen erfolgen, so muss der entsprechende Mittelwert gebildet werden. Ende Jahr müssen die Reserven im Tank bewertet und aufs neue Jahr übertragen werden.

Erdgas wird in Kubikmeter (m³) gemessen, abgerechnet wird vom Lieferanten aber oft nach kWh, sodass die Umrechnung entfällt. Hier werden oft noch fixe Beträge wie Anschlussgebühren und Zählergebühren verlangt. Diese fixen Kosten müssen ebenfalls auf den Verbrauch in Energieeinheiten umgerechnet werden, indem sie mit dem jährlichen Verbrauch (in kWh) dividiert werden. Dieser Wert wird dann zum Gaspreis pro kWh hinzuaddiert. Erst so sind die Kosten vollständig berücksichtigt.

Beim Strom ist es noch etwas komplizierter, da hier fixe Kosten und unterschiedliche Tarife (je nach Zeit oder Vertrag mit dem Stromlieferanten) vorkommen und typischerweise noch ein Leistungspreis und ein Preis für den Blindleistungsbezug bezahlt werden muss. Um eine einfache Vergleichszahl zu erhalten, können die gesamten Kosten für den Strombezug pro Jahr durch den gesamten Verbrauch an Wirkenergie pro Jahr (in kWh) geteilt werden. So kann ein mittlerer Preis (in Rp./kWh) des Strombezugs errechnet werden. Mit diesem Wert kann dann vereinfacht der Nutzen von Sparmassnahmen errechnet werden. Ebenso kann dieser Mittelwert als Vergleichszahl genutzt werden. Eine genauere Berücksichtigung eines Hoch- und Niedertarifs in Berechnungen des finanziellen Nutzens von Sparmassnahmen ist meist nicht möglich, ausser eine Massnahme sei fast ausschliesslich in der Hoch- oder Niedertratifszeit wirksam.

Holz als Energieträger wird meist pro Gewicht (kg) oder Volumen (Ster oder m³) verrechnet. Hier ist die Berechnung eines mittleren Energiepreises schwierig, weil der Heizwert von Holz stark vom Feuchtegehalt, von der Holzart und vom Rindenanteil abhängt. Am besten bekannt und am wenigsten schwankend ist der Brenn- und Heizwert von Holz-Pellets pro Kilogramm. Der Heizwert von Stückholz (pro Kilogramm oder Ster) ist von der Holzart und von der Feuchte abhängig. Letztere kann relativ einfach gemessen werden und sollte ohnehin tief sein. Bei Holzschnitzelkesseln kann am besten die erzeugte (Nutz-)Wärme gemessen werden, um auf den Energiegehalt der gelieferten Holzschnitzel rückschliessen zu können. Der Wirkungsgrad des Kessels muss in diesem Fall bekannt sein oder bestmöglich angenommen werden.

Beim Trinkwasser ist es ebenfalls nützlich, den mittleren Preis pro Liter und/oder pro Kubikmeter zu berechnen, inklusive Abwassergebühren. Ein grosser Teil der Wasserrechnung besteht aber aus fixen Kosten, bei welchen Einsparungen schwierig sind.

Erzeugte Nutzenergie:

Oft interessiert auch der Preis der erzeugten Nutzwärme (oder auch Kälte). Um einen Wärmepreis pro Kilowattstunde zu erhalten, muss nicht nur die Energiezufuhr zur Wärmeerzeugung bekannt sein (Endenergie), sondern auch die produzierte Nutzewärme. Dazu ist ein Wärmezähler am Ausgang des Wärmeerzeugers erforderlich. Die Kosten der Wärmeerzeugung beinhalten die Energiekosten (inkl. Hilfsenergie!), die Instandhaltungs- und Betriebskosten der Wärmeerzeugung inklusive der eigenen Energieversorgungsinstallationen (z. B. eigene Trafostation, Wartung Holzschnitzelsilo), die Amortisation der Wärmeerzeugung und der Energieversorgungsinstallationen sowie einen Kostenbeitrag an den Heizraum und den übrigen Platzbedarf (eine fiktive oder die effektive Miete). Aus all diesen Kosten, dividiert durch die erzeugte Wärmemenge, kann ein durchschnittlicher Gestehungspreis der Wärme errechnet werden. Am sinnvollsten und einfachsten wird immer bezogen auf ein Jahr gerechnet. Diese Rechnung ist oft sehr aufschlussreich und lohnt sich auf jeden Fall. Für eine erfolgreiche Kostenoptimierung kann nicht darauf verzichtet werden. Falls kein Wärmezähler vorhanden ist, kann die Wärmeproduktion auch aus der Energiezufuhr und dem angenommenen Wirkungsgrad der Wärmeerzeugung (resp. Arbeitszahl bei Wärmepumpen) berechnet werden.

Gesamtkostenvergleich verschiedener ­Heizsysteme

Die Gesamtkosten für den Heizbetrieb setzen sich aus folgenden Elementen zusammen:

  • Energiekosten (Strom- und/oder Brennstoff)
  • Feste Jahreskosten für Betriebsführung und Instandhaltung
  • Kapitalkosten (Verzinsung und Abschreibung)

Energiekosten:

Wärmepumpe

  • Stromkosten (Arbeits- und evtl. Leistungspreise, evtl. abhängig von Hoch/Niedertarif, ggf. Anteil selbst erzeugtem Strom, sowie evtl. Blindleistungspreis)
  • Zählermiete, Grundgebühren

Holz-/Öl-/Gaskessel

  • Kosten Einkauf des Brennstoffs (Holz, Gas- oder mittlerer Heizölpreis)
  • ggf. Zins für die Vorfinanzierung des Brennstoffs
  • ggf. Grundgebühren und Mietgebühren für den Gaszähler
  • Strom für Brenner, Hilfsaggregate

Feste Jahreskosten:

Wärmepumpe

  • Aufwand für Betriebsführung (anteilige Arbeitskosten Hauswart, technischer Dienst, ggf. Anteil Honorar externer Facility Service Provider für das technische Gebäudemanagement)
  • Instandhaltungskosten (Inspektions-, Service- und Reparaturkosten)
  • Versicherungsprämien (z. B. Maschinenbruchversicherung, Anteil an Gebäudeversicherung)

Holz-/Öl-/Gaskessel

  • Aufwand für Betriebsführung (anteilige Arbeitskosten Hauswart, technischer Dienst, ggf. Anteil Honorar externer Facility Service Provider für das technische Gebäudemanagement)
  • Instandhaltungskosten (Inspektions-, Service- und Reparaturkosten für Brennerservice, Kaminfeger und Abgaskontrolle, ggf. jährlicher Anteil der Tankrevision (1/10 der Revisionskosten alle 10 Jahre) etc.
  • Stromkosten für Brenner, Hilfsaggregate
  • Versicherungsprämien (z. B. Maschinenbruchversicherung, Anteil an Gebäudeversicherung)

Kapitalkosten:

Zur Berechnung der jährlich anfallenden Kapitalkosten (= jährliche Verzinsung des eingesetzten Kapitals und Amortisation) wird die Annuitätenmethode angewendet. Als Zinssatz gilt meist der aktuelle Hypothekenzins. Für die Berechnung von durchschnittlichen Jahreskosten kann auch ein durchschnittlicher Hypothekenzins zugrunde gelegt werden (z. B. 2 %).

Grosse Anlagen können üblicherweise mit längerer Abschreibedauer berechnet werden als kleine Anlagen. Für eine seriöse Kostenberechnung muss die Mindestlebensdauer zugrunde gelegt werden. Die effektive technische Lebensdauer kann auch höher sein.

In der Vollkostenrechnung für eine Sanierung/einen Umbau der Wärmeerzeugung sind die Abschreibezeiten für bestehende Anlageteile, die weiter verwendet werden, gemäss ihrem Restwert einzusetzen. Dies trifft zum Beispiel für ein Expansionsgefäss zu. Neuinstallationen wie z. B. die Erstellung von Erdwärmesonden sind mit den jeweiligen Amortisationszeiten in die Rechnung einzubeziehen. Falls diese Erdwäremsonden auch für die Gebäudekühlung genutzt werden, könnte ein Teil der Investition der Kühlung angerechnet werden. Der Wert eines nicht mehr genutzten Öltankraums kann von der Investition in die Sanierung der Wärmeerzeugung abgezogen werden.

Aus der Abschreibedauer (Tab. 3) und dem Zinssatz können die Annuitätsfaktoren berechnet oder mit Tabellen ermittelt werden. Damit werden die jährlichen Kapitalkosten berechnet.

Tab. 3: Abschreibedauer für verschiedene Elemente einer Heizungsanlage

Weitere Kennwerte:

Eine analoge Rechnung wie für die Heizkosten lohnt sich für die Berechnung der durchschnittlichen Kältekosten pro Kilowattstunde.

Weitere mögliche Kennzahlen sind die Energiekosten, bezogen auf die Produkte der Unternehmung (z. B. Energiebedarf in kWh pro kg Brot, pro Pflegetag, pro Arbeitsplatz oder pro CHF Honorarumsatz).

Auch die Berechnung der prozentualen Anteile der Energiekosten an den übrigen Produktions- oder Gebäudekosten ist oft aufschlussreich und kann Entscheidungen sowie das Setzen von Prioritäten erleichtern.

6.2.3 Statistiken und Verläufe

Für die Kostenoptimierung ist es wichtig, den Energieverbrauch der vergangenen Jahre zu kennen. Für die Energieoptimierung ist zudem eine monatliche Aufzeichnung des Energieverbrauches nützlich. Eine grafische Darstellung ist hilfreich, um die Entwicklung und Ausreisser sofort zu erkennen.

Energiepreiskontrolle:

Eine wichtige Vergleichsgrösse sind die aktuellen Preise auf dem Energiemarkt; dieser sollte immer beobachtet werden. Eine nützliche Hilfe ist das Aufzeichnen der vor Ort oder vom Betrieb effektiv bezahlten Energiepreise.

Der Verlauf der Energiepreise über die Zeit gibt Aufschluss über die Tendenz und die Volatilität der Preise. Beim Heizöl kann die Einkaufsstrategie überprüft werden. Allerdings ist die zukünftige Tendenz erfahrungsgemäss aus der Vergangenheit kaum abschätzbar. Ein klarer Trend, dass die Energiepreise laufend steigen, kann nicht beobachtet werden. Teuerungsbereinigt sinken die Energiepreise eher. (Abb. 30)

Abb. 30: Entwicklung der Energiepreise für Konsumenten (real, indexiert)
aus: Schweizerische Gesamtenergiestatisik 2012, BFE, Bern

6.2.4 Vergleiche und Schwachstellenanalyse

Aus den gewonnenen Kennzahlen resp. hier den Energiepreisen und den spezifischen Nutzenergiekosten können Vergleiche zu ähnlichen Betrieben gezogen werden. Die Preise der einzelnen Energieträger und die spezifischen Kosten der Nutzenergie können miteinander verglichen werden. Das Problem besteht allenfalls darin, dass keine vergleichbaren Kennzahlen vorliegen, da kaum standardisierte Kostenkennzahlen und Energiepreise vorhanden sind. Ideal ist es, wenn sich verschiedene Unternehmungen zu einer «Energie-Erfahrungsgruppe» zusammenschliessen und innerhalb der Gruppe die Kennzahlen definieren und die Energiepreise vergleichen. Solche Bestrebungen gibt es. Zu nennen sind z. B. das Programm EnergieSchweiz, die Energieagentur der Wirtschaft (EnAW) oder der Verein zur Förderung der energetischen Qualität von gewerblichen Apparaten für die Hotellerie, Gastronomie und Gemeinschaftsverpflegung (ENAK).

Aus den Kostenkennzahlen kann erkannt werden, ob die bezahlten Preise für einen Energieträger konkurrenzfähig sind. Dies ist besonders relevant auf dem freien Markt für Strom. Aus den spezifischen Preisen für Nutzenergie kann ein echter Vergleich unterschiedlicher Arten der Energieerzeugung oder Umwandlung gezogen werden. Heute zeigt es sich oft, dass selbst erzeugter Strom mit Fotovoltaik billiger ist als Strom ab Netz. Genauso sind die mit den wirklichen Nutzungszeiten resp. Abschreibedauern berechneten Wärmekosten ab Wärmepumpen oder mit Holzheizkesseln oft tiefer als ab Öl- oder Gaskessel.

«Schwachstellen» der Energiekosten können zu hohe Kennzahlen im Vergleich zu Benchmarks sein oder ein kontinuierliches Ansteigen der Energiekosten bewirken. Eine weitere «Schwachstelle» kann ein zu hoher Anteil der Energiekosten an den Gesamtkosten eines Produkts sein.

6.2.5 Massnahmen zur Senkung der Energiekosten

Bei Schwachstellen sind Massnahmen zu treffen. Energiekosten können mit verschiedenen Massnahmen gesenkt werden:

  • Energieverbrauch verringern (siehe Kapitel 11): Betriebe, die als Energiegrossverbraucher zählen, können zusätzlich Kosten sparen, wenn sie sich einer Zielvereinbarung unterziehen und den Energieverbrauch laufend optimieren. Sie können dadurch von einer Befreiung von Netzzuschlägen beim Strompreis profitieren, oder erhalten die Zuschläge für CO2-Emissionen zurück.
  • Billigeren Energieträger wählen: Die Gefahr dabei ist, dass kurzfristige Preisunterschiede einen langfristig wirksamen Entscheid herbeiführen könnten, welcher sich später als falsch herausstellt. Langfristig am günstigsten ist inzwischen oft die Nutzung regenerativer Energiequellen.
  • Konkurrenzfähigen Lieferanten wählen: Auch hier muss beachtet werden, dass die Situation sich verändern kann. Langfristige Verträge mit einem Lieferanten bringen vielleicht tiefe Preise, doch auch die Gefahr, auf Änderungen am Markt nicht reagieren zu können. Ein Vorteil ist dagegen die längerfristige Sicherheit über die Energiepreise. Ob sich ein langfristiger Vertrag lohnt oder nicht, kann erst im Nachhinein beurteilt werden. Ein weiteres Problem beim Vergleich verschiedener Lieferanten ist die unterschiedliche Tarifstruktur. Die Beurteilung, welcher Lieferant insgesamt am billigsten ist, wird schwierig. Daher kann es sich lohnen, beim Energieeinkauf auf dem freien Markt einen Berater zuzuziehen.
  • Grossverbraucher von Strom können heute den Strom nach «Fahrplan» einkaufen. Je nachdem, wie günstig dieser Fahrplan (der natürlich bekannt sein muss) für den Stromlieferanten ist, wird der Preis günstiger oder teurer. Strombedarf, der ausserhalb des vereinbarten Fahrplans benötigt wird, muss dann besonders teuer bezahlt werden. Voraussetzung ist hier eine Energiebuchhaltung, aus welcher der «Fahrplan» des Strombedarfs hervorgeht.
  • Zeitpunkt des Energieeinkaufs: Bekanntlich spielt dies eine Rolle beim Heizöl, dessen Preis starken Schwankungen unterworfen ist. Damit wird es entscheidend, ob das Heizöl in dieser oder der nächsten Woche bestellt wird – inzwischen auch beim Einkauf von Strom auf dem freien Markt. Auch hier ändern die Preise laufend. Es ist Spekulation, welcher Zeitpunkt genau der Richtige ist, da die weitere Preisentwicklung kaum vorausgesagt werden kann. Am meisten Glück hat man, wenn ein Vertrag gerade in einer Tiefpreisphase abgeschlossen werden kann.
  • Spitzenleistungsbedarf senken: Insbesondere bei Strom, aber auch bei Bio- oder Erdgas kann die Senkung des Leistungsbedarfs Geld sparen helfen, indem weniger Leistungsbezug bezahlt werden muss oder ein günstigerer Tarif ausgehandelt werden kann. Hierzu können Stromlastmanagementsysteme zu Einsparungen führen.
  • Ausnutzung Nieder- oder Nachttarif: Beim Strom gibt es bisher oft zwei Tarife. Die Verschiebung des Verbrauches in die Niedertarifzeit ist eine weitere Methode, die Energiekosten zu senken.
  • Blindenergiebezug vermeiden: Falls infolge alter Vorschaltgeräte oder nicht kompensierter Motoren bei der Stromrechnung auch für Blindenergie zu zahlen ist, lohnen sich im Allgemeinen Massnahmen, dies zu vermeiden. Dies kann durch neue Vorschaltgeräte oder effiziente LED-Leuchten mit cos Φ um 1 sein oder es kann eine zentrale Kompensationsanlage installiert werden.
  • In Zukunft muss der Strom eventuell dynamisch eingekauft und mit zeitlich variablen Preisen bezahlt werden, je nachdem, ob gerade viel oder wenig Strom aus regenerativen Quellen erzeugt werden kann. Dann wird ein dynamisches Lastmanagement sinnvoll.
  • Die Speicherung von Strom oder anderer Energie, besonders bei Eigenerzeugung von Strom, kann Sinn machen, um Kosten zu sparen. Dies wird durch immer tiefere Preise für Batterien unterstützt.
  • Bei der Eigenerzeugung von Strom lohnt es sich, mit Massanahmen des Lastmanagements einen hohen Anteil an Eigenverbrauch zu erreichen.

Einige dieser Massnahmen haben hauptsächlich einen Kostennutzen. Energie wird zu einem tieferen Preis eingekauft, jedoch wird nicht weniger verbraucht. Die Kosten für diese Massnahmen entstehen durch die erforderliche Mehrarbeit, um Kennzahlen zu bilden und den Energieeinkauf zu optimieren.

Bei technischen Massnahmen zur Kostenreduktion fallen in der Regel auch Investitionen an. Mit diesen Massnahmen wird Energie gespeichert, Spitzenlasten werden gebrochen und/oder die Effizienz wird gesteigert. Die Kosteneinsparung äussert sich hier in besseren Kennzahlen, d. h. tieferen spezischen Nutzenergiekosten mit einer Vollkostenrechnung berechnet.

Die Umsetzung der Massnahmen auf der Einkaufs- wie auch auf der Technikseite ist anfangs oft einfach. Mit der Zeit sind die einfachen Massnahmen jedoch umgesetzt und etabliert. Das Identifizieren und Umsetzen weiterer Massnahmen wird kontinuierlich anspruchsvoller.

Für den optimalen Energieeinkauf gibt es heute auch spezialisierte Berater. Mit der Strommarktliberalisierung wird der Einkauf insbesondere des elektrischen Stromes wesentlich anspruchsvoller. Es werden unterschiedliche Tarifmodelle und Preisvergünstigungen angeboten, was den Preisvergleich erschwert. Oft muss der Kunde auch seinen Stromkonsum und dessen Verlauf genau kennen. Dies erfordert zusätzliche Messungen und Datenauswertungen, falls noch kein entsprechendes Messkonzept umgesetzt ist und keine genügende Energiebuchhaltung geführt wird.

Erfolgskontrolle:

Auch bei der Kostenoptimierung ist eine Erfolgskontrolle wichtig. Der Vergleich der spezifischen und absoluten Energiekosten über die Zeit und/oder mit Vergleichswerten zeigt auf, wie erfolgreich das aktive Energiekostenmanagement war. Sinnvoll ist es, die Kostenentwicklung der Energieversorgung an den Teuerungsindex anzupassen sowie die Produktivitätsentwicklung des Unternehmens oder die Auslastung eines Gebäudes mit zu berücksichtigen.