Daniel Fischhaber, Business Development Al-Ko Lufttechnik

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IM AUGE BEHALTEN Life-Cycle-Costs (LCC) in der Gebäudetechnik 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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A uf breiter Front muss Energie ein-gespart werden. Dies gilt für Kon-sumgüter wie Kühlschränke oder

Waschmaschinen – Stichwort Energie -effizienzklassen – genauso wie für die Automobilindustrie, hier beispielsweise durch Dieselmotoren oder Hybrid-Tech-nologie. Abzugrenzen sind die Lebens-dauerkosten bzw. Lebenszykluskosten von der Begrifflichkeit des Produkt-lebenszyklus. Letzteres ist ein strategi-scher Ansatz aus den Bereichen des Mar-keting/Produktmanagement.

Allgemein werden immer mehr In-vestitionsgüter, wie Maschinen und An-lagen, mit Hilfe einer Analyse der Le-bensdauerkosten/Lebenszykluskosten bzw. Life-Cycle-Costs (LCC) hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Unter Lebensdauerkosten bzw. Lebenszyklus-kosten versteht man also die Summe al-ler anfallenden Kosten während der Nut-zungsphase eines Objekts, beispielsweise auch eines Gebäudes oder – separat be-trachtet – der Gebäudetechnik. Dazu zählen zunächst die Erstinvestition mit allen Planungs-, Beschaffungs-, Erstel-lungs- und Inbetriebsetzungskosten. An-schließend fallen alle Kosten der Nut-zung 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 Tempera-turerhöhung 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 Konkurrenz-produkte 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 Versor-gungskonzerne schöpfen im Kollektiv viele Milliarden Euro ab, da eine Abhän-gigkeit 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 la-

Bettina Maria Weber, Business Development Al-Ko Lufttechnik

CHEMIE TECHNIK · Juni 200844

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1: Darstellung der Gesamtkosten LCC alternativ möglicher Konzepte via „LCC-optimize“

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 produk-tionstechnischen bzw. betriebswirt-schaftlichen Auslastungszeiten. Schluss-endlich wird die Darstellung der unter-schiedlichen Gesamtkosten (Life-Cycle-Costs) der alternativ möglichen Zentral-klimatisierungskonzepte 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.

tent steigenden Energiepreisen gespro-chen werden – schon bald wird hier eine riesige Kluft entstehen. Die Nachfrage wird das Angebot an fossilen Energieträ-gern deutlich übersteigen.

Doch für die Fachplanungsinstanzen der technischen Gebäudeausrüstung ist es durchaus möglich, gerade dieses Phä-nomen zu ihrem Vorteil zu nutzen. Ein großer Teil des Kapitals, das bislang durch die Energieversorgungskonzerne verein-nahmt wird, würde zu den Wirtschafts-subjekten des Anlagenbaues transferiert. Planer hätten durch optimierte Technik höhere Investitionssummen in den Aus-schreibungen und entsprechend höhere Honorare zu verbuchen. Auch Anlagen-bauer und Hersteller sowie deren Zuliefe-rer könnten ihren Umsatz steigern. Ein entsprechendes Image der Energieeffi-zienz von deutscher Anlagentechnik im internationalen Markt würde zu steigen-den Exportquoten der Branche führen.

Gesamtkostenentwicklung transparent darstellen Doch warum sollten sich weltweit Inves-toren und Betreiber für das insgesamt wirtschaftlichste Klimasystem entschei-den, anstelle sich kurzfristig auf die gerin-gere Investitionssumme zu berufen? Ab-hilfe schafft hier eine transparente Dar-stellung der zu erwartenden Gesamtkos-tenentwicklung – insbesondere Energie-verbrauchskosten – über die Nutzungs-dauer (life-cycle) des Systems hinweg.

So bewegt sich die Höhe des freige-setzten Kapitals für den Betreiber über den Nutzungszeitraum eines Lüftungs-

und Klimasystems gesehen oft in den Hunderttausenden. Auslegung und Pla-nung von effizienteren Anlagen setzt durchweg eine entsprechende Kom-ponentenqualität 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 Unterneh-men eingesetzt werden können. Dies gilt sowohl für das produzierende Gewerbe als auch für Dienstleistungsunterneh-men, also sämtliche Nichtwohngebäude.

Standortsicherheit und mehr Wett-bewerbsfähigkeit sind gute Argumente für niedrigere Betriebskosten. Gleicher-maßen ist energiesparende Technik von Vorteil bei einer etwaigen Vermietung oder Verpachtung von Nichtwohngebäu-den. Niedrige Nebenkosten sind die Ursa-che. Die Einführung des Energiepasses

RLT 1= Lüftungsgrundkonzept mit Kreuzstromwärmetauscher und nicht optimierter Ventilatordimension RLT 2= Lüftungskonzept inklusive Standardrotor und optimierter Ventilatordimension RLT 3= Lüftungskonzept inklusive optimiertem Rotationswärmetauscher und optimierter Ventilatordimension

2: Darstellung der Gesamtkosten LCC alternativ möglicher Konzepte via „LCC-optimize“ Standard 1 = Klimatisierungskonzept, Standard Kälte- und Wärmeerzeugung, mit Kreuzstromwärmetauscher und nicht optimierter Ventilatordimension Standard 2 = Klimatisierungskonzept, Standard Kälte- und Wärmeerzeugung, mit effizienterem Kreuzstromwärmetau-scher und optimierter Ventilatordimension WP + Rotor = Klimatisierungskonzept inklusive Rotationswärmetauscher, Kälte- und Wärmeerzeugung via spezieller Wär-mepumpentechnologie und optimierter Ventilatordimension

kommt hinzu. Zukünftig wird ein profit-abler Nutzungswechsel bzw. ein profitab-les Mietverhältnis immer stärker von den anfallenden Nebenkosten geprägt sein. Deshalb wird ein amtlicher Nachweis über die Effizienz der technischen Aus-rüstung im Interesse des Eigentümers aber insbesondere des Mieters oder Päch-ters sein.

So ist es nur opportun, dem Bauher-ren und Betreiber die Geldersparnis auf längere Sicht zu verdeutlichen sowie auf die zusätzliche Rendite bei einer Weiter-vermietung zu verweisen. Vor allem die Aufklärung durch den Fachplaner in ei-ner frühen Planungsphase ist der erste Schritt zu einer Ausschreibungspraxis, in der neben dem eigentlichen Leistungs-verzeichnis die Energieeffizienz des Ge-samtsystems eine erhebliche Rolle spielt. Dadurch konkurrieren nur noch diejeni-gen Marktteilnehmer direkt miteinander, die in der Lage sind, zusätzlich die ener-getischen Grenzwerte einzuhalten. Da-durch 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 Folgekosten-profil während der Nutzungsdauer. Die Qualität von Komponenten der Gebäu-detechnik bestimmt in vielen Fällen die Lebensdauer der Gesamtanlage. Darüber hinaus beeinflusst der Wirkungsgrad ein-zelner Komponenten den Energiever-

brauch. Mit der EU-Richtlinie 2002/ 91/EG „Gesamtenergieeffizienz von Ge-bäuden“ wurde das Thema auf europäi-scher Ebene aufgegriffen – adaptiert durch die EnEV 2006 und die DIN V 18599 in die deutsche Normung.

Gemäß DIN V 18599 besteht die ener-getische Bewertung der Gebäudehülle aus mehreren Teilen, so dass den einzel-nen Fachplanern ihr Aufgabengebiet der Wirtschaftlichkeitsprüfung dargelegt wird. Teil 3 der DIN V 18599 zielt auf die Nutzenergie raumlufttechnischer Anla-gen (RLT) ab. Eine Energiemengen -berechnung, zum Beispiel nach DIN V 18599, erzeugt die benötigten Daten zur anschließenden Wirtschaftlichkeits-betrachtung etwa nach VDI 2067–1.

So fokussiert die Industrienation Deutschland in der Tat ihr eigenes tech-nisches Know-how im Bereich Lüftung und Klimatisierung. Letztendlich wird ef-fiziente deutsche Gebäudetechnik auch im Exportbereich immer gefragter. Viele weitere Länder, die ebenfalls nicht an sprudelnden Öl- oder Gasquellen sitzen, können sich ineffiziente Anlagen bei ho-hen Energiepreisen nicht unbegrenzt leisten. Hinzu kommen zunehmend Ver-sorgungsschwierigkeiten – das zeigen die politischen Konfrontationen.

Die Life-Cycle-Costs-Berechnung stellt die Beweisführung der Energieeffi-zienz einer Lüftungs- und Klimatisie-rungsvariante dar. Prinzipiell ist die Auf-nahme solcher Berechnungs- bzw. Be-wertungskriterien in die Ausschreibung

das probate Mittel, ökonomische, öko-logische, aber auch planungsrechtliche Gratwanderungen zu verhindern.

Notwendigkeit der Life-Cycle-Costs-Berechnung Als Ausgangspunkt wird ein Lüftungs-konzept mit standardmäßiger Rück-gewinnungseinheit, zum Beispiel einem Kreuzstromwärmeübertrager (RTL 1 in Bild 1) unterstellt. Als Alternative ist in vielen Fällen eine Rückgewinnungsein-heit mit einem höheren Wirkungsgrad, etwa einem Rotor (RLT2 in Bild 1) denk-bar. Als weitere Möglichkeit kann ein hocheffizienter Rotor zum Einsatz kom-men (RLT3 in Bild 1). Zwar ergibt sich hieraus eine höhere Investitionssumme, doch die Amortisation über die Energie-kosteneinsparung 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 di-mensionierte Ventilatoren und geringe-rer Druckverlust im Gerät bei gewünsch-ter 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 Sys-temkonfigurationen.

Weiter wird nun unterstellt, der Fach-planer muss Kälteerzeugung mit abde-cken oder eine nahezu vollständige Ener-gierückgewinnung realisieren. Hier könnte beispielsweise eine hocheffizien-te Kälteerzeugung/Wärmepumpentech-nologie zum Einsatz kommen. Durch die Darstellung der Life-Cycle-Costs dieser zusätzlichen Variante kann eine Ent-scheidungsbasis zu Gunsten einer noch höheren Energie- bzw. Kosteneinspa-rung gefunden werden.

Hier wird der Unterschied hinsichtlich der Gesamtkostenstruktur noch deutli-cher (Bild 2, Summe Kosten LCC). Die maximal optimierte Variante „WP + Ro-tor“ liefert sowohl die Kälte- als auch die Wärmeerzeugung durch eine umschalt-bare Kältemaschine/Wärmepumpe. Da die spezielle Wärmepumpentechnologie mehrere Lüftungsgeräte gleichzeitig ver-sorgen kann, ergibt sich schon in der In-vestitionssumme ein Kostenvorteil hin-sichtlich des Gesamtlüftungskonzepts – gerade bei größeren Luftvolumina.

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CHEMIE TECHNIK · Juni 200846

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