Lebenszykluskosten berechnen und bewerten

24.07.2013 | Veröffentlicht in Ausgabe 07-2013 | Druckvorschau

Planung, Realisierung, Nutzung und Demontage von Gebäuden generieren Kosten, Energie- und Materialströme mit entsprechenden Folgen für die Umwelt. Lebenszykluskosten-Planungssoftware ermöglicht eine ganzheitliche Bewertung von Entwurfsalternativen.

Die Investitionskosten für ein Gebäude ragen wie die Spitze eines Eisbergs aus dem Wasser. Wird nur der Aufwand für die Errichtung betrachtet, bleibt der größte Teil der aufzuwendenden Kosten – etwa 85 % – unsichtbar. Das sind die Nutzungskosten. Schon in den 60er-Jahren entstand deshalb unter anderem in der Bau- und Immobilienbranche die Idee, für große und langfristige Investitionen eine am Lebenszyklus orientierte Kostenberechnung und -bewertung einzuführen. Die Kostenmanagement-Methode „Life Cycle Costing“ (kurz: LCC) war geboren. Unter Lebenszykluskosten wird die Summe aller Kosten verstanden, die ein Gebäude, eine haustechnische Anlage oder allgemein ein Produkt über den gesamten Zeitraum seiner Existenz verursacht. Dazu zählen die Kosten für Planung, Produktion oder Errichtung, Nutzungs-, Reinigungs-, Wartungs-, Reparatur- oder Sanierungskosten sowie Entsorgungs- oder Recyclingkosten.

Aufgrund der ganzheitlichen Betrachtung von Betriebs- und Entsorgungskosten einerseits und den Kosten für ökologische Lebenszyklusaufwendungen (Life Cycle Assessment, LCA) andererseits hat das Life Cycle Costing Bezüge zur Ökologie und Nachhaltigkeit. Für alle Phasen des Lebenszyklus eines Produkts wird dabei unter anderem eine Minimierung des Verbrauchs von Energie und Ressourcen sowie eine möglichst geringe Belastung des Naturhaushalts angestrebt.

Entscheidend bei der Betrachtung von Lebenszykluskosten ist auch die Perspektive – die des Produzenten und des Kunden ebenso, wie die soziokulturelle und ökologische Sicht. Während sich beispielsweise Bauherren und Kunden für die eigenen Investitions- und Nutzungskosten interessieren, müssen Hersteller zusätzlich Entwicklungs- und Produktionskosten berücksichtigen, die durch eine aufwendigere Planung, bessere Technik und höherwertige Materialien in der Regel steigen. Während der Garantiezeit anfallende Reparatur- und Serviceleistungen, Rücknahme- und Recyclingkosten tragen ebenfalls zu höheren Kosten für ein Produkt bei, kommen aber der Umwelt zugute. Die Zusammenhänge und Wechselwirkungen sind vielschichtig und setzen eine Abwägung aller Interessen voraus.

Nutzungskosten beeinflussen

Insbesondere bei öffentlichen Gebäuden treten zunehmend die Baunutzungskosten in den Vordergrund. Bei konventioneller Planung übersteigen sie bereits nach wenigen Jahren die Baukosten deutlich (siehe Abb. 1 ). Über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes betrachtet, machen sie bis zu 85 % der Gesamtkosten aus. Sie sind deshalb maßgeblich für die Wirtschaftlichkeit von Bauprojekten verantwortlich. Gerade in früher Entwurfs- und Planungsphase lassen sie sich entscheidend beeinflussen. Bei einer konsequent am Lebenszyklus orientierten Planung von Gebäuden können somit Millionenbeträge eingespart werden.

Mithilfe von LCC-Programmen lassen sich Lebenszykluskosten relativ präzise vorhersagen und über Variantenvergleiche optimieren. Die Nutzungs- und Lebenszykluskostenplanung war zwar schon immer ein Thema für Bauökonomen – mit der Nachhaltigkeitsdebatte hat es aber an Bedeutung gewonnen. Auch deshalb, weil LCC-Berechnungen zunehmend im Rahmen von Wettbewerben und Ausschreibungen gefordert werden. Außerdem sind sie Teil von Nachhaltigkeitszertifizierungen, wie etwa nach dem Deutschen Gütesiegel für nachhaltiges Bauen.

Im Hinblick auf eine ökonomisch nachhaltige Architektur ist die integrale Planung der Nutzungs- und Lebenszykluskosten unabdingbar und erhält in der Bauplanung immer mehr Bedeutung. Sie erhöht zwar den Aufwand und damit die Planungskosten, steigert aber die Wirtschaftlichkeit. Ziel der rechnergestützten Lebenszyklus-Kostenplanung von Gebäuden ist es, alle bei der Erstellung, während der Nutzung und beim Abriss anfallenden Ausgaben über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu optimieren. Ergebnis der Analyse ist ein zeitbereinigter, auf die Nutz- oder Bruttogrundrissfläche umgerechneter und damit vergleichbarer Geldbetrag. Dafür werden alle Kosten inklusive Preissteigerungen kumuliert und mithilfe der sogenannten Barwertmethode der Gegenwartswert ermittelt. Zu den Lebenszykluskosten gehören Herstellungs- und Abrisskosten nach DIN 276-1 [2] sowie Baunutzungskosten nach DIN 18960 [3].

Je nach Objekt, Nutzungsart und Berechnungszweck kommen bei der lebenszyklusorientierten Wirtschaftlichkeitsbetrachtung dynamische Berechnungsverfahren (Kapitalwertmethode, Annuitätsmethode etc.) zum Einsatz, die auch Zahlungsströme im Zeitverlauf berücksichtigen. Ein zentrales, bauteilorientiertes Gebäudemodell, das vom Anwender mithilfe von Datenbanken sukzessive um Informationen zum konstruktiven Aufbau, den verwendeten Materialien, deren Kosten und bauphysikalischen Eigenschaften, den Hüllflächen, der verwendeten Haustechnik etc. erweitert wird, bildet die Grundlage integraler Gebäudeplanung. Dies ermöglicht sowohl eine exakte Ermittlung von Baukosten nach der Elementmethode der DIN 276 als auch des Energiebedarfs nach EnEV und DIN V 18599.

Den Lebenszyklus-Bezug erhalten die Bau- und Anlagenelemente durch eine Verknüpfung mit Informationen zu Serviceleistungen für Reinigung, Wartung und Instandsetzung in der Nutzungsphase – inklusive den jeweiligen Kosten und zeitlichen Zyklen – sowie Daten zur Beseitigung oder zum Recycling. Die Daten für Reinigungsintervalle, Wartungs- und Instandhaltungszyklen basieren auf Projektauswertungen, Herstellerempfehlungen, gesetzlichen Vorgaben, Normen und Richtlinien. Damit verfügt das Gebäudemodell über alle notwendigen Informationen zur Ermittlung der Lebenszykluskosten. Über eine grafische Auswertung der Folgekosten im zeitlichen Verlauf der Bauwerksnutzung lassen sich Kostenverursacher im Projekt identifizieren und dadurch Optimierungen vornehmen.

LCC und Gebäudetechnik

Steigende Ansprüche an die Ver- und Entsorgung sowie an den Schutz, die Sicherheit, den Komfort und die Behaglichkeit führen dazu, dass die Technisierung von Gebäuden kontinuierlich zunimmt. Je nach Gebäudetyp und -nutzung entfallen mittlerweile zwischen 20 und 30 % der Baukosten auf die Gebäudetechnik. Hinzu kommen ein hoher Haustechnik-Anteil an den Gebäudenutzungskosten und steigende Energiepreise. Deshalb spielen Instandsetzungs- und Instandhaltungs- sowie Betriebskosten bei der Beschaffung und Auswahl haustechnischer Systeme eine immer größere Rolle.

Aufgrund besserer Technik, die z. B. Energierückgewinnung und lastabhängigen Betrieb ermöglicht, können die Lebenszykluskosten beispielsweise bei raumlufttechnischen Anlagen teilweise um die Hälfte differieren. Über einen längeren Nutzungszeitraum gerechnet können Betreiber somit erhebliche Beträge sparen. Hersteller von Pumpen-, Lüftungs- und Klimatechnik, Aufzugs- und anderer Haustechnik bieten deshalb seit geraumer Zeit Berechnungswerkzeuge, mit denen sich mittel- und langfristige Vorteile energieeffizienter Geräte und Systeme anhand von Lebenszykluskosten-Berechnungen darstellen lassen. So gibt es Online- oder Offline-Konfiguratoren, mit denen unterschiedliche Produkte eines Herstellers unter dem Betriebskostenaspekt miteinander verglichen werden können.

Programme zur Berechnung der Lebenszykluskosten von RLT-Zentralgeräten dienen der Energiemengen- und dynamischen Kostenberechnung gemäß DIN V 18599 bzw. VDI 2067. Die Software liefert einen energetischen und wirtschaftlichen Vergleich von Lüftungs- und Klimakonzepten. Dabei werden Investitions- und Folgekosten verschiedener Lüftungs- und Klimageräte verglichen. Voraussetzung für eine Energiemengenberechnung sind allgemeine Angaben zum Luftvolumenstrom, die Leistungsaufnahme des Zu- und Abluftventilators, die Grenztemperatur für Heizen und Kühlen, die prozentuale Wärme-, Kälte- und Feuchterückgewinnung und weitere Parameter. Anschließend werden für eine bestimmte Jahresbetriebszeit und Gesamtbetriebsdauer die Energiemengen berechnet und eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt. Zu den dafür notwendigen Eckdaten gehören die Investitionskosten, Anlagenbetriebszeiten, Energiekosten, der Betrachtungszeitraum sowie Preissteigerungen. Die Ergebnisse werden auch grafisch dargestellt, sodass Planer ein individuelles Konzept entwickeln und dem Bauherren Argumente für die wirtschaftlichste Lösung anschaulich präsentieren können.

Energieeffizienz und Lebenszykluskosten

Welche Sanierungsmaßnahmen sind sinnvoll, welche weniger? Wie hoch sind die Produktions-, wie hoch die Entsorgungs- und Recyclingkosten für neue Fenster, eine bessere Wärmedämmung oder die PV-Anlage auf dem Dach? Wie hoch sind die Betriebs-, Wartungs- und Reparaturkosten für eine sparsamere Heizanlage? Das sind Fragen, die auch Gebäude-Energieberater betreffen. Eine an den Lebenszykluskosten orientierte Betrachtung hilft auch hier weiter. Werden neue Fenster, eine bessere Dämmung, die Nutzung regenerativer Energiequellen und energiesparende Gebäudetechnik auch aus der Lebenszyklusperspektive näher beleuchtet, ermöglicht dies eine differenziertere Betrachtung von Sanierungsmaßnahmen. Im Sinne einer nachhaltigen Sanierung ist es deshalb erforderlich, die auf energetische Aspekte beschränkte Betrachtung auf den Lebenszyklus eines Gebäudes und die daraus entstehenden Kosten sowie um ökologische Aspekte zu erweitern.

Vorwiegend für Büro- und Verwaltungsgebäude entwickelte Zertifizierungsstandards ermöglichen eine mehr oder weniger umfassende Nachhaltigkeitsbewertung. Während in anderen Ländern konzipierte Bewertungssysteme wie LEED (USA) oder BREEAM (GB) vor allem die ökologische Nachhaltigkeit eines Gebäudes beurteilen, gehen deutsche Standards darüber hinaus. So beziehen das von der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (DGNB) [1] sowie vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung eingeführte Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) [4] auch den Gebäude-Lebenszyklus, Lebenszykluskosten, die Prozess- und Standortqualität oder soziokulturelle Faktoren mit ein.

Der Energieverbrauch während der Nutzungsphase gehört zu den wichtigen Eingangsgrößen für die Bewertung, weshalb die DGNB- und BNB-Zertifizierung maßgeblich von Energiebedarfsberechnungen beeinflusst wird. So werden Betriebskosten für Heizung, Wasser und Strom auf Basis des Endenergiebedarfs nach EnEV beziehungsweise DIN V 18599 erfasst. Umweltwirkungen, Lebenszykluskosten und Komfortaspekte werden teilweise direkt aus der EnEV-Berechnung abgeleitet. In der Ökobilanz und der Lebenszykluskostenberechnung sind neben dem Betrieb auch die Herstellung, Erneuerung und teilweise der Rückbau enthalten. In die Ökobilanz fließen zahlreiche Aspekte mit ein, wie etwa Treibhaus-, Ozonschichtabbau- bzw. Ozonbildungspotenzial sowie Versauerungs- und Überdüngungspotenzial, wobei auch Auswirkungen auf die lokale und globale Umwelt berücksichtigt werden. Weil mit der Nachhaltigkeitszertifizierung ein Mehrwert für die Vermarktung von Immobilien einhergeht und die Kombination aus Energieeffizienz und Nachhaltigkeit sich positiv auf das Image, die Vermarktungsfähigkeit und Rendite von Immobilien auswirken, könnten sich mittel- und langfristig neue Geschäftsfelder für Energieberater ergeben (siehe auch [9], [10]).

Kostenrechnung ist nicht alles

Auf dynamischen Kostenberechnungsmethoden basierende Lebenszykluskostenberechnungen sind ein unverzichtbarer Teil auf Nachhaltigkeit abzielender Beschaffungsprozesse für alle Güter und Objekte, die einer längeren Nutzungsdauer unterliegen. Die individuelle Nutzung, regionale Klima- und Wetterdaten sowie funktionale und technische Eigenschaften machen die Nutzungskosten-Abschätzung von Gebäuden und haustechnischen Anlagen allerdings zur Herausforderung.

Den Berechnungsmodellen für die Gebäudenutzung liegen in der Regel keine dynamischen Berechnungen technischer Parameter mit hoher zeitlicher Auflösung (Stundenwerte) zugrunde, wie sie etwa bei thermischen Gebäudesimulationsprogrammen Usus sind. Nur sie können den zeitlichen Ablauf der individuellen Nutzung, klimatischer Standortdaten etc. realitätsnah widerspiegeln. Die „dynamische Simulation“ beschränkt sich lediglich auf die Investitionsrechnung. Das sollte im Hinblick auf die Bewertung der Vorhersagen absoluter Lebenszykluskostenwerte berücksichtigt werden. Für Vergleichsbetrachtungen von Produkt-, Anlagen- oder Gebäudevarianten leisten LCC-Berechnungsprogramme jedoch gute Dienste – wobei der Eingabeaufwand nicht zu unterschätzen ist. Bedenken sollte man auch, dass bei der Objektbewertung neben „harten“ Kostendaten auch „weiche“ Bewertungsfaktoren einfließen sollten, wie etwa Komfort und Behaglichkeit für die Bewohner. Ein weiterer Aspekt ist die Nutzungsflexibilität von Gebäuden, Bauteilen oder haustechnischen Anlagen im Falle geänderter Nutzungsanforderungen. Im Hinblick auf diese „weichen“ Bewertungskriterien steht LCC-Software noch am Anfang.

Marian Behaneck

Quellen und Literaturhinweise

[1] Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB, http://www.dgnb.de )

[2] DIN 276-1 Kosten im Bauwesen, Teil 1: Kosten im Hochbau, Beuth-Verlag, Berlin, 12/2008

[3] DIN 18960 Nutzungskosten im Bauwesen, Beuth-Verlag, Berlin, 2/2008

[4] Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Stadtentwicklung (BMVBS): Leitfaden Nachhaltiges Bauen, Eigenverlag 2011

[5] Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (Hrsg.): Studie zur Nachhaltigkeitszertifizierung von Gebäuden, Eigenverlag, Bonn 2007

[6] König, H./ Kohler, N./ Kreißig, J./ Lützkendorf, Th.: Lebenszyklusanalyse in der Gebäudeplanung. Institut für internationale Architektur-Dokumentation, München 2009

[7] König, H. / Mandl, W.: Software für eine integrale Gebäudeplanung, aus Mikado Plus 12/2010, Weka Media, Kissing

[8] Floegl, H.: Haustechnik und Folgekosten, Donau-Universität Krems, Eigenverlag 2007

[9] Kusic, M.: Energieeffizienz ist nicht alles – Vom Energieausweis zum Nachhaltigkeitszertifikat, aus: Gebäude-Energieberater 6/2011, Gentner-Verlag, Stuttgart

[10] Dorsch, L. / Jung, U: (Kursbuch) Von der Energieeffizienz zur Nachhaltigkeit. Eine Orientierungshilfe für Energieberater zur Sanierung von Bestandsgebäuden – Hilfen und Anregungen für die Beratung, Planung, Ausführung und Nutzung, Bundesanzeiger Verlag, Köln, 2012