Absorptionswärmepumpe zur Heiz- und Warmwassererzeugung
Im Folgenden wird die Wirtschaftlichkeit sowie der ROI (Return on Invest ROI= Gewinn / Kapitaleinsatz) für ein Standard-Brennwertgerät, eine Absorptionswärmepumpe, eine Kompressionswärmepumpe und eine Kombination aus Brennwertgerät und Absorber gegenübergestellt.
Tabelle 7: Grundannahmen für die Berechnung
Tabelle 8: Mittlere EnergiepreiseZeitraum 20 Jahre
Betriebskosten Brennwertgerät
Die Leistung des Brennwertgerätes wurde mit 200 kW und einer Jahresvollbenutzungszeit von 1.500 h gewählt.
Absorptionswärmepumpe
Ein Betrieb nur mit Absorptionswärmepumpen ist möglich, wenn insgesamt fünf Absorber verwendet werden, um die gewünschte Leistung zu erreichen. Die vorliegenden Angebote sind preislich ähnlich und die Kosten für Kühlung, Regelung und Steuerung sind inbegriffen.
Bei den Betriebskosten pro Jahr zeigt sich gegenüber dem herkömmlichen Brennwertgerät eine deutliche Reduzierung von ca. 9.600 €/a. Diese wird durch den sehr viel besseren Wirkungsgrad hervorgerufen. Der ROI dieser Anlagenkonstellation ist hoch und liegt bei ca. zwölf Jahren.
Kombination Brennwert und Absorber
Wie zuvor erwähnt ist der reine Absorptionsbetrieb aufgrund der hohen Investitionskosten und dem großen ROI erst spät wirtschaftlich, obwohl keinerlei Zinsen auf die Investitionssumme mit einberechnet wurden (Diese werden in der Amortisationsrechnung berücksichtig).
Aus diesem Grund liegt es nahe, einen Kombinationsbetrieb aus einem Brennwertgerät und zwei Absorptionswärmepumpen zu betreiben.
Die Betriebskosten liegen bei dieser Anlagenkonstellation ca. 6.450 €/a niedriger als bei dem größeren Brennwertgerät ohne Absorptions-wärmepumpen. Der ROI beträgt ca. sieben Jahre.
Kompressionswärmepumpe
Die Kompressionswärmepumpe liegt bei der Anschaffung preislich zwischen der Kombination und einem reinen Absorberbetrieb. Mit einem Wirkungsgrad von 4,7 und einer Gesamtjahresarbeit von 300.000 h/a belaufen sich die Stromkosten bei einem mittleren Preis (über 20 Jahre) von 0,45 €/kWh auf 28.736 €. Mit 500 € Wartungskosten pauschal belaufen sich die Gesamtjahreskosten auf 29.236 €/Jahr und sind somit um 14.926 € niedriger als die jährlichen Kosten des Brennwertgerätes. Aus den geringeren Anlagenkosten und der hohen Preisdifferenz ergibt sich der kürzeste ROI von fünf Jahren.
Betriebskosten und ROI aller Anlagen
Abbildung 33: Betriebskosten und ROI verschiedener Anlagen
Amortisationsdauer
Die Amortisationsrechnung (Die Berechnung wurde nach VDI 6025 Kapitel 7 Amortisationsmethode durchgeführt.) dient der Ermittlung der Kapitalbindungsdauer einer Investition und berücksichtigt unter anderem den Kapitaleinsatz über eine bestimmte Dauer. Durch die langen Laufzeiten muss der Kapitaleinsatz in der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung berücksichtigt werden. Der Restwert aller Anlagen nach Ablauf der 20 Jahre wurde mit null Euro angenommen (Laut VDI 2067weist die Kompressionswärmepumpe nur 15 Jahre Lebensdauer auf und die Adsorptionswärmepumpe mehr als 20 Jahre.).
Ziel der Amortisationsrechnung ist es, die Dauer möglichst gering zu halten.
Um die Amortisationszeiten aller Anlagen miteinander vergleichen zu können, sind in Tabelle 9 die jährlichen Gewinne der Anlagen zueinander aufgetragen (Gewinn versteht sich in diesem Zusammenhang als Kosteneinsparung der Betriebskosten pro Jahr.). In Tabelle 10 sind die jährlichen Betriebskosten zuzüglich der jährlichen Abschreibungen der einzelnen Anlagen zueinander eingetragen.
Tabelle 9: Jährlicher Gewinn aller Anlagen zueinander
Tabelle 10: Betriebskosten + Abschreibung pro Jahr
Die sich aus Gleichung 5-15 ergebenden Amortisationszeiten variieren je nach Vergleichsanlage. Somit wurde in Tabelle 11 die Amortisationszeiten der Anlagen zueinander berechnet.
Tabelle 11: Amortisationszeit der Anlagen zueinander
Es ist deutlicherkennbar, dass die Kompressionswärmepumpe den anderen Anlagenkonstellationen überlegen ist. Im Idealfall beträgt die Amortisations-dauer gegenüber einem konventionellen Brennwertgerät nur 7,4 Jahre. Dieser Zeitraum kann durchaus als akzeptabel erachtet werden. Die Anlagenvariante mit fünf Absorbern kann ebenso wie Absorber und Brennwertgerät nicht die Amortisationszeit in der erwarteten Lebensdauer der Anlagen erreichen.