Energiekosten: Studie vergleicht fossilen und erneuerbaren Haushalt

Lohnt sich die Energiewende – oder kostet es euch mehr, euren Haushalt mit erneuerbarer statt fossiler Energie zu versorgen?  Diese Frage beantwortet eine aktuelle Studie m Auftrag von Enpal B.V., durchgeführt von DIW Econ. Die Studie vergleicht  die Energiekosten von Haushalten in den Bereichen Grundbedarf, Heizen und Mobilität. Wir stellen euch hier die wichtigsten Ergebnisse der Studie vor. 

Das Wichtigste zuerst: Erneuerbar lohnt sich!

Der Vergleich der Energiekosten zeigt anhand von drei Haushaltstypen ganz klar: Ein grüner Lebensstil lohnt sich.

• Haushalte mit einem für Haushalte mit Wohneigentum typischen Konsummuster können über einen Zeitraum von 25 Jahren durchschnittlich 19 Prozent (etwa 104.000 Euro) gegenüber dem fossil basierten Lebensstil einsparen.
• Auch Haushalte mit geringerer  und Haushalte mit ausgeprägterer  Investitionsneigung sparen in der nachhaltigen Welt.

Das Anschaffen einer nachhaltigen Ausstattung für den Haushalt, beispielsweise eine Photovoltaikanlage zur Stromerzeugung und eine Wärmepumpe zum Heizen, geht zwar mit höheren Investitionskosten einher. Doch dank der Nutzung und Einspeisung des selbst erzeugten Stroms sind die laufenden Kosten niedriger. Insgesamt überwiegen die geringen laufenden Kosten und die Haushalte sparen bei der Wahl nachhaltiger Alternativen.

Über die Haushalte und ihre Energiekosten: 3 Typen im Vergleich

Ob sich Nachhaltigkeit in den Bereichen Strom, Heizung und Mobilität für Haushalte mit Wohneigentum langfristig lohnt, untersucht die Studie mit einem statischen Modell zu den Energiekosten:

• Das Modell kumuliert die Energiekosten osten von Haushalten, die in diesen Bereichen fossile Energieträger auf eine konventionelle Art nutzen (sogenannte alte Welt) über 25 Jahre
• und vergleicht sie mit den Kosten, die den Haushalten im gleichen Zeitraum bei einer intelligenten (smarten) Nutzung von Energie aus nachhaltigen Quellen entstehen (sogenannte neue Welt).

Dabei unterscheidet die Studie drei Haushaltstypen:

Allen gemein ist die Annahme, dass vier Personen in einem Einfamilienhaus mit zu ersetzender fossiler Heizung und leben und durchschnittlich viel Strom, Heizung und private Autos nutzen. Die zu beheizende Wohnfläche beträgt rund 150 m² lebt, einen Grundverbrauch von 4.500 Kilowattstunden (kWh) Strom und einen Nutzwärmeverbrauch von 22.200 kWh für die Heizung und die Warmwasseraufbereitung hat. Für den Alltag benötigt die Familie zwei Autos.

Die Haushalte stehen zu Beginn des Betrachtungszeitraums vor der Entscheidung, mit welchem Heizsystem sie ihre fossile Heizung austauschen. Außerdem möchten sie zwei neue Autos anschaffen. Bei ihrer Wahl unterscheiden sich die Haushaltstypen nach ihrer Investitionsneigung und ihrem Konsummuster.

1. Haushaltstyp 1 tätigt kleinere Investitionen und konsumiert sparsam. Er kauft eine günstige Ausstattung und legt pro Jahr weniger Kilometer mit dem Auto zurück als die anderen Haushaltstypen.
2. Haushaltstyp 2 entspricht in seinen Konsummustern in etwa einem typischen deutschen Haushalt. Er setzt bei Neuanschaffungen auf etablierte Marktstandards und legt mit einem Mittelklassewagen von VW eine durchschnittliche Fahrleistung zurück.
3. Haushaltstyp 3 weist ein ausgeprägteres Konsum- und Investitionsverhalten auf. Er investiert in vergleichsweise teure und effiziente Geräte zur Stromerzeugung und zum Heizen sowie in höherpreisige Autos, die er intensiv nutzt.

Energiewende ja oder nein? Diese Wahl haben die untersuchten Haushalt

Zu Beginn des Betrachtungszeitraums entscheidet sich der untersuchte Haushalt entweder für die alte oder für die neue Welt. Entsprechend wird das Eigenheim ausgestattet:

• alte Welt: Der Haushalt deckt seinen Strombedarf über einen konventionellen Stromtarif, ersetzt die alte fossile Heizung mit einer neuen Gasheizung und investiert in Autos mit Verbrennungsmotor.
• neue Welt: Der Haushalt ersetzt die fossile Heizung mit einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage), einem Stromspeicher und einer Wärmepumpe. Er nutzt Elektroautos, die an einer haushaltseigenen Wallbox geladen werden. Der Strombedarf, der nicht mit der  PV-Eigenproduktion gedeckt werden kann, wird über einen dynamischen Stromtarif bezogen. Überschüssigen Strom aus der PV-Anlage, der nicht selbst genutzt wird, speist der Haushalt im Rahmen der Direktvermarktung ein. Mit der Investition in die nachhaltige Ausstattung profitiert der Haushalt zudem von verminderten Netzentgelten.

Für jeden Haushaltstyp werden die Energiekosten in der alten und neuen Welt berechnet und anschließend verglichen.

Die Ergebnisse des Vergleichs der Energiekosten im Einzelnen

Das zentrale Ergebnis des Kostenvergleichs ist, dass alle Haushaltstypen bei einem nachhaltigen Lebensstil im Mittel über 25 Jahre mit geringeren Energiekosten rechnen können als bei einem fossilbasierten Lebensstil.

Die vergleichsweise hohen Investitionskosten werden mit den niedrigen laufenden Energiekosten in der neuen Welt überkompensiert.

Besonders deutlich sind die Einsparungen bei Haushaltstyp 2 mit einem durchschnittlichen Konsumverhalten: Der kann rund 104.000 Euro beziehungsweise 19 Prozent gegenüber der alten Welt einsparen.

Über den gesamten berücksichtigten Zeitraum muss der Haushaltstyp 2

• in der neuen Welt mit Kosten von 377.000 bis 500.000 Euro rechnen, wobei fast 70 Prozent auf Investitionskosten entfallen.
• Dem gegenüber stehen Kosten von 488.000 bis 597.000 Euro in der alten Welt, bei denen Investitionskosten rund 40 Prozent ausmachen.

Auch bei Haushalten mit weniger (Haushaltstyp 1) oder stärker (Haushaltstyp 3) ausgeprägter Investitionsneigung ist die Wahl der neuen Welt günstiger:

• Haushaltstyp 1, der zu kleinen Investitionen neigt, kann im Schnitt Einsparungen von rund 34.000 Euro beziehungsweise 8 Prozent gegenüber der alten Welt erwarten.
• Der investitionsgeneigte Haushaltstyp 3 spart im Mittel rund 79.000 Euro (12 Prozent).

Energiekosten im Vergleich: Grundbedarf

• Insgesamt fallen die Kosten im Bereich Grundbedarf für den Haushaltstyp 1 in der alten und neuen Welt vergleichbar aus.
• Für die Haushaltstypen 2 und 3 sind in der neuen Welt im Durchschnitt etwas geringere Kosten zu erwarten als in der alten Welt.

Beim Blick auf die Grafik fällt die große Bandbreite der Kosten in der neuen Welt auf. Der Grund: Anders als in der alten Welt, wo lediglich die schwankenden Strompreise zu Unsicherheiten führen, gibt es in der neuen Welt mehr Faktoren, auf die die Haushalte keinen Einfluss haben.

Zudem nimmt die Unsicherheit mit dem Haushaltstyp zu. Dies liegt unter anderem daran, dass die Schwankungen der Stromproduktion mit der Zahl der installierten PV-Module absolut zunehmen.

Darüber hinaus unterscheidet sich die Zusammensetzung der Kosten zwischen der alten und der neuen Welt.

• Nur in der neuen Welt entstehen den Haushalten Investitionskosten mit dem Kauf einer PV-Anlage und eines Stromspeichers. In der alten Welt fallen dagegen keine Ausgaben für den Zugang zu Strom an.
• Bei den laufenden Kosten kehrt sich das Bild um: Da dank des Stroms von der PV-Anlage vergleichsweise wenig Strom aus dem Netz zugekauft werden muss und extra Einnahmen mit der Einspeisung (Stichwort: Einspeisevergütung) erzielt werden, sind die laufenden Kosten in der alten Welt höher als in der neuen Welt. Zwischen den Haushaltstypen bestehen in der alten Welt keine Unterschiede.
• Auch in der neuen Welt ähneln sich die Gesamtkosten unabhängig vom Haushaltstyp. Es gilt: Je stärker die Investitionsneigung des Haushaltstyps ist, desto geringer sind tendenziell die Kosten. Wobei sich die ausgeprägten Kostenintervalle weitgehend überlappen. Unterschiede beziehen sich auch hier vor allem auf die Zusammensetzung der Kosten.
• Haushaltstyp 1 entscheidet sich für eine kleine PV-Anlage und einen Stromspeicher mit geringer Kapazität. Damit sind zwar die Investitionskosten gering. Aber: Der selbst erzeugte Strom kann nur einen relativ geringen Anteil des Strombedarfs decken, sodass im Vergleich zu den anderen Haushaltstypen ein hoher Anteil des Strombedarfs aus dem Netz bezogen wird.
• Haushaltstyp 3 hat hingegen zu Beginn hohe Kosten für die große PV-Anlage und einen Stromspeicher mit größer Kapazität. Da damit mehr Strom erzeugt werden kann als bei den anderen Haushaltstypen, muss der Haushalt – obwohl er insgesamt einen höheren Strombedarf hat – weniger Strom aus dem Netz beziehen. Gleichzeitig kann er mehr Strom ins Netz einspeisen. Die laufenden Kosten machen bei diesem Haushaltstyp nur einen geringen Teil der Gesamtkosten aus.
• Bei Haushaltstyp 2 halten sich die Investitionskosten und laufende Kosten in etwa die Waage.

Wenn der Haushalt statt zwei nur ein Auto besitzt, ändern sich die Kernaussagen nicht. Die Kosten in der alten Welt bleiben gleich. Da in der neuen Welt weniger Strom für das Laden des zweiten Autos benötigt wird, kann ein größerer Anteil des Stroms aus der PV-Anlage zur Deckung des Grundbedarfs verwendet werden. Das führt zu etwas geringeren laufenden Kosten in der neuen Welt, sodass sich ein größerer Kostenvorteil für nachhaltig wirtschaftende Haushalte ergibt.

Die hohen Investitionskosten in der neuen Welt beim Grundbedarf können auch als Investition in die anderen Verbrauchsbereiche betrachtet werden. Die Haushalte profitieren nicht nur im Grundbedarf vom Strom aus der PV-Anlage, sondern auch beim Betrieb der Wärmepumpe im Bereich Heizen und beim Laden der Autos, wie in den folgenden Abschnitten gezeigt wird.

Energiekosten im Vergleich: Heizen

Insgesamt fallen die Kosten im Bereich Heizen in der alten Welt deutlich höher aus als in der neuen Welt.

In der alten Welt investieren die Haushalte in eine Gasheizung.

Die verschiedenen Haushaltstypen kaufen unterschiedlich teure und effiziente Heizungen, die nach 20 bis 30 Jahren ersetzt werden müssen.

• Haushaltstyp 1 wählt eine vergleichsweise günstige Gasheizung für 8.000 Euro, deren Wirkungsgrad 90 Prozent beträgt.
• Haushaltstyp 2 bezahlt 10.000 Euro für die Gasheizung mit einem Wirkungsgrad von 92,5 Prozent.
• Haushaltstyp 3 investiert 12.000 Euro in eine vergleichsweise teure und effiziente Gasheizung mit einem Wirkungsgrad von 95 Prozent.

Die laufenden Kosten der alten Welt setzen sich aus den Ausgaben für Gas, der Wartung der Heizungsanlage und dem CO₂-Preis zusammen.

In der neuen Welt stattet der Haushalt sein Eigenheim mit einer Wärmepumpe aus, die mit einem natürlichen Kältemittel betrieben und nach 15 bis 20 Jahren ersetzt wird.

Der Anschaffungspreis hängt von

• der Art der Wärmepumpe,
• der Leistung
• und der Höhe der staatlichen Wärmepumpen-Förderung ab.

Laufende Kosten entstehen wegen des Strombezugs und der Wartung der Wärmepumpe. Wie viel Strom aus dem Netz bezogen wird, hängt davon ab, wie viel die PV-Anlage produziert und wie hoch der Anteil des Strombedarfs der Wärmepumpe am Gesamtstrombedarf des Haushalts ist. Mit einem Zweitarifzähler profitiert der Haushalt vom günstigeren Wärmepumpenstrom, dessen Preis 76 Prozent des Haushaltsstrompreises beträgt.

• Haushaltstyp 1 investiert 15.000 Euro in eine günstige Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3,25 bis 3,75.  Die relativ geringen Anschaffungskosten gehen mit einem hohen Stromverbrauch einher. Die Wärmepumpe wird mit 55 bis 70 Prozent des Anschaffungspreises gefördert.
• Haushaltstyp 2 kauft eine teurere Luft-Wasser-Wärmepumpe für 23.000 Euro, die mit 55 Prozent des Anschaffungspreises gefördert wird. Sie arbeitet mit einer JAZ von 3,5 bis 4,0 effizienter als die Wärmepumpe von Haushaltstyp 1.
• Haushaltstyp 3 investiert 30.000 Euro in eine Erdwärmepumpe mit Sonde, die eine JAZ von 4 bis 4,5 und damit den geringsten Stromverbrauch je kWh im Haushaltstypenvergleich erreicht. Die Wärmepumpe wird mit 55 Prozent des Anschaffungspreises gefördert.

Ausschlaggebend sind die laufenden Kosten, die in der alten Welt etwa drei- bis sechsmal so hoch sind wie in der neuen Welt. Sie gleichen die etwas höheren Investitionskosten aus, die Haushalte der neuen Welt bei der Anschaffung der Wärmepumpe anstelle der Gasheizung tragen.

Besonders ins Gewicht fallen in der alten Welt die Ausgaben für Gas und die CO₂-Kosten, denen relativ geringe Ausgaben für Strom zum Betrieb der Wärmepumpe gegenüberstehen. Je nach Szenario und Haushaltstyp werden zwischen 30 und etwa 80 Prozent des Strombedarfs der Wärmepumpe mit selbst erzeugtem PV-Strom gedeckt – hierfür fallen im Bereich Heizen keine Kosten an. Stattdessen wird die Einspeisevergütung anteilig berücksichtigt und mindert die Ausgaben zusätzlich. Für den restlichen Strombedarf wird der vergünstigte Wärmepumpenstrom genutzt, der wegen des dynamischen Stromtarifs ohnehin günstiger ist als Strom in der alten Welt.

Die Unterschiede zwischen den einzelnen Haushaltstypen fallen deutlich geringer aus als die Differenzen zwischen alter und neuer Welt.

Da mit dem Anschaffungspreis der Wirkungsgrad der Gasheizung steigt, sind die Kosten für alle Haushaltstypen der alten Welt beinahe identisch. In der neuen Welt ergeben sich leichte Kostenvorteile der Haushalte mit einer effizienteren Wärmepumpe und einer größeren PV-Anlage (Haushaltstypen 2 und 3). Wegen der Anfangsinvestition im Bereich Grundbedarf können sie einen relativ großen Anteil des Strombedarfs der Wärmepumpe über selbst erzeugten Strom decken. Gleichzeitig steigt damit die anteilige Einspeisevergütung.

Werden die Kosten für Haushalte mit einem Auto modelliert, nimmt der Kostenvorteil der neuen Welt weiter zu. Auch hier kann das auf den geringeren Strombedarf im Bereich Mobilität zurückgeführt werden, wodurch ein größerer Anteil des selbst erzeugten Solarstroms für die Wärmepumpe genutzt werden kann und weniger Strom hinzugekauft werden muss.

Energiekosten im Vergleich: Mobilität

Beim Vergleich der Gesamtkosten fallen im Bereich Mobilität – anders als in den Bereichen Grundbedarf und Heizen – deutliche Unterschiede zwischen den Haushaltstypen auf. Diese sind ausschlaggebend für die Unterschiede, die in den Gesamtkosten aller Bereiche zwischen Haushaltstypen vorliegen. Grund dafür sind die höheren Anschaffungspreise der Autos und die mit den Haushaltstypen steigende Jahresfahrleistung.

Zudem bestehen Unterschiede zwischen der alten und neuen Welt. Ob die Kosten der alten oder neuen Welt überwiegen, unterscheidet sich je nach Haushaltstyp und der damit verbundenen Wahl des Automodells.

Im Mittel fallen die Kosten der alten Welt

• für Haushaltstyp 1 geringer,
• für Haushaltstyp 2 etwas höher
• und für Haushaltstyp 3 etwa gleich aus wie in der neuen Welt.

Für alle Haushaltstypen übersteigen die Anschaffungskosten der Elektroautos und der Wallbox die Investitionskosten der alten Welt.

Die laufenden Kosten sind hingegen bei Elektroautos geringer. Das ist auch auf die geringere Komplexität von Elektroautos zurückzuführen, die mit niedrigeren Instandhaltungskosten einhergeht.

Wegen verschiedener Ursachen liefert die Modellberechnung keine klaren Ergebnisse hinsichtlich der Frage, ob sich die nachhaltige oder die fossilbasierte Alternative aus finanzieller Sicht lohnt.

Haushaltstyp 1 kann wegen der leistungsschwächeren PV-Anlage und des kleineren Stromspeichers nur einen relativ geringen Anteil des Strombedarfs mit selbst erzeugtem Strom decken. Die laufenden Kosten machen bei diesem Haushaltstyp einen größeren Anteil an den Gesamtkosten aus als bei den anderen Haushaltstypen.

Ob die höheren Anschaffungskosten der Elektroautos von deren geringeren laufenden Kosten ausgeglichen werden können, hängt auch vom Fahrprofil des Haushalts ab. Weil Haushaltstyp 1 eine vergleichsweise geringe Strecke pro Jahr zurücklegt, fallen die hohen Anschaffungskosten stärker ins Gewicht. Mit der Fahrleistung von Haushaltstyp 3 würde sich auch bei Haushaltstyp 1 ein Energiekostenvorteil der neuen Welt ergeben. Bei Kleinwagen lassen sich mit der Wahl der Elektroalternative keine oder nur geringe Kostenvorteile erzielen. Der Kostenvorteil ist für größere Autos ausgeprägter. Aber: Die höheren Kaufpreise der Autos gehen nicht zwingend mit einer höheren Effizienz einher, wie es in den Bereichen Grundbedarf (PV-Anlage und Speicher) und Heizen (Heizung Wärmepumpe) der Fall war. Im Gegenteil: Sowohl die laufenden Energiekosten als auch die Investitionskosten steigen in der Tendenz mit den Haushaltstypen.

Zudem fallen die Preisunterschiede zwischen fossil und nachhaltig betriebenen Autos je nach Modell unterschiedlich stark aus. Bei den zum Vergleich herangezogenen Modellen sind Elektroautos beim Kauf zwischen 24 Prozent (Haushaltstyp 2) und 60 Prozent (Haushaltstyp 1) teurer als die fossilen Vergleichsautos.

Haushaltstyp 2, dessen Elektroauto am nächsten am Preis der fossilen Alternative liegt, spart im Modell bei der Wahl der nachhaltigen Option.

Unabhängig davon, ob ein Haushaltstyp im Bereich Mobilität in der neuen Welt Kostenvorteile oder Kostennachteile hat, lohnt sich die nachhaltige Alternative.

Foto: Small Smiles_dimple – Adobe.Stock.com (Titelfoto), Paradigma (Technik), Studie (Grafiken und Tabellen)