Kostenschlüsselung bei Kraft-Wärme-Kopplung bei extremen Brennstoffpreisschwankungen

​veröffentlicht am 1. Juni 2022​

Mit der Begründung seines Urteils vom 26.1.2022¹ zur Anpassung von Preisanpassungsklauseln im Rahmen des § 4 Abs. 2 AVBFernwärmeV hat der BGH zum einen frühere Urteile zur Kostenorientierung bekräftigt und zum anderen untergerichtlichen Entscheidungen, die eine einseitige Anpassung von Preisanpassungsklauseln ablehnten, eine Absage erteilt. Konkret wird in der Urteilsbegründung aufgeführt, dass das Fernwärmeversorgungsunternehmen seine Preisgleitformeln über eine einseitige Leistungsbestimmung anpassen kann und muss, wenn diese nicht mehr kostenorientiert sind und eine Anpassung auch im Kundeninteresse ist. Die Änderung kann jedoch wegen des neu geschaffenen § 24 Abs. 4 S. 4 AVBFernwärmeV nicht mehr über eine öffentliche Bekanntgabe erfolgen; die Kundinnen und Kunden sind über die neuen Preisgleitformeln vielmehr mittels direkter Ansprache, zum Beispiel postalisch, zu informieren. Bei der derzeitigen Marktlage, die geprägt ist von stark gestiegenen Preisen für Brennstoffe, ist es umso wichtiger, dass Preisgleitklauseln kostenorientiert sind und die Indizes die tatsächlichen Beschaffungskosten widerspiegeln. Ebenso haben viele Versorger in jüngster Vergangenheit bereits Änderungen an ihrer Erzeugungsstruktur hin zu mehr CO₂-neutraler Wärme vorgenommen, gleichzeitig die Preisänderungsklauseln jedoch (noch) nicht angepasst. Gerade bei den enorm gestiegenen Erdgaspreisen und Indizes kann sich damit eine wirtschaftliche oder vertriebliche Schieflage ergeben. Es ist daher zu empfehlen, die Preise und Preisgleitklauseln einer Prüfung zu unterziehen, um in der angespannten Marktlage festzustellen, ob zur nächsten Preisanpassung die Änderung der Preisgleitklauseln notwendig ist, um sowohl Kundeninteressen als auch die Interessen des Versorgers zu wahren. Damit einher geht insbesondere auch bei der Neuberechnung der Preise die Frage, inwiefern Kosten aus der gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung sachgerecht auf die Produkte Strom und Wärme aufzuteilen sind.

Hintergrund

Zur Berechnung der Gestehungskosten von Wärme und Strom aus einer gemeinsamen Erzeugungsanlage ist eine verbindliche Allokation der Gemeinkosten, wie zum Beispiel für die Primärenergierohstoffe oder die Emissionskosten, notwendig (wir berichteten). Als Gemeinkosten werden Kostenbestandteile bezeichnet, die nicht direkt einem einzelnen Produkt zuzuordnen sind. Bei einem Blockheizkraftwerk wird z. B. aus einem Brennstoff sowohl Wärme als auch Strom gewonnen. Verbindliche rechtliche oder wissenschaftliche Vorgaben dazu gibt es zum heutigen Zeitpunkt allerdings nicht; entsprechend ist eine Prüfung und gegebenenfalls ein Nachweis im Einzelfall erforderlich. Dies gilt vor allem für den Nachweis von angemessenen Preisgleitklauseln, da diese gemäß § 24 AVBFernwämeV insbesondere dem tatsächlichen Kostenverhältnis entsprechen müssen. Für die Zuordnung der Gemeinkosten existieren mehrere Methoden, die zu unterschiedlichen Gewichtungen bei der Verteilung der Gemeinkosten führen können. Wir stellen in diesem Beitrag die gängigen Schlüsselungsmethoden für die Berechnung von Wärmepreisen und Preisgleitklauseln sowie eines Emissionspreises zur Übersicht vor.

Im Fall der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) vermischen sich die Erlöse aus Strom- und Wärmeverkäufen zu einem Gesamterlös, dem wiederum ein großer gemeinsamer Kostenanteil (Gemeinkosten) für den Anlagenbetrieb gegenübersteht. Typische Beispiele von Gemeinkosten in der KWK sind Brennstoff-, Emissions-, Personal-, und Wartungskosten.

Zur Abbildung der Kostenstruktur der KWK-Wärmeerzeugung in einer Preisgleitformel hat der Bundesgerichtshof (BGH) ausdrücklich festgestellt, dass eine Verteilung der Brennstoffkosten auf die Koppelungsprodukte Wärme und Strom erfolgen muss². Für weitere, unmittelbar mit dem Brennstoffeinsatz gekoppelte Kosten kann daher ebenfalls nichts anderes gelten.

Neben diesen rechtlichen Aspekten ist die bilanzielle Trennung der Ergebnisbeiträge der Produkte Wärme und Strom für Energieversorger auch aus betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten von Interesse: In der Vergangenheit ließ sich wiederholt beobachten, dass sich die Märkte für Wärme und Strom jeweils unabhängig voneinander entwickelten. Um den wirtschaftlichen Ergebnisbeitrag zu ermitteln und das Unternehmen betriebswirtschaftlich optimal steuern zu können, ist es nötig, die Gestehungskosten der beiden Produkte getrennt voneinander zu berechnen. Da die Gemeinkosten in der Regel den größeren Anteil der Betriebskosten einer KWK-Anlage darstellen, kommt der Kostenaufteilung eine tragende Rolle bei der Ergebnisermittlung und -optimierung zu.

Im Gegensatz zur Fernwärme sind die Stromerlöse marktbedingt und durch das gesetzliche Förderregime bestimmt und nur zu einem geringen Teil vom Versorger selbst beeinflussbar. Die Fernwärmepreisbestimmung hingegen erfolgt, innerhalb der Vorgaben der AVBFernwärmeV, durch das Fernwärmeversorgungsunternehmen selbst und wirkt ausschließlich auf den jeweiligen regionalen Markt. Für die Ermittlung der Preishöhe und insbesondere der Preisgleitklausel in der Fernwärme ist es vor diesem Hintergrund essenziell, transparent und nachvollziehbar nur die der Wärme zugeteilten Kosten an den Endverbraucher weiterzugeben.

Abbildung 1: Aufteilung der Gestehungskosten in der KWK. Der Schlüssel setzt bei der Aufteilung der Gemeinkosten auf Strom und Wärme an.

Weder für die Gestehungskostenkalkulation noch für die Ermittlung der Preisgleitklausel gibt es eine eindeutig verursachungsgemäße oder gesetzliche Vorgabe wie die Gemeinkosten aufgeteilt werden. In der Praxis haben sich mehrere Methoden etabliert, die sich für unterschiedliche Anwendungsfälle anbieten:

• Aufteilung nach anlagenspezifischen Wirkungsgradverhältnissen (IEA- oder Wirkungsgradmethode)
• Aufteilung in Bezugnahme auf Referenzkraftwerke in ungekoppelter Strom- und Wärmeerzeugung (Finnische Methode, Substitutionsmethode)
• Aufteilung nach physikalischen Gesichtspunkten (Exergiemethode)
• Aufteilung nach ökonomischen Gesichtspunkten (Restwertmethode oder auch Koppelproduktionsmethode)

Im Folgenden werden die Berechnungsgrundlagen der unterschiedlichen Methoden beleuchtet:

IEA-Methode

Die IEA-Methode wird von der Internationalen Energie Agentur (International Energy Agency, IEA) zur Schlüsselung der CO₂-Emissionen bei KWK-Anlagen genutzt. Sie bewertet die Energieströme Wärme und Strom nach ihrem Wirkungsgradanteil am Gesamtwirkungsgrad des betrachteten Systems.

Die Kostenanteile der Wärme- bzw. Stromseite berechnen sich nach:

             ŋ_th

A_th = ---------

          ŋ_th+ŋ_el

              ŋ_el

 A_el = ----------

           ŋ_th+ŋ_el

Mit:

A_{th (el)} = Kostenanteil Wärme (Strom)
ŋ_{th (el)} = Wirkungsgrad thermisch (elektrisch)

Wirkungsgradmethode

Die Wirkungsgradmethode ist der IEA-Methode sehr ähnlich. Einziger Unterschied ist, dass die Kostenanteile aus dem Quotienten des jeweiligen Einzelwirkungsgrades der Erzeugung des anderen Produktes zum Gesamtwirkungsgrad der KWK-Anlage abgeleitet werden:

             ŋ_el

A_th = ----------   
          ŋ_th+ŋ_el

             ŋ_th

A_el = ----------
          ŋ_th+ŋ_el

Mit:

A_{th (el)} = Kostenanteil Wärme (Strom)
ŋ_{th (el)} = Wirkungsgrad thermisch (elektrisch)

Finnische Methode

Die Finnische Methode legt zur Bewertung Referenzkraftwerke zugrunde. In der KWK-Richtlinie 2004/8/EG ist darauf verwiesen, dass jeder

„KWK-Block [ ... ] mit der besten, im Jahr des Baus dieses KWK-Blocks auf dem Markt erhältlichen und wirtschaftlich vertretbaren Technologie für die getrennte Erzeugung von Wärme und Strom verglichen [wird.]“

Somit ist gewährleistet, dass für den Vergleich mit der ungekoppelten Erzeugung die beste technische Lösung gewählt wird und keine Überbewertung der Brennstoffeinsätze der KWK-Anlagen stattfindet. Besonderheit der finnischen Methode ist die Berechnung der Primärenergieeinsparung (PEE). Diese wird zu gleichen Teilen den beiden Produkten Wärme und Strom angerechnet. Die Primärenergieeinsparung errechnet sich nach folgender Formel: 
    
                               1

PEE = 1 -  ---------------------
                  ŋ_th                 ŋ_el

                 ------    +     --------
                ŋ_th,Ref             ŋ_el,Ref

Mit:

PEE = Primärenergieeinsparung gegenüber einem Referenzsystem
ŋ_th(el) = Wirkungsgrad thermisch (elektrisch)
ŋ_{th(el) Ref} = Wirkungsgrad Referenzkraftwerk thermisch (elektrisch)

Im nächsten Schritt wird der prozentuale Anteil der Koppelprodukte Wärme und Strom an den Gemeinkosten ermittelt:

                                     ŋ_th(el)

A_th(el) = (1 - PEE) x  ------------
                                   ŋ_th(el)Ref

Mit:

A_th(el) = Kostenanteil Wärme (Strom)

Substitutionsmethode

Hintergrund der Substitutionsmethode ist, dass ein Wärmekunde nicht schlechter gestellt werden soll, als wenn er seine Wärme aus ungekoppelter Erzeugung bezöge. Er bekommt genau jene Gemein- und Emissionskosten weitergegeben, die bei der Erzeugung in einem rein thermischen Referenzkraftwerk entstünden.

Bei der Substitutionsmethode wird zunächst der fiktive Brennstoffeinsatz berechnet, der zur Bereitstellung der in KWK erzeugten Wärme in einem rein thermischen Referenzkraftwerk notwendig wäre:

                  Q_KWK

Br_th,Ref = ------------
                  ŋ_thRef

Mit:

B_rth,Ref = Fiktiver Brennstoffeinsatz in einem rein thermischen Referenzkraftwerk
Q_KWK = Wärmemenge aus der KWK-Anlage
ŋ_{th Ref} = Thermischer Wirkungsgrad Referenzkraftwerk

Dieser wird anschließend dem Brennstoffeinsatz gegenübergestellt, der für den gesamten KWK-Prozess erforderlich ist. Vom gesamten Brennstoffeinsatz wird genau diejenige Menge subtrahiert, die in einem rein thermischen Referenzkraftwerk benötigt würde, um die gleiche Menge thermischer Energie wie in der KWK-Anlage bereitzustellen. Der verbleibende Brennstoffeinsatz wird dem Strom zugerechnet:

           Br_th,Ref

A_th = ---------- 
          Br_gesamt

           Br_gesamt - Br_th,Ref

A_el = ---------------------
                 Br_gesamt

Mit:

A_th(el)  = Kostenanteil Wärme (Strom)
Br_gesamt = Tatsächlicher gesamter Brennstoffeinsatz der KWK-Anlage

Exergiemethode

Die Exergiemethode beurteilt die Produkte Wärme und Strom anhand ihrer thermodynamischen Wertigkeit, indem sie nach ihrem Exergiegehalt bewertet werden. Strom ist eine besonders hochwertige Energieform mit einem Exergieanteil von 100 Prozent. Der Exergiegehalt der Wärme dagegen wird durch die Umgebungsbedingungen bestimmt. Für Fernwärme gilt, dass die im Heizwasser enthaltene Wärmeenergie nur solange genutzt werden kann, bis das Niveau der Umgebungstemperatur erreicht ist. Die Exergie im Heizwasser ergibt sich nach folgender Formel:

                           T_u

E_Heiz =  1 -   ------------
                           T_m

Mit:

E_Heiz = Exergie im Heizwasser
T_u = Umgebungstemperatur
T_m = mittlere Heizwassertemperatur

Die zur Berechnung erforderliche, mittlere Heizwassertemperatur im Fernwärmenetz im Verhältnis zur Umgebungstemperatur bestimmt damit das nutzbare Potenzial. Sie errechnet sich nach:

              T_V  -  T_R

Tm = ---------------
                     T_V 

          ln   (-------)
                     T_R

Mit:

T_V(R) = Vorlauftemperatur (Rücklauftemperatur)

Der Anteil der Koppelprodukte an den Gesamtkosten wird wie folgt ermittelt:

                    ŋ_th(el) x E_Heiz(el)

A_th(el) = ---------------------------
              (ŋ_el x E_el) + (ŋ_th x E_Heiz)

Mit:

A_th(el)  = Kostenanteil Wärme (Strom)
ŋ_th(el)  = Wirkungsgrad thermisch (elektrisch)
E_el  = Exergie im elektrischen Strom = 1

Restwertmethode

Im Vergleich zu allen anderen Methoden berücksichtigt die Restwertmethode keine technischen Parameter, sondern zieht ausschließlich ökonomische Aspekte für die Bewertung der Produkte heran. Eines der beiden Koppelprodukte wird als Hauptprodukt definiert, wobei Strom aufgrund der durch den Versorger nicht beeinflussbaren Strompreise in der Regel als Hauptprodukt gewählt wird.

Die Bewertung des Hauptproduktes erfolgt nun anhand von Marktpreisen. Abzüglich einer Renditeerwartung und den direkt zuordenbaren Einzelkosten des Hauptprodukts wird bestimmt, wie viele Gemeinkosten das Hauptprodukt übernehmen kann:

K_el,gesamt = E_el - E_el x r

K_el,gemein = K_el,gesamt -  K_el,einzel

Mit:

K_el,gesamt = Durch Stromsparte tragbare Gesamtkosten
E_el  = Erträge der Stromsparte anhand von Marktpreisen
r  = Renditeerwartung
K_el,gemein = Durch Stromsparte tragbare Gemeinkosten
K_el,einzel = Einzelkosten der Stromsparte

Alle verbleibenden Kosten werden  in der Folge dem Koppelprodukt zugeteilt:

K_th,gemein  =  K_{gemein,gesamt} - K_el,gemein

Mit:

K_th,gemein = Durch Wärmeerlöse zu deckende Gemeinkosten
K_{gemein,gesamt}  = Gesamtsumme der Gemeinkosten

Das Verhältnis der Gemeinkostenanteile zu den gesamten Gemeinkosten stellt damit das jeweils anzusetzende Schlüsselungsverhältnis dar.

Gegenüberstellung und Diskussion der Methoden

Die Sinnhaftigkeit jeder der vorgestellten Methoden sollte je nach Netz- und Erzeugerstruktur im Einzelfall überprüft werden.

Die Aufteilung nach den anlagenspezifischen Wirkungsgradverhältnissen ist leicht verständlich und es müssen im Vergleich zu den Referenzwirkungsgradmethoden keine Annahmen getroffen werden. Jedoch kann bei geringen elektrischen Wirkungsgraden der Wärme (IEA-) bzw. dem Strom (Wirkungsgradmethode) ein überproportional hoher Kostenanteil zugeordnet werden. Weiterhin kann diskutiert werden, ob der Wirkungs- oder der Nutzungsgrad als Größe heranzuziehen ist, wobei letzterer den tatsächlichen Einsatz der Anlagen bewertet. Der Nutzungsgrad kann jedoch gerade im Jahresverlauf oder je nach Einsatz der Kraftwerke schwanken. Diese Methoden bewerten weiterhin jede Kilowattstunde Energie, egal ob Strom oder Wärme, gleich. Unberücksichtigt bleibt dabei der Mehrwert von Strom, sowohl aus wirtschaftlicher als auch physikalischer Sicht (Exergie).

Referenzwirkungsgradmethoden führen je nach gewähltem Referenzwirkungsgrad zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen. Die mit der Finnischen oder der Substitutionsmethode berechneten Schlüssel sind stark von den getroffenen Annahmen abhängig. Im Falle einer Nutzung dieser Methoden sollte daher sichergestellt werden, dass die konkreten anlagenspezifischen Verhältnisse des jeweiligen Versorgers nachweisbar berücksichtigt wurden. Insbesondere bei der Finnischen Methode ist darüber hinaus zu beachten, dass zur Ermittlung der Referenzwirkungsgrade im Rahmen des TEHG und der ZUV 2020 auf Großkraftwerke abgezielt wird, die eine Feuerungswärmeleistung von über 20 MW aufweisen. Somit ist der Einsatz der Methode zwar einerseits zur Schlüsselung des Gemeinkostenfaktors Emissionen bewährt, die Anwendbarkeit auf kleinere KWK-Anlagen wie BHKWs ist jedoch nicht automatisch gegeben. Diese unterliegen dem nationalen Emissionshandel, der wiederum eine abweichende Wirkungsweise und Umsetzung aufweist.

Die Exergiemethode berücksichtigt zwar die thermodynamische Wertigkeit, ist aber vergleichsweise aufwendig zu kalkulieren. Die Wertigkeit des Stroms auf Basis der Exergie spiegelt zudem nicht unbedingt seine ökonomische Wertigkeit wider.

Allen bisher genannten Methoden ist gemein, dass keine wirtschaftlichen Überlegungen in die Kostenaufteilung einfließen, sondern die Aufteilung anhand technischer Parameter erfolgt. Anders verhält es sich bei der Restwertmethode. Diese verteilt die Kosten unter Berücksichtigung der tatsächlichen und geplanten Kostenstruktur des Energieversorgers sowie anhand der jeweiligen Marktpreise. Die Methode ist vor allem dann gut geeignet, wenn die Stromerlöse gut planbar sind. Dies ist insbesondere bei Anlagen der Fall, bei denen die Stromvermarktung im Einklang zur Brennstoffbeschaffungsstrategie erfolgt oder ein festes Förderregime vorliegt. Bei der Nutzung der Restwertmethode müssen die Strompreise bzw. die Spreads über den Planungszeitraum geplant werden. Weiterhin können nicht geplante Kosten oder Erlöse, die nach der Ermittlung der Restwertmethode neu in das System hinzukommen, die Schlüsselung beeinflussen. Ein typisches Beispiel hierfür sind die Kosten aus dem Brennstoffemissionshandelsgesetz, die die Kostenstruktur vieler Versorger maßgeblich geändert haben. Eine regelmäßige Überprüfung und Aktualisierung der Schlüsselung ist daher empfehlenswert, gerade im Fall stark abweichender Soll-Ist-Entwicklungen.

Zusammenfassend ist die Restwertmethode eine bewährte, betriebswirtschaftliche Methode, die gewährleistet, dass die Wärmeseite keine übermäßig hohen Kosten trägt. Bei Anwendung der Restwertmethode wird auch deutlich, welches Produkt welchen Anteil am Unternehmenserfolg hat. Sie ermöglicht so eine Steuerung und Optimierung der Wirtschaftlichkeit. Letztlich ist auch der Nachweis der Angemessenheit dieses Schlüssels vergleichsweise transparent möglich.

Aus Unternehmersicht sollte zunächst eine Analyse aller infrage kommender Methoden durchgeführt werden, um eine für Kunden und Versorger gleichermaßen faire Kostenverteilung zu ermöglichen. Das Ziel bei der Auswahl der Schlüsselungsmethode ist, jeweils die auf den Anwendungsfall passende Methode auszuwählen. Nur so wird das wirtschaftliche Risiko bei der gekoppelten Erzeugung von Wärme und Strom in KWK reduziert und etwaige Optimierungspotenziale werden erkennbar. In regelmäßigen Abständen, aber gerade angesichts der in den letzten Monaten stark gestiegenen fossilen Brennstoffpreise, sollte eine Überprüfung der Kosten- und Erlösseite stattfinden. Über die Restwertmethode kann zum Beispiel auch abgeleitet werden, ob die Marktchancen aus den stark gestiegenen Strompreisen zum Ausgleich der Fernwärmepreise genutzt werden können.

Fazit

Die jüngst veröffentlichte Urteilsbegründung zur Anpassung von Preisgleitklauseln sowie die extrem volatilen und stark gestiegenen Brennstoffpreise sollten Fernwärmeversorgungsunternehmen zum Anlass nehmen, ihre Preisgleitformel und Preise zu überprüfen. Ein Großteil der Fernwärmeversorgung erfolgt in Deutschland in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Brennstoffkosten, wie zum Beispiel auch Erdgaskosten und Emissionskosten, sind Gemeinkosten, die bei solchen Erzeugungsanlagen erst über einen Schlüssel auf die Produkte Strom und Wärme zugeordnet werden können. Die dann auf die Wärme geschlüsselten Kosten können nach fundierter Herleitung über Preisgleitklauseln weitergegeben werden. Daher kommt der sachgerechten Schlüsselung der Kosten, insbesondere bei den derzeitigen Marktverhältnissen, eine entscheidende Rolle zu und muss gegebenenfalls auch einer externen Überprüfung  standhalten.

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¹ Az. VIII ZR 175/19.
² BGH, Urteil vom 6.4.2011 – VIII ZR 273/09 –, BGHZ 189, 131-158, Rn. 46.