Rentenrechnung: Unterschied zwischen den Versionen

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Bei der Rentenrechnung analysieren wir regelmäßige Zahlungen von gleichhohen Beträgen, die zu einem Zinssatz und für eine Laufzeit angelegt werden.
Bei der Rentenrechnung werden jährlich gleichhohen Beträge auf ein Konto eingezahlt und für eine bestimmte Laufzeit jährlich [[Zinssatz|verzinst]].


==Rente==
==Rente==
Werden in regelmäßigen Abständen gleichhohe Ein- oder Auszahlungen vorgenommen, spricht man von einer '''Rente'''. Wir untersuchen in der Regel nur jährliche Zahlungen.
Werden in regelmäßigen Abständen gleichhohe Ein- oder Auszahlungen vorgenommen, spricht man von einer '''Rente'''. Wir untersuchen in der Regel nur jährliche Zahlungen.


==Nachschüssige und vorschüssige Renten==
==Nachschüssige und vorschüssige Rentenwerte==
Eine Rente heißt '''nachschüssig''' bzw. '''vorschüssig''', falls regelmäßige Zahlungen (auch Raten oder Annuitäten genannt) vom Betrag <math>r</math> zu Jahresende bzw. Jahresanfang gezahlt werden.
Eine Rente heißt '''nachschüssig''', falls regelmäßige Zahlungen (auch Raten oder Annuitäten genannt) vom Betrag <math>r \in \mathbb{R}^{\geq 0}</math> zu Jahresende gezahlt werden. Eine Rente heißt '''vorschüssig''', falls regelmäßige Zahlungen vom Betrag <math>r \in \mathbb{R}^{\geq 0}</math> zu Jahresanfang gezahlt werden.


===Nachschüssiger und vorschüssiger Rentenendwert===
Für <math>n</math> Raten der Höhe <math>r</math>, einem Jahreszins von <math>p</math> und <math>q=1+p</math> ist
Für n Raten der Höhe r und einem Jahreszins von p ist
*<math>R_n\left(n\right)=r\cdot\frac{q^n-1}{q-1}</math>´der '''nachschüssige Rentenendwert'''.
 
*<math>R_v\left(n\right)=r\cdot q\cdot\frac{q^n-1}{q-1}</math> der '''vorschüssige Rentenendwert'''.
<math>R_n\left(n\right)=r\cdot\frac{q^n-1}{q-1}</math> (nachschüssig)
*<math>R_n\left(0\right)=\frac{R_n\left(n\right)}{q^n}=r\cdot\frac{q^n-1}{\left(q-1\right)\cdot q^n}</math> der '''nachschüssige Rentenbarwert'''.
 
*<math>R_v\left(0\right)=\frac{R_v\left(n\right)}{q^n}=r\cdot q\cdot\frac{q^n-1}{\left(q-1\right)\cdot q^n}</math> der '''vorschüssige Rentenbarwert'''.
bzw.
 
<math>R_v\left(n\right)=r\cdot q\cdot\frac{q^n-1}{q-1}</math> (vorschüssig)
 
mit <math>q=1+p</math> der '''nach-''' bzw. '''vorschüssige Rentenendwert'''.  
 
===Nachschüssiger und vorschüssiger Rentenbarwert===
Den '''nach-''' bzw. '''vorschüssigen Rentenbarwert'''
<math>R_n\left(0\right)=\frac{R_n\left(n\right)}{q^n}=r\cdot\frac{q^n-1}{\left(q-1\right)\cdot q^n}</math> (nachschüssig)
 
bzw.
 
<math>R_v\left(0\right)=\frac{R_v\left(n\right)}{q^n}=r\cdot q\cdot\frac{q^n-1}{\left(q-1\right)\cdot q^n}</math> (vorschüssig)
 
erhalten wir, indem wir den Rentenendwert abzinsen.


==Definition==
==Definition==
Bei der '''Rentenrechnung''' ermitteln wir je nach Problemstellung die Größen Rente, Zinssatz, Laufzeit und vorschüssiger bzw. nachschüssiger Rentenendwert bzw. Rentenbarwert.  
Bei der '''Rentenrechnung''' ermitteln wir je nach Problemstellung die Größen Rente, [[Zinssatz]], Laufzeit und vorschüssiger bzw. nachschüssiger Rentenendwert bzw. Rentenbarwert.  


==Beispiele==
==Beispiele==
Wir legen für 6 Jahre jeweils am Ende des Jahres einen Geldbetrag über 5.000 € zu einem Zinssatz von 6 % an. Die letzte Spalte gibt an, wie viel die jeweilige Rate am Ende der 6 Jahre wert ist. Weil die Raten nachschüssig sind, erhalten wir für das Jahr der Einzahlung keine Zinsen, sondern nur für die darauffolgenden Jahre.
Wir legen für 6 Jahre jeweils am Ende des Jahres einen Geldbetrag über 5.000 € zu einem Zinssatz von 6 % an. Die letzte Spalte gibt an, wie viel die jeweilige Rate am Ende der 6 Jahre wert ist. Weil die Raten nachschüssig sind, erhalten wir für das Jahr 0 keine [[Zins|Zinsen]], sondern nur für die darauffolgenden 5 Jahre. Die letzte Rate wird gar nicht verzinst, weil diese am Ende der Laufzeit eingezahlt wird.


===Nachschüssigen und vorschüssigen Rentenendwert berechnen===
===Nachschüssigen und vorschüssigen Rentenendwert berechnen===
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Addieren wir die Endkapitale der Raten, erhalten wir einen '''nachschüssigen Rentenendwert''' von <math>R_n\left(6\right)\approx6.691,13+6.312,38+5.955,08+5.618,00+5.300,00+5.000,00\approx34.876,59\ </math>€. Mit Hilfe der nachschüssigen Rentenendwertformel können wir diesen Betrag direkt berechnen:  
Addieren wir die Endkapitale der Raten, erhalten wir einen nachschüssigen Rentenendwert von <math>R_n\left(6\right)\approx6.691,13+6.312,38+5.955,08+5.618,00+5.300,00+5.000,00\approx34.876,59\ </math>€. Mit Hilfe der nachschüssigen Rentenendwertformel können wir diesen Betrag direkt berechnen:  


<math>R_n\left(6\right)=5000\cdot\frac{{1,06}^6-1}{1,06-1}\approx34.876,59</math>
<math>R_n\left(6\right)=5000\cdot\frac{{1,06}^6-1}{1,06-1}\approx34.876,59</math>
   
   
Legen wir die 5.000 € vorschüssig über 6 Jahre zu einem Zinssatz von 6 % an, erhalten wir für das Jahr der Einzahlung ebenfalls Zinsen. Der vorschüssige Rentenendwert in € ist in diesem Fall
Legen wir die 5.000 € vorschüssig über 6 Jahre zu einem Zinssatz von 6 % an, erhalten wir für das Jahr 0 ebenfalls Zinsen. Der vorschüssige Rentenendwert in € ist in diesem Fall
   
   
<math>R_v\left(6\right)\approx34.876,59\ \cdot1,06\ \approx36.969,19</math>
<math>R_v\left(6\right)\approx34.876,59\ \cdot1,06\ \approx36.969,19</math>
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===Nachschüssigen und vorschüssigen Rentenbarwert berechnen===
===Nachschüssigen und vorschüssigen Rentenbarwert berechnen===
Den '''nach-''' bzw. '''vorschüssigen Rentenbarwert''' in € erhalten wir, indem wir die Rentenendwerte jeweils 6-mal abzinsen:
Den nach- bzw. vorschüssigen Rentenbarwert in € erhalten wir, indem wir die Rentenendwerte jeweils 6-mal abzinsen:


<math>R_n\left(0\right)\approx\frac{34.876,59}{{1,06}^6}\approx24.586,62</math>
<math>R_n\left(0\right)\approx\frac{34.876,59}{{1,06}^6}\approx24.586,62</math>
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===Rate berechnen===
===Rate berechnen===
Damit wir die Rate r zu <math>R_n\left(6\right)=34.876,59</math> und q=1,06 berechnen können, stellen wir die nachschüssige Rentenendwertformel nach r um:
Damit wir die Rate r zu <math>R_n\left(6\right)=34.876,59</math> und <math>q=1,06</math> berechnen können, stellen wir die nachschüssige Rentenendwertformel nach r um:


<math>R_n(n)=r\cdot\frac{q^n-1}{q-1}\ |:\frac{q^n-1}{q-1}</math>
<math>R_n(n)=r\cdot\frac{q^n-1}{q-1}\ |:\frac{q^n-1}{q-1}</math>
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<math>r=34.876,59\ \cdot\frac{1,06-1}{{1,06}^6-1}\ \approx5.000</math>
<math>r=34.876,59\ \cdot\frac{1,06-1}{{1,06}^6-1}\ \approx5.000</math>
Alternativ können die gegebenen Werte direkt in die Formel eingesetzt werden. Anschließend wird nach <math>r</math> umgeformt.


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===Laufzeit berechnen===
===Laufzeit berechnen===
[[Datei:RentenrechnungTaschenrechner.png|mini|Laufzeit mit Tabellenfunktion des Taschenrechners ermitteln]]
Um die Laufzeit <math>n</math> zum nachschüssigen Rentenendwert <math>R_n\left(n\right)=34.876,59</math> mit <math>q=1,06</math> und <math>r=5.000</math> zu ermitteln, verwenden wir die [[Taschenrechner_verwenden#Finanzmathematik|Tabellenfunktion des Taschenrechners]] und geben die Formel ein.
Um die Laufzeit n zum nachschüssigen Rentenendwert <math>R_n\left(n\right)=34.876,59</math> mit <math>q=1,06</math> und <math>r=5.000</math> zu ermitteln, verwenden wir die Tabellenfunktion des Taschenrechners und geben die Formel ein.


In der Tabelle sehen wir beispielsweise, dass nach einer Laufzeit von 6 Jahren der nachschüssige Rentenendwert <math>R_n\left(6\right)\approx34.876,59</math> beträgt. Ende im Tabellenbereich gibt an, für wie viele Jahre der nachschüssige Rentenendwert berechnet werden soll.
In der Tabelle sehen wir beispielsweise, dass nach einer Laufzeit von 6 Jahren der nachschüssige Rentenendwert <math>R_n(6)\approx 34.876,59</math> beträgt.


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===Bemerkung===
Es muss immer die im Sachzusammenhang sinnvolle Rentenformel ausgewählt werden, bevor die Tabellenfunktion oder die Umformung nach r angewendet wird!


==Herleitung der nachschüssigen Rentenendwertformel==
==Herleitung der nachschüssigen Rentenendwertformel==
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[[Kategorie:Finanzmathematik]]
[[Kategorie:Finanzmathematik]]
[[Kategorie:Fachabitur]]
[[Kategorie:FHR_WuV_Mathe]]

Aktuelle Version vom 21. Juli 2024, 11:19 Uhr

Bei der Rentenrechnung werden jährlich gleichhohen Beträge auf ein Konto eingezahlt und für eine bestimmte Laufzeit jährlich verzinst.

Rente

Werden in regelmäßigen Abständen gleichhohe Ein- oder Auszahlungen vorgenommen, spricht man von einer Rente. Wir untersuchen in der Regel nur jährliche Zahlungen.

Nachschüssige und vorschüssige Rentenwerte

Eine Rente heißt nachschüssig, falls regelmäßige Zahlungen (auch Raten oder Annuitäten genannt) vom Betrag [math]\displaystyle{ r \in \mathbb{R}^{\geq 0} }[/math] zu Jahresende gezahlt werden. Eine Rente heißt vorschüssig, falls regelmäßige Zahlungen vom Betrag [math]\displaystyle{ r \in \mathbb{R}^{\geq 0} }[/math] zu Jahresanfang gezahlt werden.

Für [math]\displaystyle{ n }[/math] Raten der Höhe [math]\displaystyle{ r }[/math], einem Jahreszins von [math]\displaystyle{ p }[/math] und [math]\displaystyle{ q=1+p }[/math] ist

  • [math]\displaystyle{ R_n\left(n\right)=r\cdot\frac{q^n-1}{q-1} }[/math]´der nachschüssige Rentenendwert.
  • [math]\displaystyle{ R_v\left(n\right)=r\cdot q\cdot\frac{q^n-1}{q-1} }[/math] der vorschüssige Rentenendwert.
  • [math]\displaystyle{ R_n\left(0\right)=\frac{R_n\left(n\right)}{q^n}=r\cdot\frac{q^n-1}{\left(q-1\right)\cdot q^n} }[/math] der nachschüssige Rentenbarwert.
  • [math]\displaystyle{ R_v\left(0\right)=\frac{R_v\left(n\right)}{q^n}=r\cdot q\cdot\frac{q^n-1}{\left(q-1\right)\cdot q^n} }[/math] der vorschüssige Rentenbarwert.

Definition

Bei der Rentenrechnung ermitteln wir je nach Problemstellung die Größen Rente, Zinssatz, Laufzeit und vorschüssiger bzw. nachschüssiger Rentenendwert bzw. Rentenbarwert.

Beispiele

Wir legen für 6 Jahre jeweils am Ende des Jahres einen Geldbetrag über 5.000 € zu einem Zinssatz von 6 % an. Die letzte Spalte gibt an, wie viel die jeweilige Rate am Ende der 6 Jahre wert ist. Weil die Raten nachschüssig sind, erhalten wir für das Jahr 0 keine Zinsen, sondern nur für die darauffolgenden 5 Jahre. Die letzte Rate wird gar nicht verzinst, weil diese am Ende der Laufzeit eingezahlt wird.

Nachschüssigen und vorschüssigen Rentenendwert berechnen

Nachschüssige Rentenzahlungen über 5.000 € für 6 Jahre
Jahr Rate r in € nachschüssig Endkapital am Ende der 6 Jahre in €
0 5.000 [math]\displaystyle{ K\left(5\right)=5000\cdot{1,06}^5\approx6.691,13 }[/math]
1 5.000 [math]\displaystyle{ K\left(4\right)=5000\cdot{1,06}^4\approx6.312,38 }[/math]
2 5.000 [math]\displaystyle{ K\left(3\right)=5000\cdot{1,06}^3=5.955,08 }[/math]
3 5.000 [math]\displaystyle{ K\left(2\right)=5000\cdot{1,06}^2=5.618,00 }[/math]
4 5.000 [math]\displaystyle{ K\left(1\right)=5000\cdot{1,06}^1=5.300,00 }[/math]
5 5.000 [math]\displaystyle{ K\left(0\right)=5.000,00 }[/math]

Addieren wir die Endkapitale der Raten, erhalten wir einen nachschüssigen Rentenendwert von [math]\displaystyle{ R_n\left(6\right)\approx6.691,13+6.312,38+5.955,08+5.618,00+5.300,00+5.000,00\approx34.876,59\ }[/math]€. Mit Hilfe der nachschüssigen Rentenendwertformel können wir diesen Betrag direkt berechnen:

[math]\displaystyle{ R_n\left(6\right)=5000\cdot\frac{{1,06}^6-1}{1,06-1}\approx34.876,59 }[/math]

Legen wir die 5.000 € vorschüssig über 6 Jahre zu einem Zinssatz von 6 % an, erhalten wir für das Jahr 0 ebenfalls Zinsen. Der vorschüssige Rentenendwert in € ist in diesem Fall

[math]\displaystyle{ R_v\left(6\right)\approx34.876,59\ \cdot1,06\ \approx36.969,19 }[/math]

bzw.

[math]\displaystyle{ R_v\left(6\right)=5000\cdot1,06\cdot\frac{{1,06}^6-1}{1,06-1}\approx36.969,19 }[/math]

Nachschüssigen und vorschüssigen Rentenbarwert berechnen

Den nach- bzw. vorschüssigen Rentenbarwert in € erhalten wir, indem wir die Rentenendwerte jeweils 6-mal abzinsen:

[math]\displaystyle{ R_n\left(0\right)\approx\frac{34.876,59}{{1,06}^6}\approx24.586,62 }[/math]

bzw.

[math]\displaystyle{ R_v\left(0\right)\approx\frac{36.969,19\ \ }{{1,06}^6}\approx26.061,82 }[/math]

Rate berechnen

Damit wir die Rate r zu [math]\displaystyle{ R_n\left(6\right)=34.876,59 }[/math] und [math]\displaystyle{ q=1,06 }[/math] berechnen können, stellen wir die nachschüssige Rentenendwertformel nach r um:

[math]\displaystyle{ R_n(n)=r\cdot\frac{q^n-1}{q-1}\ |:\frac{q^n-1}{q-1} }[/math]

[math]\displaystyle{ r=R_n\left(n\right)\cdot\frac{q-1}{q^n-1} }[/math]

und setzen die oberen Werte ein:

[math]\displaystyle{ r=34.876,59\ \cdot\frac{1,06-1}{{1,06}^6-1}\ \approx5.000 }[/math]

Alternativ können die gegebenen Werte direkt in die Formel eingesetzt werden. Anschließend wird nach [math]\displaystyle{ r }[/math] umgeformt.

Laufzeit berechnen

Um die Laufzeit [math]\displaystyle{ n }[/math] zum nachschüssigen Rentenendwert [math]\displaystyle{ R_n\left(n\right)=34.876,59 }[/math] mit [math]\displaystyle{ q=1,06 }[/math] und [math]\displaystyle{ r=5.000 }[/math] zu ermitteln, verwenden wir die Tabellenfunktion des Taschenrechners und geben die Formel ein.

In der Tabelle sehen wir beispielsweise, dass nach einer Laufzeit von 6 Jahren der nachschüssige Rentenendwert [math]\displaystyle{ R_n(6)\approx 34.876,59 }[/math] beträgt.

Herleitung der nachschüssigen Rentenendwertformel

Wir zinsen die Raten bis zum Zeitpunkt n auf und Formen die resultierende Formel geschickt um:

[math]\displaystyle{ R_n\left(n\right)=r\cdot q^{n-1}+r\cdot q^{n-2}+\ldots+r\ |\ \cdot q }[/math]

[math]\displaystyle{ R_n\left(n\right)\cdot q=r\cdot q^n+r\cdot q^{n-1}+\ldots+r\cdot q^1\ }[/math]

[math]\displaystyle{ R_n(n)\cdot q-R_n(n)=r\cdot q^n-r R_n(n)\cdot(q-1)=r\cdot(q^n-1)\ | : (q-1) }[/math]

[math]\displaystyle{ R_n\left(n\right)=r\cdot\frac{q^n-1}{q-1} }[/math]