Prozessdetails: AufbereitungSinter-DE-2000

1.1 Beschreibung

Sinteranlage: In der Sinteranlage wird Eisenerz mit Zuschlägen, Kalk und Koksgrus als Brennstoff aufbereitet und mit Gichtgas / Kokereigas auf einem Sinterbett gezündet. Anschließend wird der Sinter gebrochen.
Der Prozess dient der Einstellung der Korngröße und der Zusammensetzung des Eisenerzes vor dem Einsatz im Hochofen. Das Sintern ist Teil eines integrierten Hüttenwerkes. Die Daten beziehen sich auf Deutschland.
Allokation: keine
Genese der Daten: Die Zumischungen zum Sinter sind sehr variabel. Je nach den anderen Einsatzgütern im Hochofen wird der Sinter mit unterschiedlichen Mineralien versehen, um die Basizität des Möller sicherzustellen. Zusätzlich werden dem Sinter Reststoffe aus der Weiterverarbeitung des Rohstahls zugefügt. Je nach Anteil des Sinters am Möller sind die relativen Bestandteile des Sinters teilweise unterschiedlich. Der Materialinput des Sinterprozesses nach #2 und #3 ist wie folgt (pro 1000 kg Output):

Input kg
Eisenerz 870
Zuschlagstoffe 150
Koksgrus 42
Reststoffe (Walzzunder, Gichtgasstaub) 8
Wasser 900

Neben Koksgrus werden zusätzlich noch 350 MJ/t Sinter an Zündgas eingesetzt. Zündgas kann aus Gichtgas oder aus Kokereigas bestehen. Die Material- und Energiebilanz wurde (Stahl 1995) und (Stahl 1993) entnommen. Prozessbedingte Emissionen von 0,35 kg SO2 / t und 0,9 kg Staub / t wurden aus (UBA 1995) übernommen. Die Wasserinanspruchnahme beträgt nach (Stahl 1995) insgesamt 1,15 m3/ t Sinter und teilt sich auf 0,25 m3 Kühlwasser und 0,9 m3 Prozesswasser auf.

1.2 Referenzen

  1. Umweltbundesamt (UBA) 1995: persönl. Mitteilung, Berlin
  2. Jahrbuch Stahl 1993, Band I, Verlag Stahleisen, Düsseldorf
  3. Primärdaten eines deutschen Herstellers
  4. Originaldokumentation von 'AufbereitungSinter-DE-2000'

1.3 ProBas-Anmerkungen

Kurzinfo: Datensatz aus GEMIS. Negative Werte durch Gutschriftenrechnung. Werte des Prozesses in Spalte ‚Prozess direkt’, Werte des Prozesses einschließlich Vorkette in Spalte ‚Prozess inkl. Vorkette’. Weiter…

GEMIS steht für „Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme&“; es ist ein Softwaretool des Öko-Instituts. GEMIS wurde 1987 erstmals angewendet und wird seitdem weiterentwickelt.

Die GEMIS-Datensätze beruhen - je nach Anwendung - auf unterschiedlichen Methoden; auch der zeitliche und der örtliche Bezug der Datensätze sind verschieden.

Methode bei Prozessen mit mehreren Outputs:

Zur Modellierung der Datensätze zu Multi-Output Prozessen wird in GEMIS die Methode der Systemerweiterung verwendet. Hierbei werden Datensätze, in denen jeweils alle Inputs, alle Outputs und alle Umweltaspekte eines Multi-Output Prozesses ausgewiesen sind, als „Brutto&“ bezeichnet. Durch Subtraktion von ‚Bonus’-Prozessen, die jeweils einen der Outputs auf herkömmliche Weise bereitstellen, entsteht ein Nettoprozess, in denen das substituierte Nebenprodukt als Gutschrift erscheint. Die Gutschrift ist dabei kein realer Output des Prozesses, sondern ein rechnerischer ‚Merker’.

Beispiel (s.a. Bild 1):

Multi-Output Prozess Biogas-BZ-MC-HKW-D-2020/brutto: Output ist 1 TJ Elektrizität und 0,6 TJ Wärme, der „Netto&“-Datensatz soll sich aber nur auf die Elektrizität beziehen. Durch Subtraktion des Bonusprozesses Wärme-Bonus-Gas-Hzg-D-2020 mit dem Output Wärme(0,6 TJ) entsteht der „Netto&“-Datensatz Biogas-BZ-MC-HKW-D-2020/Gas, für den als Output 1 TJ Elektrizität und 0,6 TJ ‚Gutschrift Wärme-Bonus-für-KWK (Bio)-2020 bei Wärme-Bonus-Gas-Hzg-D-2020’ angegeben werden; die Gutschrift stellt keinen Stoff- oder Energiefluss des Prozesses dar, sie ist allein rechnerisch begründet.

Bild 1: Beispiel zur GEMIS-Methode der Gutschriftsrechnung / Systemerweiterung

Transport:

Angaben zu den angesetzten Transportdistanzen werden nicht gegeben.

Abschneidekriterien:

Wasser wird in der Regel nur auf der Inputseite angegeben (etwa als Kühlwasser), auch wenn es den Prozess wieder verlässt als Abwasser.
Weitere Angaben zu angewendeten Abschneidekriterien werden nicht gegeben.

Besondere Nomenklatur:

Zahlreiche Abkürzungen für Brennstoffe aus Biomasse und entsprechende Technologien, siehe Glossar #link#.

Besonderheiten auf Datensatzebene:

Die Datensätze sind mit Vorketten-Datensätzen verknüpft, in denen die jeweils benötigten Vorprodukte, Energien und Transportleistungen erzeugt werden. Die Daten zu den Umweltaspekten werden erstens „direkt&“ (d.h., nur aus dem jeweiligen Prozess, falls dieser direkt zu Umweltaspekten beiträgt) als auch „mit Vorkette&“ (d.h., einschließlich aller vorausgehenden Prozesse) ausgewiesen.
Negative Werte für Stoffflüsse kommen in GEMIS regelmäßig vor; sie entstehen durch die Anwendung von Systemerweiterung (#link auf Systemerweiterung oben) um Multi-Output Prozesse in Single Output Prozesse umzurechnen.
Teilweise werden Aufwendungen für Produktionsmittel (Anlagen, Fahrzeuge etc.) aufgeführt (als Stoffflüsse im Input); diese sind jedoch nicht auf die funktionelle Einheit bezogen, sondern werden als absolute Werte angegeben; sie werden nur als Input und nicht als Output (Entsorgung der Betriebsmittel) angegeben.
Die durch die Herstellung dieser Produktionsmittel verursachten Umweltaspekte sind dagegen über Leistung, jährliche Auslastung und Lebensdauer auf die funktionelle Einheit bezogen

Weiterführende Hinweise und Literatur:

#1: Fritsche, U.R., Schmidt, K.: Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS), Version 4.2, Handbuch, Darmstadt, August 2004.
#2: Fritsche, U.R., Schmidt, K.: Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS), Version 4.1, Handbuch, Darmstadt, Darmstadt, Januar 2003.
#3: Fritsche, U., et al.: Stoffstromanalyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse, Verbundprojekt gefördert vom BMU im Rahmen des ZIP, Projektträger: FZ Jülich, Mai 2004, Anhangband zum Endbericht.
#4: Fritsche, U., et al.: Umweltanalyse von Energie-, Transport- und Stoffsystemen: Gesamt-Emissions-Modell integrierter Systeme (GEMIS) Version 2.1 - erweiterter und aktualisierter Endbericht, U. Fritsche u.a., i.A. des Hessischen Ministeriums für Umwelt, Energie und Bundesangelegenheiten (HMUEB), veröffentlicht durch HMUEB, Wiesbaden 1995

Website: http://www.gemis.de

1.4 Weitere Metadaten

Quelle Öko-Institut
Projekte -
Bearbeitet durch Öko-Institut
Datensatzprüfung nein
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2000

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 kg Sinter
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Metalle - Eisen/Stahl
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2000
Lebensdauer 20 a
Leistung 1 t/h
Nutzungsgrad 115 %
Produkt Grundstoffe-Sonstige

Funktionelle Einheit ist »1 kg Sinter«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Branntkalk (CaO) Steine-ErdenCaO-mix-DE-2000 0,05 kg
Eisen-Erz MetallFe-Erz-Import-mix-DE-2000 0,87 kg
Elektrizität El-KW-Park-DE-2000 50*10-9 TJ
Erdgas-DE-KW-2000 PipelineGas-DE-2000-mix 350*10-9 TJ
Mineralstoffe Xtra-AbbauMineralien-DE-2000 0,1 kg
Steinkohle-DE-Koks FabrikSteinkohle-Koks-DE-2000 1,17*10-6 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 1,15 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Steinkohle-DE-Koks mit Zug-el-Güter-DE-2000 9007 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Sinter 1 kg
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Funktionelle Einheit ist »1 kg Sinter«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Atomkraft 75,6*10-9 TJ
Biomasse-Anbau -2,62*10-9 kg
Biomasse-Anbau -48,4*10-12 TJ
Biomasse-Reststoffe -28,2*10-9 kg
Biomasse-Reststoffe 782*10-12 TJ
Braunkohle 47,3*10-9 TJ
Eisen-Schrott 0,000741 kg
Erdgas 413*10-9 TJ
Erdgas 0,000134 kg
Erdöl 1,48*10-6 TJ
Erdöl 143*10-9 kg
Erze 0,871 kg
Geothermie 4,74*10-12 TJ
Luft 0,000113 kg
Mineralien 0,19 kg
Müll 8,7*10-9 TJ
NE-Schrott 30,3*10-9 kg
Sekundärrohstoffe 6,4*10-6 kg
Sekundärrohstoffe 371*10-9 TJ
Sonne -16,4*10-12 TJ
Steinkohle 1,91*10-6 TJ
Wasser 3,07 kg
Wasserkraft 67,8*10-9 TJ
Wind 968*10-12 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 380*10-9 TJ
KEA-erneuerbar 69,5*10-9 TJ
KEA-nichterneuerbar 3,93*10-6 TJ
KEV-andere 380*10-9 TJ
KEV-erneuerbar 69,5*10-9 TJ
KEV-nichterneuerbar 3,92*10-6 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 555*10-12 kg
Cd (Luft) k.A. 147*10-12 kg
CH4 59*10-6 0,00125 kg
CO 0,0119 0,0135 kg
CO2 0,142 0,329 kg
Cr (Luft) k.A. 880*10-12 kg
H2S 0 264*10-12 kg
HCl 0 952*10-9 kg
HF 0 61,4*10-9 kg
HFC-125 0 0 kg
HFC-134 0 0 kg
HFC-134a 0 0 kg
HFC-143 0 0 kg
HFC-143a 0 0 kg
HFC-152a 0 0 kg
HFC-227 0 0 kg
HFC-23 0 0 kg
HFC-236 0 0 kg
HFC-245 0 0 kg
HFC-32 0 0 kg
HFC-43-10mee 0 0 kg
Hg (Luft) k.A. 593*10-12 kg
N2O 5*10-6 11,2*10-6 kg
NH3 0 62,8*10-9 kg
Ni (Luft) k.A. 1,93*10-9 kg
NMVOC 59*10-6 0,000141 kg
NOx 0,000356 0,00177 kg
PAH (Luft) k.A. 59,5*10-15 kg
Pb (Luft) k.A. 5,29*10-9 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 6,82*10-15 kg
Perfluoraethan 0 725*10-12 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 5,77*10-9 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0,000935 0,00264 kg
Staub 0,00083 0,001 kg

Luftemissionen (Aggregierte Werte, TOPP-Äquivalent, SO2-Äquivalent, direkt, inkl. Vorkette)

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 0,145 0,363 kg
SO2-Äquivalent 0,00118 0,00387 kg
TOPP-Äquivalent 0,00181 0,0038 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -14,1*10-9 kg
AOX 17,8*10-12 kg
As (Abwasser) 12,5*10-18 kg
BSB5 0,000107 kg
Cd (Abwasser) 30,5*10-18 kg
Cr (Abwasser) 30,2*10-18 kg
CSB 0,0038 kg
Hg (Abwasser) 15,2*10-18 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 26,8*10-9 kg
N 2,95*10-9 kg
P 47,7*10-12 kg
Pb (Abwasser) 199*10-18 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 1,91 kg
Klärschlamm 0 19,8*10-6 kg
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