Prozessdetails: Gas-KW-GT-DE-2010

1.1 Beschreibung

grosses gasbefeuertes Gasturbinen- (GT) Kraftwerk (KW) für Spitzenlast in Deutschland, Effizienz nach #2, Emissionsdaten für Treibhausgase und Luftschadstoffe nach #3, alle anderen Werte nach #1

1.2 Referenzen

  1. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.)/IZES (Institut für ZukunftsEnergieSysteme) 2007: Umwelteffekte der Strom- und Wärmebereitstellung sowie Kraftstoffnutzung: Zeitreihen von 1990 bis 2004 - Schlussfassung des Endberichts; i.A. des ZSW für die AGEEStat, Darmstadt (siehe www.gemis.de)
  2. Umweltbundesamt (UBA): Zentrales System Emissionen (ZSE), Datenbankauszug Stand April 2007, Berlin/Dessau
  3. IINAS (Internationales Institut für Nachhaltigkeitsanalysen und -strategien GmbH) 2013: Konzernprojekt Nachhaltigkeit, Teil­projekt A Zukunftsfähige Erzeugung; i.A. der MVV Energie AG; Darmstadt
  4. ASUE (Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.) 2011: Kenndaten aus den BHKW-Kenndaten 2011; Berlin http://asue.de/cms/upload/inhalte/bhkw_tools/BHKW-Kenndaten-Tabellen-2011.xls
  5. Originaldokumentation von 'Gas-KW-GT-DE-2010'

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 IINAS
Projekte -
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 1000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Gase
Flächeninanspruchnahme 3000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2010
Lebensdauer 15 a
Leistung 150 MW
Nutzungsgrad 37 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Erdgas-DE-KW-2010 PipelineGas-DE-2010-mix 2,7 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 3750000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2010 9750000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Elektrizität 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -461*10-12 TJ
Atomkraft 0,00392 TJ
Biomasse-Anbau 0,00659 kg
Biomasse-Anbau 0,00017 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,0946 kg
Biomasse-Reststoffe 0,000303 TJ
Braunkohle 0,00337 TJ
Eisen-Schrott 441 kg
Erdgas 3,01 TJ
Erdgas 0,488 kg
Erdöl 0,004 TJ
Erdöl 0,0542 kg
Erze 1035 kg
Fe-Schrott 3,91*10-6 kg
Geothermie 2,81*10-6 TJ
Luft 65,3 kg
Mineralien 3483 kg
Müll 0,000949 TJ
NE-Schrott 0,0103 kg
Sekundärrohstoffe 0,0232 kg
Sekundärrohstoffe 0,00284 TJ
Sonne 41,7*10-6 TJ
Steinkohle 0,0223 TJ
Wasser 16104 kg
Wasserkraft 0,00177 TJ
Wind 0,000212 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00379 TJ
KEA-erneuerbar 0,0025 TJ
KEA-nichterneuerbar 3,04 TJ
KEV-andere 0,00379 TJ
KEV-erneuerbar 0,0025 TJ
KEV-nichterneuerbar 3,04 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 81,8*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 47,2*10-6 kg
CH4 5,66 341 kg
CO 152 209 kg
CO2 153345 169721 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000372 kg
H2S 0 0,00246 kg
HCl 0 0,294 kg
HF 0 0,0238 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. 0,000126 kg
N2O 2,95 3,58 kg
NH3 0,408 0,448 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000356 kg
NMVOC 0,68 8,91 kg
NOx 204 280 kg
PAH (Luft) k.A. 6,82*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00231 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 3,68*10-9 kg
Perfluoraethan 0 3,21*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 25,5*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 1,29 6,35 kg
Staub 1,06 5,36 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 154364 179324 kg
SO2-Äquivalent 144 202 kg
TOPP-Äquivalent 266 378 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,513 kg
AOX 8,5*10-6 kg
As (Abwasser) 59,9*10-12 kg
BSB5 0,817 kg
Cd (Abwasser) 146*10-12 kg
Cr (Abwasser) 145*10-12 kg
CSB 29,1 kg
Hg (Abwasser) 73,1*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00164 kg
N 0,000385 kg
P 7,96*10-6 kg
Pb (Abwasser) 954*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 8433 kg
Asche -0,187 62,4 kg
Produktionsabfall 0 382 kg
REA-Reststoff 0 9,09 kg
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