Prozessdetails: chem-inorgCa(OH)2-CZ

1.1 Beschreibung

Hydratation des stückigen Branntkalks: Die Hydratation stückigen Branntkalks wird in der Technik als „Löschen“ bezeichnet. Bei der stark exothermen Reaktion
wird der Kalk zu Calciumhydroxid umgesetzt.
CaO + H2O à Ca(OH)2 + 65 kJ/mol
In dieser Bilanzierung wird das Trockenlöschen betrachtet . Das Calciumhydroxid erhält man dabei als trockenes Pulver. Durch die bei der Reaktion freiwerdende
Wärme wird das überschüssige Reaktionswasser verdampft (Büchner 1984).
Die dieser Bilanzierung zugrundegelegten Daten beziehen sich auf eine Technologie im deutschen Raum für das Jahr 1993 (Scholz 1994). Die Datenqualität der
verwendeten Quelle ist als gut zu bezeichnen.
Allokation: Da der beschriebene Prozeß nur in einem Produkt mündet, ist eine Allokation nicht notwendig.

Genese der Kennziffern
Massenbilanz: Bezogen auf eine Tonne gelöschten Kalk müssen 758 kg stückiger Branntkalk in den Prozeß eingebracht werden. Das zugesetzte Wasser wird per
Definition als Wasserinanspruchnahme bilanziert, auch wenn es zum größten Teil in das Produkt eingeht (Scholz 1994).
Weitere Roh- und Hilfsstoffe werden nicht berücksichtigt.

Energiebedarf: Trotz der stark exothermen Reaktion besteht ein geringer Strombedarf von 6 MJ/t gelöschten Kalk bei diesem Prozeß zum Mischen und Rühren der
Suspension (Scholz 1994).

Prozeßbedingte Luftemissionen: Neben den über die Vorketten berücksichtigten Emissionen aus der Strombereitsteöllung werden keine weiteren Luftemissionen
bilanziert; auch nicht die 137 kg/t Wasserdampf, die bei dem Prozeß freigesetzt werden (Scholz 1994).

Wasserinanspruchnahme: In den Prozeß werden bezogen auf die Tonne gelöschten Kalk 379 kg Hydratationswasser eingebracht. Das überschüssige Wasser
aus dem Prozeß verdampft (Büchner 1984), (Scholz 1994).

Abwasserinhaltsstoffe: Das eingesetzte Wasser geht entweder in das Produkt ein oder wird verdampft. Folglich fällt bei diesem Prozeß kein Abwasser an.

Reststoffe: Bei diesem Prozeß, bei dem es sich lediglich um einen Mischprozeß handelt, fallen keine Reststoffe an.

1.2 Referenzen

  1. Scholz, R. et al 1994: Umweltgesichtspunkte bei der Herstellung und Anwendung von Kalkprodukten - Teil 1, in: ZKG International 06/95, 84. Jhg., S. 571-581
  2. Büchner, W. et al 1984: Industrielle anorganische Chemie, Weinheim
  3. Originaldokumentation von 'chem-inorgCa(OH)2-CZ'

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 CityPlan
Projekte -
Bearbeitet durch Öko-Institut
Datensatzprüfung nein
Ortsbezug Tschechische Republik
Zeitbezug 2000

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 kg Ca(OH)2
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Baustoffe
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2000
Lebensdauer 20 a
Leistung 1 t/h
Nutzungsgrad 132 %
Produkt Grundstoffe-Sonstige

Funktionelle Einheit ist »1 kg Ca(OH)2«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Branntkalk (CaO) CaO-pulverized-CZ 0,758 kg
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2000 6*10-9 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 0,359 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Branntkalk (CaO) mit truck-dieselLFO-CZ 0,05 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Ca(OH)2 1 kg
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Funktionelle Einheit ist »1 kg Ca(OH)2«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -38,8*10-9 TJ
Atomkraft 114*10-9 TJ
Biomasse-Anbau -382*10-12 kg
Biomasse-Anbau -15,2*10-12 TJ
Biomasse-Reststoffe -8,74*10-9 kg
Biomasse-Reststoffe 226*10-12 TJ
Braunkohle 317*10-9 TJ
Eisen-Schrott 0,000235 kg
Erdgas 3,26*10-6 TJ
Erdgas 504*10-9 kg
Erdöl 6,2*10-6 kg
Erdöl 181*10-9 TJ
Erze 0,000734 kg
Fe-Schrott 0,000336 kg
Geothermie 1,26*10-12 TJ
Luft 41,7*10-6 kg
Mineralien 1,33 kg
Müll 369*10-12 TJ
NE-Schrott 287*10-9 kg
Sekundärrohstoffe -58,2*10-9 kg
Sekundärrohstoffe 2,01*10-9 TJ
Sonne -2,52*10-12 TJ
Steinkohle 84,6*10-9 TJ
Wasser 2,19 kg
Wasserkraft 8,36*10-9 TJ
Wind 102*10-12 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere -36,4*10-9 TJ
KEA-erneuerbar 8,68*10-9 TJ
KEA-nichterneuerbar 3,96*10-6 TJ
KEV-andere -36,4*10-9 TJ
KEV-erneuerbar 8,68*10-9 TJ
KEV-nichterneuerbar 3,96*10-6 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 59,2*10-12 kg
Cd (Luft) 28,1*10-12 kg
CH4 0,000688 kg
CO 0,00015 kg
CO2 0,801 kg
Cr (Luft) 214*10-12 kg
H2S 2,27*10-9 kg
HCl 1,14*10-6 kg
HF 67,2*10-9 kg
HFC-125 0 kg
HFC-134 0 kg
HFC-134a 0 kg
HFC-143 0 kg
HFC-143a 0 kg
HFC-152a 0 kg
HFC-227 0 kg
HFC-23 0 kg
HFC-236 0 kg
HFC-245 0 kg
HFC-32 0 kg
HFC-43-10mee 0 kg
Hg (Luft) 79,1*10-12 kg
N2O 6,73*10-6 kg
NH3 -2,01*10-9 kg
Ni (Luft) 249*10-12 kg
NMVOC 23,8*10-6 kg
NOx 0,00145 kg
PAH (Luft) 5,68*10-15 kg
Pb (Luft) 1,32*10-9 kg
PCDD/F (Luft) 2,05*10-15 kg
Perfluoraethan 4,71*10-12 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 37,4*10-12 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 83,4*10-6 kg
Staub 0,000149 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 0 0,82 kg
SO2-Äquivalent 0 0,00109 kg
TOPP-Äquivalent 0 0,00182 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -36,3*10-9 kg
AOX 5,87*10-12 kg
As (Abwasser) 2,66*10-18 kg
BSB5 579*10-9 kg
Cd (Abwasser) 6,5*10-18 kg
Cr (Abwasser) 6,42*10-18 kg
CSB 20,6*10-6 kg
Hg (Abwasser) 3,25*10-18 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 39*10-9 kg
N 266*10-12 kg
P 4,44*10-12 kg
Pb (Abwasser) 42,4*10-18 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Klärschlamm 0 850*10-9 kg
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