Prozessdetails: Bagasse-STIG-gross-BR-2030

1.1 Beschreibung

grosses Kraftwerk mit integrierter Biomasse-Vergasung (Biomass Integrated Gasification) von Bagasse, Gasturbine mit Dampfinjektion (simple-cycle steam-injected gas turbine =STIG), low-NOx

1.2 Referenzen

  1. Environmental Manual for Power Development (EM) 1995: Data Sources and Data Compilation for the EM Database, prepared by Öko-Institut for GTZ, Darmstadt - available as PDF file from the EM website: http:/www.oeko.de/service/em/
  2. Originaldokumentation von 'Bagasse-STIG-gross-BR-2030'

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 GEMIS-Stammdaten
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Brasilien
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
Flächeninanspruchnahme 50000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 15 a
Leistung 100 MW
Nutzungsgrad 41,9 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Bagasse Xtra-RestBagasse-BR 2,39 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2030 2000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2030 5000000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -32,4*10-12 TJ
Atomkraft 9,49*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 0,000667 kg
Biomasse-Anbau 2,64*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe 2,39 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,000275 kg
Braunkohle 0,00022 TJ
Eisen-Schrott 25,2 kg
Erdgas -17,6*10-6 TJ
Erdgas 0,0278 kg
Erdöl 0,00282 kg
Erdöl 0,000295 TJ
Erze 81,9 kg
Fe-Schrott 276*10-9 kg
Geothermie 489*10-9 TJ
Luft 4,8 kg
Mineralien 321 kg
Müll 4,29*10-6 TJ
NE-Schrott 0,000676 kg
Sekundärrohstoffe 0,00194 kg
Sekundärrohstoffe 0,000225 TJ
Sonne 4,99*10-6 TJ
Steinkohle 0,00147 TJ
Wasser 1065 kg
Wasserkraft 11,9*10-6 TJ
Wind 12,9*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000229 TJ
KEA-erneuerbar 2,39 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,00198 TJ
KEV-andere 0,000229 TJ
KEV-erneuerbar 2,39 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,00198 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 5,55*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 3,6*10-6 kg
CH4 13,4 13,8 kg
CO 147 149 kg
CO2 0 267 kg
Cr (Luft) k.A. 27,5*10-6 kg
H2S 0 486*10-9 kg
HCl 0 0,000845 kg
HF 0 41,9*10-6 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. 6,92*10-6 kg
N2O 5,13 5,14 kg
NH3 0 0,0001 kg
Ni (Luft) k.A. 25,9*10-6 kg
NMVOC 26,9 26,9 kg
NOx 244 245 kg
PAH (Luft) k.A. 337*10-12 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000179 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 277*10-12 kg
Perfluoraethan 0 255*10-9 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 2,01*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 210 211 kg
Staub 5,02 5,21 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 1866 2145 kg
SO2-Äquivalent 381 381 kg
TOPP-Äquivalent 341 342 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,00602 kg
AOX 682*10-9 kg
As (Abwasser) 1,83*10-12 kg
BSB5 0,0647 kg
Cd (Abwasser) 4,46*10-12 kg
Cr (Abwasser) 4,41*10-12 kg
CSB 2,31 kg
Hg (Abwasser) 2,23*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 3,72*10-6 kg
N 34,2*10-6 kg
P 658*10-9 kg
Pb (Abwasser) 29,1*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 572 kg
Asche 5016 5016 kg
Produktionsabfall 0 28,6 kg
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