Prozessdetails: Biogas-Biomüll-BHKW-GM 500-2020/brutto

1.1 Beschreibung

Emissionen sind berechnet worden, wobei die Prozessgase wie im IZES Word Dokument "IZES Motoren" beschrieben eingesetzt wurden. Mager-Gasmotor mit lambda=1,7. Änderungen gegenüber den Technologiedaten 2000: Reduktion der Investkosten um 7,4%; Erhöhung des Nutzungsgrades um 4%; Reduktion des thermischen Nutzungsgrades um 2%; Absenkung der Output-bezogenen Emissionen um 1%(Außer SO2, HCl und HF) + Minderung durch Effizienzsteigerung.

1.2 Referenzen

  1. ASUE (Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)/Energiereferat der Stadt Frankfurt 2002: BHKW-Kenndaten 2002: Module, Anbieter, Kosten; Kaiserslautern
  2. Firmeninformationen von farmatic, Hillert, Schmack Biogas AG
  3. Fichtner 2002: Erarbeitung von energetischen und ökonomischen Kenndaten zur Bioenergie, Bericht i.A. des Öko-Instituts im Rahmen des Projekts "Stoffstromanalyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse", Stuttgart
  4. Originaldokumentation von 'Biogas-Biomüll-BHKW-GM 500-2020/brutto'

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 IZES
Projekte BMU Biomasse 2004
Bearbeitet durch System
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 6000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
Flächeninanspruchnahme 42,4 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 15 a
Leistung 0,5 MW
Nutzungsgrad 37 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Biogas-aus-Biomüll FermenterBiomüllgas-zentral-DE-2020 2,7 TJ

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -6,55*10-9 TJ
Atomkraft 0,000356 TJ
Biomasse-Anbau 0,00183 kg
Biomasse-Anbau 0,0025 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,00397 kg
Biomasse-Reststoffe 6,03 TJ
Braunkohle 0,000583 TJ
Eisen-Schrott 46,7 kg
Erdgas 0,000972 TJ
Erdgas 3,72 kg
Erdöl 12,6 kg
Erdöl 0,0309 TJ
Erze 166 kg
Fe-Schrott 46,8*10-6 kg
Geothermie 2,31*10-6 TJ
Luft 8,15 kg
Mineralien 652 kg
Müll 39,4*10-6 TJ
NE-Schrott 0,562 kg
Sekundärrohstoffe 3,09 kg
Sekundärrohstoffe 0,00028 TJ
Sonne 11,2*10-6 TJ
Steinkohle 0,00295 TJ
Wasser 3715 kg
Wasserkraft 0,000188 TJ
Wind 35,5*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00032 TJ
KEA-erneuerbar 6,03 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0364 TJ
KEV-andere 0,00032 TJ
KEV-erneuerbar 6,03 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0358 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 25,2*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 44,3*10-6 kg
CH4 2,25 289 kg
CO 112 261 kg
CO2 0 2909 kg
Cr (Luft) k.A. 65,5*10-6 kg
H2S 0 2,66*10-6 kg
HCl 0 0,0145 kg
HF 0 0,00641 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. 15,5*10-6 kg
N2O 1,8 3,03 kg
NH3 0 0,282 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000809 kg
NMVOC 3,24 15,7 kg
NOx 135 202 kg
PAH (Luft) k.A. 64,2*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000364 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 529*10-12 kg
Perfluoraethan 0 0,000367 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,0029 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 33,5 39,3 kg
Staub 4,5 6,45 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 592 11066 kg
SO2-Äquivalent 127 180 kg
TOPP-Äquivalent 180 294 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 12,6 kg
AOX 7,71*10-6 kg
As (Abwasser) 7,39*10-12 kg
BSB5 302 kg
Cd (Abwasser) 18*10-12 kg
Cr (Abwasser) 17,8*10-12 kg
CSB 10732 kg
Hg (Abwasser) 9,02*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000145 kg
N 0,00533 kg
P 91,1*10-6 kg
Pb (Abwasser) 118*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 1342 kg
Asche 637 802 kg
Produktionsabfall 0 30297 kg
REA-Reststoff 0 1,34 kg
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