Prozessdetails: PipelineBiogas-aus-UA-DE-2020

1.1 Beschreibung

HD-Pipeline für Gasexporte aus der GUS (Russland): Die CH4-Verluste der Exportpipeline wurde nach #1 unter Verwendung von Angaben aus #2 und #3 mit 0,02 %/100 km bestimmt, die Transportdistanz mit 5000 km nach #4. In den Verlusten sind die CH4-Emissionen der Kompressorstationen mitgerechnet. Die Materialaufwendungen wurden wie für die anderen Pipelines nach #5 angenommen, jedoch die Lebensdauer auf 25 Jahre begrenzt.

1.2 Referenzen

  1. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 1994: 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
  2. GAZPROM 1995a: Interne Unterlagen der Gazprom, o.O.
  3. GAZPROM 1995b: Das Jamal-Europa Projekt, Unterlagen der Gazprom, o.O.
  4. Wuppertal Institut für Klima, Umwelt und Energie (WI) 2005: Treibhausgasemissionen des russischen Erdgas-Exportpipeline-Systems - Ergebnisse und Hochrechnungen empirischer Untersuchungen in Russland; S. Lechtenböhmer u.a., in Kooperation mit MPI für Chemie (Mainz), i.A. der e.on-Ruhrgas, Wuppertal, Wuppertal
  5. ESU (Gruppe Energie-Stoffe-Umwelt ETH Zürich)/PSI (Paul-Scherrer-Institut)/BEW (Bundesamt für Energiewirtschaft) 1996: Ökoinventare von Energiesystemen, R. Frischknecht u.a., /PSE/BEW, Zürich (3. Auflage mit CDROM)
  6. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.): Stand und Entwicklung von Treibhausgasemissionen in den Vorketten für Erdöl und Erdgas; Uwe R. Fritsche/Lothar Rausch/Klaus Schmidt, Endbericht i.A. des Instituts für wirtschaftliche Ölheizung (IWO), Darmstadt (siehe www.gemis.de)
  7. Originaldokumentation von 'PipelineBiogas-aus-UA-DE-2020'

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 UBA/BMU Bio-global 2010
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Ukraine
Zeitbezug 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
Jahr 2020
Länge 2000 km
Lebensdauer 25 a
Leistung 10000 MW
Produkt Brennstoffe-Bio-Gase
Verlust 0,02 %/100 km

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz FermenterBiogas-Mais-0LUC-UA-2020-inkl-Aufbereitung 1 TJ
mechanische Energie Verdichter-GT-UA-2020 0,0172 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2020 532458530 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -265*10-12 TJ
Atomkraft 0,072 TJ
Biomasse-Anbau 2,33 TJ
Biomasse-Anbau 0,00367 kg
Biomasse-Reststoffe 0,00925 kg
Biomasse-Reststoffe 0,00109 TJ
Braunkohle 0,000885 TJ
Eisen-Schrott 51,8 kg
Erdgas 0,103 TJ
Erdgas 2,49 kg
Erdöl 4,2 kg
Erdöl 0,0708 TJ
Erze 156 kg
Fe-Schrott 2,16*10-6 kg
Geothermie 3,56*10-6 TJ
Luft 10,2 kg
Mineralien 3780 kg
Müll 26,1*10-6 TJ
NE-Schrott 0,00582 kg
Sekundärrohstoffe 0,0192 kg
Sekundärrohstoffe 0,000431 TJ
Sonne 22,7*10-6 TJ
Steinkohle 0,0694 TJ
Wasser 39577 kg
Wasserkraft 0,00262 TJ
Wind 64,8*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000457 TJ
KEA-erneuerbar 2,34 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,317 TJ
KEV-andere 0,000457 TJ
KEV-erneuerbar 2,34 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,316 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 11,7*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 8,19*10-6 kg
CH4 80,3 120 kg
CO 0 33,4 kg
CO2 4,54 17988 kg
Cr (Luft) k.A. 54*10-6 kg
H2S 0,000177 0,000291 kg
HCl 0 2,93 kg
HF 0 0,241 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. 14,8*10-6 kg
N2O 0 35,9 kg
NH3 0 53,7 kg
Ni (Luft) k.A. 74,6*10-6 kg
NMVOC 0 6,12 kg
NOx 0 81,4 kg
PAH (Luft) k.A. 56,5*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000346 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 539*10-12 kg
Perfluoraethan 0 2,45*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 19,3*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 46,1 kg
Staub 0 13,5 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 2011 31695 kg
SO2-Äquivalent 0,000332 207 kg
TOPP-Äquivalent 1,12 111 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 5,43 kg
AOX 1,51*10-6 kg
As (Abwasser) 13,4*10-12 kg
BSB5 0,126 kg
Cd (Abwasser) 32,7*10-12 kg
Cr (Abwasser) 32,4*10-12 kg
CSB 4,51 kg
Hg (Abwasser) 16,4*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,033 kg
N 0,000236 kg
P 4,49*10-6 kg
Pb (Abwasser) 213*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 12569 kg
Asche 0 393 kg
Produktionsabfall 0 81,5 kg
REA-Reststoff 0 85,7 kg
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