Prozessdetails: Holz-HS-Waldholz-Heizung-50 kW-2005 (Endenergie)

1.1 Beschreibung

Zentralheizung 50 kW-th für Holz-Hackschnitzel aus Waldrestholz, inkl. Hilfsstrom. Emissionsdaten nach #1 (update nach #3 + #4), Effizienz und Kosten nach #2; hier Nutzungsgrad mit 100% angesetzt zur direkten Verrechnung mit inputbezogenene Endenergie-Daten !

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. 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
  3. Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen, Universität Stuttgart (IVD) 2000: Ermittung der mittleren Emissionsfaktoren zur Darstellung der Emissionsentwicklung aus Feuerungsanlagen im Bereich der Haushalte und Kleinverbraucher, F. Pfeiffer, M. Struschka, G. Baumbach, i.A. des UBA, Reihe Texte 14-00, Berlin
  4. Hans Hartmann (Hrsg.) 2002: Handbuch Bioenergie Kleinanlagen; Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), Gülzow
  5. Originaldokumentation von 'Holz-HS-Waldholz-Heizung-50 kW-2005 (Endenergie)'

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 -
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Warmwasser
Auslastung 1600 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 15 a
Leistung 0,05 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Wärme - Heizen

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Warmwasser«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2005 0,02 TJ
Holz-DE-Wald-Hackschnitzel-2005 Hacker-grossHolz-HS-Wald-DE-2005 1 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2005 1250 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit LKW-2010-mix-DE 7479 tkm

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -9,74*10-9 TJ
Atomkraft 0,0169 TJ
Biomasse-Anbau 0,000721 TJ
Biomasse-Anbau 0,00571 kg
Biomasse-Reststoffe -0,0139 kg
Biomasse-Reststoffe 1,01 TJ
Braunkohle 0,014 TJ
Eisen-Schrott 366 kg
Erdgas 0,00634 TJ
Erdgas 2,34 kg
Erdöl 0,0443 TJ
Erdöl 59 kg
Erze 882 kg
Fe-Schrott 67,9*10-6 kg
Geothermie 47,8*10-9 TJ
Luft 53,4 kg
Mineralien 412 kg
Müll 0,00144 TJ
NE-Schrott 0,771 kg
Sekundärrohstoffe 3,88 kg
Sekundärrohstoffe 0,00228 TJ
Sonne 36*10-6 TJ
Steinkohle 0,0252 TJ
Wasser 28523 kg
Wasserkraft 0,00121 TJ
Wind 0,0009 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00371 TJ
KEA-erneuerbar 1,01 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,109 TJ
KEV-andere 0,00371 TJ
KEV-erneuerbar 1,01 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,107 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 0,000134 kg
Cd (Luft) k.A. 99,5*10-6 kg
CH4 33,9 45,1 kg
CO 102 132 kg
CO2 0 7668 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000363 kg
H2S 0 0,00849 kg
HCl 3,08 3,34 kg
HF 0 0,0236 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. 0,000148 kg
N2O 1,36 1,61 kg
NH3 0 0,156 kg
Ni (Luft) k.A. 0,00166 kg
NMVOC 33,9 36,9 kg
NOx 102 135 kg
PAH (Luft) 0,00225 0,00225 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00211 kg
PCDD/F (Luft) 2,25*10-9 5,39*10-9 kg
Perfluoraethan 0 0,000457 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00363 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 25,8 33,5 kg
Staub 58,6 61,4 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 1253 9310 kg
SO2-Äquivalent 99,4 131 kg
TOPP-Äquivalent 170 217 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 4,25 kg
AOX 19*10-6 kg
As (Abwasser) 35,1*10-9 kg
BSB5 0,674 kg
Cd (Abwasser) 85,8*10-9 kg
Cr (Abwasser) 84,8*10-9 kg
CSB 23,8 kg
Hg (Abwasser) 42,9*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00622 kg
N 0,00815 kg
P 0,000133 kg
Pb (Abwasser) 559*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 21795 kg
Asche 308 484 kg
Produktionsabfall 0 7836 kg
REA-Reststoff 0 44,3 kg
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