Prozessdetails: AufbereitungBiogas-Einspeisung-Biomüll-EU-2030

1.1 Beschreibung

grosse Anlage (bis 500 m3/h) zur Aufbereitung von Biogas (Mix aus Druckwechsel- und PSA-Konzept) für die Einspeisung in Erdgas-Netz; Energie- und Kostendaten nach #1, inkl. Methanverlusten

1.2 Referenzen

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 IINAS
Projekte BiomassFutures 2012 (EU-IEE)
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Europa
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz
Auslastung 7000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
Flächeninanspruchnahme 150 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 20 a
Leistung 3 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Brennstoffe-Bio-Gase

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

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Biogas-zentral FermenterBiomüllgas-zentral-DE-2020 1 TJ
Elektrizität Netz-el-EU-2030-lokal 0,03 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 44444 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 -27,2*10-6 TJ
Atomkraft 0,0259 TJ
Biomasse-Anbau 0,162 kg
Biomasse-Anbau 0,000932 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,0149 kg
Biomasse-Reststoffe 2,23 TJ
Braunkohle 0,00643 TJ
Eisen-Schrott 22,5 kg
Erdgas 0,0109 TJ
Erdgas 2,74 kg
Erdöl 5,68 kg
Erdöl 0,0127 TJ
Erze 77,4 kg
Fe-Schrott 0,202 kg
Geothermie 0,000176 TJ
Luft 4,17 kg
Mineralien 347 kg
Müll 0,0146 TJ
NE-Schrott 0,322 kg
Sekundärrohstoffe 1,3 kg
Sekundärrohstoffe 0,000145 TJ
Sonne 0,000851 TJ
Steinkohle 0,0112 TJ
Wasser 58062 kg
Wasserkraft 0,00292 TJ
Wind 0,00542 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,0147 TJ
KEA-erneuerbar 2,24 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0675 TJ
KEV-andere 0,0147 TJ
KEV-erneuerbar 2,24 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0671 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 12,7*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 23,7*10-6 kg
CH4 10 119 kg
CO 0 57 kg
CO2 0 4143 kg
Cr (Luft) k.A. 33,6*10-6 kg
H2S 0 58,6*10-6 kg
HCl 0 0,0921 kg
HF 0 0,00921 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. 14,5*10-6 kg
N2O 0 0,541 kg
NH3 0 0,147 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000313 kg
NMVOC 0 4,82 kg
NOx 0 28,6 kg
PAH (Luft) k.A. 26*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000217 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 260*10-12 kg
Perfluoraethan 0 0,000156 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00123 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 3,92 kg
Staub 0 1,09 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 250 7293 kg
SO2-Äquivalent 0 24,2 kg
TOPP-Äquivalent 0,14 47,6 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 4,76 kg
AOX 3,02*10-6 kg
As (Abwasser) 174*10-12 kg
BSB5 112 kg
Cd (Abwasser) 425*10-12 kg
Cr (Abwasser) 420*10-12 kg
CSB 3971 kg
Hg (Abwasser) 213*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0102 kg
N 0,00201 kg
P 57,1*10-6 kg
Pb (Abwasser) 2,77*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 6202 kg
Asche 0 631 kg
Produktionsabfall 0 11227 kg
REA-Reststoff 0 58,8 kg
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