Prozessdetails: Kohle-HKW-EK-DE-2000/brutto

1.1 Beschreibung

größeres Steinkohle-Heizkraftwerk (HKW) mit Entnahme-Kondensations-(EK) Turbine in Deutschland, Staubfeuerung mit Nass-REA + SCR-DeNOx, hier ohne Gutschrift für genutzte Koppelwärme, d.h. Brutto-Definition !

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. Originaldokumentation von 'Kohle-HKW-EK-DE-2000/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 Öko-Institut
Projekte GEMIS-Stammdaten
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung nein
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2000

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Kohle
Flächeninanspruchnahme 10000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2000
Lebensdauer 25 a
Leistung 100 MW
Nutzungsgrad 32,9 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Steinkohle-DE-Vollwert-subv-2000 Kohle-mix-DE-gesamt-2000-Transport 3,04 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 10000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 40000000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -78,3*10-12 TJ
Atomkraft 0,0082 TJ
Biomasse-Anbau -0,000605 kg
Biomasse-Anbau -15,8*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe -0,00883 kg
Biomasse-Reststoffe 10,4*10-6 TJ
Braunkohle 0,00925 TJ
Eisen-Schrott 170 kg
Erdgas 0,0247 TJ
Erdgas 135 kg
Erdöl 0,0629 TJ
Erdöl 0,00952 kg
Erze 419 kg
Fe-Schrott 437*10-9 kg
Geothermie 24,9*10-9 TJ
Luft 26 kg
Mineralien 4809 kg
Müll 0,000103 TJ
NE-Schrott 0,00342 kg
Sekundärrohstoffe 0,284 kg
Sekundärrohstoffe 0,00114 TJ
Sonne -3,79*10-6 TJ
Steinkohle 3,16 TJ
Wasser 220363 kg
Wasserkraft 0,00309 TJ
Wind 11,8*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00124 TJ
KEA-erneuerbar 0,00309 TJ
KEA-nichterneuerbar 3,27 TJ
KEV-andere 0,00124 TJ
KEV-erneuerbar 0,00309 TJ
KEV-nichterneuerbar 3,26 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 0,000299 kg
Cd (Luft) k.A. 54,4*10-6 kg
CH4 5,39 1218 kg
CO 53,9 79,7 kg
CO2 284717 303067 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000282 kg
H2S 0 5,94*10-6 kg
HCl 10,7 12,6 kg
HF 0,546 0,696 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. 0,000302 kg
N2O 15,1 15,8 kg
NH3 0 0,00157 kg
Ni (Luft) k.A. 0,00068 kg
NMVOC 5,39 9,72 kg
NOx 97 172 kg
PAH (Luft) k.A. 1,82*10-6 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00176 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 1,74*10-9 kg
Perfluoraethan 0 32,4*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,000258 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 187 290 kg
Staub 7,3 20,6 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 289349 338218 kg
SO2-Äquivalent 264 422 kg
TOPP-Äquivalent 130 246 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,0123 kg
AOX 4,98*10-6 kg
As (Abwasser) -4,39*10-12 kg
BSB5 0,329 kg
Cd (Abwasser) -10,7*10-12 kg
Cr (Abwasser) -10,6*10-12 kg
CSB 11,7 kg
Hg (Abwasser) -5,36*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00354 kg
N 0,0014 kg
P 23,6*10-6 kg
Pb (Abwasser) -69,9*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 426986 kg
Asche 14601 15897 kg
Produktionsabfall 0 152 kg
REA-Reststoff 5239 5522 kg
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