Prozessdetails: Papier-PappeKraftliner-EU-2000

1.1 Beschreibung

Wellpappenrohpapiererzeugung Europa (Brauner Kraftliner): Kiefern- oder Fichtenholz wird nach dem Kraft- (oder Sulfat)-Verfahren mit Natronlauge unter Zusatz von Sulfid aufgeschlossen. In manchen Fabriken wird der Sulfataufschluß nicht sehr weit getrieben und es wird eine Sauerstoffdelignifizierung angeschlossen. Die Aufschlußlauge wird zur Energiegewinnung und Chemikalienrückgewinnung reduzierend verbrannt, so daß Sulfide und Natronlauge (nach Kaustifizierung) zurückgewonnen werden. Der Zellstoff wird ungebleicht eingesetzt, woraus die typische braune Farbe und hohe Festigkeiten resultieren. Zellstoff- und Papiererzeugung sind in den Anlagen integriert, eine Zwischentrocknung des Zellstoffs entfällt dadurch. In Europa wird in den meisten Fabriken zusätzlich krafthaltiges Altpapier (aus Importen) als weiterer Einsatzstoff verwendet. Es wird in Wasser aufgeschlagen und durch mechanische Prozesse von Fremdstoffen befreit. Der Zellstoff wird in Refinern gemahlen und mit Zusätzen (Stärke) über ein Langsieb zu einer Papierbahn geformt. Durch Pressen wird sie auf 50 % TG gebracht und mit dampfbeheizten Trockenzylindern getrocknet (ca. 96 % TG). Die Oberfläche des Papiers wird in der Papiermaschine mit einer Stärkelösung geleimt. Die Daten gelten für Österreich, Finnland, Frankreich, Norwegen, Portugal und Schweden, prinzipiell in gleicher Form in USA und Canada.
Allokation: keine
Genese der Daten: Die Daten repräsentieren den Durchschnitt von 90 % der europäischen Kraftlinerproduktion und entsprechen dem Stand von 1994. Sie wurden durch ECOBILAN (Paris) im Auftrag dreier europäischer Verbände durch Befragung der Hersteller ermittelt und validiert. Systemgrenzen sind die Werke. Beim Energieverbrauch ist offensichtlich die Ablaugenverbrennung im Gegensatz zur Rindeverbrennung in den Werken nicht berücksichtigt worden.

1.2 Referenzen

  1. FEFCO Groupement Ondule, Kraft Institue 1996/2: European Database for Corrugated Bord LCA Studies, Darmstadt
  2. Originaldokumentation von 'Papier-PappeKraftliner-EU-2000'

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 Öko-Institut
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Europa
Zeitbezug 2000

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 kg Wellpappe (Kraftliner)
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Rohstoffe
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2000
Lebensdauer 20 a
Leistung 1 t/h
Nutzungsgrad 50 %
Produkt Papier/Pappe

Funktionelle Einheit ist »1 kg Wellpappe (Kraftliner)«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Altpapier Papier-PappeAltpapier-EU-mix-2000 0,23 kg
Branntkalk (CaO) Steine-ErdenCaO-mix-DE-2000 0,082 kg
Elektrizität Netz-el-DE-Verbund-HS-2000 2,31*10-6 TJ
Erdgas-DE-KW-2000 PipelineGas-DE-2000-mix 690*10-9 TJ
Holz-DE-roh (Stoff) Papier-PappeFaserholz-mix-EU-2000 2 kg
Holz-DE-roh (Stoff) Papier-PappeRestholz-EU-Mix-2000 0,89 kg
Kartoffelstärke FabrikKartoffelstärke-DE-2010 0,0013 kg
NaOH Chem-anorgNaOH-mix-DE-2000 0,0078 kg
Öl-schwer-DE-1,0%S RaffinerieÖl-schwer-DE-2000 2,21*10-6 TJ
Schwefelsäure Chem-AnorgSchwefelsäure-2000 0,0132 kg
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 46 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Öl-schwer-DE-1,0%S mit Zug-el-Güter-DE-2000 2475 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Wellpappe (Kraftliner) 1 kg
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Funktionelle Einheit ist »1 kg Wellpappe (Kraftliner)«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Atomkraft 2,19*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 87,4*10-12 TJ
Biomasse-Anbau 2,07 kg
Biomasse-Reststoffe 29,9*10-9 TJ
Biomasse-Reststoffe 1,06 kg
Braunkohle 1,77*10-6 TJ
Eisen-Schrott 0,00103 kg
Erdgas 1,7*10-6 TJ
Erdgas 0,000111 kg
Erdöl 3,56*10-6 TJ
Erdöl 0,000185 kg
Erze 0,00301 kg
Geothermie 8,01*10-12 TJ
Luft 0,000163 kg
Mineralien 0,159 kg
Müll 139*10-9 TJ
NE-Schrott 9,77*10-6 kg
Sekundärrohstoffe 0,00441 kg
Sekundärrohstoffe 1,07*10-9 TJ
Sonne 9,87*10-12 TJ
Steinkohle 1,78*10-6 TJ
Wasser 49,4 kg
Wasserkraft 143*10-9 TJ
Wind 38*10-9 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 140*10-9 TJ
KEA-erneuerbar 211*10-9 TJ
KEA-nichterneuerbar 11*10-6 TJ
KEV-andere 140*10-9 TJ
KEV-erneuerbar 211*10-9 TJ
KEV-nichterneuerbar 11*10-6 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 8,09*10-9 kg
Cd (Luft) 4,88*10-9 kg
CH4 0,000995 kg
CO 0,00321 kg
CO2 0,819 kg
Cr (Luft) 7,01*10-9 kg
H2S 1,38*10-9 kg
HCl 11,5*10-6 kg
HF 950*10-9 kg
HFC-125 0 kg
HFC-134 0 kg
HFC-134a 0 kg
HFC-143 0 kg
HFC-143a 0 kg
HFC-152a 0 kg
HFC-227 0 kg
HFC-23 0 kg
HFC-236 0 kg
HFC-245 0 kg
HFC-32 0 kg
HFC-43-10mee 0 kg
Hg (Luft) 6,26*10-9 kg
N2O 17,1*10-6 kg
NH3 796*10-9 kg
Ni (Luft) 101*10-9 kg
NMVOC 0,000513 kg
NOx 0,00227 kg
PAH (Luft) 6,95*10-12 kg
Pb (Luft) 30,5*10-9 kg
PCDD/F (Luft) 21,5*10-15 kg
Perfluoraethan 5,81*10-9 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 46,3*10-9 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 0,00128 kg
Staub 0,00172 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 0,216 0,849 kg
SO2-Äquivalent 0,0013 0,00287 kg
TOPP-Äquivalent 0,001 0,00364 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,000404 kg
AOX 763*10-12 kg
As (Abwasser) 1,32*10-15 kg
BSB5 0,0059 kg
Cd (Abwasser) 3,23*10-15 kg
Cr (Abwasser) 3,19*10-15 kg
CSB 0,0168 kg
Hg (Abwasser) 1,61*10-15 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 804*10-9 kg
N 595*10-9 kg
P 10,1*10-9 kg
Pb (Abwasser) 21*10-15 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 2,41 kg
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