Prozessdetails: Solar-KW-ISCCS-generisch

1.1 Beschreibung

Zukünftiges Parabolrinnen-Solarkraftwerks mit GuD-Zyklus, benötigt Öl/Erdgas-GT als backup, Kostendaten stammen von FlagSol für Spanien, alle anderen Daten nach #1, Materialdaten geschätzt. Es wird angenommen, daß die Anlage mit Kühlturm ausgestattet ist für 1/2 der Kapazität, d.h. für die Dampfturbine (Nass/Rückkühlung, Wasserbedarf nach eigener Schätzung).

1.2 Referenzen

  1. Environmental Manual for Power Development (EM) 1995: Data Sources and Data Compilation for the EM Database, prepared by Öko-Institut for GTZ, Darmstadt - available as PDF file from the EM website: http:/www.oeko.de/service/em/
  2. Originaldokumentation von 'Solar-KW-ISCCS-generisch'

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 GIZ
Projekte EM-Projekt
Bearbeitet durch System
Datensatzprüfung nein
Ortsbezug generisch
Zeitbezug 2000

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 2500 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 3000000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2000
Lebensdauer 20 a
Leistung 150 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 400000 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Glas-flach Steine-ErdenGlas-flach-generisch 7500000 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 30000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 225000000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Abwärme 0 -185*10-12 TJ
Atomkraft 0 0,00328 TJ
Biomasse-Anbau 0 -0,00162 kg
Biomasse-Anbau 0 -42,4*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 -0,0237 kg
Biomasse-Reststoffe 0 27*10-6 TJ
Braunkohle 0 0,0122 TJ
Eisen-Schrott 0 455 kg
Erdgas 0 0,000548 TJ
Erdgas 0 0,88 kg
Erdöl 0 0,00878 TJ
Erdöl 0 0,00235 kg
Erze 0 1114 kg
Fe-Schrott 0 1,07*10-6 kg
Geothermie 0 -118*10-9 TJ
Luft 0 69,5 kg
Mineralien 0 13825 kg
Müll 0 0,000179 TJ
NE-Schrott 0 0,00997 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,0374 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,00306 TJ
Sonne 1 1 TJ
Steinkohle 0 0,0315 TJ
Wasser 0 422530 kg
Wasserkraft 0 0,000334 TJ
Wind 0 30,6*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte), KEA, KEV, KRA)

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 0,00323 TJ
KEA-erneuerbar 1 1 TJ
KEA-nichterneuerbar 0 0,0563 TJ
KEV-andere 0 0,00323 TJ
KEV-erneuerbar 1 1 TJ
KEV-nichterneuerbar 0 0,0563 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 95,2*10-6 kg
Cd (Luft) 55,6*10-6 kg
CH4 13,3 kg
CO 29,9 kg
CO2 9536 kg
Cr (Luft) 0,000402 kg
H2S -2,67*10-6 kg
HCl 0,0544 kg
HF 0,00319 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) 0,000134 kg
N2O 0,191 kg
NH3 -0,00841 kg
Ni (Luft) 0,000493 kg
NMVOC 0,638 kg
NOx 20,6 kg
PAH (Luft) 13,1*10-9 kg
Pb (Luft) 0,0025 kg
PCDD/F (Luft) 3,95*10-9 kg
Perfluoraethan 5,59*10-6 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 44,5*10-6 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 4,36 kg
Staub 4,94 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 9925 kg
SO2-Äquivalent 18,7 kg
TOPP-Äquivalent 29,2 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,0965 kg
AOX 10,2*10-6 kg
As (Abwasser) -11,9*10-12 kg
BSB5 0,879 kg
Cd (Abwasser) -28,9*10-12 kg
Cr (Abwasser) -28,6*10-12 kg
CSB 31,3 kg
Hg (Abwasser) -14,5*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00121 kg
N 0,00124 kg
P 20,8*10-6 kg
Pb (Abwasser) -189*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 20394 kg
Asche 0 54,5 kg
Produktionsabfall 0 405 kg
REA-Reststoff 0 13,7 kg
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