Prozessdetails: Xtra-AbbauSteinsalz-DE-2000

1.1 Beschreibung

Die Förderung von Steinsalz meint die bergmännische Gewinnung von Natriumchlorid. Teilweise werden schon bei der Gewinnung Reinheitsgrade um die 99% erzielt. Es werden aber auch Steinsalze mit einem Salz-Gehalt von nur 95 bis 98 % gefördert. Der Rest besteht aus Tonen, Anhydrit, Quarz, Dolomit, Feldspat und Glimmer. In diesem Fall muß das Salz durch Sieben und Schwerflüssigkeitstrennung aufkonzentriert werden (Büchner 1984). Diese Prozesse werden hier nicht einbezogen. Bei der Datengenese konnte auf Primärdaten deutscher Hersteller zurückgegriffen werden (siehe #1). Die Daten gelten für den Bezugsraum der Bundesrepublik für 1994. Es wird nur der Grundprozess der Steinsalzgewinnung betrachtet. Die weiteren Arbeitsschritte der Aufbereitung für unterschiedliche Nutzungen und die Salinensalzgewinnung werden hier nicht betrachtet.
Allokation: keine
Genese der Kennziffern
Massenbilanz: Nach Angaben deutscher Hersteller (#1) müssen pro Tonne Steinsalz ca. 1005 kg abgebaut werden. Dies gilt für ein Salz mit einem NaCl-Gehalt von ca. 99 %.
Als Betriebsstoffe wird hier der Sprengstoff zum Abbau des Steinsalzes betrachtet. Zum Sprengen einer Tonne Steinsalz sind umgerechnet 0,4 MJ erforderlich. Das entspricht einer Masse von 0,36 kg Sprengstoff bezogen auf eine Tonne Steinsalz.
Energiebedarf: Der Energiebedarf der Förderung wird über verschiedene Energiträger gedeckt. In der folgenden Tabelle ist der Energiebedarf gegliedert nach Energieträgern aufgeführt:
Tab.: Energiebedarf der Steinsalzförderung aufgegliedert nach Energieträgern (#1)
Energieeinsatz Menge in MJ/t Steinsalz
Erdgas 3,3
Diesel-Kraftstoff 13,7
Strom 57,6
Summe 74,6
Prozessbedingte Luftemissionen: Zusätzlich zu den Emissionen aus der Bereitstellung des Energiebedarfs werden in GEMIS die Staubemissionen bei der Förderung und Verladung des Steinsalzes bilanziert. Sie werden nach Angaben eines deutschen Herstellers mit 4 kg/t Steinsalz quantifiziert (#1), hier aber NICHT berücksichtigt, da es sich überwiegend um Grobstaub handelt.
Wasserinanspruchnahme: Nach Angaben deutscher Hersteller (#1) werden bezogen auf die Tonne Steinsalz 33 l Prozeßwasser benötigt. Es wird vorwiegend eingesetzt, um sowohl unter Tage als auch beim Verladen des Steinsalzes die Staubbildung zu mindern. Das Wasser wird im Produkt aufgenommen. Die Differenz von 4 kg/t Produkt fällt als Staub an, der vor allem beim Verladen des Salzes entsteht (#1).
In dem Prozeß der bergmännischen Steinsalz-Gewinnung wird kein Kühlwasser benötigt.
Abwasserinhaltsstoffe: Bei der Förderung des Steinsalzes fällt kein Abwasser an. Das eingesetzte Wasser wird vom Produkt aufgenommen.
Reststoffe: Als Abfälle bei der bergmännischen Gewinnung des Steinsalzes fällt lediglich eine geringe Menge Schmutzsalz an. Deutsche Hersteller (#1) beziffern diese Menge mit 1 kg/t Produkt.

1.2 Referenzen

  1. Stein 1995: Persönliche Mitteilung eines deutschen Herstellers über die Bilanzierung der Steinsalzförderung vom 15.11.1995
  2. Originaldokumentation von 'Xtra-AbbauSteinsalz-DE-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 -
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2000

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 kg Steinsalz
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2000
Lebensdauer 20 a
Leistung 1 t/h
Nutzungsgrad 99,5 %
Produkt Rohstoffe

Funktionelle Einheit ist »1 kg Steinsalz«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2000 57,6*10-9 TJ
mechanische Energie Dieselmotor-DE-2000 13,7*10-9 TJ
Prozesswärme Gas-Kessel-DE-2000 3,3*10-9 TJ
Sprengstoff Sprengen (ANFO)-DE-2000 0,00036 kg
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 0,033 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Steinsalz 1 kg
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Funktionelle Einheit ist »1 kg Steinsalz«.

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Atomkraft 0 53,8*10-9 TJ
Biomasse-Anbau 0 -52,4*10-12 kg
Biomasse-Reststoffe 0 748*10-12 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 -6,77*10-12 kg
Braunkohle 0 44*10-9 TJ
Eisen-Schrott 0 14,3*10-6 kg
Erdgas 0 22,2*10-9 TJ
Erdgas 0 68,8*10-6 kg
Erdöl 0 54,8*10-9 TJ
Erdöl 0 201*10-9 kg
Erze 0 71,8*10-6 kg
Geothermie 0 171*10-15 TJ
Luft 0 2,3*10-6 kg
Mineralien 1 1 kg
Müll 0 3,33*10-9 TJ
NE-Schrott 0 219*10-9 kg
Sekundärrohstoffe 0 3,45*10-6 kg
Sekundärrohstoffe 0 88,5*10-12 TJ
Sonne 0 -347*10-15 TJ
Steinkohle 0 41,1*10-9 TJ
Wasser 0 0,124 kg
Wasserkraft 0 3,3*10-9 TJ
Wind 0 952*10-12 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 3,42*10-9 TJ
KEA-erneuerbar 5*10-9 TJ
KEA-nichterneuerbar 219*10-9 TJ
KEV-andere 3,42*10-9 TJ
KEV-erneuerbar 5*10-9 TJ
KEV-nichterneuerbar 216*10-9 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 183*10-12 kg
Cd (Luft) 92,4*10-12 kg
CH4 20,8*10-6 kg
CO 23,9*10-6 kg
CO2 0,0147 kg
Cr (Luft) 148*10-12 kg
H2S 23,1*10-12 kg
HCl 280*10-9 kg
HF 27,5*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) 146*10-12 kg
N2O 1,95*10-6 kg
NH3 36,4*10-9 kg
Ni (Luft) 1,9*10-9 kg
NMVOC 1,58*10-6 kg
NOx 60,9*10-6 kg
PAH (Luft) 129*10-15 kg
Pb (Luft) 634*10-12 kg
PCDD/F (Luft) 389*10-18 kg
Perfluoraethan 415*10-12 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 3,3*10-9 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 12,8*10-6 kg
Staub 5,02*10-6 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 0,0158 kg
SO2-Äquivalent 55,6*10-6 kg
TOPP-Äquivalent 78,8*10-6 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 241*10-9 kg
AOX 11,7*10-12 kg
As (Abwasser) 31,7*10-18 kg
BSB5 35,6*10-9 kg
Cd (Abwasser) 77,5*10-18 kg
Cr (Abwasser) 76,7*10-18 kg
CSB 1,15*10-6 kg
Hg (Abwasser) 38,8*10-18 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 19,8*10-9 kg
N 9,15*10-9 kg
P 156*10-12 kg
Pb (Abwasser) 506*10-18 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Klärschlamm 0 783*10-9 kg
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