Prozessdetails: Biogas-Gras-Silage-0LUC-BHKW-GM-05/en

1.1 Beschreibung

Gasmotor-BHKW mit 500 kWel mit Magermotor + OxKat, für Biogas, hier mit energiebezogener Allokation zwischen Strom und genutzter Koppelwärme

1.2 Referenzen

  1. ASUE (Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)/Energiereferat der Stadt Frankfurt 2002: BHKW-Kenndaten 2002: Module, Anbieter, Kosten; Kaiserslautern
  2. Firmeninformationen von farmatic, Hillert, Schmack Biogas AG
  3. Fichtner 2002: Erarbeitung von energetischen und ökonomischen Kenndaten zur Bioenergie, Bericht i.A. des Öko-Instituts im Rahmen des Projekts "Stoffstromanalyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse", Stuttgart
  4. Originaldokumentation von 'Biogas-Gras-Silage-0LUC-BHKW-GM-05/en'

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 WBGU-Bio ÖKO 2008
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
Flächeninanspruchnahme 42,4 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 15 a
Leistung 0,5 MW
Nutzungsgrad 38 %
Produkt Elektrizität
Verwendete Allokation Allokation nach Energieäquivalenten

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Biogas-zentral FermenterBiogas-Gras-Silage-0LUC-DE-2005 2,63 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2005 10 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 50 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -13,3*10-9 TJ
Atomkraft 0,044 TJ
Biomasse-Anbau 2,77 TJ
Biomasse-Anbau 0,0171 kg
Biomasse-Reststoffe 1980 kg
Biomasse-Reststoffe 0,00543 TJ
Braunkohle 0,0379 TJ
Eisen-Schrott 51,2 kg
Erdgas 0,0894 TJ
Erdgas 2,45 kg
Erdöl 0,0613 TJ
Erdöl 27,1 kg
Erze 168 kg
Fe-Schrott 92,9*10-6 kg
Geothermie 144*10-9 TJ
Luft 9,29 kg
Mineralien 7688 kg
Müll 0,00378 TJ
NE-Schrott 0,87 kg
Sekundärrohstoffe 4,79 kg
Sekundärrohstoffe 0,000332 TJ
Sonne 0,000107 TJ
Steinkohle 0,0415 TJ
Wasser 57451 kg
Wasserkraft 0,00269 TJ
Wind 0,00238 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00411 TJ
KEA-erneuerbar 2,78 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,275 TJ
KEV-andere 0,00411 TJ
KEV-erneuerbar 2,78 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,274 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 0,000166 kg
Cd (Luft) k.A. 99,3*10-6 kg
CH4 5,17 271 kg
CO 35 44,4 kg
CO2 0 18247 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000172 kg
H2S 0 0,000265 kg
HCl 0 0,786 kg
HF 0 0,0491 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. 0,000137 kg
N2O 4,3 137 kg
NH3 0 700 kg
Ni (Luft) k.A. 0,0023 kg
NMVOC 3,87 6,16 kg
NOx 172 246 kg
PAH (Luft) k.A. 1,37*10-6 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000774 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 3,02*10-9 kg
Perfluoraethan 0 0,00055 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00437 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 65,3 63,8 kg
Staub 4,3 9,82 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 1412 65749 kg
SO2-Äquivalent 185 1553 kg
TOPP-Äquivalent 218 315 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,553 kg
AOX 14,1*10-6 kg
As (Abwasser) 833*10-12 kg
BSB5 0,109 kg
Cd (Abwasser) 2,04*10-9 kg
Cr (Abwasser) 2,01*10-9 kg
CSB 3,76 kg
Hg (Abwasser) 1,02*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0162 kg
N 0,0105 kg
P 0,000178 kg
Pb (Abwasser) 13,3*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 54233 kg
Asche 588 846 kg
Produktionsabfall 0 68,4 kg
REA-Reststoff 0 112 kg
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