Prozessdetails: Gas-KW-GuD-AT-2005

1.1 Beschreibung

grosses gasbefeuertes Gas- und Dampfturbinen- (GuD) Kraftwerk (KW), Daten nach #1, CO-Emissionen korrigiert auf 50 mg/m3. Es wird angenommen, daß 1/3 der Leistung aus der Dampfturbine stammt, für die eine Naß/Rückkühlung über Kühlturm angesetzt wurde (Wasserbedarf nach eigener Schätzung).

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 'Gas-KW-GuD-AT-2005'

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 Österreich
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Gase
Flächeninanspruchnahme 5000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 15 a
Leistung 100 MW
Nutzungsgrad 52,5 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Erdgas-AT PipelineGas-AT-2005 1,9 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 190500 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 2500000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 7500000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -198*10-9 TJ
Atomkraft 0,00164 TJ
Biomasse-Anbau -0,000785 kg
Biomasse-Anbau -20,5*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe -0,0114 kg
Biomasse-Reststoffe 33,1*10-6 TJ
Braunkohle 0,000821 TJ
Eisen-Schrott 237 kg
Erdgas 2,23 TJ
Erdgas 0,148 kg
Erdöl 0,00211 TJ
Erdöl -0,00122 kg
Erze 562 kg
Fe-Schrott 0,000263 kg
Geothermie -61,9*10-9 TJ
Luft 35,4 kg
Mineralien 1262 kg
Müll 51,5*10-6 TJ
NE-Schrott 0,000833 kg
Sekundärrohstoffe 0,00508 kg
Sekundärrohstoffe 0,00154 TJ
Sonne -4,92*10-6 TJ
Steinkohle 0,011 TJ
Wasser 198322 kg
Wasserkraft 0,00106 TJ
Wind -655*10-9 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00159 TJ
KEA-erneuerbar 0,00107 TJ
KEA-nichterneuerbar 2,25 TJ
KEV-andere 0,00159 TJ
KEV-erneuerbar 0,00107 TJ
KEV-nichterneuerbar 2,25 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 42*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 24,4*10-6 kg
CH4 8 537 kg
CO 80 130 kg
CO2 105050 119409 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000199 kg
H2S 0 0,00285 kg
HCl 0 0,173 kg
HF 0 0,014 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. 64,9*10-6 kg
N2O 4,8 5,39 kg
NH3 0 -0,00426 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000174 kg
NMVOC 8 17,1 kg
NOx 400 477 kg
PAH (Luft) k.A. 1,42*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00125 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 1,99*10-9 kg
Perfluoraethan 0 683*10-9 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 5,44*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0,815 3,88 kg
Staub 0,8 4,03 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 106680 134441 kg
SO2-Äquivalent 279 336 kg
TOPP-Äquivalent 505 621 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,0566 kg
AOX 4,56*10-6 kg
As (Abwasser) -5,07*10-12 kg
BSB5 0,444 kg
Cd (Abwasser) -12,4*10-12 kg
Cr (Abwasser) -12,3*10-12 kg
CSB 15,8 kg
Hg (Abwasser) -6,19*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000739 kg
N 0,000161 kg
P 2,57*10-6 kg
Pb (Abwasser) -80,8*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 3008 kg
Asche 0 14,8 kg
Produktionsabfall 0 205 kg
REA-Reststoff 0 1,83 kg
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