Prozessdetails: FabrikSteinkohle-Koks-DE-2020

1.1 Beschreibung

Fabrik zur Herstellung von Steinkohlekoks; Energiedaten nach #1, CO-, NOx- und Staubwerte nach #2, CH4-Emissionen aktualisiert nach #3

1.2 Referenzen

  1. Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. (DGMK) 1992: Ansatzpunkte und Potentiale zur Minderung des Treibhauseffektes aus Sicht der fosilen Energieträger, DGMK-Projekt 448-2, Hamburg
  2. ESU (Gruppe Energie-Stoffe-Umwelt ETH Zürich)/PSI (Paul-Scherrer-Institut)/BEW (Bundesamt für Energiewirtschaft) 1996: Ökoinventare von Energiesystemen, R. Frischknecht u.a., /PSE/BEW, Zürich (3. Auflage mit CDROM)
  3. Umweltbundesamt (UBA): Berichterstattung unter der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen 2007 - Nationaler Inventarbericht zum Deutschen Treibhausgasinventar 1990 - 2005; Dessau
  4. Originaldokumentation von 'FabrikSteinkohle-Koks-DE-2020'

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 IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Steinkohle-DE-Koks
Auslastung 6500 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Kohle
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 20 a
Leistung 1000 MW
Nutzungsgrad 69,9 %
Produkt Brennstoffe-fossil-Kohle
Verwendete Allokation Allokation durch Gutschriften

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Steinkohle-DE-Koks«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-MS-2020 0,005 TJ
Prozesswärme Wärme-Prozess-Kokerei-DE-Koks-2000 0,266 TJ
Steinkohle-DE-Vollwert Kohle-Subvention-DE-2020 1,43 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 45000 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2020 2000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2020 10000000 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit Zug-el-Güter-DE-2020 12158 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Steinkohle-DE-Koks 1 TJ
Gutschrift Prozesswärme bei Gas-Kessel-DE-2000 0,114 TJ/TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Steinkohle-DE-Koks«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -353*10-12 TJ
Atomkraft 0,00267 TJ
Biomasse-Anbau 0,000446 TJ
Biomasse-Anbau 0,0932 kg
Biomasse-Reststoffe 0,261 kg
Biomasse-Reststoffe 0,00218 TJ
Braunkohle 0,00261 TJ
Eisen-Schrott 3,49 kg
Erdgas -0,144 TJ
Erdgas 4,06 kg
Erdöl 0,405 kg
Erdöl 0,00033 TJ
Erze 19,7 kg
Fe-Schrott 8,22*10-6 kg
Geothermie 23,2*10-6 TJ
Luft 1,16 kg
Mineralien 158 kg
Müll 0,000503 TJ
NE-Schrott 0,0716 kg
Sekundärrohstoffe 0,109 kg
Sekundärrohstoffe 0,313 TJ
Sonne 0,000576 TJ
Steinkohle 1,48 TJ
Wasser 235781 kg
Wasserkraft 0,000237 TJ
Wind 0,00156 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,313 TJ
KEA-erneuerbar 0,00502 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,34 TJ
KEV-andere 0,313 TJ
KEV-erneuerbar 0,00502 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,34 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 7,95*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 6,39*10-6 kg
CH4 1,77 481 kg
CO 0,036 76,1 kg
CO2 0 -2760 kg
Cr (Luft) k.A. 15,8*10-6 kg
H2S 0 -412*10-9 kg
HCl 0 0,256 kg
HF 0 0,00202 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. 12,2*10-6 kg
N2O 0 0,412 kg
NH3 0 0,0932 kg
Ni (Luft) k.A. 57,1*10-6 kg
NMVOC 0,00865 0,147 kg
NOx 0 53,2 kg
PAH (Luft) k.A. 2,67*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 86,9*10-6 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 76,9*10-12 kg
Perfluoraethan 0 13,9*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,000109 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0,00234 34,1 kg
Staub 0,00937 1,42 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 44,3 9381 kg
SO2-Äquivalent 0,00234 71,6 kg
TOPP-Äquivalent 0,0374 80,2 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung direkt inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0 1,32 kg
AOX 0 227*10-9 kg
As (Abwasser) k.A. 353*10-12 kg
BSB5 90 90 kg
Cd (Abwasser) k.A. 861*10-12 kg
Cr (Abwasser) k.A. 852*10-12 kg
CSB 3200 3201 kg
Hg (Abwasser) k.A. 431*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) k.A. 0,000976 kg
N 0 47*10-6 kg
P 0 12,3*10-6 kg
Pb (Abwasser) k.A. 5,62*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 100103 kg
Asche 0 756 kg
Produktionsabfall 9000 9021 kg
REA-Reststoff 0 190 kg
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