Prozessdetails: NetzNahwärme-Mix-Biogas-mix-BHKW-DE-2010/en

1.1 Beschreibung

Nahwärmeleitungen für Modellgebiet "mix" (aus EFH und MFH) nach #1, Materialaufwand für Gesamtnetz berechnet nach #2. Der Wärmebedarf der Nahwärmenetze ergibt sich aus den folgenden Basisdaten zum Wärmebedarf der Gebäude:
EFH / RH MFH MFH MFH
Wärmebedarf 65 55 55 55 kWh/m2/a
Anzahl WE 1 13 17 43
Fläche je WE 150 85 85 85 m2
Anzahl Pers 3,5 2,5 2,5 2,5
Wärmebedarf Hzg 9.750 60.775 79.475 201.025 kWh / a
Wärmebedarf WW 2.971 2.122 2.122 2.122 kWh / a
Wärmebedarf ges. 12.721 62.897 81.597 203.147 kWh / a
Vbh nach VDI 2.000 2.000 2.000 2.000 h/a
Anschlußwert 5 30 40 101 kW

Vollbenutzungsstunden (Vbh) nur für Heizung (ohne Warmwasser)

Nebenrechnung Warmwasser
40 ltr/Pers/d
14,6 m3/Pers/a
60 °C
849 kWh/Pers/a


Anzahl der Gebäude im Modellgebiet "Mix":
EFH / RH 56
MFH 30 10
MFH 40
MFH 100 6

Anschlußwert gesamt kW 1.180
Wärmemenge gesamt MWh/a 2.560

Netzlänge m 1.260

Nutzungsgrad
spezifische Leitungsverluste W/m 23
Netzverluste prozentual % 9,0 %
Nutzungsgrad % 91,0 %

Hilfsenergiebedarf (Strom für Pumpen) wurde mit 2 % bezogen auf den Output abgeschätzt.

Materialaufwand für Nahwärmeleitungen, mit Netzlängen des Modellgebiets "Mix" gewichtet:

Leitungslängen:
KMR DN 80 130
DN 65 160
DN 50 150
DN 32 580
PEX DN 40 120
DN 32 120
Gesamtnetz m 1.260

1.2 Referenzen

  1. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 1995: Handbuch Nahwärme im Neubau, J. Witt u.a., Eigenvelag, Freiburg
  2. Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energienutzung (IER) 1999: Energetische Nutzung hydrothermaler Erdwärmevorkommen in Deutschland - Eine energiewritschaftliche Analyse, M. Kaiser, Band 59, Stuttgart
  3. Originaldokumentation von 'NetzNahwärme-Mix-Biogas-mix-BHKW-DE-2010/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 GEMIS-Stammdaten
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Warmwasser
Auslastung 2400 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Wärme - Heizen
Flächeninanspruchnahme 630 m²
Jahr 2010
Länge 1,26 km
Lebensdauer 25 a
Leistung 1,26 MW
Produkt Wärme - Heizen
Verlust 794 %/100 km

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Warmwasser«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-MS-2010 0,00861 TJ
Warmwasser Wärme-Nah-mix-Biogas-mix-DE-2010/en 1 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
HDPE-Granulat Chem-OrgHDPE-DE-2010 1234 kg
PUR-Hartschaum KunststoffPUR-Hartschaum-DE-2010 1515 kg
Sand Xtra-AbbauSand-DE-2010 463500 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 4511 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Sand mit Lkw-Diesel-DE-2010 0,063 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Warmwasser 1 TJ
Zum Seitenanfang

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Warmwasser«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -4,31*10-9 TJ
Atomkraft 0,0225 TJ
Biomasse-Anbau 0,0932 kg
Biomasse-Anbau 0,763 TJ
Biomasse-Reststoffe 437 kg
Biomasse-Reststoffe 0,329 TJ
Braunkohle 0,0201 TJ
Eisen-Schrott 48,2 kg
Erdgas 0,235 TJ
Erdgas 5,3 kg
Erdöl 0,021 TJ
Erdöl 24,9 kg
Erze 128 kg
Fe-Schrott 40,2*10-6 kg
Geothermie 8,78*10-6 TJ
Luft 8,22 kg
Mineralien 10044 kg
Müll 0,00329 TJ
NE-Schrott 0,4 kg
Sekundärrohstoffe 1,41 kg
Sekundärrohstoffe 0,00025 TJ
Sonne 0,000584 TJ
Steinkohle 0,0223 TJ
Wasser 47862 kg
Wasserkraft 0,00136 TJ
Wind 0,00187 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00354 TJ
KEA-erneuerbar 1,09 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,322 TJ
KEV-andere 0,00354 TJ
KEV-erneuerbar 1,09 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,321 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 81,9*10-6 kg
Cd (Luft) 51,8*10-6 kg
CH4 137 kg
CO 26,6 kg
CO2 19269 kg
Cr (Luft) 0,000113 kg
H2S 0,000539 kg
HCl 0,181 kg
HF 0,0138 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) 88,8*10-6 kg
N2O 30,9 kg
NH3 155 kg
Ni (Luft) 0,000875 kg
NMVOC 4,08 kg
NOx 87,8 kg
PAH (Luft) 619*10-9 kg
Pb (Luft) 0,000508 kg
PCDD/F (Luft) 1,15*10-9 kg
Perfluoraethan 0,000176 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,0014 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 24,9 kg
Staub 5,01 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 31905 kg
SO2-Äquivalent 377 kg
TOPP-Äquivalent 116 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 2138 kg
AOX 5,43*10-6 kg
As (Abwasser) 802*10-12 kg
BSB5 0,104 kg
Cd (Abwasser) 1,96*10-9 kg
Cr (Abwasser) 1,94*10-9 kg
CSB 3,65 kg
Hg (Abwasser) 980*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00823 kg
N 0,00361 kg
P 81,7*10-6 kg
Pb (Abwasser) 12,8*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 30389 kg
Asche 0 397 kg
Produktionsabfall 0 10141 kg
REA-Reststoff 0 70,3 kg
Zum Seitenanfang