Prozessdetails: Solar-PV-amorph-DE-2010

1.1 Beschreibung

amorphes PV-Modul mit 50 Wp in Deutschland, Daten nach #1 basierend auf #2, Auslastung mit 900 h/a angesetzt (mittlerer Standort), System inkl. Aluminium-Rahmen und Dachhalterung Nutzungsgrad des Systems bezogen auf Einstrahlung ist 6,6%, jedoch definitorisch auf 100% gesetzt wg. KEV-Berechnung

1.2 Referenzen

  1. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 1999: Kurzökobilanz zum Vergleich von PV- und dieselbetriebenen Bewässerungspumpenanlagen in Entwicklungsländern, U.Fritsche/V.Lenz, i.A. der GTZ, Darmstadt, Bezug als PDF-Datei über GEMIS-website http://www.oeko.de/service/gemis/
  2. KFA (Forschungszentrum Jülich GmbH) 1992: Umweltvorsorgeprüfung bei Forschungsvorhaben - Am Beispiel von Photovoltaik - Band 5: Umweltrelevante Stoffströme bei der Herstellung verschiedener Solarzellen, G. Hagedorn/E. Hellriegel, Angewandte Systemanalyse Nr. 67, Jülich
  3. Mariska de Wild-Scholten 2012: Life Cycle Assessment of Photovoltaic Systems; report for the BMU-Forschungsvorhaben “Aktualisierung von Ökobilanzen für Erneuerbare Energien im Bereich Treibhausgase und Luftschadstoffe” (Förderkennzeichen 0325188)
  4. Originaldokumentation von 'Solar-PV-amorph-DE-2010'

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 BMU LCA-EE 2012
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 900 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 1 m²
Jahr 2010
Lebensdauer 30 a
Leistung 66*10-6 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Aluminium MetallAluminium-mix-DE-2005 1,5 kg
Kupfer MetallKupfer-DE-mix-2010 0,4 kg
Silizium FabrikSilizium-Modul-amorph-DE-2005 8 kg
Stahl-Blech MetallStahl-Blech-verzinkt-DE-2010 2 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Abwärme 0 -1,29*10-9 TJ
Atomkraft 0 0,0315 TJ
Biomasse-Anbau 0 0,0134 kg
Biomasse-Anbau 0 63*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 0,0336 kg
Biomasse-Reststoffe 0 0,00242 TJ
Braunkohle 0 0,0248 TJ
Eisen-Schrott 0 159 kg
Erdgas 0 0,0315 TJ
Erdgas 0 1,97 kg
Erdöl 0 0,0113 TJ
Erdöl 0 62,7 kg
Erze 0 1517 kg
Fe-Schrott 0 9,21*10-6 kg
Geothermie 0 306*10-9 TJ
Luft 0 454 kg
Mineralien 0 3725 kg
Müll 0 0,00274 TJ
NE-Schrott 0 68,3 kg
Sekundärrohstoffe 0 89,6 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,00122 TJ
Sonne 1 1 TJ
Steinkohle 0 0,0391 TJ
Wasser 0 120484 kg
Wasserkraft 0 0,00564 TJ
Wind 0 0,00157 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte), KEA, KEV, KRA)

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 0,00396 TJ
KEA-erneuerbar 1 1,01 TJ
KEA-nichterneuerbar 0 0,141 TJ
KEV-andere 0 0,00396 TJ
KEV-erneuerbar 1 1,01 TJ
KEV-nichterneuerbar 0 0,138 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,000118 kg
Cd (Luft) 38,7*10-6 kg
CH4 25,8 kg
CO 53,7 kg
CO2 10256 kg
Cr (Luft) 0,000201 kg
H2S 0,000156 kg
HCl 0,789 kg
HF 0,252 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) 0,000126 kg
N2O 0,343 kg
NH3 0,0388 kg
Ni (Luft) 0,000831 kg
NMVOC 1,22 kg
NOx 19,2 kg
PAH (Luft) 27,4*10-9 kg
Pb (Luft) 0,0011 kg
PCDD/F (Luft) 1,43*10-9 kg
Perfluoraethan 0,0123 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,0977 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 20 kg
Staub 9,73 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 11874 kg
SO2-Äquivalent 34,6 kg
TOPP-Äquivalent 30,9 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 234 kg
AOX 4,43*10-6 kg
As (Abwasser) 550*10-12 kg
BSB5 0,548 kg
Cd (Abwasser) 1,34*10-9 kg
Cr (Abwasser) 1,33*10-9 kg
CSB 17,6 kg
Hg (Abwasser) 672*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0118 kg
N 0,0012 kg
P 20,9*10-6 kg
Pb (Abwasser) 8,77*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 41779 kg
Asche 0 339 kg
Produktionsabfall 0 2239 kg
REA-Reststoff 0 82,8 kg
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