Prozessdetails: Holz-Altholz-A1-4-KW-DT-2020

1.1 Beschreibung

Verbrenung von Altholz-Mix A1-A4 in einem Dampfturbinen-Kraftwerk nach der 17.BImSchV, Energie- und Emissionsdaten nach #1für bundestypische Anlagen, Kosten und Effizienz nach #3, fortgeschrieben für 2020: Effizienz +3%, Kosten -10%. Die Schwermetall- und Dioxin/Furan-Daten sind unabhängig von der Brennstoffzusammensetzung und Abgasreinigung aus typischen Daten nach #2 definiert.

1.2 Referenzen

  1. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologe e.V.)/DPU (Deutsche Projekt-Union) 1999: Vergleich der rohstofflichen und energetischen Verwertung von Verpackungskunststoffen, Darmstadt
  2. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 2001: Nachhaltiger Umgang mit Verpackung - eine Vision für das DSD im Jahre 2020, Wollny, V.; Dehoust, G.; Dopfer, J.; Gebers, B.; Hochfeld, C.; Stahl, H.; Cames M.; Matthes F.; Darmstadt/Berlin
  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 'Holz-Altholz-A1-4-KW-DT-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 BMU Biomasse 2004
Bearbeitet durch Öko-Institut
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 6000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
Flächeninanspruchnahme 20000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 15 a
Leistung 20 MW
Nutzungsgrad 31,3 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Holz-DE-Altholz-mix-A1-4-2020 Xtra-RestAltholz-A1-A4 (mix)-2020 3,19 TJ

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit LKW-2010-mix-DE 23664 tkm

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -6,03*10-9 TJ
Atomkraft 0,000586 TJ
Biomasse-Anbau 0,000571 kg
Biomasse-Anbau 0,00251 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,00735 kg
Biomasse-Reststoffe 3,19 TJ
Braunkohle 0,000485 TJ
Eisen-Schrott 20,2 kg
Erdgas 0,00686 TJ
Erdgas 201 kg
Erdöl 0,0299 TJ
Erdöl 13,2 kg
Erze 80,4 kg
Fe-Schrott 42,2*10-6 kg
Geothermie 230*10-9 TJ
Luft 3,06 kg
Mineralien 772 kg
Müll 46,1*10-6 TJ
NE-Schrott 0,586 kg
Sekundärrohstoffe 3,24 kg
Sekundärrohstoffe 25,8*10-6 TJ
Sonne 3,82*10-6 TJ
Steinkohle 0,00142 TJ
Wasser 10640 kg
Wasserkraft 0,000208 TJ
Wind 13,2*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 71,9*10-6 TJ
KEA-erneuerbar 3,2 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0488 TJ
KEV-andere 71,9*10-6 TJ
KEV-erneuerbar 3,2 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0393 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,0055 0,00552 kg
Cd (Luft) 0,018 0,018 kg
CH4 3,42 7,15 kg
CO 85,6 91,6 kg
CO2 0 3341 kg
Cr (Luft) 0,032 0,032 kg
H2S 0 0,388 kg
HCl 1,29 1,33 kg
HF 0,189 0,198 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) 0,027 0,027 kg
N2O 2,57 2,79 kg
NH3 8,56 9,05 kg
Ni (Luft) 0,0091 0,00988 kg
NMVOC 17,1 18,7 kg
NOx 154 168 kg
PAH (Luft) k.A. 245*10-9 kg
Pb (Luft) 0,023 0,0232 kg
PCDD/F (Luft) 50*10-9 50,2*10-9 kg
Perfluoraethan 0 0,00038 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00301 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 4,85 6,46 kg
Staub 3,55 4,28 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 851 4377 kg
SO2-Äquivalent 130 143 kg
TOPP-Äquivalent 215 234 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 13,7 kg
AOX 0,000128 kg
As (Abwasser) 1,6*10-6 kg
BSB5 0,131 kg
Cd (Abwasser) 3,92*10-6 kg
Cr (Abwasser) 3,88*10-6 kg
CSB 1,55 kg
Hg (Abwasser) 1,96*10-6 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00019 kg
N 0,0196 kg
P 87,4*10-6 kg
Pb (Abwasser) 25,6*10-6 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 755 kg
Asche 14195 14202 kg
Produktionsabfall 0 99,1 kg
REA-Reststoff 1232 1234 kg
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