Prozessdetails: Solar-PV-mono-Rahmen+Rack-DZ-2000

1.1 Beschreibung

monokristallines Solarmodul mit 50 Wp in Algerien, Daten aus #1, basierend auf Arbeiten in #2. Einstrahlung mit 2.000 kWh/m2*a angenommen (guter Standort), System mit Alu-Rahmen inkl. Aufständerung nach DIN

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. Originaldokumentation von 'Solar-PV-mono-Rahmen+Rack-DZ-2000'

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 nein
Ortsbezug Algerien
Zeitbezug 2000

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 2100 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 0,429 m²
Jahr 2000
Lebensdauer 30 a
Leistung 50*10-6 MW
Nutzungsgrad 11,6 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Aluminium MetallAluminium-mix-DE-2000 1,9 kg
Silizium FabrikSilizium-Modul-mono-DE-2000 5,25 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 17,7 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 68,7 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 -268*10-12 TJ
Atomkraft 0 0,0831 TJ
Biomasse-Anbau 0 -0,00229 kg
Biomasse-Anbau 0 -59,8*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 -0,0337 kg
Biomasse-Reststoffe 0 0,00107 TJ
Braunkohle 0 0,0738 TJ
Eisen-Schrott 0 650 kg
Erdgas 0 0,00116 TJ
Erdgas 0 4,64 kg
Erdöl 0 0,0187 TJ
Erdöl 0 75,7 kg
Erze 0 2486 kg
Fe-Schrott 0 1,55*10-6 kg
Geothermie 0 49,4*10-9 TJ
Luft 0 4292 kg
Mineralien 0 12412 kg
Müll 0 0,00611 TJ
NE-Schrott 0 0,0947 kg
Sekundärrohstoffe 0 305 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,00431 TJ
Sonne 1 1 TJ
Steinkohle 0 0,0997 TJ
Wasser 0 120357 kg
Wasserkraft 0 0,00819 TJ
Wind 0 0,00134 TJ

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

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 0,0104 TJ
KEA-erneuerbar 1 1,01 TJ
KEA-nichterneuerbar 0 0,28 TJ
KEV-andere 0 0,0104 TJ
KEV-erneuerbar 1 1,01 TJ
KEV-nichterneuerbar 0 0,276 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,000354 kg
Cd (Luft) 0,00012 kg
CH4 45,9 kg
CO 73,7 kg
CO2 24768 kg
Cr (Luft) 0,000724 kg
H2S 2,53*10-6 kg
HCl 0,76 kg
HF 0,222 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) 0,000389 kg
N2O 0,683 kg
NH3 0,00548 kg
Ni (Luft) 0,00156 kg
NMVOC 1,82 kg
NOx 36,1 kg
PAH (Luft) 58,4*10-9 kg
Pb (Luft) 0,0042 kg
PCDD/F (Luft) 5,86*10-9 kg
Perfluoraethan 0,0101 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,0805 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 28,4 kg
Staub 14 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 26838 kg
SO2-Äquivalent 54,5 kg
TOPP-Äquivalent 54,6 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 66,9 kg
AOX 15,3*10-6 kg
As (Abwasser) 27,8*10-12 kg
BSB5 1,41 kg
Cd (Abwasser) 68*10-12 kg
Cr (Abwasser) 67,3*10-12 kg
CSB 48,9 kg
Hg (Abwasser) 34*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0306 kg
N 0,00235 kg
P 39,5*10-6 kg
Pb (Abwasser) 443*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 106285 kg
Asche 0 946 kg
Produktionsabfall 0 847 kg
REA-Reststoff 0 259 kg
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