Prozessdetails: BioRaff-VStrom-Biogas-Grünschnitt-DE-2030/brutto

1.1 Beschreibung

Bioraffinerie Typ V: Strom aus Biogas aus Grasschnitt mit Koproduktion, alle Daten nach #1

1.2 Referenzen

  1. WI (Wuppertal-Institut für Energie, Klima, Umwelt)//FhI-UMSICHT (Fraunhofer-Institut für Umwelt- und Sicherheitstechnik)/Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 2011: BioCouple: Kopplung der stofflich/energetischen Nutzung von Biomasse - Analyse und Bewertung der Konzepte und der Einbindung in bestehende Bereitstellungs- und Nutzungsszenarien; Verbundprojekt gefördet vom BMU, FKZ 03 KB 006 A-C; Wuppertal/Oberhausen/Darmstadt
  2. Originaldokumentation von 'BioRaff-VStrom-Biogas-Grünschnitt-DE-2030/brutto'

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 FhI-UMSICHT
Projekte BMU BioCouple 2011
Bearbeitet durch Öko-Institut
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 20 a
Leistung 1,3 MW
Nutzungsgrad 23 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Brennstoffgemisch BioRaff-Vinput-mix Gras-Gülle-org.Müll-DE-2030 BioRaff-Vinput-mix Gras-Gülle-org.Müll-DE-2030 4,35 TJ
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2030 0,3 TJ
PP-Granulat Chem-OrgPP-DE-2030 33,6 kg
Prozesswärme Gas-Kessel-DE-2030 (Endenergie) 0,189 TJ

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -20,4*10-9 TJ
Atomkraft 0,00244 TJ
Biomasse-Anbau 5,72 kg
Biomasse-Anbau 2,11 TJ
Biomasse-Reststoffe 1497 kg
Biomasse-Reststoffe 2,34 TJ
Braunkohle 0,0498 TJ
Eisen-Schrott 118 kg
Erdgas 0,387 TJ
Erdgas 9,32 kg
Erdöl 77,9 kg
Erdöl 0,0244 TJ
Erze 420 kg
Fe-Schrott 0,000456 kg
Geothermie 0,00373 TJ
Luft 34,9 kg
Mineralien 1945 kg
Müll 0,0223 TJ
NE-Schrott 4,92 kg
Sekundärrohstoffe 6,56 kg
Sekundärrohstoffe 0,000982 TJ
Sonne 0,043 TJ
Steinkohle 0,0727 TJ
Wasser 88405 kg
Wasserkraft 0,0143 TJ
Wind 0,109 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,0233 TJ
KEA-erneuerbar 4,62 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,539 TJ
KEV-andere 0,0233 TJ
KEV-erneuerbar 4,62 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,536 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 93,6*10-6 kg
Cd (Luft) 0,00025 kg
CH4 59 kg
CO 48,3 kg
CO2 36656 kg
Cr (Luft) 0,000411 kg
H2S 0,00452 kg
HCl 0,409 kg
HF 0,0361 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) 0,000318 kg
N2O 103 kg
NH3 529 kg
Ni (Luft) 0,000777 kg
NMVOC 3,53 kg
NOx 108 kg
PAH (Luft) 1,05*10-6 kg
Pb (Luft) 0,00256 kg
PCDD/F (Luft) 3,51*10-9 kg
Perfluoraethan 0,000944 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,00737 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 15,3 kg
Staub 6,12 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 68937 kg
SO2-Äquivalent 1086 kg
TOPP-Äquivalent 142 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 46,5 kg
AOX 9,27*10-6 kg
As (Abwasser) 15,8*10-9 kg
BSB5 0,648 kg
Cd (Abwasser) 38,5*10-9 kg
Cr (Abwasser) 38,1*10-9 kg
CSB 22,8 kg
Hg (Abwasser) 19,2*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00101 kg
N 0,00452 kg
P 0,000703 kg
Pb (Abwasser) 251*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 77711 kg
Asche 0 1390 kg
Produktionsabfall 0 831 kg
REA-Reststoff 0 224 kg
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