Prozessdetails: Gas-KW-GT-EE-2005

1.1 Beschreibung

grosses gasbefeuertes Gasturbinen- (GT) Kraftwerk (KW) für Mittel/Spitzenlast, alle Werte nach #1, CO-Emissionen korrigiert auf 100 mg/m3.

1.2 Referenzen

  1. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 1994: 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
  2. KWU (Siemens AG - Kraftwerksunion)/IER (Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung)/KFA (Institut für Sicherheitsforschung und Reaktortechnik, Forschungszentrum Jülich) 1994: Strom- und wärmeerzeugende Anlagen aus fossiler und nuklearer Grundlage - Teil 1, IKARUS-Bericht 4-06(1), Jülich
  3. Originaldokumentation von 'Gas-KW-GT-EE-2005'

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 Estland
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 1000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Gase
Flächeninanspruchnahme 3000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 15 a
Leistung 150 MW
Nutzungsgrad 33 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Erdgas-RU PipelineGas-RU-2005 3,03 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 3750000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 9750000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -230*10-12 TJ
Atomkraft 0,0039 TJ
Biomasse-Anbau -52,2*10-6 TJ
Biomasse-Anbau -0,002 kg
Biomasse-Reststoffe -0,0291 kg
Biomasse-Reststoffe -14,9*10-6 TJ
Braunkohle 0,00243 TJ
Eisen-Schrott 599 kg
Erdgas 3,74 TJ
Erdgas 0,388 kg
Erdöl 0,00537 TJ
Erdöl -0,00783 kg
Erze 1425 kg
Fe-Schrott 1,38*10-6 kg
Geothermie -157*10-9 TJ
Luft 89,5 kg
Mineralien 3454 kg
Müll 4,6*10-6 TJ
NE-Schrott 0,000548 kg
Sekundärrohstoffe 0,0144 kg
Sekundärrohstoffe 0,00391 TJ
Sonne -12,5*10-6 TJ
Steinkohle 0,0276 TJ
Wasser 19670 kg
Wasserkraft 0,00142 TJ
Wind -25*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00391 TJ
KEA-erneuerbar 0,00131 TJ
KEA-nichterneuerbar 3,78 TJ
KEV-andere 0,00391 TJ
KEV-erneuerbar 0,00131 TJ
KEV-nichterneuerbar 3,78 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 0,000107 kg
Cd (Luft) k.A. 62,1*10-6 kg
CH4 25,3 1213 kg
CO 253 369 kg
CO2 167485 198949 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000506 kg
H2S 0 0,0065 kg
HCl 0 0,397 kg
HF 0 0,0321 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) k.A. 0,000164 kg
N2O 7,59 8,87 kg
NH3 0 -0,0112 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000447 kg
NMVOC 127 147 kg
NOx 1265 1433 kg
PAH (Luft) k.A. 3,89*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00316 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 5,05*10-9 kg
Perfluoraethan 0 1,89*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 15*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 1,22 8,56 kg
Staub 12,7 20,3 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 170381 231910 kg
SO2-Äquivalent 882 1007 kg
TOPP-Äquivalent 1699 1953 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,144 kg
AOX 11,6*10-6 kg
As (Abwasser) -16,7*10-12 kg
BSB5 1,12 kg
Cd (Abwasser) -40,8*10-12 kg
Cr (Abwasser) -40,3*10-12 kg
CSB 40,1 kg
Hg (Abwasser) -20,4*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00175 kg
N 0,000444 kg
P 7,12*10-6 kg
Pb (Abwasser) -266*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 8147 kg
Asche 0 32 kg
Produktionsabfall 0 519 kg
REA-Reststoff 0 4,23 kg
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