Prozessdetails: Stroh-Ballen-Hzg-Vergaser 145 kWth-DE-2010 (Endenergie)

1.1 Beschreibung

Ganzballenstrohvergaser mit Produktgasbrenner, Wärmetauscher und Pufferspeicher; diskontinuierliche Beschickung; Datenänderung gegenüber 2000: Nutzungsgrad th + 2%Pkte; Gesamtnutzungsgrad + 0 %Pkt; Investkosten -3,5%. Achtung: Hier Nutzungsgrad mit 100% angesetzt zur direkten Verrechnung mit inputbezogenene Endenergie-Daten !

1.2 Referenzen

  1. telefonische Auskunft, Herr Herlt, Herlt Sonnensysteme, An den Buchen, 17194 Vielist, 1.4.2003
  2. S. Kilburg: Wirtschaftliche Aspekte bei Biomasse-Heizwerken. Dokumentation der Fachtagung 12. Dezember 2001, Anforderungen des Immissionsschutzes an die energetischen Nutzung fester Biomasse - Aktuelle Entwicklungen vor dem Hintergrund neuer gesetzlicher und fachlicher Regelungen, Augsburg, 2001
  3. Poppitz, Wolfgang: Kurzbericht über das Pilotvorhaben Strohballen-Vergaserheizkessel, Wiesenburger Land e.G., Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Radebeul, 20.12.2002
  4. Originaldokumentation von 'Stroh-Ballen-Hzg-Vergaser 145 kWth-DE-2010 (Endenergie)'

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 System
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Warmwasser
Auslastung 3200 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
Flächeninanspruchnahme 70,3 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2010
Lebensdauer 15 a
Leistung 0,145 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Wärme - Heizen

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Warmwasser«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2010 0,00525 TJ
Stroh-DE-Ballen-2010 Xtra-RestStrohballen-DE-2010 1 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Beton Steine-ErdenBeton-DE-2000 1464 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 7322 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit LKW-2005-mix-DE 717 tkm
Transport von Beton mit LKW-2010-mix-DE 0,0058 tkm
Transport von Stahl mit LKW-2010-mix-DE 0,0116 tkm

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -3,35*10-9 TJ
Atomkraft 0,00389 TJ
Biomasse-Anbau 0,000438 TJ
Biomasse-Anbau 0,0166 kg
Biomasse-Reststoffe 0,241 kg
Biomasse-Reststoffe 1 TJ
Braunkohle 0,00338 TJ
Eisen-Schrott 124 kg
Erdgas 0,00177 TJ
Erdgas 0,342 kg
Erdöl 0,0161 TJ
Erdöl 1,84 kg
Erze 308 kg
Fe-Schrott 25,2*10-6 kg
Geothermie 1,56*10-6 TJ
Luft 19 kg
Mineralien 196 kg
Müll 0,000571 TJ
NE-Schrott 0,112 kg
Sekundärrohstoffe 0,457 kg
Sekundärrohstoffe 0,00083 TJ
Sonne 0,000104 TJ
Steinkohle 0,00764 TJ
Wasser 9723 kg
Wasserkraft 0,00026 TJ
Wind 0,000329 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,0014 TJ
KEA-erneuerbar 1 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0329 TJ
KEV-andere 0,0014 TJ
KEV-erneuerbar 1 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0328 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 40,7*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 36,1*10-6 kg
CH4 1,12 4,24 kg
CO 16,7 27,1 kg
CO2 0 2346 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000127 kg
H2S 0 0,0955 kg
HCl 25,8 25,8 kg
HF 0 0,003 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. 47,7*10-6 kg
N2O 0,643 0,721 kg
NH3 0 0,0969 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000537 kg
NMVOC 5,58 6,11 kg
NOx 133 146 kg
PAH (Luft) k.A. 81,3*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00074 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 1,12*10-9 kg
Perfluoraethan 0 54,9*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,000437 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 31,2 33,1 kg
Staub 33,9 35,2 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 220 2671 kg
SO2-Äquivalent 146 158 kg
TOPP-Äquivalent 169 187 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 1,38 kg
AOX 35,6*10-6 kg
As (Abwasser) 395*10-9 kg
BSB5 0,263 kg
Cd (Abwasser) 965*10-9 kg
Cr (Abwasser) 955*10-9 kg
CSB 8,62 kg
Hg (Abwasser) 483*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00142 kg
N 0,00625 kg
P 49,3*10-6 kg
Pb (Abwasser) 6,29*10-6 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 5542 kg
Asche 3496 3540 kg
Produktionsabfall 0 121 kg
REA-Reststoff 0 12,5 kg
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