Prozessdetails: KunststoffPUR-Hartschaum-DE-2005

1.1 Beschreibung

Die Herstellung von Polyurethan-Hartschaum (PUR-MDI) erfolgt über 1. Polyole - Polyetherpolyole aus Propylenoxid (hier nach dem Chlorhydrinverfahren) und Polyetherpolyole aus Propylenoxid und 2. Polyisocyanate (Methylendiaminisocyanat).
Allokation: keine
Genese der Kennziffern
Massenbilanz: Nach (ISI 1999) werden für die Herstellung von einer Tonne PUR-Hartschaum 326,6 kg Propen, 406,5 kg Benzol und 101,8 kg Ammoniak eingesetzt.
Energiebedarf: Die Prozeßenergie zur Herstellung einer Tonne PUR-Weichschaum setzt sich aus Gasöl (0,1 GJ/Mg), Erdgas (0,52 GJ/Mg), Strom (4,43 GJ/Mg), Dampf (8,6 GJ/Mg) und Kohle (0,14 GJ/Mg)
zusammen.

In (ISI 1999) werden keine Angaben zu prozeßbedingten Luftemissionen, Abwasser und anderen Reststoffen gemacht.

PUR-Hartschaum wird als Isolationsmittel für Kühlschränke und in der Gebäudedämmung eingesetzt. Hartschäume werden auch in der Möbelindustrie verarbeitet. PUR-Hartschaum kann Mineralwolle ersetzen.

1.2 Referenzen

  1. Fraunhofergesellschaft- Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung Karlsruhe, M. Patel, E. Jochen, F. Marscheider-Weidemann, P. Radgen, N. von Thielen: " C-Ströme"-Abschätzung der Material-, Energie- und CO2-Ströme für Modellsysteme im Zusammenhang mit dem nichtenergetischen Verbrauch, orientiert am Lebensweg, 1999
  2. Originaldokumentation von 'KunststoffPUR-Hartschaum-DE-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 -
Bearbeitet durch Öko-Institut
Datensatzprüfung nein
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 kg PUR-Hartschaum
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Grundstoffe-Chemie
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 20 a
Leistung 1 t/h
Nutzungsgrad 306 %
Produkt Kunststoffe

Funktionelle Einheit ist »1 kg PUR-Hartschaum«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Benzol Chem-OrgBenzol-DE-2005 0,407 kg
Ca(OH)2 Chem-AnorgCa(OH)2-2000 0,289 kg
Chlor Chem-AnorgChlor-mix-DE-2000 0,929 kg
CO Chem-OrgCO-DE-2000 0,149 kg
Elektrizität Netz-el-DE-Verbund-HS-2005 3,81*10-6 TJ
H2 (stofflich) Chem-AnorgH2-Stoff-DE-2010 0,0291 kg
Methanol (stofflich) Chem-OrgMethanol-Stoff-DE-2000 0,0975 kg
NH3 Chem-AnorgAmmoniak-DE-2005 0,102 kg
O2 (gasförmig) Xtra-generischO2 (gasförmig) 0,0473 kg
Propylen Chem-OrgPropylen-DE-2000 0,327 kg
Prozesswärme Wärme-Prozess-mix-DE-Industrie-2005 7,2*10-6 TJ
Prozesswärme Öl-leicht-Kessel-DE-2005 86*10-9 TJ
Prozesswärme Gas-Kessel-DE-2005 447*10-9 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 0,141 kg

Outputs

Output Menge Einheit
PUR-Hartschaum 1 kg
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Funktionelle Einheit ist »1 kg PUR-Hartschaum«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -6,95*10-12 TJ
Atomkraft 10,1*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 1,57*10-6 kg
Biomasse-Anbau 8,29*10-9 TJ
Biomasse-Reststoffe 4,58*10-6 kg
Biomasse-Reststoffe 276*10-9 TJ
Braunkohle 8,64*10-6 TJ
Eisen-Schrott 0,00806 kg
Erdgas 19,7*10-6 TJ
Erdgas 0,309 kg
Erdöl 13,8*10-6 TJ
Erdöl 1,16 kg
Erze 0,0198 kg
Fe-Schrott 48,6*10-9 kg
Geothermie 94,7*10-12 TJ
Luft 0,0487 kg
Mineralien 1,3 kg
Müll 2,47*10-6 TJ
NE-Schrott 8,32*10-6 kg
Sekundärrohstoffe 24*10-6 kg
Sekundärrohstoffe -3,22*10-6 TJ
Sonne 9,87*10-9 TJ
Steinkohle 3,69*10-6 TJ
Wasser 95,3 kg
Wasserkraft 546*10-9 TJ
Wind 183*10-9 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere -747*10-9 TJ
KEA-erneuerbar 1,02*10-6 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,000116 TJ
KEV-andere -747*10-9 TJ
KEV-erneuerbar 1,02*10-6 TJ
KEV-nichterneuerbar 55,8*10-6 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 44,4*10-9 kg
Cd (Luft) 83,2*10-9 kg
CH4 0,00695 kg
CO 0,00803 kg
CO2 4,99 kg
Cr (Luft) 63,7*10-9 kg
H2S 38,7*10-9 kg
HCl 0,000128 kg
HF 8,4*10-6 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) 22,4*10-9 kg
N2O 0,000163 kg
NH3 10,9*10-6 kg
Ni (Luft) 1,65*10-6 kg
NMVOC 0,00144 kg
NOx 0,00946 kg
PAH (Luft) 119*10-12 kg
Pb (Luft) 213*10-9 kg
PCDD/F (Luft) 217*10-15 kg
Perfluoraethan 3,58*10-9 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 28,5*10-9 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 0,00388 kg
Staub 0,000687 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 5,21 kg
SO2-Äquivalent 0,0106 kg
TOPP-Äquivalent 0,014 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,0226 kg
AOX 16,1*10-9 kg
As (Abwasser) 63,4*10-15 kg
BSB5 23,7*10-6 kg
Cd (Abwasser) 155*10-15 kg
Cr (Abwasser) 153*10-15 kg
CSB 0,000735 kg
Hg (Abwasser) 77,5*10-15 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 3,71*10-6 kg
N 12,7*10-6 kg
P 217*10-9 kg
Pb (Abwasser) 1,01*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 10,8 kg
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