Prozessdetails: FermenterBio-EtOH-ZR-0LUC-BR-2010/en

1.1 Beschreibung

Fermenter für Bio-EtOH uas Zuckerrohr in Brasilien (Sao-Paulo-Region), Daten für energieautarkes System mit Prozesswärme + Hilfsstrom aus Bagasse, alle Daten aktualisiert aus #1

EtOH plant value
distance to field 50 km
ethanol yield 90,7 l/t cane
LHV 21,3 MJ/l
efficiency 21,9%
inputs
CaO 0,008 g/GJout
process heat from bagasse 0,028 GJ/GJout
electricity from bagasse 0,060 GJ/GJout
outputs
bagasse (50% DM) for internal energy 0,0181 GJ/GJout
surplus electricity 0,0544 GJ/GJout

1.2 Referenzen

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 IFEU/UU/ÖKO 2012 (GEF)
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Brasilien
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Ethanol (bio)
Auslastung 8300 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2010
Lebensdauer 15 a
Leistung 150 MW
Nutzungsgrad 21,9 %
Produkt Brennstoffe-Bio-flüssig
Verwendete Allokation Allokation nach Energieäquivalenten

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Ethanol (bio)«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Branntkalk (CaO) Steine-ErdenCaO-mix-DE-2010 0,008 kg
Elektrizität Bagasse-KW-DT-BR-2010 0,06 TJ
Zuckerrohr-BR AnbauZuckerrohr-0LUC-BR-2010 4,57 TJ

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit Lkw-gross-AO-generisch 25886 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Ethanol (bio) 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Ethanol (bio)«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -949*10-12 TJ
Atomkraft 0,00807 TJ
Biomasse-Anbau 0,00207 kg
Biomasse-Anbau 4,02 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,0301 kg
Biomasse-Reststoffe 0,211 TJ
Braunkohle 0,01 TJ
Eisen-Schrott 16,3 kg
Erdgas 0,0384 TJ
Erdgas 0,831 kg
Erdöl 0,112 TJ
Erdöl 0,0645 kg
Erze 40,2 kg
Fe-Schrott 6,78*10-6 kg
Geothermie 265*10-9 TJ
Luft 2,52 kg
Mineralien 37224 kg
Müll 0,000507 TJ
NE-Schrott 0,0185 kg
Sekundärrohstoffe 0,0398 kg
Sekundärrohstoffe 0,000106 TJ
Sonne 13*10-6 TJ
Steinkohle 0,0148 TJ
Wasser 92043 kg
Wasserkraft 0,0012 TJ
Wind 0,000166 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000613 TJ
KEA-erneuerbar 4,23 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,183 TJ
KEV-andere 0,000613 TJ
KEV-erneuerbar 4,23 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,183 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 37,8*10-6 kg
Cd (Luft) 25,2*10-6 kg
CH4 109 kg
CO 3248 kg
CO2 14333 kg
Cr (Luft) 41,7*10-6 kg
H2S 0,0116 kg
HCl 0,429 kg
HF 0,021 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) 30,4*10-6 kg
N2O 41,7 kg
NH3 86,7 kg
Ni (Luft) 0,000532 kg
NMVOC 12,1 kg
NOx 259 kg
PAH (Luft) 1,66*10-6 kg
Pb (Luft) 0,000202 kg
PCDD/F (Luft) 1,34*10-9 kg
Perfluoraethan 6,37*10-6 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 50,6*10-6 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 56,4 kg
Staub 194 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 29478 kg
SO2-Äquivalent 400 kg
TOPP-Äquivalent 687 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 8334 kg
AOX 7,47*10-6 kg
As (Abwasser) 47,7*10-9 kg
BSB5 0,0348 kg
Cd (Abwasser) 117*10-9 kg
Cr (Abwasser) 115*10-9 kg
CSB 1,13 kg
Hg (Abwasser) 58,3*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00297 kg
N 0,00328 kg
P 49*10-6 kg
Pb (Abwasser) 760*10-9 kg

Abfälle

Abfall Menge Einheit
Abraum 21219 kg
Asche 531 kg
Produktionsabfall 39304 kg
REA-Reststoff 26,6 kg
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