Prozessdetails: BioRaff-IVEtOH-Stroh-DE-2020/brutto

1.1 Beschreibung

Bioraffinerie Typ IV: Ethanol aus Lignozellulose (hier Stroh) mit Enzym-Aufschluss, 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-IVEtOH-Stroh-DE-2020/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 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Ethanol (bio)
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 15 a
Leistung 100 MW
Nutzungsgrad 43,1 %
Produkt Brennstoffe-Bio-flüssig

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

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Schwefelsäure Chem-AnorgSchwefelsäure-2000 50 kg
Stroh-DE-Ballen-2020 Xtra-RestStrohballen-DE-2020 2,32 TJ

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit LKW-2020-mix-DE 16644 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Ethanol (bio) 1 TJ
Zum Seitenanfang

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -6,77*10-9 TJ
Atomkraft 0,000177 TJ
Biomasse-Anbau 0,000949 kg
Biomasse-Anbau 0,00147 TJ
Biomasse-Reststoffe 2,32 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,0023 kg
Braunkohle 53,5*10-6 TJ
Eisen-Schrott 6,34 kg
Erdgas 0,000602 TJ
Erdgas 2,16 kg
Erdöl 0,0328 TJ
Erdöl 3,52 kg
Erze 27,8 kg
Fe-Schrott 49,2*10-6 kg
Geothermie 2,86*10-6 TJ
Luft 1,2 kg
Mineralien 35,9 kg
Müll 17,2*10-6 TJ
NE-Schrott 0,156 kg
Sekundärrohstoffe 17,4 kg
Sekundärrohstoffe 766*10-9 TJ
Sonne 5,65*10-6 TJ
Steinkohle 0,000313 TJ
Wasser 3892 kg
Wasserkraft 84,5*10-6 TJ
Wind 18,2*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 18*10-6 TJ
KEA-erneuerbar 2,32 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0342 TJ
KEV-andere 18*10-6 TJ
KEV-erneuerbar 2,32 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,034 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 17,3*10-6 kg
Cd (Luft) 41,8*10-6 kg
CH4 0,659 kg
CO 5,46 kg
CO2 2376 kg
Cr (Luft) 26,8*10-6 kg
H2S 1,33*10-6 kg
HCl 0,000924 kg
HF 0,0015 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) 3,65*10-6 kg
N2O 0,116 kg
NH3 0,166 kg
Ni (Luft) 0,000824 kg
NMVOC 0,948 kg
NOx 16,5 kg
PAH (Luft) 66,4*10-9 kg
Pb (Luft) 0,000112 kg
PCDD/F (Luft) 134*10-12 kg
Perfluoraethan 0,000105 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,000825 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 1,15 kg
Staub 1,53 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 2434 kg
SO2-Äquivalent 12,9 kg
TOPP-Äquivalent 21,7 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 7,41 kg
AOX 7,19*10-6 kg
As (Abwasser) 3,22*10-12 kg
BSB5 0,0177 kg
Cd (Abwasser) 7,87*10-12 kg
Cr (Abwasser) 7,78*10-12 kg
CSB 0,582 kg
Hg (Abwasser) 3,93*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 76,2*10-6 kg
N 0,00564 kg
P 96,2*10-6 kg
Pb (Abwasser) 51,3*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 151 kg
Asche 0 1,29 kg
Produktionsabfall 0 49,2 kg
Zum Seitenanfang