Prozessdetails: Vergaser-ZWSHolz-KUP-dLUC (Grünland)-DE-2030

1.1 Beschreibung

Erzeugung von Synthesegas in Vergaser für Nutrzung in GT/GuD/BZ; Input: Holz-Hackschnitzel aus Kurzumtriebsplantage (KUP); Daten nach #1 + #2

1.2 Referenzen

  1. IE (Institut für Energetik und Umwelt) 2003: eigene Berechnungen und Daten, Leipzig
  2. IE (Institut für Energetik und Umwelt) 2007: Möglichkeiten einer europäischen Biogaseinspeisungsstrategie - Teilbericht I, D. Thrän et al., i.A. der Bundestagsfraktion Die GRÜNEN, Leipzig
  3. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.)/IFEU (Institut für Energie- und Umweltforschung) 2010: Nachhaltige Bioenergie: Zusammenfassender Endbericht zum F&E-Vorhaben "Entwicklung von Strategien und Nachhaltigkeitsstandards zur Zertifizierung von Biomasse für den internationalen Handel“; gefördert von BMU und UBA; FKZ 37 07 93 100; Darmstadt/Heidelberg (www.oeko.de/service/bio)
  4. Originaldokumentation von 'Vergaser-ZWSHolz-KUP-dLUC (Grünland)-DE-2030'

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 WBGU-Bio ÖKO 2008
UBA/BMU Bio-global 2010
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Holzgas-aZWS
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
Flächeninanspruchnahme 227500 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 15 a
Leistung 65 MW
Nutzungsgrad 70 %
Produkt Brennstoffe-Bio-Gase

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Holzgas-aZWS«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität El-KW-Park-DE-2030 0,07 TJ
Holz-DE-KUP (Pappel)-Hackschnitzel-2030 Hacker-grossHolz-HS-KUP-dLUC (Grünland)-DE-2030 1,43 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Beton Steine-ErdenBeton-DE-2000 95085900 kg
PVC-Granulat Chem-OrgPVC-mix-DE-2000 152620 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2030 308555 kg
Steinwolle Steine-ErdenSteinwolle-DE-2000 164125 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit Lkw-Diesel->12t-DE-2030 11031 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Holzgas-aZWS 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Holzgas-aZWS«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -12,2*10-9 TJ
Atomkraft 0,00244 TJ
Biomasse-Anbau 1,45 TJ
Biomasse-Anbau 1,28 kg
Biomasse-Reststoffe 0,531 kg
Biomasse-Reststoffe 0,0221 TJ
Braunkohle 0,0131 TJ
Eisen-Schrott 282 kg
Erdgas 0,0441 TJ
Erdgas 4,57 kg
Erdöl 77,5 kg
Erdöl 0,0589 TJ
Erze 936 kg
Fe-Schrott 0,000158 kg
Geothermie 0,000837 TJ
Luft 57,5 kg
Mineralien 9832 kg
Müll 0,00511 TJ
NE-Schrott 1,16 kg
Sekundärrohstoffe 2,96 kg
Sekundärrohstoffe 0,00245 TJ
Sonne 0,00962 TJ
Steinkohle 0,0309 TJ
Wasser 63309 kg
Wasserkraft 0,00352 TJ
Wind 0,0244 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00756 TJ
KEA-erneuerbar 1,51 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,153 TJ
KEV-andere 0,00756 TJ
KEV-erneuerbar 1,51 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,149 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,000108 kg
Cd (Luft) 0,000158 kg
CH4 14,3 kg
CO 38,1 kg
CO2 23221 kg
Cr (Luft) 0,000406 kg
H2S 0,000972 kg
HCl 0,137 kg
HF 0,0114 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) 0,00015 kg
N2O 10,5 kg
NH3 20,8 kg
Ni (Luft) 0,00175 kg
NMVOC 3,15 kg
NOx 41,4 kg
PAH (Luft) 630*10-9 kg
Pb (Luft) 0,00252 kg
PCDD/F (Luft) 3,78*10-9 kg
Perfluoraethan 0,000367 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,00286 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 10,1 kg
Staub 5,77 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 26725 kg
SO2-Äquivalent 78,3 kg
TOPP-Äquivalent 58,1 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 4383 kg
AOX 20,3*10-6 kg
As (Abwasser) 3,53*10-9 kg
BSB5 0,806 kg
Cd (Abwasser) 8,62*10-9 kg
Cr (Abwasser) 8,52*10-9 kg
CSB 28,6 kg
Hg (Abwasser) 4,31*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000936 kg
N 0,0104 kg
P 0,000317 kg
Pb (Abwasser) 56,2*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 24082 kg
Asche 0 338 kg
Klärschlamm 0 1,05 kg
Produktionsabfall 0 31785 kg
REA-Reststoff 0 57,8 kg
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