Prozessdetails: Müll-EU-HKW-DT-2020

1.1 Beschreibung

Müllverbrennungsanlage als (Heiz)Kraftwerk, inkl. Abgaswäsche + DeNOx, verbesserte Energieausnutung und Emissionsdaten nach #2 für künftige MVA-Neubauten, alle anderen Daten nach #1. Die Schwermetall- und Dioxin/Furan-Daten sind unabhängig von der Brennstoffzusammensetzung und Abgasreinigung aus typischen Daten nach #3 definiert.

1.2 Referenzen

  1. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 1994: 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
  2. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologe e.V.)/DPU (Deutsche Projekt-Union) 1999: Vergleich der rohstofflichen und energetischen Verwertung von Verpackungskunststoffen, Darmstadt
  3. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 2001: Nachhaltiger Umgang mit Verpackung - eine Vision für das DSD im Jahre 2020, Wollny, V.; Dehoust, G.; Dopfer, J.; Gebers, B.; Hochfeld, C.; Stahl, H.; Cames M.; Matthes F.; Darmstadt/Berlin
  4. Originaldokumentation von 'Müll-EU-HKW-DT-2020'

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 BiomassFutures 2012 (EU-IEE)
Bearbeitet durch Öko-Institut
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 7000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Sonstige
Flächeninanspruchnahme 10000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 15 a
Leistung 10 MW
Nutzungsgrad 18,2 %
Produkt Elektrizität
Verwendete Allokation Allokation nach Energieäquivalenten

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Hausmüll-EU Xtra-RestHausmüll-EU 5,5 TJ

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -551*10-15 TJ
Atomkraft 0,00108 TJ
Biomasse-Anbau -41,5*10-9 TJ
Biomasse-Anbau -1,71*10-6 kg
Biomasse-Reststoffe 15,1*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe -29,1*10-6 kg
Braunkohle 0,000884 TJ
Eisen-Schrott 0,561 kg
Erdgas 0,00202 TJ
Erdgas 58,9 kg
Erdöl 0,000776 TJ
Erdöl 0,00359 kg
Erze 1,45 kg
Fe-Schrott 4,35*10-9 kg
Geothermie 3,25*10-9 TJ
Luft 0,0871 kg
Mineralien 6023 kg
Müll 3,05 TJ
NE-Schrott 0,00438 kg
Sekundärrohstoffe 0,00186 kg
Sekundärrohstoffe 3,76*10-6 TJ
Sonne -10,7*10-9 TJ
Steinkohle 0,000847 TJ
Wasser 7838 kg
Wasserkraft 65,2*10-6 TJ
Wind 19,2*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 3,05 TJ
KEA-erneuerbar 99,4*10-6 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,00826 TJ
KEV-andere 3,05 TJ
KEV-erneuerbar 99,4*10-6 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0056 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,00278 0,00155 kg
Cd (Luft) 0,0139 0,00772 kg
CH4 9,42 6,19 kg
CO 62,8 35,2 kg
CO2 274678 153114 kg
Cr (Luft) 0,00278 0,00155 kg
H2S 0 3,14*10-6 kg
HCl 19,4 10,8 kg
HF 1,37 0,763 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) 0,0139 0,00772 kg
N2O 3,14 1,76 kg
NH3 15,7 8,73 kg
Ni (Luft) 0,00833 0,00466 kg
NMVOC 31,4 17,5 kg
NOx 236 132 kg
PAH (Luft) k.A. 1,97*10-9 kg
Pb (Luft) 0,0208 0,0116 kg
PCDD/F (Luft) 27,8*10-9 15,4*10-9 kg
Perfluoraethan 0 741*10-9 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 5,9*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 78,1 43,6 kg
Staub 81,5 45,3 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 275849 153792 kg
SO2-Äquivalent 291 163 kg
TOPP-Äquivalent 326 182 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,0029 kg
AOX 171*10-9 kg
As (Abwasser) 642*10-15 kg
BSB5 0,00112 kg
Cd (Abwasser) 1,57*10-12 kg
Cr (Abwasser) 1,55*10-12 kg
CSB 0,039 kg
Hg (Abwasser) 784*10-15 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000396 kg
N 0,000129 kg
P 2,19*10-6 kg
Pb (Abwasser) 10,2*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 2321 kg
Asche 162885 90503 kg
REA-Reststoff 19234 10689 kg
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