Prozessdetails: Gas-KW-DT-DE-2005

1.1 Beschreibung

grosses gasbefeuertes Dampfturbinen- (DT) Kraftwerk (KW) mit Low-NOx-Brenner, Anlage mit Nass/Rückkühlung über Kühlturm (Wasserbedarf nach eigener Schätzung). Emissionsdaten für Treibhausgase und Luftschadstoffe nach #3 und Effizienz der Anlage nach #2, alle anderen Werte nach #1.

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 Ökologie e.V.)/IZES (Institut für ZukunftsEnergieSysteme) 2007: Umwelteffekte der Strom- und Wärmebereitstellung sowie Kraftstoffnutzung: Zeitreihen von 1990 bis 2004 - Schlussfassung des Endberichts; i.A. des ZSW für die AGEEStat, Darmstadt (siehe www.gemis.de)
  3. Umweltbundesamt (UBA): Zentrales System Emissionen (ZSE), Datenbankauszug Stand April 2007, Berlin/Dessau
  4. Originaldokumentation von 'Gas-KW-DT-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 IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 1500 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Gase
Flächeninanspruchnahme 8000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 25 a
Leistung 450 MW
Nutzungsgrad 42,5 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Erdgas-DE-KW-2005 PipelineGas-DE-2005-mix 2,35 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 486111 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 22500000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 67500000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Elektrizität 1 TJ
Zum Seitenanfang

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -173*10-12 TJ
Atomkraft 0,00343 TJ
Biomasse-Anbau -31,2*10-6 TJ
Biomasse-Anbau -0,000436 kg
Biomasse-Reststoffe -0,0174 kg
Biomasse-Reststoffe 0,000154 TJ
Braunkohle 0,00373 TJ
Eisen-Schrott 347 kg
Erdgas 2,6 TJ
Erdgas 0,402 kg
Erdöl 0,00342 TJ
Erdöl 0,0156 kg
Erze 837 kg
Fe-Schrott 1,08*10-6 kg
Geothermie -87,8*10-9 TJ
Luft 52,4 kg
Mineralien 3020 kg
Müll 0,000772 TJ
NE-Schrott 0,00428 kg
Sekundärrohstoffe 0,0158 kg
Sekundärrohstoffe 0,0023 TJ
Sonne -2,71*10-6 TJ
Steinkohle 0,018 TJ
Wasser 499668 kg
Wasserkraft 0,00132 TJ
Wind 0,000115 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00307 TJ
KEA-erneuerbar 0,00155 TJ
KEA-nichterneuerbar 2,63 TJ
KEV-andere 0,00307 TJ
KEV-erneuerbar 0,00155 TJ
KEV-nichterneuerbar 2,63 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 69,1*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 38,1*10-6 kg
CH4 0,724 364 kg
CO 4,02 51 kg
CO2 133377 146730 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000301 kg
H2S 0 0,00181 kg
HCl 0 0,15 kg
HF 0 0,0113 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) k.A. 0,000101 kg
N2O 1,18 1,7 kg
NH3 0,329 0,326 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000312 kg
NMVOC 4,74 11,2 kg
NOx 83,9 147 kg
PAH (Luft) k.A. 4,21*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00187 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 2,96*10-9 kg
Perfluoraethan 0 2,36*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 18,8*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 1,13 4,52 kg
Staub 0,724 4,07 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 133749 156337 kg
SO2-Äquivalent 60,2 108 kg
TOPP-Äquivalent 108 201 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,0833 kg
AOX 6,91*10-6 kg
As (Abwasser) 26,9*10-12 kg
BSB5 0,66 kg
Cd (Abwasser) 65,7*10-12 kg
Cr (Abwasser) 65*10-12 kg
CSB 23,5 kg
Hg (Abwasser) 32,8*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00136 kg
N 0,000346 kg
P 5,62*10-6 kg
Pb (Abwasser) 428*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 7913 kg
Asche -0,165 56,2 kg
Produktionsabfall 0 304 kg
REA-Reststoff 0 9,88 kg
Zum Seitenanfang