Prozessdetails: Biogas-Weizen-0LUC-BHKW-500 kW 2010 (IST)/en

1.1 Beschreibung

Gasmotor-BHKW mit 500 kWel mit Magermotor für Biogas (Bestandanlage ohne Katalysator), hier mit energiebezogener Allokation zwischen Strom und genutzter Koppelwärme; Effizienz- und Emissionsdaten nach #1 basierend auf DBFZ-Messungen

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 IINAS
Projekte BMU LCA-EE 2012
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
Flächeninanspruchnahme 42,4 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2010
Lebensdauer 15 a
Leistung 0,5 MW
Nutzungsgrad 39 %
Produkt Elektrizität
Verwendete Allokation Allokation nach Energieäquivalenten

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Biogas-zentral FermenterBiogas-Weizen-0LUC-DE-2010 (IST) 2,56 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 10 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2010 50 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Elektrizität 1 TJ
Gutschrift Wärme-Bonus-für-KWK-DE-2010 bei Wärme-Bonus-Gas-Hzg-DE-2010 1,16 TJ/TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -10,7*10-9 TJ
Atomkraft 0,0418 TJ
Biomasse-Anbau 2,62 TJ
Biomasse-Anbau 0,162 kg
Biomasse-Reststoffe 232077 kg
Biomasse-Reststoffe 0,00633 TJ
Braunkohle 0,0384 TJ
Eisen-Schrott 45,9 kg
Erdgas 0,0874 TJ
Erdgas 8,3 kg
Erdöl 21,8 kg
Erdöl 0,058 TJ
Erze 143 kg
Fe-Schrott 92,4*10-6 kg
Geothermie 15,2*10-6 TJ
Luft 8,78 kg
Mineralien 31530 kg
Müll 0,00581 TJ
NE-Schrott 0,766 kg
Sekundärrohstoffe 3,56 kg
Sekundärrohstoffe 0,000183 TJ
Sonne 0,00102 TJ
Steinkohle 0,0424 TJ
Wasser 137944 kg
Wasserkraft 0,00248 TJ
Wind 0,00329 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00599 TJ
KEA-erneuerbar 2,63 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,269 TJ
KEV-andere 0,00599 TJ
KEV-erneuerbar 2,63 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,268 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 0,000155 kg
Cd (Luft) k.A. 0,000112 kg
CH4 282 2522 kg
CO 282 227 kg
CO2 0 18822 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000183 kg
H2S 0 0,000412 kg
HCl 0 0,435 kg
HF 0 0,026 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. 0,000154 kg
N2O 4,27 93,4 kg
NH3 0 473 kg
Ni (Luft) k.A. 0,00202 kg
NMVOC 12,8 12,2 kg
NOx 171 217 kg
PAH (Luft) k.A. 1,98*10-6 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000756 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 2,69*10-9 kg
Perfluoraethan 0 0,000419 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00332 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 191 150 kg
Staub 4,27 15,8 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 8309 109741 kg
SO2-Äquivalent 310 1192 kg
TOPP-Äquivalent 256 337 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 11690 kg
AOX 13*10-6 kg
As (Abwasser) 1,4*10-9 kg
BSB5 0,114 kg
Cd (Abwasser) 3,42*10-9 kg
Cr (Abwasser) 3,38*10-9 kg
CSB 3,96 kg
Hg (Abwasser) 1,71*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0153 kg
N 0,00968 kg
P 0,0002 kg
Pb (Abwasser) 22,3*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 59435 kg
Asche 446 761 kg
Produktionsabfall 0 55173 kg
REA-Reststoff 0 131 kg
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