Prozessdetails: Geothermie-KW-EGS-DE-2010

1.1 Beschreibung

petrothermales Systemes (EGS = Enhanced Geothermal Systems) mit hydraulischer und chemischer Stimulierung, alle Daten nach #1

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 Öko-Institut
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 8760 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 59000000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2010
Lebensdauer 30 a
Leistung 128 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-MS-2010 0,37 TJ
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 322 kg
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 1212 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Gussasphalt Steine-ErdenGussasphalt-DE-2010 31446062 kg
Kalksteinmehl Steine-ErdenCaCO3-Mehl-DE-2000 1235339 kg
Kartoffelstärke FabrikKartoffelstärke-DE-2010 1413213 kg
Kupfer MetallKupfer-DE-mix-2010 154110 kg
NaOH Chem-anorgNaOH-mix-DE-2000 113014 kg
PUR-Hartschaum KunststoffPUR-Hartschaum-DE-2010 7166 kg
Sand Xtra-AbbauSand-DE-2010 642123 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 35197905 kg
Steinwolle Steine-ErdenSteinwolle-DE-2010 61644 kg
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 1033997953 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2010 16969222 kg
Ziegel Steine-ErdenZiegel-Mauer-DE-2000 739726 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Stahl mit LKW-2010-mix-DE 0,04 tkm
Transport von Gussasphalt mit LKW-2010-mix-DE 5,14 tkm
Transport von Kupfer mit Zug-el-Güter-DE-2010 77,1 tkm
Transport von PUR-Hartschaum mit Zug-el-Güter-DE-2010 5,14 tkm
Transport von Stahl mit Zug-el-Güter-DE-2010 25,7 tkm
Transport von Steinwolle mit LKW-2010-mix-DE 5,14 tkm
Transport von Ziegel mit LKW-2010-mix-DE 5,14 tkm

Outputs

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

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Abwärme 1 1 TJ
Atomkraft 0 0,267 TJ
Biomasse-Anbau 0 59,3 kg
Biomasse-Anbau 0 0,0309 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 17,2 kg
Biomasse-Reststoffe 0 0,0325 TJ
Braunkohle 0 0,234 TJ
Eisen-Schrott 0 335 kg
Erdgas 0 0,116 TJ
Erdgas 0 19,8 kg
Erdöl 0 6,22 kg
Erdöl 0 0,0261 TJ
Erze 0 804 kg
Fe-Schrott 0 0,000201 kg
Geothermie 0 0,000108 TJ
Luft 0 51,9 kg
Mineralien 0 2162 kg
Müll 0 0,0401 TJ
NE-Schrott 0 3,04 kg
Sekundärrohstoffe 0 1,58 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,00213 TJ
Sonne 0 0,0074 TJ
Steinkohle 0 0,232 TJ
Wasser 0 308971 kg
Wasserkraft 0 0,0135 TJ
Wind 0 0,0234 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte), KEA, KEV, KRA)

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 1 1,04 TJ
KEA-erneuerbar 0 0,108 TJ
KEA-nichterneuerbar 0 0,876 TJ
KEV-andere 1 1,04 TJ
KEV-erneuerbar 0 0,108 TJ
KEV-nichterneuerbar 0 0,875 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,000828 kg
Cd (Luft) 0,00033 kg
CH4 78,3 kg
CO 48,1 kg
CO2 59576 kg
Cr (Luft) 0,00103 kg
H2S 0,0026 kg
HCl 1,07 kg
HF 0,0997 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) 0,000994 kg
N2O 3,32 kg
NH3 6,84 kg
Ni (Luft) 0,00485 kg
NMVOC 2,73 kg
NOx 60,6 kg
PAH (Luft) 466*10-9 kg
Pb (Luft) 0,00435 kg
PCDD/F (Luft) 3,97*10-9 kg
Perfluoraethan 0,000305 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,00242 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 35,1 kg
Staub 4,74 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 62546 kg
SO2-Äquivalent 91,3 kg
TOPP-Äquivalent 83 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 94,1 kg
AOX 10,5*10-6 kg
As (Abwasser) 10,2*10-9 kg
BSB5 0,743 kg
Cd (Abwasser) 24,8*10-9 kg
Cr (Abwasser) 24,6*10-9 kg
CSB 26,4 kg
Hg (Abwasser) 12,4*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0975 kg
N 0,00309 kg
P 0,000309 kg
Pb (Abwasser) 162*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 328805 kg
Asche 0 2909 kg
Produktionsabfall 0 872 kg
REA-Reststoff 0 842 kg
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