Prozessdetails: FermenterBiogas-Gras-Silage-0LUC-DE-2005

1.1 Beschreibung

Erzeugung von Biogas in Fermenter; Input: Gülle; Daten nach #1 + #2; CH4-Emission Biogasanlage = 1%

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. Originaldokumentation von 'FermenterBiogas-Gras-Silage-0LUC-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 WBGU-Bio ÖKO 2008
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Biogas-zentral
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
Flächeninanspruchnahme 4550 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 15 a
Leistung 1,3 MW
Nutzungsgrad 65 %
Produkt Brennstoffe-Bio-Gase

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Biogas-zentral«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität El-KW-Park-DE-2005 0,028 TJ
Grasschnitt-DE-2005 AnbauGras-Silage (Acker)-0LUC-DE-2005 1,54 TJ
Warmwasser Wärme-Prozess-Biogas-Fermenter (BHKW)-2000 0,1 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Beton Steine-ErdenBeton-DE-2005 1901718 kg
PVC-Granulat Chem-OrgPVC-mix-DE-2005 3052 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2005 6171 kg
Steinwolle Steine-ErdenSteinwolle-DE-2005 3282 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit Lkw-Diesel-DE-2005 16367 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Biogas-zentral 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Biogas-zentral«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -7,42*10-9 TJ
Atomkraft 0,0245 TJ
Biomasse-Anbau 0,0095 kg
Biomasse-Anbau 1,54 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,00302 TJ
Biomasse-Reststoffe 1102 kg
Braunkohle 0,0211 TJ
Eisen-Schrott 28,5 kg
Erdgas 0,0497 TJ
Erdgas 1,36 kg
Erdöl 15,1 kg
Erdöl 0,0341 TJ
Erze 93,4 kg
Fe-Schrott 51,7*10-6 kg
Geothermie 79,9*10-9 TJ
Luft 5,17 kg
Mineralien 4277 kg
Müll 0,0021 TJ
NE-Schrott 0,484 kg
Sekundärrohstoffe 2,67 kg
Sekundärrohstoffe 0,000185 TJ
Sonne 59,7*10-6 TJ
Steinkohle 0,0231 TJ
Wasser 31961 kg
Wasserkraft 0,0015 TJ
Wind 0,00133 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00229 TJ
KEA-erneuerbar 1,54 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,153 TJ
KEV-andere 0,00229 TJ
KEV-erneuerbar 1,54 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,152 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0 92,5*10-6 kg
Cd (Luft) 0 55,2*10-6 kg
CH4 133 149 kg
CO 0 11,4 kg
CO2 0 10151 kg
Cr (Luft) 0 95,8*10-6 kg
H2S 0 0,000147 kg
HCl 0 0,437 kg
HF 0 0,0273 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 76,3*10-6 kg
N2O 0 74,3 kg
NH3 0 389 kg
Ni (Luft) 0 0,00128 kg
NMVOC 0 1,95 kg
NOx 0 71,6 kg
PAH (Luft) 0 764*10-9 kg
Pb (Luft) 0 0,00043 kg
PCDD/F (Luft) 0 1,68*10-9 kg
Perfluoraethan 0 0,000306 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00243 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 10,6 kg
Staub 0 3,83 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 3333 36041 kg
SO2-Äquivalent 0 793 kg
TOPP-Äquivalent 1,87 92,7 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,308 kg
AOX 7,82*10-6 kg
As (Abwasser) 464*10-12 kg
BSB5 0,0608 kg
Cd (Abwasser) 1,13*10-9 kg
Cr (Abwasser) 1,12*10-9 kg
CSB 2,09 kg
Hg (Abwasser) 566*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00899 kg
N 0,00582 kg
P 99,1*10-6 kg
Pb (Abwasser) 7,39*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 30171 kg
Asche 0 247 kg
Produktionsabfall 0 38,1 kg
REA-Reststoff 0 62,6 kg
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