Prozessdetails: Gas-Kessel-DE-Raffinerie-2020 (Endenergie)

1.1 Beschreibung

Erdgas-Kessel für Prozesswärme in Raffinerien, direkte Emissionsdaten nach #1. Die Prozesseffizienz wurde auf 100% gesetzt, um direkt mit Endenergiedaten verknüpft zu werden. Die Prozessdaten sind hier ohne Hilfsstrombedarf, Waserbedarf und Materialvorleistungen gegeben, da diese beim Prozess Raffinerie einbezogen werden.

1.2 Referenzen

  1. IFEU (Institut für Energie- und Umweltforschung) 2003: Daten zum Energiebedarf und direkten Emissionen der Modellraffinerie 2000; Excel-Datei von A. Patyk (basierend auf TREMOD), Heidelberg
  2. Originaldokumentation von 'Gas-Kessel-DE-Raffinerie-2020 (Endenergie)'

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 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Prozesswärme
Auslastung 4500 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Gase
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 15 a
Leistung 10 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Wärme - Prozess

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Prozesswärme«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Erdgas-DE-IN-2020 PipelineGas-DE-2020-mix 1 TJ

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -70,4*10-12 TJ
Atomkraft 0,00101 TJ
Biomasse-Anbau 25,5*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 0,00613 kg
Biomasse-Reststoffe 0,015 kg
Biomasse-Reststoffe 0,00019 TJ
Braunkohle 0,000436 TJ
Eisen-Schrott 79,3 kg
Erdgas 1,11 TJ
Erdgas 0,132 kg
Erdöl 0,000771 TJ
Erdöl 0,0444 kg
Erze 230 kg
Fe-Schrott 934*10-9 kg
Geothermie 17,7*10-6 TJ
Luft 13,8 kg
Mineralien 495 kg
Müll 0,000229 TJ
NE-Schrott 0,00528 kg
Sekundärrohstoffe 0,00948 kg
Sekundärrohstoffe 0,00063 TJ
Sonne 36,7*10-6 TJ
Steinkohle 0,00461 TJ
Wasser 3589 kg
Wasserkraft 0,000624 TJ
Wind 0,000196 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000859 TJ
KEA-erneuerbar 0,00109 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,11 TJ
KEV-andere 0,000859 TJ
KEV-erneuerbar 0,00109 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,11 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 16,6*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 10,2*10-6 kg
CH4 1,31 113 kg
CO 17,3 33,6 kg
CO2 55913 60903 kg
Cr (Luft) k.A. 79,1*10-6 kg
H2S 0 0,000745 kg
HCl 0 0,00863 kg
HF 0 0,000643 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) 63*10-6 85,6*10-6 kg
N2O 1,51 1,71 kg
NH3 0 0,00587 kg
Ni (Luft) k.A. 72,5*10-6 kg
NMVOC 1,4 4,03 kg
NOx 44,1 68,6 kg
PAH (Luft) 1*10-6 1*10-6 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000508 kg
PCDD/F (Luft) 28*10-9 28,8*10-9 kg
Perfluoraethan 0 1,24*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 9,76*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0,401 1,08 kg
Staub 0,112 1,09 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 56395 64236 kg
SO2-Äquivalent 31,1 48,9 kg
TOPP-Äquivalent 57,1 93 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,0766 kg
AOX 1,87*10-6 kg
As (Abwasser) 23,5*10-12 kg
BSB5 0,182 kg
Cd (Abwasser) 57,3*10-12 kg
Cr (Abwasser) 56,7*10-12 kg
CSB 6,5 kg
Hg (Abwasser) 28,6*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000443 kg
N 60,9*10-6 kg
P 1,89*10-6 kg
Pb (Abwasser) 374*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 1434 kg
Asche 0 13,8 kg
Produktionsabfall 0 82,6 kg
REA-Reststoff 0 3,19 kg
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