Prozessdetails: FabrikBio-SNG-H2-Wind-P2G-DE-2030-onshore

1.1 Beschreibung

Methanisierung von H2 aus Windstrom inkl. Gasnetzeinspeisung; Daten nach #1 + #2; CO2-Input wird nicht extra bilanziert, da aus biogenen Quellen angenommen!

1.2 Referenzen

  1. ÖKO (Öko-Institut) in Kooperation mit IINAS (Internationales Institut für Nachhaltigkeitsanalyen und -strategien) 2012: Energie- und Klimabilanz von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten im Vergleich zu anderen Energiequellen; Studie für team ewen; Darmstadt http://dialog-erdgasundfrac.de/sites/dialog-erdgasundfrac.de/files/OEKO_IINAS-Fracking-Energie-Klimabilanz.pdf
  2. Originaldokumentation von 'FabrikBio-SNG-H2-Wind-P2G-DE-2030-onshore'

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 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Bio-SNG
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Sonstige
Flächeninanspruchnahme 50000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 20 a
Leistung 50 MW
Nutzungsgrad 90 %
Produkt Brennstoffe-Bio-Gase

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Bio-SNG«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität El-KW-Park-DE-2030 0,05 TJ
H2 (energetisch) PipelineGH2-DE-2030 (P2G)-onshore 1,11 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Beton Steine-ErdenBeton-DE-2030 5000000 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2030 250000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Bio-SNG 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Bio-SNG«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -357*10-9 TJ
Atomkraft 0,00218 TJ
Biomasse-Anbau 19,9 kg
Biomasse-Anbau 0,00365 TJ
Biomasse-Reststoffe 8,21 kg
Biomasse-Reststoffe 0,0132 TJ
Braunkohle 0,00955 TJ
Eisen-Schrott 1062 kg
Erdgas 0,0223 TJ
Erdgas 2,94 kg
Erdöl 189 kg
Erdöl 0,00887 TJ
Erze 2838 kg
Fe-Schrott 0,00936 kg
Geothermie 0,000596 TJ
Luft 212 kg
Mineralien 7074 kg
Müll 0,00389 TJ
NE-Schrott 33,5 kg
Sekundärrohstoffe 1,93 kg
Sekundärrohstoffe 0,00745 TJ
Sonne 0,00683 TJ
Steinkohle 0,053 TJ
Wasser 50946 kg
Wasserkraft 0,00318 TJ
Wind 1,61 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,0113 TJ
KEA-erneuerbar 1,63 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,104 TJ
KEV-andere 0,0113 TJ
KEV-erneuerbar 1,63 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0959 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,000203 kg
Cd (Luft) 0,00015 kg
CH4 19,6 kg
CO 75,4 kg
CO2 8316 kg
Cr (Luft) 0,000988 kg
H2S 0,000684 kg
HCl 0,0977 kg
HF 0,0252 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) 0,000333 kg
N2O 0,447 kg
NH3 0,118 kg
Ni (Luft) 0,000866 kg
NMVOC 0,75 kg
NOx 14,9 kg
PAH (Luft) 20,4*10-9 kg
Pb (Luft) 0,00623 kg
PCDD/F (Luft) 9,53*10-9 kg
Perfluoraethan 0,0014 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,0109 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 8,44 kg
Staub 5,78 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 9036 kg
SO2-Äquivalent 19,2 kg
TOPP-Äquivalent 27,5 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 7,39 kg
AOX 22,2*10-6 kg
As (Abwasser) 2,51*10-9 kg
BSB5 2,27 kg
Cd (Abwasser) 6,12*10-9 kg
Cr (Abwasser) 6,06*10-9 kg
CSB 79,2 kg
Hg (Abwasser) 3,06*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000863 kg
N 0,00099 kg
P 0,0138 kg
Pb (Abwasser) 39,9*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 24501 kg
Asche 0 264 kg
Produktionsabfall 0 2046 kg
REA-Reststoff 0 44,2 kg
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