Prozessdetails: Solar-PV-CdTe-DE-2010

1.1 Beschreibung

CdTe PV-Modul mit 100 Wp in Deutschland, Daten nach #1 Auslastung mit 900 h/a angesetzt, System mit Aluminium-Rahmen und Dachhalterung. Nutzungsgrad des Systems bezogen auf Einstrahlung ist 11,3%, jedoch definitorisch auf 100% gesetzt wg. KEV-Berechnung

1.2 Referenzen

  1. Mariska de Wild-Scholten 2012: Life Cycle Assessment of Photovoltaic Systems; report for the BMU-Forschungsvorhaben “Aktualisierung von Ökobilanzen für Erneuerbare Energien im Bereich Treibhausgase und Luftschadstoffe” (Förderkennzeichen 0325188)
  2. Originaldokumentation von 'Solar-PV-CdTe-DE-2010'

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 900 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 1 m²
Jahr 2010
Lebensdauer 30 a
Leistung 0,000113 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Aluminium MetallAluminium-mix-DE-2010 1,5 kg
Kupfer MetallKupfer-DE-mix-2010 0,4 kg
PV-Modul FabrikCdTe-Modul-DE-2010 8 kg
Stahl-Blech MetallStahl-Blech-verzinkt-DE-2010 2 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Abwärme 0 -575*10-12 TJ
Atomkraft 0 0,0101 TJ
Biomasse-Anbau 0 0,000973 TJ
Biomasse-Anbau 0 0,0384 kg
Biomasse-Reststoffe 0 46,1 kg
Biomasse-Reststoffe 0 0,00105 TJ
Braunkohle 0 0,00769 TJ
Eisen-Schrott 0 92 kg
Erdgas 0 0,0168 TJ
Erdgas 0 1,53 kg
Erdöl 0 82,9 kg
Erdöl 0 0,00616 TJ
Erze 0 891 kg
Fe-Schrott 0 8,02*10-6 kg
Geothermie 0 4,75*10-6 TJ
Luft 0 37 kg
Mineralien 0 1462 kg
Müll 0 0,00149 TJ
NE-Schrott 0 40,9 kg
Sekundärrohstoffe 0 53,3 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,000712 TJ
Sonne 1 1 TJ
Steinkohle 0 0,017 TJ
Wasser 0 63613 kg
Wasserkraft 0 0,00313 TJ
Wind 0 0,000737 TJ

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

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 0,0022 TJ
KEA-erneuerbar 1 1,01 TJ
KEA-nichterneuerbar 0 0,0612 TJ
KEV-andere 0 0,0022 TJ
KEV-erneuerbar 1 1,01 TJ
KEV-nichterneuerbar 0 0,0578 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 43,2*10-6 kg
Cd (Luft) 34,9*10-6 kg
CH4 12,8 kg
CO 30,9 kg
CO2 4597 kg
Cr (Luft) 0,000104 kg
H2S 90,3*10-6 kg
HCl 0,296 kg
HF 0,14 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) 54,6*10-6 kg
N2O 0,212 kg
NH3 0,216 kg
Ni (Luft) 0,000344 kg
NMVOC 0,855 kg
NOx 10,2 kg
PAH (Luft) 23,9*10-9 kg
Pb (Luft) 0,000572 kg
PCDD/F (Luft) 812*10-12 kg
Perfluoraethan 0,00736 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,0582 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 11,8 kg
Staub 5,75 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 5500 kg
SO2-Äquivalent 19,8 kg
TOPP-Äquivalent 16,9 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 149 kg
AOX 3,05*10-6 kg
As (Abwasser) 320*10-12 kg
BSB5 0,324 kg
Cd (Abwasser) 38,7*10-6 kg
Cr (Abwasser) 773*10-12 kg
CSB 10,4 kg
Hg (Abwasser) 391*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00382 kg
N 0,00109 kg
P 26,6*10-6 kg
Pb (Abwasser) 5,09*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 15267 kg
Asche 0 123 kg
Produktionsabfall 0 1348 kg
REA-Reststoff 0 28,3 kg
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