Prozessdetails: Solar-PV-multi-Rahmen-mit-Rack-DE-2020

1.1 Beschreibung

PV-Anlage aus 200 multikristallinene Modulen mit 30 kWp in Deutschland, Daten nach #1, Einstrahlung mit 1.000 kWh/m2*a angesetzt (guter Standort), System inkl. Aluminium-Rahmen und Aufständerung nach DIN, Die Installation erfolgt auf einem Dach. Daten für Stahl-, Alu- und Kupferaufwand nach eigener Schätzung. Die Anlage besteht aus 20 Modulen à 165 Wp, die mit einem Winkel von 30° aufgeständert sind. Der Wechselrichter hat einen mittleren Wirkungsgrad von 96%.Je Modul sind 1,25 m² nötig, die Flächeninanspruchnahme beträgt 21,65 m². Das Gewicht beträgt pro Modul 17,4 kg, insgesamt 110 kg/kW.
Die Kosten für die Anlage wurden nach #2 angesetzt.
Der Nutzungsgrad der Module beträgt 15 %, bezogen auf die solare Einstrahlung. Hier wurde der Nutzungsgrad auf 100% gesetzt, um den Regeln der KEV-Bilanzierung zu genügen.

1.2 Referenzen

  1. Energy Centre of the Netherlands (ECN) 2005: Environmental life cycle inventory of crystalline silicon photovoltaic module production, M.J. de Wild-Schoten; E.A. Alsema (Utrecht University); Table I.
  2. DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Technische Thermodynamik)/IFEU (Institut für Energie- und Umweltforschung)/WI (Wuppertal Institut für Klima, Umwelt und Energie) 2004: Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland; Endbericht zum Forschungsvorhaben i.A. des BMU, FKZ 901 41 803, Stuttgart/Heidelberg/Wuppertal
  3. Originaldokumentation von 'Solar-PV-multi-Rahmen-mit-Rack-DE-2020'

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 Elektrizität
Auslastung 1000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 205 m²
Jahr 2020
Lebensdauer 30 a
Leistung 0,03 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Aluminium MetallAluminium-mix-DE-2020 540 kg
Kupfer MetallKupfer-DE-mix-2020 150 kg
Silizium FabrikSilizium-Modul-multi-DE-2020 3000 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2020 6000 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 -7,31*10-9 TJ
Atomkraft 0 0,0283 TJ
Biomasse-Anbau 0 0,0031 TJ
Biomasse-Anbau 0 154 kg
Biomasse-Reststoffe 0 1,81 kg
Biomasse-Reststoffe 0 0,0155 TJ
Braunkohle 0 0,0233 TJ
Eisen-Schrott 0 699 kg
Erdgas 0 0,179 TJ
Erdgas 0 116 kg
Erdöl 0 0,0221 TJ
Erdöl 0 423 kg
Erze 0 3993 kg
Fe-Schrott 0 91,1*10-6 kg
Geothermie 0 0,000218 TJ
Luft 0 381 kg
Mineralien 0 2759 kg
Müll 0 0,00531 TJ
NE-Schrott 0 61,4 kg
Sekundärrohstoffe 0 190 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,00824 TJ
Sonne 1 1 TJ
Steinkohle 0 0,0785 TJ
Wasser 0 161347 kg
Wasserkraft 0 0,00974 TJ
Wind 0 0,0111 TJ

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

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 0,0136 TJ
KEA-erneuerbar 1 1,04 TJ
KEA-nichterneuerbar 0 0,353 TJ
KEV-andere 0 0,0136 TJ
KEV-erneuerbar 1 1,04 TJ
KEV-nichterneuerbar 0 0,331 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,000226 kg
Cd (Luft) 0,000162 kg
CH4 64,8 kg
CO 593 kg
CO2 22550 kg
Cr (Luft) 0,000841 kg
H2S 0,0132 kg
HCl 0,339 kg
HF 0,303 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) 0,000288 kg
N2O 0,869 kg
NH3 0,655 kg
Ni (Luft) 0,00159 kg
NMVOC 2,46 kg
NOx 36,6 kg
PAH (Luft) 75,4*10-9 kg
Pb (Luft) 0,0526 kg
PCDD/F (Luft) 7,71*10-9 kg
Perfluoraethan 0,0208 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,163 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 27,8 kg
Staub 16,7 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 25885 kg
SO2-Äquivalent 55,3 kg
TOPP-Äquivalent 113 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 124 kg
AOX 23,9*10-6 kg
As (Abwasser) 2,53*10-9 kg
BSB5 2,83 kg
Cd (Abwasser) 6,18*10-9 kg
Cr (Abwasser) 6,11*10-9 kg
CSB 97,7 kg
Hg (Abwasser) 3,09*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0107 kg
N 0,00511 kg
P 0,000167 kg
Pb (Abwasser) 40,3*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 48432 kg
Asche 0 469 kg
Produktionsabfall 0 3075 kg
REA-Reststoff 0 105 kg
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