Prozessdetails: Xtra-TiefbauSteinkohle-ZA-2005

1.1 Beschreibung

Steinkohleförderung im Tiefbau in Südafrika, geschätzt nach #1, Energiebedarf und CH4-Emissionen nach #3, Angaben für feste Reststoffe (Abraum) und Wasserbedarf (Sümpfungswasser) beruhen auf Schätzung nach #2: 0,5 m3 Wasser und 1 m3 Abraum je t Förderung. Sprengen (ANFO) mit 0,265 kg/MWh (Hu) herausgenommen !

1.2 Referenzen

  1. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 1994: 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
  2. ESU (Gruppe Energie-Stoffe-Umwelt ETH Zürich)/PSI (Paul-Scherrer-Institut)/BEW (Bundesamt für Energiewirtschaft) 1996: Ökoinventare von Energiesystemen, R. Frischknecht u.a., /PSE/BEW, Zürich (3. Auflage mit CDROM)
  3. Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) 1999: Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe - Teilstudie Steinkohle, Hannover
  4. Originaldokumentation von 'Xtra-TiefbauSteinkohle-ZA-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 GEMIS-Stammdaten
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung nein
Ortsbezug Südafrika
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Steinkohle-ZA-export
Auslastung 7000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 100000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 25 a
Leistung 2000 MW
Nutzungsgrad 96,5 %
Produkt Brennstoffe-fossil-Kohle

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Steinkohle-ZA-export«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Kohle-KW-DT-ZA-2005 0,00259 TJ
mechanische Energie Dieselmotor-ZA-2005 0,000746 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 20000 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2005 14512200 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2005 14512195 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Steinkohle-ZA-export 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Steinkohle-ZA-export«.

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Abwärme 0 -3,48*10-12 TJ
Atomkraft 0 18,1*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 0 -17,9*10-6 kg
Biomasse-Anbau 0 -514*10-9 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 -0,000287 kg
Biomasse-Reststoffe 0 146*10-9 TJ
Braunkohle 0 18,2*10-6 TJ
Eisen-Schrott 0 6,22 kg
Erdgas 0 -5,7*10-6 TJ
Erdgas 0 0,00357 kg
Erdöl 0 0,00226 TJ
Erdöl 0 -57*10-6 kg
Erze 0 14,5 kg
Fe-Schrott 0 25,5*10-9 kg
Geothermie 0 -1,55*10-9 TJ
Luft 0 0,915 kg
Mineralien 0 28,4 kg
Müll 0 50,3*10-9 TJ
NE-Schrott 0 1,1*10-6 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,000134 kg
Sekundärrohstoffe 0 39,7*10-6 TJ
Sonne 0 -112*10-9 TJ
Steinkohle 1 1,01 TJ
Wasser 0 21886 kg
Wasserkraft 0 3,08*10-6 TJ
Wind 0 -115*10-9 TJ

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

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 39,8*10-6 TJ
KEA-erneuerbar 0 2,49*10-6 TJ
KEA-nichterneuerbar 1 1,01 TJ
KEV-andere 0 39,8*10-6 TJ
KEV-erneuerbar 0 2,49*10-6 TJ
KEV-nichterneuerbar 1 1,01 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 1,08*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 627*10-9 kg
CH4 381 385 kg
CO 0 1,22 kg
CO2 0 987 kg
Cr (Luft) k.A. 5,15*10-6 kg
H2S 0 -24,1*10-9 kg
HCl 0 0,316 kg
HF 0 0,0323 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) k.A. 1,7*10-6 kg
N2O 0 0,0461 kg
NH3 0 -0,000107 kg
Ni (Luft) k.A. 4,5*10-6 kg
NMVOC 0 0,104 kg
NOx 0 5,83 kg
PAH (Luft) k.A. 33,4*10-12 kg
Pb (Luft) k.A. 32,1*10-6 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 51,5*10-12 kg
Perfluoraethan 0 17*10-9 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 136*10-9 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 5,24 kg
Staub 0 2,72 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 9526 10616 kg
SO2-Äquivalent 0 9,63 kg
TOPP-Äquivalent 5,33 12,7 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,00142 kg
AOX 118*10-9 kg
As (Abwasser) -82,6*10-15 kg
BSB5 0,0114 kg
Cd (Abwasser) -202*10-15 kg
Cr (Abwasser) -200*10-15 kg
CSB 0,407 kg
Hg (Abwasser) -101*10-15 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 8,09*10-6 kg
N 4,22*10-6 kg
P 63*10-9 kg
Pb (Abwasser) -1,32*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 81000 81794 kg
Asche 0 38,9 kg
Produktionsabfall 0 5,3 kg
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