Prozessdetails: Gas-Kessel-DE-2010 (Endenergie)

1.1 Beschreibung

Erdgas-Kessel in für Prozesswärme in Deutschland nach #1, aktualisiert mit #2, hier ohne Hilfsenergie- und Materialvorleistungen, da Kessel als Hilfsenergieprozess in industriellen Anlagen eingesetzt wird. Prozess hier mit 100% Nutzungsgrad angesetzt zur direkten Verrechnung mit Brennstoffeinsatz, d.h. endenergiebezogen !

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. IVD (Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen, Universität Stuttgart) 2008: Effiziente Bereitstellung aktueller Emissionsdaten für die Luftreinhaltung; Struschka M u.a.; i.A. des UBA; Reihe Texte 44/08; Dessau http://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/3677.pdf
  3. Originaldokumentation von 'Gas-Kessel-DE-2010 (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 IINAS
Projekte -
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Prozesswärme
Auslastung 4500 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Gase
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2010
Lebensdauer 15 a
Leistung 100 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-2010 PipelineGas-DE-2010-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 -70,6*10-12 TJ
Atomkraft 0,00133 TJ
Biomasse-Anbau 51,8*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 0,00201 kg
Biomasse-Reststoffe 0,0288 kg
Biomasse-Reststoffe 97*10-6 TJ
Braunkohle 0,000648 TJ
Eisen-Schrott 91,2 kg
Erdgas 1,11 TJ
Erdgas 0,114 kg
Erdöl 0,0178 kg
Erdöl 0,000808 TJ
Erze 215 kg
Fe-Schrott 713*10-9 kg
Geothermie 987*10-9 TJ
Luft 13,5 kg
Mineralien 525 kg
Müll 0,000334 TJ
NE-Schrott 0,00286 kg
Sekundärrohstoffe 0,00538 kg
Sekundärrohstoffe 0,000589 TJ
Sonne 12,7*10-6 TJ
Steinkohle 0,00503 TJ
Wasser 3712 kg
Wasserkraft 0,000628 TJ
Wind 69,8*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000922 TJ
KEA-erneuerbar 0,00086 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,12 TJ
KEV-andere 0,000922 TJ
KEV-erneuerbar 0,00086 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,12 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 17,3*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 9,82*10-6 kg
CH4 0,279 123 kg
CO 14 30,8 kg
CO2 55872 61305 kg
Cr (Luft) k.A. 77,5*10-6 kg
H2S 0 0,000911 kg
HCl 0 0,105 kg
HF 0 0,00856 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. 26,5*10-6 kg
N2O 1,01 1,23 kg
NH3 0 0,0122 kg
Ni (Luft) k.A. 74,1*10-6 kg
NMVOC 0,699 3,7 kg
NOx 25,1 51,9 kg
PAH (Luft) k.A. 1,59*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00048 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 763*10-12 kg
Perfluoraethan 0 753*10-9 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 5,98*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0,406 1,88 kg
Staub 0,0279 1,2 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 56178 64755 kg
SO2-Äquivalent 17,9 38,2 kg
TOPP-Äquivalent 32,9 72,2 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,155 kg
AOX 1,74*10-6 kg
As (Abwasser) 18,5*10-12 kg
BSB5 0,17 kg
Cd (Abwasser) 45,2*10-12 kg
Cr (Abwasser) 44,7*10-12 kg
CSB 6,04 kg
Hg (Abwasser) 22,6*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000562 kg
N 61,8*10-6 kg
P 1,48*10-6 kg
Pb (Abwasser) 295*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 1749 kg
Asche 0 20,2 kg
Produktionsabfall 0 79,5 kg
REA-Reststoff 0 2,68 kg
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