Prozessdetails: RaffinerieBenzin-DE-2005

1.1 Beschreibung

deutsche Modell-Raffinerie für bleifreies Benzin, Daten für Effizienz, direkte Emissionen, Reststoffe und Wasser- sowie Hilfsstoffbedarfe nach #1, Materialvorleistungen zum Bau nach #2. Die Allokation des Energiebedarfs auf den Prozessoutput nach #1 verwendet eine Modellrechung für eine typische deutsche Raffinerie im Jahr 2000. Beim Energiebedarf der Modell-Raffinerie wurde abweichend von #1 die Energiebedarfe für schweres Heizöl und Petrolkoks sowie für Flüssig- und Raffineriegas zusammengefasst, der Bezug von Fernwärme dem Erdgasbedarf zugerechnet und die Eigenstromerzeugung der Raffinerie mit dem Fremdstrombezug saldiert. Die direkten Emissionen nach #1 umfassen die SO2-Emissionen aus dem Abgas derClauss-Anlage sowie diffuse Emissionen von CH4 und NMVOC der Modell-Raffinerie (aus Undichtigkeiten und Tankverlusten etc.). Der Datensatz umfasst eine Gutschrift für Koppelprodukt Schwefel auf Basis der Schwefelgewinnung im Ausland und Schiffstransport über 5000 km.

1.2 Referenzen

  1. IFEU (Institut für Energie- und Umweltforschung) 2003: Daten zum Energiebedarf und direkten Emissionen der Modellraffinerie 2000; Excel-Datei von A. Patyk (basierend auf TREMOD), Heidelberg
  2. 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
  3. Originaldokumentation von 'RaffinerieBenzin-DE-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 ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Benzin-bleifrei-DE-2005
Auslastung 7000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Öl
Flächeninanspruchnahme 500000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 20 a
Leistung 2000 MW
Nutzungsgrad 99,5 %
Produkt Brennstoffe-fossil-Öl
Verwendete Allokation Allokation durch Gutschriften

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Benzin-bleifrei-DE-2005«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verbund-HS-2005 0,0006 TJ
N2 (flüssig) Xtra-generischN2 (flüssig) 2,11 kg
NaOH Chem-anorgNaOH-mix-DE-2000 1,17 kg
NH3 Chem-AnorgAmmoniak-DE-2005 0,05 kg
Öl-roh PipelineÖl-roh-DE-mix-2005 1,01 TJ
Prozesswärme Öl-schwer-Kessel-DE-Raffinerie-2005 (Endenergie) 0,044 TJ
Prozesswärme Raffinerie-Gas-Kessel-DE-2005 (Endenergie) 0,081 TJ
Prozesswärme Gas-Kessel-DE-Raffinerie-2005 (Endenergie) 0,004 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 44000 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2005 8000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2005 10000000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Benzin-bleifrei-DE-2005 1 TJ
Gutschrift Schwefel bei Umschlag-DESchwefel-2000 72,8 kg/TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Benzin-bleifrei-DE-2005«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -257*10-9 TJ
Atomkraft 0,005 TJ
Biomasse-Anbau -8,56*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 0,000515 kg
Biomasse-Reststoffe -0,00477 kg
Biomasse-Reststoffe 0,000128 TJ
Braunkohle 0,00155 TJ
Eisen-Schrott 95,4 kg
Erdgas 0,0193 TJ
Erdgas 0,157 kg
Erdöl 1,17 TJ
Erdöl 0,0138 kg
Erze 231 kg
Fe-Schrott 0,00179 kg
Geothermie 619*10-9 TJ
Luft 16,8 kg
Mineralien 420 kg
Müll 0,000199 TJ
NE-Schrott 0,000964 kg
Sekundärrohstoffe 0,00394 kg
Sekundärrohstoffe 0,000632 TJ
Sonne 3,14*10-6 TJ
Steinkohle 0,00842 TJ
Wasser 56726 kg
Wasserkraft 0,00128 TJ
Wind 90*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000831 TJ
KEA-erneuerbar 0,00149 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,2 TJ
KEV-andere 0,000831 TJ
KEV-erneuerbar 0,00149 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,2 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 0,000957 kg
Cd (Luft) k.A. 0,00235 kg
CH4 0,24 25,7 kg
CO 0 14 kg
CO2 0 15135 kg
Cr (Luft) k.A. 0,00125 kg
H2S 0 18,6*10-6 kg
HCl 0 0,378 kg
HF 0 0,0304 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. 0,00016 kg
N2O 0 0,443 kg
NH3 0 -0,00035 kg
Ni (Luft) k.A. 0,0469 kg
NMVOC 7,76 21,3 kg
NOx 0 31,6 kg
PAH (Luft) k.A. 3,67*10-6 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00462 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 4,7*10-9 kg
Perfluoraethan 0 518*10-9 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 4,12*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 2,06 54,5 kg
Staub 0 4,24 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 6 15910 kg
SO2-Äquivalent 2,06 76,9 kg
TOPP-Äquivalent 7,76 61,8 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung direkt inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 4 4,52 kg
AOX 0,00022 0,000251 kg
As (Abwasser) k.A. 27*10-12 kg
BSB5 0,0362 0,223 kg
Cd (Abwasser) k.A. 65,9*10-12 kg
Cr (Abwasser) k.A. 65,2*10-12 kg
CSB 0,242 6,76 kg
Hg (Abwasser) k.A. 32,9*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) k.A. 0,00214 kg
N 0,176 0,2 kg
P 0,003 0,0034 kg
Pb (Abwasser) k.A. 430*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 3250 kg
Asche 0 54,7 kg
Klärschlamm 14,4 16,7 kg
Produktionsabfall 48 138 kg
REA-Reststoff 0 4,8 kg
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