Prozessdetails: AufbereitungBiogas-Einspeisung-Gülle-gross-DE-2030

1.1 Beschreibung

grosse Anlage (bis 500 m3/h) zur Aufbereitung von Biogas (Mix aus Druckwechsel- und PSA-Konzept) für die Einspeisung in Erdgas-Netz; Energie- und Kostendaten nach #1, künftige Entwicklung nach #2

1.2 Referenzen

  1. Bremer Energie-Institut (BEI) 2003: Untersuchung zur Aufbereitung von Biogas zur Erweiterung der Nutzungsmöglichkeiten; W. Schulz, M. Hille (Mitarbeit W. Tentscher); Gutachten i.A. der Bremer Energie-Konsens GmbH, Bremen
  2. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.)/FhI-UMSICHT (Fraunhofer-Institut für Umwelt- und Sicherheitstechnik) 2003: Zukunftstechnologien; Arbeitspapier und Excel-Datenblätter erstellt im Rahmen des Projekts "Stoffstromanalyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse", Darmstadt/Oberhausen
  3. Originaldokumentation von 'AufbereitungBiogas-Einspeisung-Gülle-gross-DE-2030'

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 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz
Auslastung 7000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
Flächeninanspruchnahme 150 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 20 a
Leistung 3 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Brennstoffe-Bio-Gase

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Biogas-zentral FermenterBiogas-Gülle-DE-2030 1 TJ
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2030 0,03 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 44444 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -5,3*10-9 TJ
Atomkraft 0,000468 TJ
Biomasse-Anbau 0,00685 TJ
Biomasse-Anbau 1,03 kg
Biomasse-Reststoffe 1,45 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,429 kg
Braunkohle 0,00966 TJ
Eisen-Schrott 26 kg
Erdgas 0,0214 TJ
Erdgas 2,93 kg
Erdöl 12,5 kg
Erdöl 0,0148 TJ
Erze 100 kg
Fe-Schrott 94,4*10-6 kg
Geothermie 0,000675 TJ
Luft 8,12 kg
Mineralien 3705 kg
Müll 0,00403 TJ
NE-Schrott 0,978 kg
Sekundärrohstoffe 2,13 kg
Sekundärrohstoffe 0,000196 TJ
Sonne 0,00778 TJ
Steinkohle 0,0138 TJ
Wasser 64477 kg
Wasserkraft 0,00262 TJ
Wind 0,0197 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00423 TJ
KEA-erneuerbar 1,48 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0607 TJ
KEV-andere 0,00423 TJ
KEV-erneuerbar 1,48 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0601 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 23,4*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 58,8*10-6 kg
CH4 8,33 47,3 kg
CO 0 9,32 kg
CO2 0 5246 kg
Cr (Luft) k.A. 86,2*10-6 kg
H2S 0 0,000776 kg
HCl 0 0,061 kg
HF 0 0,00807 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. 59,8*10-6 kg
N2O 0 0,466 kg
NH3 0 0,136 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000404 kg
NMVOC 0 1,1 kg
NOx 0 7 kg
PAH (Luft) k.A. 47,4*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000521 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 390*10-12 kg
Perfluoraethan 0 0,000279 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00217 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 2,17 kg
Staub 0 0,767 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 208 6587 kg
SO2-Äquivalent 0 7,36 kg
TOPP-Äquivalent 0,117 11,3 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 16,7 kg
AOX 3,96*10-6 kg
As (Abwasser) 2,85*10-9 kg
BSB5 0,134 kg
Cd (Abwasser) 6,96*10-9 kg
Cr (Abwasser) 6,89*10-9 kg
CSB 4,7 kg
Hg (Abwasser) 3,48*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000193 kg
N 0,00254 kg
P 0,000157 kg
Pb (Abwasser) 45,4*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 15220 kg
Asche 0 253 kg
Produktionsabfall 0 205 kg
REA-Reststoff 0 40,8 kg
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