Prozessdetails: AufbereitungBiogas-Einspeisung-2Kultur-gross-DE-2020

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-2Kultur-gross-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 UBA/BMU Bio-global 2010
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2020

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 2020
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-2Kultur-DE-2020 1 TJ
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2020 0,031 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 -17,2*10-9 TJ
Atomkraft 0,0205 TJ
Biomasse-Anbau 0,663 kg
Biomasse-Anbau 1,5 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,0166 TJ
Biomasse-Reststoffe 1,85 kg
Braunkohle 0,0197 TJ
Eisen-Schrott 25,4 kg
Erdgas 0,0213 TJ
Erdgas 3,44 kg
Erdöl 0,0739 TJ
Erdöl 9,22 kg
Erze 83,9 kg
Fe-Schrott 0,000165 kg
Geothermie 0,00017 TJ
Luft 6,41 kg
Mineralien 3824 kg
Müll 0,00382 TJ
NE-Schrott 0,662 kg
Sekundärrohstoffe 1,25 kg
Sekundärrohstoffe 0,000171 TJ
Sonne 0,0041 TJ
Steinkohle 0,0216 TJ
Wasser 77241 kg
Wasserkraft 0,00227 TJ
Wind 0,0111 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00399 TJ
KEA-erneuerbar 1,53 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,158 TJ
KEV-andere 0,00399 TJ
KEV-erneuerbar 1,53 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,157 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 91,7*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 0,000132 kg
CH4 9,17 72,8 kg
CO 0 17,5 kg
CO2 0 11131 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000141 kg
H2S 0 0,000666 kg
HCl 0 0,111 kg
HF 0 0,0116 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. 94,3*10-6 kg
N2O 0 21,5 kg
NH3 0 15,4 kg
Ni (Luft) k.A. 0,00218 kg
NMVOC 0 1,57 kg
NOx 0 69,5 kg
PAH (Luft) k.A. 160*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000651 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 517*10-12 kg
Perfluoraethan 0 0,000166 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,0013 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 5,18 kg
Staub 0 4,77 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 229 19378 kg
SO2-Äquivalent 0 82,7 kg
TOPP-Äquivalent 0,128 89,3 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 13,9 kg
AOX 16,4*10-6 kg
As (Abwasser) 2,51*10-9 kg
BSB5 0,18 kg
Cd (Abwasser) 6,13*10-9 kg
Cr (Abwasser) 6,06*10-9 kg
CSB 6,3 kg
Hg (Abwasser) 3,06*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00755 kg
N 0,0126 kg
P 0,000296 kg
Pb (Abwasser) 40*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 29060 kg
Asche 0 297 kg
Klärschlamm 0 1,09 kg
Produktionsabfall 0 162 kg
REA-Reststoff 0 72,3 kg
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