Prozessdetails: Braunkohle-KW-DT-DE-2005-rheinisch (Endenergie)

1.1 Beschreibung

Rohbraunkohle-Kraftwerk (KW) mit Dampfturbine (DT), nasser REA und NOx-Primärmassnahmen, westdeutsche Rohbraunkohle im rheinischen Revier. Anlage mit Nass/Rückkühlung über Kühlturm (Wasserbedarf nach eigener Schätzung). Technische Daten und Kosten nach #1, Schwermetallemissionen und Dioxine/Furane nach #2, Effizienz nach #3. Emissionsdaten für Treibhausgase sowie Luftschadstoffe wurden nach #4 für das Jahr 2005 übernommen. Achtung: Die Effizienz ist hier mit 100% angesetzt, um die direkte Nutzung von brennstoffinputbezogenen Daten zu erlauben (Endenergie)!

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. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 2001: Nachhaltiger Umgang mit Verpackung - eine Vision für das DSD im Jahre 2020, Wollny, V.; Dehoust, G.; Dopfer, J.; Gebers, B.; Hochfeld, C.; Stahl, H.; Cames M.; Matthes F.; Darmstadt/Berlin
  3. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.)/IZES (Institut für ZukunftsEnergieSysteme) 2007: Umwelteffekte der Strom- und Wärmebereitstellung sowie Kraftstoffnutzung: Zeitreihen von 1990 bis 2004 - Schlussfassung des Endberichts; i.A. des ZSW für die AGEEStat, Darmstadt (siehe www.gemis.de)
  4. Umweltbundesamt (UBA): Zentrales System Emissionen (ZSE), Datenbankauszug Stand April 2007, Berlin/Dessau
  5. Originaldokumentation von 'Braunkohle-KW-DT-DE-2005-rheinisch (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 Öko-Institut
Projekte -
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug - direkte Emission der Anlage
Zeitbezug 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 6000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Kohle
Flächeninanspruchnahme 140000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 30 a
Leistung 600 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Braunkohle-DE-roh-rheinisch-2005 Xtra-TagebauBraunkohle-DE-rheinisch-2005 1 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2005 39000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2005 150000000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Elektrizität 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -81,8*10-12 TJ
Atomkraft 0,000259 TJ
Biomasse-Anbau -83,4*10-6 kg
Biomasse-Anbau -3,73*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe -0,00208 kg
Biomasse-Reststoffe 12,6*10-6 TJ
Braunkohle 1,03 TJ
Eisen-Schrott 46,7 kg
Erdgas 43,6*10-6 TJ
Erdgas 0,0557 kg
Erdöl 0,00103 kg
Erdöl 0,000614 TJ
Erze 107 kg
Fe-Schrott 557*10-9 kg
Geothermie -10,4*10-9 TJ
Luft 6,81 kg
Mineralien 1370 kg
Müll 18*10-6 TJ
NE-Schrott 0,000945 kg
Sekundärrohstoffe 0,00237 kg
Sekundärrohstoffe 0,000295 TJ
Sonne -521*10-9 TJ
Steinkohle 0,00234 TJ
Wasser 697453 kg
Wasserkraft 27,8*10-6 TJ
Wind 7,72*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000313 TJ
KEA-erneuerbar 43,9*10-6 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,04 TJ
KEV-andere 0,000313 TJ
KEV-erneuerbar 43,9*10-6 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,04 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,0015 0,00153 kg
Cd (Luft) 0,00025 0,000258 kg
CH4 1,51 3,79 kg
CO 56,9 61,6 kg
CO2 114094 118346 kg
Cr (Luft) 0,0013 0,00136 kg
H2S 0 449*10-9 kg
HCl 3,01 3,11 kg
HF 0,308 0,319 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) 0,00025 0,000266 kg
N2O 3,6 3,73 kg
NH3 0,75 0,774 kg
Ni (Luft) 0,0015 0,00156 kg
NMVOC 1,3 1,38 kg
NOx 75,3 78,9 kg
PAH (Luft) k.A. 894*10-12 kg
Pb (Luft) 0,0015 0,00176 kg
PCDD/F (Luft) 1,1*10-9 1,5*10-9 kg
Perfluoraethan 0 392*10-9 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 3,12*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 42,6 44,3 kg
Staub 2,3 2,68 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 115206 119553 kg
SO2-Äquivalent 99,5 104 kg
TOPP-Äquivalent 99,4 104 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,00909 kg
AOX 932*10-9 kg
As (Abwasser) 1,73*10-12 kg
BSB5 0,0847 kg
Cd (Abwasser) 4,23*10-12 kg
Cr (Abwasser) 4,18*10-12 kg
CSB 3,02 kg
Hg (Abwasser) 2,12*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 95,3*10-6 kg
N 81*10-6 kg
P 1,35*10-6 kg
Pb (Abwasser) 27,6*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 1174416 kg
Asche 4841 5002 kg
Produktionsabfall 0 39,4 kg
REA-Reststoff 1234 1275 kg
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