Prozessdetails: ReformerH2-aus-Erdgas-DE-2030 (Endenergie)

1.1 Beschreibung

Reforming von Erdgas zu H2, mit direkten CO2-Emissionen, hier für 100% Nutzungsgrad !

1.2 Referenzen

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 WBGU-Bio ÖKO 2008
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ H2-aus-Erdgas
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Gase
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 20 a
Leistung 1 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Brennstoffe-Sonstige

Funktionelle Einheit ist »1 TJ H2-aus-Erdgas«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Erdgas-DE-IN-2030 PipelineGas-DE-2030-mix 1 TJ

Outputs

Output Menge Einheit
H2-aus-Erdgas 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ H2-aus-Erdgas«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -83,3*10-12 TJ
Atomkraft 0,000961 TJ
Biomasse-Anbau 25,7*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 0,00823 kg
Biomasse-Reststoffe 0,000106 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,00194 kg
Braunkohle 0,00033 TJ
Eisen-Schrott 87,8 kg
Erdgas 1,13 TJ
Erdgas 0,129 kg
Erdöl 0,0454 kg
Erdöl 0,000957 TJ
Erze 263 kg
Fe-Schrott 1,4*10-6 kg
Geothermie 24,2*10-6 TJ
Luft 15,7 kg
Mineralien 546 kg
Müll 0,000199 TJ
NE-Schrott 0,00749 kg
Sekundärrohstoffe 0,0108 kg
Sekundärrohstoffe 0,00072 TJ
Sonne 53,3*10-6 TJ
Steinkohle 0,00493 TJ
Wasser 3796 kg
Wasserkraft 0,00069 TJ
Wind 0,000257 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000919 TJ
KEA-erneuerbar 0,00116 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,14 TJ
KEV-andere 0,000919 TJ
KEV-erneuerbar 0,00116 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,14 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 18,3*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 11,5*10-6 kg
CH4 0 123 kg
CO 0 18,8 kg
CO2 55000 60828 kg
Cr (Luft) k.A. 89,6*10-6 kg
H2S 0 0,000963 kg
HCl 0 0,00778 kg
HF 0 0,000592 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. 24,5*10-6 kg
N2O 0 0,226 kg
NH3 0 0,000847 kg
Ni (Luft) k.A. 78,7*10-6 kg
NMVOC 0 3,23 kg
NOx 0 28,7 kg
PAH (Luft) k.A. 712*10-12 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000578 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 898*10-12 kg
Perfluoraethan 0 1,46*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 11,4*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 0,856 kg
Staub 0 1,14 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 55000 63960 kg
SO2-Äquivalent 0 20,9 kg
TOPP-Äquivalent 0 42,1 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,0496 kg
AOX 2,13*10-6 kg
As (Abwasser) 18,8*10-12 kg
BSB5 0,208 kg
Cd (Abwasser) 45,9*10-12 kg
Cr (Abwasser) 45,4*10-12 kg
CSB 7,4 kg
Hg (Abwasser) 22,9*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000435 kg
N 65,6*10-6 kg
P 2,7*10-6 kg
Pb (Abwasser) 299*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 1368 kg
Asche 0 12,3 kg
Produktionsabfall 0 93,3 kg
REA-Reststoff 0 2,89 kg
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