Prozessdetails: NetzNahwärme-DE-2005-MFH/en

1.1 Beschreibung

Nahwärmeleitungen für Modellgebiet "MFH" nach #1, Materialaufwand für Gesamtnetz berechnet nach #2. Der Wärmebedarf der Nahwärmenetze ergibt sich aus den folgenden Basisdaten zum Wärmebedarf der Gebäude:
EFH / RH MFH MFH MFH
Wärmebedarf 65 55 55 55 kWh/m2/a
Anzahl WE 1 13 17 43
Fläche je WE 150 85 85 85 m2
Anzahl Pers 3,5 2,5 2,5 2,5
Wärmebedarf Hzg 9.750 60.775 79.475 201.025 kWh / a
Wärmebedarf WW 2.971 2.122 2.122 2.122 kWh / a
Wärmebedarf ges. 12.721 62.897 81.597 203.147 kWh / a
Vbh nach VDI 2.000 2.000 2.000 2.000 h/a
Anschlußwert 5 30 40 101 kW

Vollbenutzungsstunden (Vbh) nur für Heizung (ohne Warmwasser)

Nebenrechnung Warmwasser
40 ltr/Pers/d
14,6 m3/Pers/a
60 °C
849 kWh/Pers/a

spezifische Leitungsverluste W/m 20
Netzverluste MWh / a 82
Netzverluste prozentual % 8,8 %
Nutzungsgrad % 91,2 %

Materialaufwand für Nahwärmeleitungen, mit Netzlängen des Modellgebiets MFH gewichtet:
Leitungslängen:
KMR DN 80 60
DN 65 90
PEX DN 40 160
DN 32 160
gesamt m 470

Hilfsenergiebedarf (Strom) für Pumpen abgeschätzt mit 1,5 % des Outputs.

1.2 Referenzen

  1. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 1995: Handbuch Nahwärme im Neubau, J. Witt u.a., Eigenvelag, Freiburg
  2. Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energienutzung (IER) 1999: Energetische Nutzung hydrothermaler Erdwärmevorkommen in Deutschland - Eine energiewritschaftliche Analyse, M. Kaiser, Band 59, Stuttgart
  3. Originaldokumentation von 'NetzNahwärme-DE-2005-MFH/en'

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 Warmwasser
Auslastung 2500 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Wärme - Heizen
Flächeninanspruchnahme 235 m²
Jahr 2005
Länge 0,47 km
Lebensdauer 25 a
Leistung 0,4 MW
Produkt Wärme - Heizen
Verlust 2128 %/100 km

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Warmwasser«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-MS-2005 0,00644 TJ
Warmwasser Wärme-Nah-mix-DE-2005-MFH/en 1 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
HDPE-Granulat Chem-OrgHDPE-DE-2005 485 kg
PUR-Hartschaum KunststoffPUR-Hartschaum-DE-2005 574 kg
Sand Xtra-AbbauSand-DE-2005 172500 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2005 1772 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Sand mit Lkw-Diesel-DE-2005 0,0235 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Warmwasser 1 TJ
Zum Seitenanfang

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Warmwasser«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -380*10-12 TJ
Atomkraft 0,00928 TJ
Biomasse-Anbau 0,00319 kg
Biomasse-Anbau -7,47*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe -0,00431 kg
Biomasse-Reststoffe 0,000733 TJ
Braunkohle 0,00773 TJ
Eisen-Schrott 90,5 kg
Erdgas 0,962 TJ
Erdgas 2,5 kg
Erdöl 17,5 kg
Erdöl 0,00196 TJ
Erze 215 kg
Fe-Schrott 2,65*10-6 kg
Geothermie 2,7*10-9 TJ
Luft 13,8 kg
Mineralien 2589 kg
Müll 0,000989 TJ
NE-Schrott 0,0285 kg
Sekundärrohstoffe 0,0438 kg
Sekundärrohstoffe 0,000567 TJ
Sonne 20*10-6 TJ
Steinkohle 0,0108 TJ
Wasser 12677 kg
Wasserkraft 0,000918 TJ
Wind 0,000486 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 42,8*10-6 kg
Cd (Luft) 16*10-6 kg
CH4 252 kg
CO 54,4 kg
CO2 54342 kg
Cr (Luft) 96,1*10-6 kg
H2S 0,00203 kg
HCl 0,169 kg
HF 0,011 kg
HFC-125 0 kg
HFC-134 0 kg
HFC-134a 0 kg
HFC-143 0 kg
HFC-143a 0 kg
HFC-152a 0 kg
HFC-227 0 kg
HFC-23 0 kg
HFC-236 0 kg
HFC-245 0 kg
HFC-32 0 kg
HFC-43-10mee 0 kg
Hg (Luft) 48,9*10-6 kg
N2O 1,49 kg
NH3 0,00678 kg
Ni (Luft) 0,000276 kg
NMVOC 15,3 kg
NOx 77,1 kg
PAH (Luft) 8,33*10-9 kg
Pb (Luft) 0,000556 kg
PCDD/F (Luft) 789*10-12 kg
Perfluoraethan 7,86*10-6 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 62,6*10-6 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 2,34 kg
Staub 2,17 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 61092 kg
SO2-Äquivalent 56,2 kg
TOPP-Äquivalent 119 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,133 kg
AOX 2,16*10-6 kg
As (Abwasser) 166*10-12 kg
BSB5 0,169 kg
Cd (Abwasser) 406*10-12 kg
Cr (Abwasser) 402*10-12 kg
CSB 6,03 kg
Hg (Abwasser) 203*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00344 kg
N 0,000395 kg
P 6,65*10-6 kg
Pb (Abwasser) 2,65*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 11571 kg
Asche 0 100 kg
Produktionsabfall 0 81,3 kg
REA-Reststoff 0 23,8 kg
Zum Seitenanfang