Prozessdetails: Solar-PV-mono-Rahmen-mit-Rack-DE-2010

1.1 Beschreibung

Photovoltaikanlage aus 20 monokristallinen Solarmodulen mit 175 Wp in Deutschland, Daten aus #1. Einstrahlung mit 1.000 kWh/m2*a angenommen (guter Standort), System mit Alu-Rahmen inkl. Aufständerung nach DIN. Die Installation erfolgt auf einem Dach. Daten für Stahl-, Alu-, Kupferaufwand geschätzt. Die Anlage ist mit einem Winkel von 30° aufgeständert sind. Der Wechselrichter hat einen mittleren Wirkungsgrad von 96%. Je Modul sind 1,25 m² nötig, die Flächeninanspruchnahme beträgt 21,65 m². Das Gewicht beträgt pro Modul 17,4 kg, insgesamt 103,6 kg/kW. Alle Daten nach #1 außer Kosten nach #2.
Der Nutzungsgrad der Module beträgt 11,56 %, bezogen auf die solare Einstrahlung. Hier wurde der Nutzungsgrad auf 100% gesetzt, um den Regeln der KEV-Bilanzierung zu genügen.

1.2 Referenzen

  1. Energy Centre of the Netherlands (ECN) 2005: Environmental life cycle inventory of crystalline silicon photovoltaic module production, M.J. de Wild-Schoten; E.A. Alsema (Utrecht University); Table I.
  2. DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt)/IWES (Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik)/IfnE (Ingenieurbüro für neue Energien) 2010: Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global - „Leitstudie 2010“; Nitsch, Joachim et al.; i.A. des BMU, FKZ 03MAP146; Stuttgart usw.
  3. Originaldokumentation von 'Solar-PV-mono-Rahmen-mit-Rack-DE-2010'

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 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 1000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 21,7 m²
Jahr 2010
Lebensdauer 30 a
Leistung 0,00336 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Aluminium MetallAluminium-mix-DE-2010 60,5 kg
Kupfer MetallKupfer-DE-mix-2010 16,8 kg
Silizium FabrikSilizium-Modul-mono-DE-2010 348 kg
Stahl-WW MetallStahl-WarmWalz-DE-2010 672 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Abwärme 0 -7,37*10-9 TJ
Atomkraft 0 0,0738 TJ
Biomasse-Anbau 0 0,0075 TJ
Biomasse-Anbau 0 159 kg
Biomasse-Reststoffe 0 0,00829 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 4,18 kg
Braunkohle 0 0,0608 TJ
Eisen-Schrott 0 897 kg
Erdgas 0 0,204 TJ
Erdgas 0 137 kg
Erdöl 0 423 kg
Erdöl 0 0,0259 TJ
Erze 0 3885 kg
Fe-Schrott 0 82,5*10-6 kg
Geothermie 0 29,9*10-6 TJ
Luft 0 756 kg
Mineralien 0 2995 kg
Müll 0 0,0107 TJ
NE-Schrott 0 61,6 kg
Sekundärrohstoffe 0 208 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,00749 TJ
Sonne 1 1 TJ
Steinkohle 0 0,109 TJ
Wasser 0 244449 kg
Wasserkraft 0 0,0112 TJ
Wind 0 0,00589 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte), KEA, KEV, KRA)

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 0,0182 TJ
KEA-erneuerbar 1 1,03 TJ
KEA-nichterneuerbar 0 0,496 TJ
KEV-andere 0 0,0182 TJ
KEV-erneuerbar 1 1,03 TJ
KEV-nichterneuerbar 0 0,474 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,000367 kg
Cd (Luft) 0,000191 kg
CH4 78,6 kg
CO 509 kg
CO2 32109 kg
Cr (Luft) 0,000949 kg
H2S 0,0136 kg
HCl 0,952 kg
HF 0,399 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) 0,000478 kg
N2O 1,16 kg
NH3 1,66 kg
Ni (Luft) 0,00231 kg
NMVOC 2,75 kg
NOx 46,4 kg
PAH (Luft) 169*10-9 kg
Pb (Luft) 0,0544 kg
PCDD/F (Luft) 7,79*10-9 kg
Perfluoraethan 0,0204 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,161 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 37,3 kg
Staub 18,4 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 35860 kg
SO2-Äquivalent 74,3 kg
TOPP-Äquivalent 117 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 141 kg
AOX 23,3*10-6 kg
As (Abwasser) 2,54*10-9 kg
BSB5 2,54 kg
Cd (Abwasser) 6,21*10-9 kg
Cr (Abwasser) 6,14*10-9 kg
CSB 87,2 kg
Hg (Abwasser) 3,1*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0273 kg
N 0,00552 kg
P 0,000156 kg
Pb (Abwasser) 40,5*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 99058 kg
Asche 0 848 kg
Produktionsabfall 0 3101 kg
REA-Reststoff 0 224 kg
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