Prozessdetails: Xtra-onshore-sekundärÖl-roh-DE-2020

1.1 Beschreibung

Sekundäre Onshore-Ölförderung in Deutschland, Energie- und Emissionsdaten aktualisiert nach #1 und #3, inkl. Explorationsaufwand nach #2:
Der Kraftbedarf für Pumpen usw. wird mit 0,4% nach #2 angenommen. Ergänzend wurde der Aufwand für die Exploration einbezogen (vgl. unten), der umgerechnet nochmals 0,08% ausmacht. Als Bereit­stel­lungs­system für die Exploration dient ein Dieselmotor, für den laufenden Betrieb das Stromnetz. Für die Ölauf­be­rei­tung (heater-treater) wird nach #2 ein Aufwand von 0,5% an Prozesswärme, bezo­gen auf den Heizwert des gewonnenen Öls, veranschlagt. Als Bereitstellungs­system für diese Prozess­wärme dient ein Ölkessel. Bei der Gewinnung von Erdöl werden beträchtliche Mengen von Methan über die Emis­sion von Erdöl­gas (ca. 77% CH4) frei. Hier wurde nach #3 ein Verhältnis von 80 m3 Erdölgas je geförderte Tonne Rohöl angesetzt. Ein Teil des Erdölgases wird gefasst und weitergenutzt, der Rest abgefackelt. 5% dieser Erdölgasmenge werden mit einem Abbrand von 98% abgefackelt. Dies er­gibt direkte Emissionen aus der Fackel von 1 kg/TJ für CH4 bzw. 1 kg/TJ für NMVOC, die CO2-Emissionen der Fackel betragen 256 kg/TJ des geförderten Rohöl-Heizwerts. Zusätzlich werden diffuse Emissionen von 0,1% des Begleitgases als Verluste berücksichtigt, dies sind 1 kg/TJ CH4 und 1 kg/TJ an NMVOC.
Ergänzend wurde auch der Explorationsaufwand nach #2 angesetzt:

Bohraufwand: 0,015 m/t Öl -Förderung. Als Aufwand werden je m Bohrung genannt:
Stahl 210 kg/m
Zement 200 kg/m
Diesel 200 l/m
Emissionen CH4 1,9 kg/m
Emissionen NMVOC 0,65 kg/m

Damit ergeben sich gesamte direkte Emissionen von 2,9 kg/TJ an CH4 und 1,6 kg/TJ an NMVOC.

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. ESU (Gruppe Energie-Stoffe-Umwelt ETH Zürich)/PSI (Paul-Scherrer-Institut)/BEW (Bundesamt für Energiewirtschaft) 1996: Ökoinventare von Energiesystemen, R. Frischknecht u.a., /PSE/BEW, Zürich (3. Auflage mit CDROM)
  3. Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. (DGMK) 1992: Ansatzpunkte und Potentiale zur Minderung des Treibhauseffektes aus Sicht der fosilen Energieträger, DGMK-Projekt 448-2, Hamburg
  4. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.): Stand und Entwicklung von Treibhausgasemissionen in den Vorketten für Erdöl und Erdgas; Uwe R. Fritsche/Lothar Rausch/Klaus Schmidt, Endbericht i.A. des Instituts für wirtschaftliche Ölheizung (IWO), Darmstadt (siehe www.gemis.de)
  5. Originaldokumentation von 'Xtra-onshore-sekundärÖl-roh-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 GEMIS-Stammdaten
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Öl-roh
Auslastung 7000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 15000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 25 a
Leistung 1500 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Brennstoffe-fossil-Öl

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Öl-roh«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität El-KW-Park-DE-2020 0,004 TJ
mechanische Energie Dieselmotor-DE-2020 0,0008 TJ
Prozesswärme Öl-schwer-Kessel-DE-2020 0,005 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2020 85500000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2020 73500000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Öl-roh 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Öl-roh«.

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Abwärme 0 -2,05*10-9 TJ
Atomkraft 0 0,00152 TJ
Biomasse-Anbau 0 0,000233 TJ
Biomasse-Anbau 0 0,0486 kg
Biomasse-Reststoffe 0 0,136 kg
Biomasse-Reststoffe 0 0,00114 TJ
Braunkohle 0 0,00149 TJ
Eisen-Schrott 0 32,4 kg
Erdgas 0 0,00155 TJ
Erdgas 0 0,182 kg
Erdöl 0 0,214 kg
Erdöl 1 1,01 TJ
Erze 0 105 kg
Fe-Schrott 0 17,9*10-6 kg
Geothermie 0 12,7*10-6 TJ
Luft 0 6,23 kg
Mineralien 0 174 kg
Müll 0 0,000282 TJ
NE-Schrott 0 0,0333 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,0527 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,000287 TJ
Sonne 0 0,0003 TJ
Steinkohle 0 0,00307 TJ
Wasser 0 3459 kg
Wasserkraft 0 0,000181 TJ
Wind 0 0,000816 TJ

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

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 0,000568 TJ
KEA-erneuerbar 0 0,00268 TJ
KEA-nichterneuerbar 1 1,02 TJ
KEV-andere 0 0,000568 TJ
KEV-erneuerbar 0 0,00268 TJ
KEV-nichterneuerbar 1 1,02 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 14,6*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 17*10-6 kg
CH4 2,9 4,11 kg
CO 0 3,66 kg
CO2 451 1755 kg
Cr (Luft) k.A. 45,1*10-6 kg
H2S 0 48,8*10-6 kg
HCl 0 0,00852 kg
HF 0 0,00079 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. 15,4*10-6 kg
N2O 0 0,0633 kg
NH3 0 0,0486 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000251 kg
NMVOC 1,6 1,76 kg
NOx 0 4,15 kg
PAH (Luft) k.A. 16,7*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00027 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 378*10-12 kg
Perfluoraethan 0 6,2*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 48,7*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 3,54 kg
Staub 0 0,572 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 524 1876 kg
SO2-Äquivalent 0 6,54 kg
TOPP-Äquivalent 1,64 7,29 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,723 kg
AOX 2,8*10-6 kg
As (Abwasser) 184*10-12 kg
BSB5 0,0913 kg
Cd (Abwasser) 449*10-12 kg
Cr (Abwasser) 444*10-12 kg
CSB 3,24 kg
Hg (Abwasser) 224*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000562 kg
N 0,00158 kg
P 32,9*10-6 kg
Pb (Abwasser) 2,93*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 2458 kg
Asche 0 22,6 kg
Produktionsabfall 0 44 kg
REA-Reststoff 0 5,54 kg
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