Prozessdetails: FabrikSteinkohle-Koks-DE-2005

1.1 Beschreibung

Fabrik zur Herstellung von Steinkohlekoks; Energiedaten nach #1, CO-, NOx- und Staubwerte nach #2, CH4-Emissionen aktualisiert nach #3

1.2 Referenzen

  1. 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
  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. Umweltbundesamt (UBA): Berichterstattung unter der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen 2007 - Nationaler Inventarbericht zum Deutschen Treibhausgasinventar 1990 - 2005; Dessau
  4. Originaldokumentation von 'FabrikSteinkohle-Koks-DE-2005'

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 Steinkohle-DE-Koks
Auslastung 6500 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Kohle
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 20 a
Leistung 1000 MW
Nutzungsgrad 69,9 %
Produkt Brennstoffe-fossil-Kohle
Verwendete Allokation Allokation durch Gutschriften

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Steinkohle-DE-Koks«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-MS-2005 0,005 TJ
Prozesswärme Wärme-Prozess-Kokerei-DE-Koks-2000 0,266 TJ
Steinkohle-DE-Vollwert Kohle-Subvention-DE-2005 1,43 TJ
Wasser (Stoff) Xtra-generischWasser 45000 kg

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2005 2000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2005 10000000 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit Zug-el-Güter-DE-2005 12158 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Steinkohle-DE-Koks 1 TJ
Gutschrift Prozesswärme bei Gas-Kessel-DE-2000 0,114 TJ/TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Steinkohle-DE-Koks«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -369*10-12 TJ
Atomkraft 0,0241 TJ
Biomasse-Anbau -4,33*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 0,00941 kg
Biomasse-Reststoffe 0,00203 TJ
Biomasse-Reststoffe -0,00282 kg
Braunkohle 0,0203 TJ
Eisen-Schrott 64,6 kg
Erdgas -0,139 TJ
Erdgas 1,31 kg
Erdöl 0,0024 TJ
Erdöl 0,199 kg
Erze 148 kg
Fe-Schrott 2,57*10-6 kg
Geothermie 53,8*10-9 TJ
Luft 9,4 kg
Mineralien 163 kg
Müll 0,00205 TJ
NE-Schrott 0,0163 kg
Sekundärrohstoffe 0,0313 kg
Sekundärrohstoffe 0,313 TJ
Sonne 59,2*10-6 TJ
Steinkohle 1,45 TJ
Wasser 181097 kg
Wasserkraft 0,00129 TJ
Wind 0,00132 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,315 TJ
KEA-erneuerbar 0,00469 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,36 TJ
KEV-andere 0,315 TJ
KEV-erneuerbar 0,00469 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,36 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 83,1*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 20,6*10-6 kg
CH4 1,77 551 kg
CO 0,036 80,7 kg
CO2 0 -2998 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000106 kg
H2S 0 24,5*10-6 kg
HCl 0 0,34 kg
HF 0 0,02 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. 83,8*10-6 kg
N2O 0 0,416 kg
NH3 0 0,0203 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000545 kg
NMVOC 0,00865 0,209 kg
NOx 0 54,1 kg
PAH (Luft) k.A. 15,6*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000543 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 602*10-12 kg
Perfluoraethan 0 4,77*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 37,9*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0,00234 30 kg
Staub 0,00937 1,72 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 44,3 10902 kg
SO2-Äquivalent 0,00234 68 kg
TOPP-Äquivalent 0,0374 82,8 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung direkt inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0 0,00348 kg
AOX 0 1,56*10-6 kg
As (Abwasser) k.A. 464*10-12 kg
BSB5 90 90,1 kg
Cd (Abwasser) k.A. 1,13*10-9 kg
Cr (Abwasser) k.A. 1,12*10-9 kg
CSB 3200 3204 kg
Hg (Abwasser) k.A. 567*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) k.A. 0,00885 kg
N 0 0,00031 kg
P 0 5,17*10-6 kg
Pb (Abwasser) k.A. 7,39*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 115899 kg
Asche 0 243 kg
Produktionsabfall 9000 9056 kg
REA-Reststoff 0 62 kg
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