Prozessdetails: Kohle-HKW-EK-DE-2005/en

1.1 Beschreibung

größeres Steinkohle-Heizkraftwerk (HKW) mit Entnahme-Kondensations-(EK) Turbine in Deutschland, Staubfeuerung mit Nass-REA + SCR-DeNOx, Energie- und Kostendaten nach #1, Emissionsdaten nach #2; hier hier mit energiebezogener Allokation zwischen Strom und genutzter Koppelwärme

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. Umweltbundesamt (UBA): Zentrales System Emissionen (ZSE), Datenbankauszug Stand April 2007, Berlin/Dessau
  3. Originaldokumentation von 'Kohle-HKW-EK-DE-2005/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 Elektrizität
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Kohle
Flächeninanspruchnahme 10000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 25 a
Leistung 100 MW
Nutzungsgrad 32,9 %
Produkt Elektrizität
Verwendete Allokation Allokation nach Energieäquivalenten

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Steinkohle-DE-Vollwert-subv-2005 Kohle-mix-DE-gesamt-2005-Transport 3,04 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2005 10000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2005 40000000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Elektrizität 1 TJ
Gutschrift Wärme-Bonus-für-KWK-DE-2005 bei Wärme-Bonus-Öl-Hzg-DE-2005 1,67 TJ/TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -1,12*10-9 TJ
Atomkraft 0,0184 TJ
Biomasse-Anbau 0,00362 kg
Biomasse-Anbau -12,8*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe -0,0073 kg
Biomasse-Reststoffe 0,000869 TJ
Braunkohle 0,0161 TJ
Eisen-Schrott 163 kg
Erdgas 0,0306 TJ
Erdgas 78,8 kg
Erdöl 0,0588 TJ
Erdöl 0,0897 kg
Erze 377 kg
Fe-Schrott 7,74*10-6 kg
Geothermie 28,1*10-9 TJ
Luft 23,7 kg
Mineralien 2917 kg
Müll 0,00151 TJ
NE-Schrott 0,00638 kg
Sekundärrohstoffe 0,212 kg
Sekundärrohstoffe 0,00103 TJ
Sonne 22,8*10-6 TJ
Steinkohle 1,86 TJ
Wasser 114445 kg
Wasserkraft 0,00356 TJ
Wind 0,000567 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00254 TJ
KEA-erneuerbar 0,005 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,99 TJ
KEV-andere 0,00254 TJ
KEV-erneuerbar 0,005 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,99 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 62,1*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 29*10-6 kg
CH4 5,39 559 kg
CO 53,9 56,2 kg
CO2 284717 182812 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000162 kg
H2S 0 74,1*10-6 kg
HCl 10,7 7,56 kg
HF 0,546 0,421 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. 75,6*10-6 kg
N2O 15,1 9,49 kg
NH3 0 0,0112 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000437 kg
NMVOC 5,39 7,16 kg
NOx 97 124 kg
PAH (Luft) k.A. 1,1*10-6 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000936 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 1,38*10-9 kg
Perfluoraethan 0 24,4*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,000194 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 187 188 kg
Staub 7,3 14,1 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 289349 199607 kg
SO2-Äquivalent 264 282 kg
TOPP-Äquivalent 130 173 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,0106 kg
AOX 4,09*10-6 kg
As (Abwasser) 196*10-12 kg
BSB5 0,296 kg
Cd (Abwasser) 478*10-12 kg
Cr (Abwasser) 473*10-12 kg
CSB 10,5 kg
Hg (Abwasser) 239*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00744 kg
N 0,000941 kg
P 15,8*10-6 kg
Pb (Abwasser) 3,12*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 286438 kg
Asche 14601 9068 kg
Produktionsabfall 0 138 kg
REA-Reststoff 5239 3212 kg
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