Prozessdetails: FermenterEtOH2G-switchgrass-marginal-0LUC-AR-2030/brutto

1.1 Beschreibung

Fermenter für 2. Generation Bio-EtOH aus switchgrass, Daten aus #1

1.2 Referenzen

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 IFEU/UU/ÖKO 2012 (GEF)
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Argentinien
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Ethanol (bio)
Auslastung 8300 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 15 a
Leistung 150 MW
Nutzungsgrad 47,8 %
Produkt Brennstoffe-Bio-flüssig

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Ethanol (bio)«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Enzyme Chem-orgEnzyme-2010 (GEF) 3142 kg
Kalk-hydraulisch Steine-ErdenKalk-hydraulisch-DE-2000 3344 kg
Prozesswärme Bio-Rest-Kessel-AR-2020 (Lignin) 1 TJ
Rutenhirse-AR-2020 (switchgrass) - GEF Anbauswitchgrass-marginal-0LUC-AR-2030 Plantage (GEF69+70) 2,09 TJ
Schwefelsäure Chem-AnorgSchwefelsäure-2000 5015 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit Lkw-gross-AO-generisch 17932 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Ethanol (bio) 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Ethanol (bio)«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -823*10-12 TJ
Atomkraft 0,00838 TJ
Biomasse-Anbau 2,09 TJ
Biomasse-Anbau 0,00176 kg
Biomasse-Reststoffe 1,18 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,0256 kg
Braunkohle 0,00613 TJ
Eisen-Schrott 23,3 kg
Erdgas 0,0501 TJ
Erdgas 225 kg
Erdöl 3142 kg
Erdöl 0,319 TJ
Erze 56,2 kg
Fe-Schrott 5,83*10-6 kg
Geothermie 231*10-9 TJ
Luft 3,54 kg
Mineralien 17690 kg
Müll 0,000696 TJ
NE-Schrott 0,0144 kg
Sekundärrohstoffe 1655 kg
Sekundärrohstoffe 0,00015 TJ
Sonne 11*10-6 TJ
Steinkohle -0,00378 TJ
Wasser 273458 kg
Wasserkraft 0,00271 TJ
Wind 0,000145 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000846 TJ
KEA-erneuerbar 3,27 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,516 TJ
KEV-andere 0,000846 TJ
KEV-erneuerbar 3,27 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,38 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) -20,3*10-6 kg
Cd (Luft) 24,4*10-6 kg
CH4 22,2 kg
CO 202 kg
CO2 33940 kg
Cr (Luft) 20,5*10-6 kg
H2S 42,7*10-6 kg
HCl 0,148 kg
HF 0,0118 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) -24,7*10-6 kg
N2O 22 kg
NH3 28,9 kg
Ni (Luft) 0,000518 kg
NMVOC 15,7 kg
NOx 553 kg
PAH (Luft) 615*10-9 kg
Pb (Luft) 68,9*10-6 kg
PCDD/F (Luft) 1,24*10-9 kg
Perfluoraethan 5,11*10-6 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 40,6*10-6 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 309 kg
Staub 62,4 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 41040 kg
SO2-Äquivalent 748 kg
TOPP-Äquivalent 713 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 10907 kg
AOX 4,85*10-6 kg
As (Abwasser) 19*10-12 kg
BSB5 0,045 kg
Cd (Abwasser) 46,3*10-12 kg
Cr (Abwasser) 45,8*10-12 kg
CSB 1,58 kg
Hg (Abwasser) 23,1*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00316 kg
N 0,00353 kg
P 60,6*10-6 kg
Pb (Abwasser) 302*10-12 kg

Abfälle

Abfall Menge Einheit
Abraum 8730 kg
Asche 2947 kg
Produktionsabfall 51440 kg
REA-Reststoff -5,28 kg
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