Prozessdetails: Müll-EU-KW-DT-2020

1.1 Beschreibung

Müllverbrennungsanlage als (Heiz)Kraftwerk ohne Gutschrift, inkl. Abgaswäsche + DeNOx, verbesserte Energieausnutung und Emissionsdaten nach #2 für künftige MVA-Neubauten, alle anderen Daten nach #1. CO2-Reduktion repräsentiert biogene Müllanteile !
Die Schwermetall- und Dioxin/Furan-Daten sind unabhängig von der Brennstoffzusammensetzung und Abgasreinigung aus typischen Daten nach #3 definiert.

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. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologe e.V.)/DPU (Deutsche Projekt-Union) 1999: Vergleich der rohstofflichen und energetischen Verwertung von Verpackungskunststoffen, Darmstadt
  3. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.) 2001: Nachhaltiger Umgang mit Verpackung - eine Vision für das DSD im Jahre 2020, Wollny, V.; Dehoust, G.; Dopfer, J.; Gebers, B.; Hochfeld, C.; Stahl, H.; Cames M.; Matthes F.; Darmstadt/Berlin
  4. Originaldokumentation von 'Müll-EU-KW-DT-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 BiomassFutures 2012 (EU-IEE)
Bearbeitet durch Öko-Institut
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 7000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Sonstige
Flächeninanspruchnahme 10000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 15 a
Leistung 10 MW
Nutzungsgrad 18,2 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Hausmüll-EU Xtra-RestHausmüll-EU 5,5 TJ

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -2,56*10-12 TJ
Atomkraft 0,00194 TJ
Biomasse-Anbau -74,6*10-9 TJ
Biomasse-Anbau -3,08*10-6 kg
Biomasse-Reststoffe -52,3*10-6 kg
Biomasse-Reststoffe 27,1*10-6 TJ
Braunkohle 0,00159 TJ
Eisen-Schrott 1,01 kg
Erdgas 0,00363 TJ
Erdgas 106 kg
Erdöl 0,00647 kg
Erdöl 0,0014 TJ
Erze 2,61 kg
Fe-Schrott 9,91*10-9 kg
Geothermie 5,85*10-9 TJ
Luft 0,157 kg
Mineralien 10841 kg
Müll 5,5 TJ
NE-Schrott 0,00788 kg
Sekundärrohstoffe 0,00334 kg
Sekundärrohstoffe 6,76*10-6 TJ
Sonne -19,3*10-9 TJ
Steinkohle 0,00152 TJ
Wasser 14108 kg
Wasserkraft 0,000117 TJ
Wind 34,5*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 5,5 TJ
KEA-erneuerbar 0,000179 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0149 TJ
KEV-andere 5,5 TJ
KEV-erneuerbar 0,000179 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0101 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 0,00278 0,00278 kg
Cd (Luft) 0,0139 0,0139 kg
CH4 9,42 11,1 kg
CO 62,8 63,4 kg
CO2 274678 275606 kg
Cr (Luft) 0,00278 0,00278 kg
H2S 0 5,64*10-6 kg
HCl 19,4 19,5 kg
HF 1,37 1,37 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) 0,0139 0,0139 kg
N2O 3,14 3,16 kg
NH3 15,7 15,7 kg
Ni (Luft) 0,00833 0,00839 kg
NMVOC 31,4 31,5 kg
NOx 236 237 kg
PAH (Luft) k.A. 3,54*10-9 kg
Pb (Luft) 0,0208 0,0209 kg
PCDD/F (Luft) 27,8*10-9 27,8*10-9 kg
Perfluoraethan 0 1,33*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 10,6*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 78,1 78,5 kg
Staub 81,5 81,6 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 275849 276826 kg
SO2-Äquivalent 291 293 kg
TOPP-Äquivalent 326 328 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,00522 kg
AOX 309*10-9 kg
As (Abwasser) 1,16*10-12 kg
BSB5 0,00201 kg
Cd (Abwasser) 2,82*10-12 kg
Cr (Abwasser) 2,79*10-12 kg
CSB 0,0702 kg
Hg (Abwasser) 1,41*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000713 kg
N 0,000232 kg
P 3,95*10-6 kg
Pb (Abwasser) 18,4*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 4177 kg
Asche 162885 162906 kg
Produktionsabfall 0 1,77 kg
REA-Reststoff 19234 19240 kg
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