Prozessdetails: Biogas-Einsp-RH-0LUC-GuD-HKW-30/en

1.1 Beschreibung

kleineres Gas-und-Dampfturbinen-Kraftwerk in Deutschland mit Low-NOx-Brennkammer, Daten aus #1 aktualisiert durch Hersteller-Angaben, hier ink. Wärmeauskopplung; Brennstoff: Holzgas aus druckaufgeladener Wirbelschichtvergasung nach #2;Datenänderung gegenüber 2000: Effizienz + 3 %-Pkt; Investkosten - 27 %, hier mit energiebezogener Allokation zwischen Strom und genutzter Koppelwärme

1.2 Referenzen

  1. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.): Gesamt-Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS) Version 4.2, Fritsche, Uwe R. u.a., Darmstadt (siehe www.gemis.de)
  2. Sydkraft AB (Hrsg.) (2001): Värnamo Demonstration Plant - A demonstration plant for biofuel-fired combined heat and power generation based on pressurized gasification, Trelleborg (Berlings Skogs)
  3. Originaldokumentation von 'Biogas-Einsp-RH-0LUC-GuD-HKW-30/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 WBGU-Bio ÖKO 2008
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 6000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
Flächeninanspruchnahme 2000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 20 a
Leistung 40 MW
Nutzungsgrad 45 %
Produkt Elektrizität
Verwendete Allokation Allokation nach Energieäquivalenten

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz PipelineBiomethan-Rutenhirse-0LUC-DE-2030 2,22 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2030 1000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 3000000 kg

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Stahl mit LKW-2010-mix-DE 3,2 tkm
Transport von Zement mit LKW-2010-mix-DE 1,6 tkm

Outputs

Output Menge Einheit
Elektrizität 1 TJ
Zum Seitenanfang

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -10,5*10-9 TJ
Atomkraft 0,00567 TJ
Biomasse-Anbau 1,61 kg
Biomasse-Anbau 2,6 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,666 kg
Biomasse-Reststoffe 0,0263 TJ
Braunkohle 0,0192 TJ
Eisen-Schrott 63,7 kg
Erdgas 0,0986 TJ
Erdgas 4,28 kg
Erdöl 0,0551 TJ
Erdöl 16,4 kg
Erze 214 kg
Fe-Schrott 0,000163 kg
Geothermie 0,00105 TJ
Luft 17 kg
Mineralien 30325 kg
Müll 0,00655 TJ
NE-Schrott 1,19 kg
Sekundärrohstoffe 2,39 kg
Sekundärrohstoffe 0,000525 TJ
Sonne 0,0121 TJ
Steinkohle 0,03 TJ
Wasser 152457 kg
Wasserkraft 0,00445 TJ
Wind 0,0306 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00708 TJ
KEA-erneuerbar 2,67 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,209 TJ
KEV-andere 0,00708 TJ
KEV-erneuerbar 2,67 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,209 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 70,2*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 0,000131 kg
CH4 2,33 104 kg
CO 46,5 60,3 kg
CO2 0 15017 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000185 kg
H2S 0 0,00125 kg
HCl 0 0,306 kg
HF 0 0,0138 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. 0,000115 kg
N2O 2,79 28,9 kg
NH3 0 54,7 kg
Ni (Luft) k.A. 0,00141 kg
NMVOC 9,3 9,95 kg
NOx 46,5 88,6 kg
PAH (Luft) k.A. 1,75*10-6 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00107 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 2,34*10-9 kg
Perfluoraethan 0 0,000293 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00229 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0,185 20,3 kg
Staub 0,93 9,49 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 890 26241 kg
SO2-Äquivalent 32,6 185 kg
TOPP-Äquivalent 71,2 126 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 18741 kg
AOX 13,1*10-6 kg
As (Abwasser) 4,43*10-9 kg
BSB5 0,263 kg
Cd (Abwasser) 10,8*10-9 kg
Cr (Abwasser) 10,7*10-9 kg
CSB 9,25 kg
Hg (Abwasser) 5,41*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00212 kg
N 0,00909 kg
P 0,000331 kg
Pb (Abwasser) 70,6*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 34684 kg
Asche 0 447 kg
Produktionsabfall 0 88535 kg
REA-Reststoff 0 79,3 kg
Zum Seitenanfang