Prozessdetails: Braunkohle-KW-DT-DE-2010-rheinisch

1.1 Beschreibung

Rohbraunkohle-Kraftwerk (KW) mit Dampfturbine (DT), nasser REA und NOx-Primärmassnahmen, westdeutsche Rohbraunkohle im rheinischen Revier im Jahr 2020. Alle Daten nach #1 ausser Effizienz und Kosten nach #2. Anlage mit Nass/Rückkühlung über Kühlturm (Wasserbedarf nach eigener Schätzung).

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 Ökologie e.V.)/FhI-UMSICHT (Fraunhofer-Institut für Umwelt- und Sicherheitstechnik) 2003: Zukunftstechnologien; Arbeitspapier und Excel-Datenblätter erstellt im Rahmen des Projekts "Stoffstromanalyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse", Darmstadt/Oberhausen
  3. Originaldokumentation von 'Braunkohle-KW-DT-DE-2010-rheinisch'

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 -
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 6000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Kohle
Flächeninanspruchnahme 139980 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2010
Lebensdauer 30 a
Leistung 600 MW
Nutzungsgrad 43 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Braunkohle-DE-roh-rheinisch-2010 Xtra-TagebauBraunkohle-DE-rheinisch-2010 2,33 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 39000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2010 150000000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -82,5*10-12 TJ
Atomkraft 0,000434 TJ
Biomasse-Anbau 0,00042 kg
Biomasse-Anbau 11*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,00611 kg
Biomasse-Reststoffe 18,5*10-6 TJ
Braunkohle 2,39 TJ
Eisen-Schrott 51,5 kg
Erdgas 0,000113 TJ
Erdgas 0,0697 kg
Erdöl 0,00332 kg
Erdöl 0,000771 TJ
Erze 120 kg
Fe-Schrott 623*10-9 kg
Geothermie 50,5*10-9 TJ
Luft 7,6 kg
Mineralien 2458 kg
Müll 36*10-6 TJ
NE-Schrott 0,0022 kg
Sekundärrohstoffe 0,00325 kg
Sekundärrohstoffe 0,00033 TJ
Sonne 2,63*10-6 TJ
Steinkohle 0,00268 TJ
Wasser 1614056 kg
Wasserkraft 40,6*10-6 TJ
Wind 14*10-6 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000366 TJ
KEA-erneuerbar 86,8*10-6 TJ
KEA-nichterneuerbar 2,4 TJ
KEV-andere 0,000366 TJ
KEV-erneuerbar 86,8*10-6 TJ
KEV-nichterneuerbar 2,4 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 10,4*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 5,97*10-6 kg
CH4 3,6 7,8 kg
CO 48,7 53,3 kg
CO2 269404 277736 kg
Cr (Luft) k.A. 43,9*10-6 kg
H2S 0 1,01*10-6 kg
HCl 3,5 3,61 kg
HF 0,287 0,295 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. 15,3*10-6 kg
N2O 7,31 7,53 kg
NH3 0 0,00251 kg
Ni (Luft) k.A. 51,8*10-6 kg
NMVOC 3,6 3,75 kg
NOx 97,4 102 kg
PAH (Luft) k.A. 1,39*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000271 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 430*10-12 kg
Perfluoraethan 0 592*10-9 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 4,7*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 51 52,8 kg
Staub 10,9 11,5 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 271671 280175 kg
SO2-Äquivalent 122 127 kg
TOPP-Äquivalent 128 134 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,035 kg
AOX 1,06*10-6 kg
As (Abwasser) 3,8*10-12 kg
BSB5 0,095 kg
Cd (Abwasser) 9,29*10-12 kg
Cr (Abwasser) 9,19*10-12 kg
CSB 3,39 kg
Hg (Abwasser) 4,64*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00016 kg
N 0,000106 kg
P 1,89*10-6 kg
Pb (Abwasser) 60,6*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 2719536 kg
Asche 11222 11550 kg
Produktionsabfall 0 44,3 kg
REA-Reststoff 3099 3189 kg
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