Prozessdetails: Wind-KW-DE-2020_Binnenland

1.1 Beschreibung

Wind-Energie-Anlage im Binnenland mit 2,2 MW Leistung: erzielt mehr Ertrag als der Anlagenbestand in 2010, hat hierfür aber durch größere Nabenhöhen und Rotordurchmesser einen stofflichen Mehraufwand; alle Daten nach #1 außer Kosten (nach #2)

1.2 Referenzen

  1. DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), IWES (Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik), IfnE (Ingenieurbüro für neue Energien) 2012: Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global; i.A. des BMU, FKZ 03MAP146; Stuttgart usw.
  2. Originaldokumentation von 'Wind-KW-DE-2020_Binnenland'

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 IINAS
Projekte BMU LCA-EE 2012
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 2200 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
Flächeninanspruchnahme 4200 m²
gesicherte Leistung 33,3 %
Jahr 2020
Lebensdauer 20 a
Leistung 3 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Aluminium MetallAluminium-mix-DE-2020 4500 kg
Beton Steine-ErdenBeton-DE-2020 1653000 kg
Eisen-Guss MetallFe-Guss-DE-2005 36000 kg
Kupfer MetallKupfer-DE-mix-2020 9000 kg
PP-Granulat Chem-OrgHDPE-Spritzguss-APME-EU-2005 45000 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2020 486000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Abwärme 0 -223*10-9 TJ
Atomkraft 0 0,00102 TJ
Biomasse-Anbau 0 12 kg
Biomasse-Anbau 0 11,5*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 4,93 kg
Biomasse-Reststoffe 0 -788*10-9 TJ
Braunkohle 0 0,000953 TJ
Eisen-Schrott 0 463 kg
Erdgas 0 0,00244 TJ
Erdgas 0 0,861 kg
Erdöl 0 117 kg
Erdöl 0 0,00353 TJ
Erze 0 1209 kg
Fe-Schrott 0 0,00585 kg
Geothermie 0 2,45*10-6 TJ
Luft 0 98,3 kg
Mineralien 0 4062 kg
Müll 0 0,000197 TJ
NE-Schrott 0 20,7 kg
Sekundärrohstoffe 0 -1,46 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,00317 TJ
Sonne 0 -11,1*10-6 TJ
Steinkohle 0 0,0188 TJ
Wasser 0 17595 kg
Wasserkraft 0 0,000413 TJ
Wind 1 1 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte), KEA, KEV, KRA)

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 0,00337 TJ
KEA-erneuerbar 1 1 TJ
KEA-nichterneuerbar 0 0,0315 TJ
KEV-andere 0 0,00337 TJ
KEV-erneuerbar 1 1 TJ
KEV-nichterneuerbar 0 0,0268 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 82,6*10-6 kg
Cd (Luft) 49,6*10-6 kg
CH4 7,96 kg
CO 30,7 kg
CO2 2425 kg
Cr (Luft) 0,000403 kg
H2S -314*10-9 kg
HCl 0,0268 kg
HF 0,00886 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) 0,000125 kg
N2O 0,0369 kg
NH3 0,00126 kg
Ni (Luft) 0,000355 kg
NMVOC 0,231 kg
NOx 5,54 kg
PAH (Luft) 3,18*10-9 kg
Pb (Luft) 0,00253 kg
PCDD/F (Luft) 4,04*10-9 kg
Perfluoraethan 0,000531 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,00417 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 3,34 kg
Staub 2,45 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 2673 kg
SO2-Äquivalent 7,24 kg
TOPP-Äquivalent 10,5 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 0,139 kg
AOX 9,29*10-6 kg
As (Abwasser) -3,03*10-12 kg
BSB5 0,955 kg
Cd (Abwasser) -7,4*10-12 kg
Cr (Abwasser) -7,32*10-12 kg
CSB 33 kg
Hg (Abwasser) -3,7*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000404 kg
N 0,000392 kg
P 0,00865 kg
Pb (Abwasser) -48,3*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 6079 kg
Asche 0 22,7 kg
Produktionsabfall 0 1028 kg
REA-Reststoff 0 4,32 kg
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