Prozessdetails: Gas-KW-GT-DE-2005

1.1 Beschreibung

grosses gasbefeuertes Gasturbinen- (GT) Kraftwerk (KW) für Spitzenlast in Deutschland, Effizienz nach #2, Emissionsdaten für Treibhausgase und Luftschadstoffe nach #3, alle anderen Werte nach #1

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.)/IZES (Institut für ZukunftsEnergieSysteme) 2007: Umwelteffekte der Strom- und Wärmebereitstellung sowie Kraftstoffnutzung: Zeitreihen von 1990 bis 2004 - Schlussfassung des Endberichts; i.A. des ZSW für die AGEEStat, Darmstadt (siehe www.gemis.de)
  3. Umweltbundesamt (UBA): Zentrales System Emissionen (ZSE), Datenbankauszug Stand April 2007, Berlin/Dessau
  4. Originaldokumentation von 'Gas-KW-GT-DE-2005'

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 2005

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 1000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Gase
Flächeninanspruchnahme 3000 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2005
Lebensdauer 15 a
Leistung 150 MW
Nutzungsgrad 34 %
Produkt Elektrizität

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Erdgas-DE-KW-2005 PipelineGas-DE-2005-mix 2,94 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2005 3750000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2005 9750000 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -413*10-12 TJ
Atomkraft 0,00419 TJ
Biomasse-Anbau -0,000288 kg
Biomasse-Anbau -37*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe -0,0207 kg
Biomasse-Reststoffe 0,000224 TJ
Braunkohle 0,00438 TJ
Eisen-Schrott 441 kg
Erdgas 3,25 TJ
Erdgas 0,483 kg
Erdöl 0,00412 TJ
Erdöl 0,0222 kg
Erze 1035 kg
Fe-Schrott 2,74*10-6 kg
Geothermie -104*10-9 TJ
Luft 65,3 kg
Mineralien 3480 kg
Müll 0,000972 TJ
NE-Schrott 0,00525 kg
Sekundärrohstoffe 0,0193 kg
Sekundärrohstoffe 0,00284 TJ
Sonne -1,78*10-6 TJ
Steinkohle 0,0219 TJ
Wasser 16528 kg
Wasserkraft 0,00164 TJ
Wind 0,00016 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00381 TJ
KEA-erneuerbar 0,00198 TJ
KEA-nichterneuerbar 3,28 TJ
KEV-andere 0,00381 TJ
KEV-erneuerbar 0,00198 TJ
KEV-nichterneuerbar 3,28 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 85,6*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 47*10-6 kg
CH4 6,17 460 kg
CO 165 224 kg
CO2 166722 183222 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000374 kg
H2S 0 0,00226 kg
HCl 0 0,19 kg
HF 0 0,0142 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. 0,000128 kg
N2O 3,21 3,84 kg
NH3 0,444 0,441 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000387 kg
NMVOC 0,74 8,77 kg
NOx 222 301 kg
PAH (Luft) k.A. 4,99*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00232 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 3,68*10-9 kg
Perfluoraethan 0 2,87*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 22,9*10-6 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 1,42 5,59 kg
Staub 1,16 5,27 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 167832 195865 kg
SO2-Äquivalent 157 216 kg
TOPP-Äquivalent 290 406 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,0989 kg
AOX 8,52*10-6 kg
As (Abwasser) 42,8*10-12 kg
BSB5 0,816 kg
Cd (Abwasser) 104*10-12 kg
Cr (Abwasser) 103*10-12 kg
CSB 29,1 kg
Hg (Abwasser) 52,2*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00166 kg
N 0,000406 kg
P 6,6*10-6 kg
Pb (Abwasser) 681*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 9489 kg
Asche -0,206 68 kg
Produktionsabfall 0 378 kg
REA-Reststoff 0 11,6 kg
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