Prozessdetails: El-Heizung-CY-2030

1.1 Beschreibung

Elektro-Nachtspeicher-Heizung mit Strom aus mittlerem Kraftwerks-Mix

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. Originaldokumentation von 'El-Heizung-CY-2030'

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 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Raumwärme
Auslastung 1600 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Elektrizität
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 20 a
Leistung 0,005 MW
Nutzungsgrad 99 %
Produkt Wärme - Heizen

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Raumwärme«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Netz-el-CY-2030-lokal 0,01 TJ
Elektrizität-DE-HH/KV-Heizen-2030 Netz-el-CY-2030-lokal 1,01 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2030 200 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2030 500 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -595*10-9 TJ
Atomkraft 0,00242 TJ
Biomasse-Anbau 12,2 kg
Biomasse-Anbau 0,00041 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,815 kg
Biomasse-Reststoffe 0,106 TJ
Braunkohle 0,00288 TJ
Eisen-Schrott 379 kg
Erdgas 0,94 TJ
Erdgas 26,3 kg
Erdöl 0,891 TJ
Erdöl 51,7 kg
Erze 1251 kg
Fe-Schrott 0,0051 kg
Geothermie 62,3*10-6 TJ
Luft 88,1 kg
Mineralien 4206 kg
Müll 0,000909 TJ
NE-Schrott 7,44 kg
Sekundärrohstoffe 11,8 kg
Sekundärrohstoffe 0,00322 TJ
Sonne 0,067 TJ
Steinkohle 0,0539 TJ
Wasser 138895 kg
Wasserkraft 0,00544 TJ
Wind 0,162 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00413 TJ
KEA-erneuerbar 0,341 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,89 TJ
KEV-andere 0,00413 TJ
KEV-erneuerbar 0,341 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,89 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 81,5*10-6 kg
Cd (Luft) 54,5*10-6 kg
CH4 157 kg
CO 118 kg
CO2 123763 kg
Cr (Luft) 0,000388 kg
H2S 0,00253 kg
HCl 1,98 kg
HF 0,156 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) 0,000108 kg
N2O 2,55 kg
NH3 0,378 kg
Ni (Luft) 0,000423 kg
NMVOC 23,9 kg
NOx 155 kg
PAH (Luft) 11,5*10-9 kg
Pb (Luft) 0,00564 kg
PCDD/F (Luft) 3,85*10-9 kg
Perfluoraethan 0,00153 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,0119 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 161 kg
Staub 16,6 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 128546 kg
SO2-Äquivalent 272 kg
TOPP-Äquivalent 228 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 8,7 kg
AOX 10,2*10-6 kg
As (Abwasser) 4,2*10-9 kg
BSB5 0,961 kg
Cd (Abwasser) 10,3*10-9 kg
Cr (Abwasser) 10,2*10-9 kg
CSB 33,9 kg
Hg (Abwasser) 5,13*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,000994 kg
N 0,000964 kg
P 0,00141 kg
Pb (Abwasser) 66,9*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 15987 kg
Asche 0 256 kg
Klärschlamm 0 2,46 kg
Produktionsabfall 0 1428 kg
REA-Reststoff 0 1683 kg
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