Prozessdetails: FermenterBio-EtOH-2G-Zuckerrohr-0LUC-BR-2030/en

1.1 Beschreibung

Fermenter für Bio-EtOH uas Zuckerrohr in Brasilien (Sao-Paulo-Region), Daten für energieautarkes System mit Prozesswärme + Hilfsstrom aus Bagasse plus 2, Generation-Technik, alle Daten aktualisiert aus #1

1.2 Referenzen

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 IFEU/UU/ÖKO 2012 (GEF)
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Brasilien
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Ethanol (bio)
Auslastung 8300 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 15 a
Leistung 150 MW
Nutzungsgrad 40 %
Produkt Brennstoffe-Bio-flüssig
Verwendete Allokation Allokation nach Energieäquivalenten

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Ethanol (bio)«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Elektrizität Bagasse-KW-DT-BR-2030 0,06 TJ
Zuckerrohr-BR AnbauZuckerrohr-0LUC-BR-2030 2,5 TJ

Outputs

Output Menge Einheit
Ethanol (bio) 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Ethanol (bio)«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -406*10-12 TJ
Atomkraft 0,00376 TJ
Biomasse-Anbau 0,00682 kg
Biomasse-Anbau 2,22 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,00271 kg
Biomasse-Reststoffe 0,214 TJ
Braunkohle 0,00476 TJ
Eisen-Schrott 3,4 kg
Erdgas 0,0208 TJ
Erdgas 0,4 kg
Erdöl 0,0691 kg
Erdöl 0,0247 TJ
Erze 9,27 kg
Fe-Schrott 3,37*10-6 kg
Geothermie 4,89*10-6 TJ
Luft 0,58 kg
Mineralien 18573 kg
Müll 0,000243 TJ
NE-Schrott 0,0135 kg
Sekundärrohstoffe 0,0295 kg
Sekundärrohstoffe 23,3*10-6 TJ
Sonne 51,1*10-6 TJ
Steinkohle 0,00583 TJ
Wasser 47771 kg
Wasserkraft 0,000438 TJ
Wind 0,000193 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,000266 TJ
KEA-erneuerbar 2,44 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,0599 TJ
KEV-andere 0,000266 TJ
KEV-erneuerbar 2,44 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,0599 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 17,4*10-6 kg
Cd (Luft) 12,3*10-6 kg
CH4 6,08 kg
CO 32,6 kg
CO2 4808 kg
Cr (Luft) 16,6*10-6 kg
H2S 0,0117 kg
HCl 0,159 kg
HF 0,00474 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) 13,3*10-6 kg
N2O 20,3 kg
NH3 45,4 kg
Ni (Luft) 0,000262 kg
NMVOC 3,71 kg
NOx 109 kg
PAH (Luft) 853*10-9 kg
Pb (Luft) 76,1*10-6 kg
PCDD/F (Luft) 667*10-12 kg
Perfluoraethan 4,34*10-6 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 34,4*10-6 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 28,4 kg
Staub 32,2 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 10998 kg
SO2-Äquivalent 190 kg
TOPP-Äquivalent 140 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 4607 kg
AOX 5,53*10-6 kg
As (Abwasser) 48,2*10-9 kg
BSB5 0,0104 kg
Cd (Abwasser) 118*10-9 kg
Cr (Abwasser) 116*10-9 kg
CSB 0,27 kg
Hg (Abwasser) 58,8*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00138 kg
N 0,00189 kg
P 25,6*10-6 kg
Pb (Abwasser) 767*10-9 kg

Abfälle

Abfall Menge Einheit
Abraum 9944 kg
Asche 473 kg
Produktionsabfall 21726 kg
REA-Reststoff 12,7 kg
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