Prozessdetails: PipelineGas-DE-2010-DE-frack-hi2 (UBA)

1.1 Beschreibung

Hochdruck- (HD-) Pipeline in Deutschland (liefert an Grosskunden und lokale Unterverteiler): Die Energiebedarfsdaten beruhen auf #1 und #2, die Emissionsdaten auf #4 (nach NIR, siehe #5). Der Materialaufwand wurde nach #3 angesetzt

1.2 Referenzen

  1. Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. (DGMK) 1992: Ansatzpunkte und Potentiale zur Minderung des Treibhauseffektes aus Sicht der fosilen Energieträger, DGMK-Projekt 448-2, Hamburg
  2. ESU (Gruppe Energie-Stoffe-Umwelt ETH Zürich)/PSI (Paul-Scherrer-Institut)/BEW (Bundesamt für Energiewirtschaft) 1996: Ökoinventare von Energiesystemen, R. Frischknecht u.a., /PSE/BEW, Zürich (3. Auflage mit CDROM)
  3. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.): Stand und Entwicklung von Treibhausgasemissionen in den Vorketten für Erdöl und Erdgas; Uwe R. Fritsche/Lothar Rausch/Klaus Schmidt, Endbericht i.A. des Instituts für wirtschaftliche Ölheizung (IWO), Darmstadt (siehe www.gemis.de)
  4. IINAS (Internationales Institut für Nachhaltigkeitsanalyen und -strategien GmbH) 2014: Aufbereitung des Forschungsstands zu Energie- und Klimabilanzen (AP4) und Scoping-Untersuchung der Klimabilanz in Deutschland (AP5); Fritsche U, Fingerman K, Hunt S; in: RiskCom u.a. 2014: Umweltauswirkungen von Fracking bei der Aufsuchung und Gewinnung von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten - Teil 2: Monitoring, Frackingchemikalien und Flowback, Klimabilanz, induzierte Seismizität, Flächenverbrauch, Auswirkungen auf die Natur; Endbericht zum UBA-F&E-Vorhaben FKZ 3712 23 220; Dessau http://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/378/publikationen/texte_53_2014_umweltauswirkungen_von_fracking_28.07.2014_0.pdf
  5. Originaldokumentation von 'PipelineGas-DE-2010-DE-frack-hi2 (UBA)'

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

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Erdgas-DE-KW-2010
Auslastung 7500 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-fossil-Gase
Jahr 2010
Länge 500 km
Lebensdauer 30 a
Leistung 10000 MW
Produkt Brennstoffe-fossil-Gase
Verlust 0,012 %/100 km

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Erdgas-DE-KW-2010«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Erdgas-DE AufbereitungGas-DE-2010-frack-hi2 (UBA) 1 TJ
mechanische Energie Verdichter-GT-DE-2010 0,00292 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Sand Xtra-AbbauSand-DE-2010 500000000 kg
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 120000000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Erdgas-DE-KW-2010 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Erdgas-DE-KW-2010«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -60,5*10-9 TJ
Atomkraft 0,00659 TJ
Biomasse-Anbau 0,0239 kg
Biomasse-Anbau 0,000683 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,000665 TJ
Biomasse-Reststoffe 0,347 kg
Braunkohle 0,00749 TJ
Eisen-Schrott 111 kg
Erdgas 1,03 TJ
Erdgas 0,706 kg
Erdöl 0,435 kg
Erdöl 0,297 TJ
Erze 264 kg
Fe-Schrott 0,000425 kg
Geothermie 3,38*10-6 TJ
Luft 17,2 kg
Mineralien 3943 kg
Müll 0,00084 TJ
NE-Schrott 0,0462 kg
Sekundärrohstoffe 0,121 kg
Sekundärrohstoffe 0,000717 TJ
Sonne 0,00015 TJ
Steinkohle 0,0133 TJ
Wasser 24310 kg
Wasserkraft 0,000694 TJ
Wind 0,000476 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00156 TJ
KEA-erneuerbar 0,00267 TJ
KEA-nichterneuerbar 1,36 TJ
KEV-andere 0,00156 TJ
KEV-erneuerbar 0,00267 TJ
KEV-nichterneuerbar 1,36 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 0,000183 kg
Cd (Luft) k.A. 0,000386 kg
CH4 11,8 356 kg
CO 0 65,9 kg
CO2 0,00702 25741 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000293 kg
H2S 0,000137 0,000209 kg
HCl 0 0,168 kg
HF 0 0,0138 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. 69,3*10-6 kg
N2O 0 1,04 kg
NH3 0 0,15 kg
Ni (Luft) k.A. 0,00755 kg
NMVOC 0,256 4,56 kg
NOx 0 271 kg
PAH (Luft) k.A. 589*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,00128 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 1,57*10-9 kg
Perfluoraethan 0 15,6*10-6 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,000123 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 10,1 kg
Staub 0 23,5 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 294 34940 kg
SO2-Äquivalent 0,000257 199 kg
TOPP-Äquivalent 0,42 348 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 3,32 kg
AOX 65,5*10-6 kg
As (Abwasser) 205*10-12 kg
BSB5 0,22 kg
Cd (Abwasser) 502*10-12 kg
Cr (Abwasser) 496*10-12 kg
CSB 7,54 kg
Hg (Abwasser) 251*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0025 kg
N 0,0508 kg
P 0,000871 kg
Pb (Abwasser) 3,27*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 11660 kg
Asche 0 71,6 kg
Klärschlamm 0 4,25 kg
Produktionsabfall 0 122 kg
REA-Reststoff 0 18,6 kg
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