Prozessdetails: Verdichter-GT-Bio-SNG-H2-Wind-P2G-DE-2030

1.1 Beschreibung

Gasturbine für Gas-Kompressorstation für Bio-SNG in Deutschland, inkl. NOx-Minderung und verbesserter Effizienz, Werte geschätzt 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 (Öko-Institut) in Kooperation mit IINAS (Internationales Institut für Nachhaltigkeitsanalyen und -strategien) 2012: Energie- und Klimabilanz von Erdgas aus unkonventionellen Lagerstätten im Vergleich zu anderen Energiequellen; Studie für team ewen; Darmstadt http://dialog-erdgasundfrac.de/sites/dialog-erdgasundfrac.de/files/OEKO_IINAS-Fracking-Energie-Klimabilanz.pdf
  3. Originaldokumentation von 'Verdichter-GT-Bio-SNG-H2-Wind-P2G-DE-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 mechanische Energie
Auslastung 5000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 15 a
Leistung 10 MW
Nutzungsgrad 35 %
Produkt Hilfsenergien

Funktionelle Einheit ist »1 TJ mechanische Energie«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Bio-SNG FabrikBio-SNG-H2-Wind-P2G-DE-2030 2,86 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2030 250000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2030 650000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
mechanische Energie 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ mechanische Energie«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -438*10-9 TJ
Atomkraft 0,00363 TJ
Biomasse-Anbau 0,0103 TJ
Biomasse-Anbau 25,6 kg
Biomasse-Reststoffe 10,6 kg
Biomasse-Reststoffe 0,0373 TJ
Braunkohle 0,024 TJ
Eisen-Schrott 2305 kg
Erdgas 0,0567 TJ
Erdgas 6,66 kg
Erdöl 0,0183 TJ
Erdöl 235 kg
Erze 6390 kg
Fe-Schrott 0,0115 kg
Geothermie 0,00169 TJ
Luft 432 kg
Mineralien 5320 kg
Müll 0,0106 TJ
NE-Schrott 56,2 kg
Sekundärrohstoffe 8,26 kg
Sekundärrohstoffe 0,0168 TJ
Sonne 0,0194 TJ
Steinkohle 0,122 TJ
Wasser 113599 kg
Wasserkraft 0,00821 TJ
Wind 4,58 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,0274 TJ
KEA-erneuerbar 4,66 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,234 TJ
KEV-andere 0,0274 TJ
KEV-erneuerbar 4,66 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,224 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 0,000458 kg
Cd (Luft) k.A. 0,000357 kg
CH4 7,85 51,6 kg
CO 131 300 kg
CO2 0 18748 kg
Cr (Luft) k.A. 0,00224 kg
H2S 0 0,00194 kg
HCl 0 0,22 kg
HF 0 0,0542 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. 0,000753 kg
N2O 2,62 3,8 kg
NH3 0 0,334 kg
Ni (Luft) k.A. 0,00193 kg
NMVOC 13,1 14,8 kg
NOx 523 554 kg
PAH (Luft) k.A. 50,3*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,0142 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 21,5*10-9 kg
Perfluoraethan 0 0,00294 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,0229 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 18,3 kg
Staub 13,1 25,4 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 976 21377 kg
SO2-Äquivalent 364 405 kg
TOPP-Äquivalent 666 724 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 20,6 kg
AOX 50*10-6 kg
As (Abwasser) 7,12*10-9 kg
BSB5 5,11 kg
Cd (Abwasser) 17,4*10-9 kg
Cr (Abwasser) 17,2*10-9 kg
CSB 180 kg
Hg (Abwasser) 8,7*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00144 kg
N 0,00188 kg
P 0,017 kg
Pb (Abwasser) 113*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 57255 kg
Asche 0 706 kg
Produktionsabfall 0 4066 kg
REA-Reststoff 0 117 kg
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