Prozessdetails: Biogas-Einsp-RH-0LUC-BHKW-GM-30/en

1.1 Beschreibung

Gasmotor-BHKW mit 1000 kWel mit Magermotor + OxKat, für Biogas, hier mit energiebezogener Allokation zwischen Strom und genutzter Koppelwärme

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 WBGU-Bio ÖKO 2008
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2030

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 7800 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
Flächeninanspruchnahme 84,8 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2030
Lebensdauer 15 a
Leistung 1 MW
Nutzungsgrad 40 %
Produkt Elektrizität
Verwendete Allokation Allokation nach Energieäquivalenten

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz PipelineBiomethan-Rutenhirse-0LUC-DE-2030 2,5 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2030 20 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 100 kg

Outputs

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

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -9,95*10-9 TJ
Atomkraft 0,00531 TJ
Biomasse-Anbau 2,46 TJ
Biomasse-Anbau 1,52 kg
Biomasse-Reststoffe 0,632 kg
Biomasse-Reststoffe 0,0249 TJ
Braunkohle 0,018 TJ
Eisen-Schrott 45,8 kg
Erdgas 0,0934 TJ
Erdgas 4,03 kg
Erdöl 0,052 TJ
Erdöl 15,5 kg
Erze 155 kg
Fe-Schrott 0,000155 kg
Geothermie 0,000994 TJ
Luft 13,3 kg
Mineralien 28510 kg
Müll 0,00621 TJ
NE-Schrott 1,13 kg
Sekundärrohstoffe 2,27 kg
Sekundärrohstoffe 0,000367 TJ
Sonne 0,0115 TJ
Steinkohle 0,0275 TJ
Wasser 143748 kg
Wasserkraft 0,00421 TJ
Wind 0,029 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00657 TJ
KEA-erneuerbar 2,53 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,197 TJ
KEV-andere 0,00657 TJ
KEV-erneuerbar 2,53 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,196 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 63,2*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 0,000122 kg
CH4 4,63 99,2 kg
CO 31,4 42,2 kg
CO2 0 14045 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000159 kg
H2S 0 0,00118 kg
HCl 0 0,289 kg
HF 0 0,013 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. 0,000105 kg
N2O 3,86 27,8 kg
NH3 0 51,8 kg
Ni (Luft) k.A. 0,00132 kg
NMVOC 3,47 4,82 kg
NOx 154 151 kg
PAH (Luft) k.A. 1,66*10-6 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000908 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 2,06*10-9 kg
Perfluoraethan 0 0,000278 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00217 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0,0208 19 kg
Staub 3,86 10,7 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 1266 24844 kg
SO2-Äquivalent 107 222 kg
TOPP-Äquivalent 195 195 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 17755 kg
AOX 12*10-6 kg
As (Abwasser) 4,2*10-9 kg
BSB5 0,212 kg
Cd (Abwasser) 10,3*10-9 kg
Cr (Abwasser) 10,1*10-9 kg
CSB 7,43 kg
Hg (Abwasser) 5,13*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00199 kg
N 0,00859 kg
P 0,000313 kg
Pb (Abwasser) 66,9*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 32457 kg
Asche 0,187 422 kg
Produktionsabfall 0 83858 kg
REA-Reststoff 0 74,9 kg
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