Prozessdetails: FermenterBio-EtOH-Weizen-0LUC-DE-2020/en

1.1 Beschreibung

Fermenter für Bio-EtOH, Daten mit Prozesswärme aus Erdgas, Hilfsenergie aus Stromnetz: Daten aus #1, Kosten nach #2; Koppelprodukt DDGS

1.2 Referenzen

  1. Schmitz, N. et al 2005: Innovationen bei der Bioethanolerzeugung
  2. Originaldokumentation von 'FermenterBio-EtOH-Weizen-0LUC-DE-2020/en'

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 BMU Biomasse 2004
UBA/BMU Bio-global 2010
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2020

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Ethanol (bio)
Auslastung 8300 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-fest
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 15 a
Leistung 96,3 MW
Nutzungsgrad 58,1 %
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 El-KW-Park-DE-2020 0,0616 TJ
Prozesswärme Gas-Kessel-DE-2020 0,314 TJ
Weizen-Körner-DE-2020 AnbauWeizen-Körner-0LUC-DE-2020 1,72 TJ

Transportaufwendungen

Transport Menge Einheit
Transport von Gütertransport-Dienstleistung mit LKW-2020-mix-DE 12891 tkm

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 -5,38*10-9 TJ
Atomkraft 0,0174 TJ
Biomasse-Anbau 0,465 kg
Biomasse-Anbau 1,03 TJ
Biomasse-Reststoffe 1,3 kg
Biomasse-Reststoffe 0,011 TJ
Braunkohle 0,0166 TJ
Eisen-Schrott 32,7 kg
Erdgas 0,289 TJ
Erdgas 3,3 kg
Erdöl 3,65 kg
Erdöl 0,0266 TJ
Erze 100 kg
Fe-Schrott 67,2*10-6 kg
Geothermie 0,000121 TJ
Luft 6,35 kg
Mineralien 15088 kg
Müll 0,0029 TJ
NE-Schrott 0,396 kg
Sekundärrohstoffe 0,908 kg
Sekundärrohstoffe 0,000222 TJ
Sonne 0,00287 TJ
Steinkohle 0,0208 TJ
Wasser 68209 kg
Wasserkraft 0,00193 TJ
Wind 0,00787 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00312 TJ
KEA-erneuerbar 1,05 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,371 TJ
KEV-andere 0,00312 TJ
KEV-erneuerbar 1,05 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,37 TJ

Luftemissionen

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) 62,6*10-6 kg
Cd (Luft) 60,6*10-6 kg
CH4 35,8 kg
CO 28,9 kg
CO2 21968 kg
Cr (Luft) 0,000102 kg
H2S 0,00065 kg
HCl 0,229 kg
HF 0,00967 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) 76,8*10-6 kg
N2O 63,8 kg
NH3 273 kg
Ni (Luft) 0,000877 kg
NMVOC 2,74 kg
NOx 77,3 kg
PAH (Luft) 1,43*10-6 kg
Pb (Luft) 0,000514 kg
PCDD/F (Luft) 1,94*10-9 kg
Perfluoraethan 0,00011 kg
Perfluorbutan 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 kg
Perfluorhexan 0 kg
Perfluormethan 0,000861 kg
Perfluorpentan 0 kg
Perfluorpropan 0 kg
SF6 0 kg
SO2 14,1 kg
Staub 8,25 kg

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

Luftemission inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 41878 kg
SO2-Äquivalent 582 kg
TOPP-Äquivalent 101 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 5976 kg
AOX 6,17*10-6 kg
As (Abwasser) 1,76*10-9 kg
BSB5 0,156 kg
Cd (Abwasser) 4,3*10-9 kg
Cr (Abwasser) 4,25*10-9 kg
CSB 5,52 kg
Hg (Abwasser) 2,15*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00641 kg
N 0,00428 kg
P 0,00013 kg
Pb (Abwasser) 28*10-9 kg

Abfälle

Abfall Menge Einheit
Abraum 27942 kg
Asche 242 kg
Produktionsabfall 28248 kg
REA-Reststoff 60,4 kg
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