Prozessdetails: Biogas-Grasschnitt-0LUC-BHKW-500 kW 2010 (IST)/en

1.1 Beschreibung

Gasmotor-BHKW mit 500 kWel mit Magermotor für Biogas (Bestandanlage ohne Katalysator), hier mit energiebezogener Allokation zwischen Strom und genutzter Koppelwärme; Effizienz- und Emissionsdaten nach #1 basierend auf DBFZ-Messungen

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 IINAS
Projekte BMU LCA-EE 2012
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Deutschland
Zeitbezug 2010

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Elektrizität
Auslastung 8000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
Flächeninanspruchnahme 42,4 m²
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2010
Lebensdauer 15 a
Leistung 0,5 MW
Nutzungsgrad 39 %
Produkt Elektrizität
Verwendete Allokation Allokation nach Energieäquivalenten

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Biogas-zentral FermenterBiogas-Gras-Silage-Acker-0LUC-DE-2010 (IST) 2,56 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2010 10 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2010 50 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Elektrizität 1 TJ
Gutschrift Wärme-Bonus-für-KWK-DE-2010 bei Wärme-Bonus-Gas-Hzg-DE-2010 1,16 TJ/TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Elektrizität«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -23,7*10-9 TJ
Atomkraft 0,0369 TJ
Biomasse-Anbau 2,7 TJ
Biomasse-Anbau 0,161 kg
Biomasse-Reststoffe 916 kg
Biomasse-Reststoffe 0,00622 TJ
Braunkohle 0,033 TJ
Eisen-Schrott 44,7 kg
Erdgas 0,0521 TJ
Erdgas 6,96 kg
Erdöl 19,8 kg
Erdöl 0,113 TJ
Erze 136 kg
Fe-Schrott 0,000183 kg
Geothermie 15,2*10-6 TJ
Luft 8,72 kg
Mineralien 6964 kg
Müll 0,00548 TJ
NE-Schrott 0,668 kg
Sekundärrohstoffe 3,06 kg
Sekundärrohstoffe 0,000194 TJ
Sonne 0,00101 TJ
Steinkohle 0,0359 TJ
Wasser 52861 kg
Wasserkraft 0,00213 TJ
Wind 0,00318 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00567 TJ
KEA-erneuerbar 2,71 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,272 TJ
KEV-andere 0,00567 TJ
KEV-erneuerbar 2,71 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,271 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 0,000167 kg
Cd (Luft) k.A. 0,00018 kg
CH4 282 2517 kg
CO 282 218 kg
CO2 0 18827 kg
Cr (Luft) k.A. 0,000207 kg
H2S 0 0,000383 kg
HCl 0 0,274 kg
HF 0 0,0243 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. 0,000143 kg
N2O 4,27 65,2 kg
NH3 0 326 kg
Ni (Luft) k.A. 0,00337 kg
NMVOC 12,8 11,9 kg
NOx 171 237 kg
PAH (Luft) k.A. 852*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000827 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 1,85*10-9 kg
Perfluoraethan 0 0,000359 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00284 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 191 143 kg
Staub 4,27 11,2 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 8309 101204 kg
SO2-Äquivalent 310 920 kg
TOPP-Äquivalent 256 360 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 25,9 kg
AOX 25*10-6 kg
As (Abwasser) 1,38*10-9 kg
BSB5 0,113 kg
Cd (Abwasser) 3,38*10-9 kg
Cr (Abwasser) 3,34*10-9 kg
CSB 3,87 kg
Hg (Abwasser) 1,69*10-9 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,0135 kg
N 0,0192 kg
P 0,000363 kg
Pb (Abwasser) 22*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 47588 kg
Asche 446 706 kg
Klärschlamm 0 1,72 kg
Produktionsabfall 0 185 kg
REA-Reststoff 0 115 kg
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