Prozessdetails: VerdichterBioCNG-Holz-Wald-UA-DE-2020

1.1 Beschreibung

Kompressionsanlage für Biomethan als Kraftstoff (Bio-CNG) nach #1, Auslegung für Erdgas-Tankstelle, Vordruck10 bar; Stromaufwand für Kompression um 10% reduziert gegenüber 2000, Methanverluste: 0,35%

1.2 Referenzen

  1. Nigge, Karl-Michael 2000: Life Cycle Assessment of Natural Gas Vehicles; Berlin usw. (Springer)
  2. Originaldokumentation von 'VerdichterBioCNG-Holz-Wald-UA-DE-2020'

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 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 BioCNG (komprimiertes Biomethan)
Auslastung 1200 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Brennstoffe-Bio-Gase
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2020
Lebensdauer 10 a
Leistung 1 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Brennstoffe-Bio-Gase

Funktionelle Einheit ist »1 TJ BioCNG (komprimiertes Biomethan)«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
Biogas-aufbereitet-für-Gasnetz PipelineBio-SNG-Holz-Wald-UA-2020 1 TJ
Elektrizität Netz-el-DE-Verteilung-NS-2020 0,0135 TJ

Outputs

Output Menge Einheit
BioCNG (komprimiertes Biomethan) 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ BioCNG (komprimiertes Biomethan)«.

Ressourcen

Ressource inkl. Vorkette Einheit
Abwärme -3,36*10-9 TJ
Atomkraft 0,00726 TJ
Biomasse-Anbau 0,00192 TJ
Biomasse-Anbau 0,169 kg
Biomasse-Reststoffe 0,475 kg
Biomasse-Reststoffe 1,55 TJ
Braunkohle 0,00587 TJ
Eisen-Schrott 49,6 kg
Erdgas 0,0733 TJ
Erdgas 2,62 kg
Erdöl 0,0427 TJ
Erdöl 10,7 kg
Erze 164 kg
Fe-Schrott 33,9*10-6 kg
Geothermie 43,7*10-6 TJ
Luft 9,98 kg
Mineralien 3680 kg
Müll 0,00101 TJ
NE-Schrott 0,426 kg
Sekundärrohstoffe 1,64 kg
Sekundärrohstoffe 0,000363 TJ
Sonne 0,00104 TJ
Steinkohle 0,01 TJ
Wasser 13571 kg
Wasserkraft 0,000794 TJ
Wind 0,00284 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte, KEA, KEV, KRA)

Ressource inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0,00138 TJ
KEA-erneuerbar 1,56 TJ
KEA-nichterneuerbar 0,14 TJ
KEV-andere 0,00138 TJ
KEV-erneuerbar 1,56 TJ
KEV-nichterneuerbar 0,139 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 31,5*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 34,3*10-6 kg
CH4 111 207 kg
CO 0 23,3 kg
CO2 0 9038 kg
Cr (Luft) k.A. 78,1*10-6 kg
H2S 0 0,000421 kg
HCl 0 0,117 kg
HF 0 0,0126 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. 36,7*10-6 kg
N2O 0 0,586 kg
NH3 0 0,387 kg
Ni (Luft) k.A. 0,000496 kg
NMVOC 0 2,41 kg
NOx 0 51,3 kg
PAH (Luft) k.A. 36,2*10-9 kg
Pb (Luft) k.A. 0,000444 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 568*10-12 kg
Perfluoraethan 0 0,000199 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 0,00157 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 10,9 kg
Staub 0 3,39 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 2778 14399 kg
SO2-Äquivalent 0 47,4 kg
TOPP-Äquivalent 1,56 70,4 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze 8,53 kg
AOX 4,37*10-6 kg
As (Abwasser) 640*10-12 kg
BSB5 0,152 kg
Cd (Abwasser) 1,56*10-9 kg
Cr (Abwasser) 1,55*10-9 kg
CSB 5,37 kg
Hg (Abwasser) 781*10-12 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 0,00282 kg
N 0,00255 kg
P 64,3*10-6 kg
Pb (Abwasser) 10,2*10-9 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 9423 kg
Asche 0 90,8 kg
Produktionsabfall 0 119 kg
REA-Reststoff 0 21,6 kg
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