Prozessdetails: Xtra-offshoreGas-IE-2000

1.1 Beschreibung

Offshore-Gasförderung in der Nordsee, Daten wie für Norwegen: Erdgas H wird zu 100% offshore in der Nordsee gefördert, der spezifische Energieaufwand liegt nach #1 bei 0,11% des Gasheizwertes (als mechanische Energie) bzw. bei rd. 0,5% als Brennstoffbedarf. In #3 wird ein Brennstoffbedarf von 1% des Gasheizwerts für die Förderung, Pipelinetransport und Aufbereitung angenommen (in #2 sind es 1,3%), was relativ gut mit dem hier gewählten Wert übereinstimmt, wenn die separat modellierte Gasaufbereitung einbezogen wird. Für die Bereitstellung des Kraftbedarfs wird eine modernes Gasturbinenkraftwerk unterstellt. Als direkte Methanemissionen aus der Förderung (inkl. Fackelemissionen) werden aufgrund der offshore-Situation 0,2% der Rohgasförderung angenommen, während #3 für die Methanverluste ohne Fackel von 0,06% ausgeht und 0,25% des Gases über Fackel verbrannt werden. Alle anderen Daten stammen aus #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. Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. (DGMK) 1992: Ansatzpunkte und Potentiale zur Minderung des Treibhauseffektes aus Sicht der fosilen Energieträger, DGMK-Projekt 448-2, Hamburg
  3. ESU (Gruppe Energie-Stoffe-Umwelt ETH Zürich)/PSI (Paul-Scherrer-Institut)/BEW (Bundesamt für Energiewirtschaft) 1996: Ökoinventare von Energiesystemen, R. Frischknecht u.a., /PSE/BEW, Zürich (3. Auflage mit CDROM)
  4. Öko-Institut (Institut für angewandte Ökologie e.V.): Gesamt-Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS) Version 4.3 - Datenaktualisierung und -fortschreibung 2000-2030 für die EU-25; Fritsche, Uwe R. u.a., gefördert von BMU, IWO und EEA, Darmstadt (siehe www.gemis.de)
  5. Originaldokumentation von 'Xtra-offshoreGas-IE-2000'

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 GEMIS-Stammdaten
Bearbeitet durch IINAS - International Institute for Sustainability Analysis
Datensatzprüfung ja
Ortsbezug Irland
Zeitbezug 2000

1.5 Technische Kennwerte

Funktionelle Einheit 1 TJ Erdgas-IE
Auslastung 7000 h/a
Brenn-/Einsatzstoff Ressourcen
gesicherte Leistung 100 %
Jahr 2000
Lebensdauer 20 a
Leistung 1000 MW
Nutzungsgrad 100 %
Produkt Brennstoffe-fossil-Gase

Funktionelle Einheit ist »1 TJ Erdgas-IE«.

Inputs - Aufwendungen für den Prozess

Input Aus Vorprozess Menge Einheit
mechanische Energie Gas-GT-Nordsee-2000 0,0011 TJ

Inputs - Aufwendungen für Produktionsmittel

Produkt Aus Vorprozess Menge Einheit
Stahl MetallStahl-mix-DE-2000 20000000 kg
Zement Steine-ErdenZement-DE-2000 30000000 kg

Outputs

Output Menge Einheit
Erdgas-IE 1 TJ
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Funktionelle Einheit ist »1 TJ Erdgas-IE«.

Ressourcen

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
Abwärme 0 -6,48*10-12 TJ
Atomkraft 0 15,8*10-6 TJ
Biomasse-Anbau 0 -58,2*10-6 kg
Biomasse-Anbau 0 -1,52*10-6 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 -431*10-9 TJ
Biomasse-Reststoffe 0 -0,000848 kg
Braunkohle 0 79,3*10-6 TJ
Eisen-Schrott 0 16,3 kg
Erdgas 1 1 TJ
Erdgas 0 0,0115 kg
Erdöl 0 0,000125 TJ
Erdöl 0 -0,000221 kg
Erze 0 39,9 kg
Fe-Schrott 0 35,9*10-9 kg
Geothermie 0 -4,6*10-9 TJ
Luft 0 2,49 kg
Mineralien 0 109 kg
Müll 0 255*10-9 TJ
NE-Schrott 0 23,8*10-6 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,000429 kg
Sekundärrohstoffe 0 0,00011 TJ
Sonne 0 -364*10-9 TJ
Steinkohle 0 0,00068 TJ
Wasser 0 480 kg
Wasserkraft 0 5,55*10-6 TJ
Wind 0 -685*10-9 TJ

Ressourcen (Aggregierte Werte), KEA, KEV, KRA)

Ressource direkt inkl. Vorkette Einheit
KEA-andere 0 0,00011 TJ
KEA-erneuerbar 0 2,54*10-6 TJ
KEA-nichterneuerbar 1 1 TJ
KEV-andere 0 0,00011 TJ
KEV-erneuerbar 0 2,54*10-6 TJ
KEV-nichterneuerbar 1 1 TJ

Luftemissionen

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
As (Luft) k.A. 2,99*10-6 kg
Cd (Luft) k.A. 1,75*10-6 kg
CH4 31,7 32 kg
CO 0 1,28 kg
CO2 0 297 kg
Cr (Luft) k.A. 14,1*10-6 kg
H2S 0 -129*10-9 kg
HCl 0 0,00048 kg
HF 0 26,1*10-6 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. 4,49*10-6 kg
N2O 0 0,0101 kg
NH3 0 -0,000326 kg
Ni (Luft) k.A. 12,6*10-6 kg
NMVOC 0 0,0368 kg
NOx 0 1,21 kg
PAH (Luft) k.A. 119*10-12 kg
Pb (Luft) k.A. 88,4*10-6 kg
PCDD/F (Luft) k.A. 141*10-12 kg
Perfluoraethan 0 57,1*10-9 kg
Perfluorbutan 0 0 kg
Perfluorcyclobutan 0 0 kg
Perfluorhexan 0 0 kg
Perfluormethan 0 454*10-9 kg
Perfluorpentan 0 0 kg
Perfluorpropan 0 0 kg
SF6 0 0 kg
SO2 0 0,0896 kg
Staub 0 0,0974 kg

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

Luftemission direkt inkl. Vorkette Einheit
CO2-Äquivalent 793 1100 kg
SO2-Äquivalent 0 0,933 kg
TOPP-Äquivalent 0,444 2,1 kg

Gewässereinleitungen

Gewässereinleitung inkl. Vorkette Einheit
anorg. Salze -0,00418 kg
AOX 326*10-9 kg
As (Abwasser) -485*10-15 kg
BSB5 0,0315 kg
Cd (Abwasser) -1,18*10-12 kg
Cr (Abwasser) -1,17*10-12 kg
CSB 1,12 kg
Hg (Abwasser) -592*10-15 kg
Müll-atomar (hochaktiv) 5,86*10-6 kg
N 13,4*10-6 kg
P 216*10-9 kg
Pb (Abwasser) -7,72*10-12 kg

Abfälle

Abfall direkt inkl. Vorkette Einheit
Abraum 0 227 kg
Produktionsabfall 0 14,5 kg
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